REST 架构该怎么生动地理解?

现在刚接触REST,看论文都感觉理论性太强,能不能结合实际,比如实际应用来讲解它的架构,感觉就是很需要生动的理解。
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相同问题一起答了!

我觉得问题很好,我自己去年创业的时候去学习REST和尝试着设计RESTful API,一直觉得它的文档晦涩难懂,国内也没有找到太好文章。后来一年内反复琢磨了好几遍,和FB+Square的朋友讨论过好几次,有了一个比较清晰的总结。分享如下:

@Ivony 老师的一句话概括很精辟:
URL定位资源,用HTTP动词(GET,POST,DELETE,DETC)描述操作。

--- 简洁版 ---

0. REST不是"rest"这个单词,而是几个单词缩写。但即使那几个单词说出来,也无法理解在说什么 -_-!! (不是要贬低人,是我自己也理解困难);
1. REST描述的是在网络中client和server的一种交互形式;REST本身不实用,实用的是如何设计 RESTful API(REST风格的网络接口);
2. Server提供的RESTful API中,URL中只使用名词来指定资源,原则上不使用动词。“资源”是REST架构或者说整个网络处理的核心。比如:
api.qc.com/v1/newsfeed: 获取某人的新鲜;
api.qc.com/v1/friends: 获取某人的好友列表;
api.qc.com/v1/profile: 获取某人的详细信息;
3. 用HTTP协议里的动词来实现资源的添加,修改,删除等操作。即通过HTTP动词来实现资源的状态扭转:
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。
比如:
DELETE http://api.qc.com/v1/friends: 删除某人的好友 (在http parameter指定好友id)
POST http://api.qc.com/v1/friends: 添加好友
UPDATE api.qc.com/v1/profile: 更新个人资料

禁止使用: GET api.qc.com/v1/deleteFri
图例:

4. Server和Client之间传递某资源的一个表现形式,比如用JSON,XML传输文本,或者用JPG,WebP传输图片等。当然还可以压缩HTTP传输时的数据(on-wire data compression)。
5. 用 HTTP Status Code传递Server的状态信息。比如最常用的 200 表示成功,500 表示Server内部错误等。

主要信息就这么点。最后是要解放思想,Web端不再用之前典型的PHP或JSP架构,而是改为前段渲染和附带处理简单的商务逻辑(比如AngularJS或者BackBone的一些样例)。Web端和Server只使用上述定义的API来传递数据和改变数据状态。格式一般是JSON。iOS和Android同理可得。由此可见,Web,iOS,Android和第三方开发者变为平等的角色通过一套API来共同消费Server提供的服务。


--- 详细版 ---

先说REST名称
REST:REpresentational State Transfer = 直接翻译:表现层状态转移。这个中文直译经常出现在很多博客中。尼玛谁听得懂“表现层状态转移”?这是人话吗?
首先,之所以晦涩是因为前面主语被去掉了,全称是 Resource Representational State Transfer:通俗来讲就是:资源在网络中以某种表现形式进行状态转移。分解开来:
Resource:资源,即数据(前面说过网络的核心)。比如 newsfeed,friends等;
Representational:某种表现形式,比如用JSON,XML,JPEG等;
State Transfer:状态变化。通过HTTP动词实现。

REST的出处
Roy Fielding的毕业论文。这哥们参与设计HTTP协议,也是Apache Web Server项目(可惜现在已经是 nginx 的天下)的co-founder。PhD的毕业学校是 UC Irvine,Irvine在加州,有着充裕的阳光和美丽的海滩,是著名的富人区。Oculus VR 的总部就坐落于此(虚拟现实眼镜,被FB收购,CTO为Quake和Doom的作者 John Carmack)。
众说周知,论文都是晦涩难懂的。当年在CMU读书的时候,很多课程都会安排每周两篇的Paper review。现在回想起来每次写Paper review都是我最为痛苦的时候。REST这篇博士论文毫无疑问更甚。
论文地址:Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures
REST章节:Fielding Dissertation: CHAPTER 5: Representational State Transfer (REST)
REST那章我初读了,整个论文没有读完 =_=

RESTful API
实用的是如何正确地理解 RESTful架构和设计好RESTful API。

首先为什么要用RESTful结构呢?
大家都知道"古代"网页都是前端后端融在一起的,比如之前的PHP,JSP等。在之前的桌面时代问题不大,但是近年来移动互联网的发展,各种类型的Client层出不穷,RESTful可以通过一套统一的接口为 Web,iOS和Android提供服务。另外对于广大平台来说,比如Facebook platform,微博开放平台,微信公共平台等,它们不需要有显式的前端,只需要一套提供服务的接口,于是RESTful更是它们最好的选择。在RESTful架构下:

