RESTful API 架构介绍

RESTful 架构，是目前流行的一种互联网软件架构。它结构清晰、易于理解、扩展方便，得到了越来越多网站的采用。

RESTful 架构基于 HTTP、URI、XML、JSON 等标准和协议，具有轻量级、跨平台、跨语言等特点。

1. RESTful 起源

REST 这个词，是 Roy Thomas Fielding 在 2000 年的博士论文中提出的。

Fielding 是 HTTP 协议（1.0版 和 1.1版）的主要设计者、Apache 服务器软件的作者之一、Apache 基金会的第一任主席。所以，他的这篇论文一经发表，就引起了关注，并且立即对互联网开发产生了深远的影响。

"本文研究计算机科学两大前沿----软件和网络----的交叉点。长期以来，软件研究主要关注软件设计的分类、设计方法的演化，很少客观地评估不同的设计选择对系统行为的影响。而相反地，网络研究主要关注系统之间通信行为的细节、如何改进特定通信机制的表现，常常忽视了一个事实，那就是改变应用程序的互动风格比改变互动协议，对整体表现有更大的影响。我这篇文章的写作目的，就是想在符合架构原理的前提下，理解和评估以网络为基础的应用软件的架构设计，得到一个功能强、性能好、适宜通信的架构。"

(This dissertation explores a junction on the frontiers of two research disciplines in computer science: software and networking. Software research has long been concerned with the categorization of software designs and the development of design methodologies, but has rarely been able to objectively evaluate the impact of various design choices on system behavior. Networking research, in contrast, is focused on the details of generic communication behavior between systems and improving the performance of particular communication techniques, often ignoring the fact that changing the interaction style of an application can have more impact on performance than the communication protocols used for that interaction. My work is motivated by the desire to understand and evaluate the architectural design of network-based application software through principled use of architectural constraints, thereby obtaining the functional, performance, and social properties desired of an architecture. )

2. RESTful 名称

Fielding 将他提出的互联网软件的架构原则，定名为 REST，即 Representational State Transfer。中文通常翻译为 "表现层状态转化"。

如果一个架构符合 REST 原则，就称它为 RESTful 架构。

要理解 RESTful 架构，最好的方法就是先理解 Representational State Transfer。

3. RESTful 资源（Resources）

REST 的名称 "表现层状态转化" 中，省略了主语。"表现层" 其实指的是 "资源"（Resources）的 "表现层"。

所谓 "资源"，就是网络上的一个实体，或者说是网络上的一个具体信息。它可以是一段文本、一张图片、一首歌曲、一种服务，总之就是一个具体的实在。你可以用一个URI（统一资源定位符）指向它，每种资源对应一个特定的 URI。要获取这个资源，访问它的 URI 就可以，因此 URI 就成了每一个资源的地址或独一无二的识别符。

所谓 "上网"，就是与互联网上一系列的 "资源" 互动，调用它的 URI。

4. RESTful 表现层（Representation）

"资源" 是一种信息实体，它可以有多种外在表现形式。我们把 "资源" 具体呈现出来的形式，叫做它的 "表现层"（Representation）。

比如，文本可以用 txt 格式表现，也可以用 HTML格式、XML格式、JSON 格式表现，甚至可以采用二进制格式；图片可以用JPG格式表现，也可以用 PNG 格式表现。

URI 只代表资源的实体，不代表它的形式。严格地说，有些网址最后的 ".html" 后缀名是不必要的，因为这个后缀名表示格式，属于"表现层"范畴，而 URI 应该只代表"资源"的位置。它的具体表现形式，应该在 HTTP 请求的头信息中用 Accept 和 Content-Type 字段指定，这两个字段才是对"表现层"的描述。

5. RESTful 状态转化（State Transfer）

访问一个网站，就代表了客户端和服务器的一个互动过程。在这个过程中，势必涉及到数据和状态的变化。

互联网通信协议HTTP协议，是一个无状态协议。这意味着，所有的状态都保存在服务器端。因此，如果客户端想要操作服务器，必须通过某种手段，让服务器端发生"状态转化"（State Transfer）。而这种转化是建立在表现层之上的，所以就是"表现层状态转化"。

客户端用到的手段，只能是HTTP协议。具体来说，就是HTTP协议里面，四个表示操作方式的动词：GET、POST、PUT、DELETE。它们分别对应四种基本操作：GET用来获取资源，POST用来新建资源（也可以用于更新资源），PUT 用来更新资源，DELETE 用来删除资源。

6. RESTful 的设计原则

• 网络上的所有事物都被抽象为资源（resource）
• 每个资源对应一个唯一的资源标识符（resource identifier）
• 通过通用的连接器接口（generic connector interface）对资源进行操作
• 对资源的各种操作不会改变资源标识符
• 所有的操作都是无状态的（stateless）

凡是符合以上原则的 Web API 架构设计，我们称之为 RESTful 架构。

Web 应用程序通常分为前端和后端两个部分。由于前端设备层出不穷（手机、平板、桌面电脑...）。因此，有必要使用一种统一的通信机制，方便不同的前端设备与后端进行通信。RESTful API 中，客户端和服务端的通信协议，总是使用 HTTPs 协议。应该尽量将 RESTful API 部署在专用域名之下。应该将 API 的版本号放入 URL。