Server的API如何设计才满足RESTful要求?
首先是简洁版里面的那几点。外加一些附带的 best practices:
1. URL root:
example.org/api/v1/*
api.example.com/v1/*
2. API versioning:
可以放在URL里面,也可以用HTTP的header:
/api/v1/
3. URI使用名词而不是动词,且推荐用复数。
BAD
  • /getProducts
  • /listOrders
  • /retrieveClientByOrder?orderId=1
GOOD
  • GET /products : will return the list of all products
  • POST /products : will add a product to the collection
  • GET /products/4 : will retrieve product #4
  • PATCH/PUT /products/4 : will update product #4
4. 保证 HEAD 和 GET 方法是安全的,不会对资源状态有所改变(污染)。比如严格杜绝如下情况:
GET /deleteProduct?id=1
5. 资源的地址推荐用嵌套结构。比如:
GET /friends/10375923/profile
UPDATE /profile/primaryAddress/city
6. 警惕返回结果的大小。如果过大,及时进行分页(pagination)或者加入限制(limit)。HTTP协议支持分页(Pagination)操作,在Header中使用 Link 即可。
7. 使用正确的HTTP Status Code表示访问状态:HTTP/1.1: Status Code Definitions
8. 在返回结果用明确易懂的文本(String。注意返回的错误是要给人看的,避免用 1001 这种错误信息),而且适当地加入注释。
9. 关于安全:自己的接口就用https,加上一个key做一次hash放在最后即可。考虑到国情,HTTPS在无线网络里不稳定,可以使用Application Level的加密手段把整个HTTP的payload加密。有兴趣的朋友可以用手机连上电脑的共享Wi-Fi,然后用Charles监听微信的网络请求(发照片或者刷朋友圈)。
如果是平台的API,可以用成熟但是复杂的OAuth2,新浪微博这篇:授权机制说明

各端的具体实现
如上面的图所示,Server统一提供一套RESTful API,web+ios+android作为同等公民调用API。各端发展到现在,都有一套比较成熟的框架来帮开发者事半功倍。

-- Server --
推荐: Spring MVC 或者 Jersey 或者 Play Framework
教程:
Getting Started · Building a RESTful Web Service

-- Android --
推荐: RetroFit ( Retrofit ) 或者 Volley ( mcxiaoke/android-volley · GitHub Google官方的被block,就不贴了 )
教程:
Retrofit โ€” Getting Started and Create an Android Client
快速Android开发系列网络篇之Retrofit

-- iOS --
推荐:RestKit ( RestKit/RestKit · GitHub )
教程:
Developing RESTful iOS Apps with RestKit

-- Web --
推荐随便搞!可以用重量级的AngularJS,也可以用轻量级 Backbone + jQuery 等。
教程:blog.javachen.com/2015/

参考:
[1]: Some REST best practices
[2]: GitHub API v3
[3]: tlhunter/consumer-centric-api-design · GitHub

最后附带一个彩蛋:
Facebook台球表演: 台球1—在线播放
参看一个例子吧:GitHub - hot13399/spring-mvc-REST

  • GET
    http://localhost:8080/spring-mvc-REST/students 
    
    可以获得所有的学生信息。
  • GET
     http://localhost:8080/spring-mvc-REST/students/1
    
    可以获得id为“1”的学生信息。
  • POST 以下JSON内容
{"id":0,"firstName":"Wang","lastName":"Di","gender":"M","birthday":538300800000,"uscId":"1234509876","gpa":3.62,"mentorId":null,"department":"Computer Science"}
http://localhost:8080/spring-mvc-REST/student
,可以添加一个学生信息。
  • PATCH以下内容
{"gpa":3.62}
http://localhost:8080/spring-mvc-REST/students/1
可以修改学生ID为1的学生的GPA.
  • PUT以下内容(Full Content)
{"firstName":"Wang","lastName":"Di","gender":"M","birthday":538300800000,"uscId":"1234509876","gpa":3.62,"mentorId":null,"department":"Computer Science"}
http://localhost:8080/spring-mvc-REST/students/1
可以替换掉这个对象
  • DELETE
    http://localhost:8080/spring-mvc-REST/students/1
    
    ,可以删除学生ID为1的信息。