REST In WCF4.0

REST软件架构是由Roy Thomas Fielding博士2000年在他的论文《Architectural Styles and the Design of Network- based Software Architectures》首次提出的。他提出的理论对后来的Web技术的发展产生了巨大的影响，他是许多重要Web架构标准的设计者，这些标准就是HTTP、URI等。

1.1） Rest的英文全称是“Representational State Transfer”。中文翻译为“表述性状态转移”。REST本身只是为分布式超媒体系统设计的一种架构风格，而不是标准。

       1.2）那么如何理解“Representational State Transfer”这句话呢？下面我们来解释一下：

• Representational ：中文直译：代表的，表像的。如果把WEB 服务器端中所有的东西（数据）都看作是资源（Resource），那么呈现在用户面前（客户端）的就是资源的表像（Representation）。每一个资源都有自己的唯一标识（URI）。
• State ：中文直译：状态。首先这个状态是客户端的状态，而不是服务器端的状态（在REST 中，服务器端应该是无状态的）。那么，把State和Representation联系在一起（Representational State），可以理解成：每一个资源（Resource）在客户端的表像（Representation）就是客户端的一个状态（State）。
• Transfer：中文直译：转移。当用户通过不同的URI访问不同的资源时，客户端的表像（Representation）也会随着变化，也就意味着客户端的状态变更（Transfer）了，连起来就是：Representational State Transfer。

1.3）REST=老的Web规范+3个新的规范：

REST实际上也是基于已有的Web规范集合产生的。传统的Web应用大都是BS系统，这些系统共同遵循一些老的Web规范，这些规范主要包含3条：

• 1.客户－服务器：这种规范的提出，改善了用户接口跨多个平台的可移植性，并且通过简化服务器组件，改善了系统的可伸缩性。最为关键的是通过分离用户接口和数据存储这两个关注点，使得不同用户终端享受相同数据成为了可能。
• 2.无状态性：无状态性是在客户－服务器约束的基础上添加的又一层规范。他要求通信必须在本质上是无状态的，即从客户到服务器的每个request都 必须包含理解该request所必须的所有信息。这个规范改善了系统的可见性（无状态性使得客户端和服务器端不必保存对方的详细信息，服务器只需要处理当 前request，而不必了解所有的request历史），可靠性（无状态性减少了服务器从局部错误中恢复的任务量），可伸缩性（无状态性使得服务器端可 以很容易的释放资源，因为服务器端不必在多个request中保存状态）。同时，这种规范的缺点也是显而易见得，由于不能将状态数据保存在服务器上的共享 上下文中，因此增加了在一系列request中发送重复数据的开销,严重的降低了效率。
• 3.缓存：为了改善无状态性带来的网络的低效性，我们填加了缓存约束。缓存约束允许隐式或显式地标记一个response中的数据，这样就赋予了客户 端缓存response数据的功能，这样就可以为以后的request共用缓存的数据，部分或全部的消除一部分交互，增加了网络的效率。但是用于客户端缓存了信息，也就同时增加了客户端与服务器数据不一致的可能，从而降低了可靠性。

REST在原有的架构上增加了3个新规范：统一接口、分层系统和按需代码：

• 4.统一接口：REST架构风格的核心特征就是强调组件之间有一个统一的接口，这表现在REST世界里，网络上所有的事物都被抽象为资源，而REST 就是通过通用的链接器接口对资源进行操作。这样设计的好处是保证系统提供的服务都是解耦的，极大的简化了系统，从而改善了系统的交互性和可重用性。并且 REST针对Web的常见情况做了优化，使得REST接口被设计为可以高效的转移大粒度的超媒体数据，这也就导致了REST接口对其它的架构并不是最优的。
• 5.分层系统：分层系统规则的加入提高了各种层次之间的独立性，为整个系统的复杂性设置了边界，通过封装遗留的服务，使新的服务器免受遗留客户端的影响，这也就提高了系统的可伸缩性。
• 6.按需代码：REST允许对客户端功能进行扩展。比如，通过下载并执行applet或脚本形式的代码，来扩展客户端功能。但这在改善系统可扩展性的同时，也降低了可见性。所以它只是REST的一个可选的约束。

Rest的特点：

    由于Rest遵守的这些规范，因此Rest架构的特点也非常的明显：

1）REST是一种架构，而不是一个规范。

2）REST是一种典型的Client-Server架构，但是强调瘦服务器端，服务器端只应该处理跟数据有关的操作，所有有关显示的工作都应该放在客户端。

3）在REST架构中，服务器是无状态的，也就是说服务器不会保存任何与客户端的会话状态信息。所有的状态信息只能放在双方沟通的Message（消息）中。

4）REST架构是幂等的，对于相同的请求，服务器返回的结果也是相同的，因此服务器端返回的结果是可以缓存的，既可以存在客户端也可以存在代理服务器端。

5）在REST架构中，所有的操作都是基于统一的方式进行的：

• 每个Resource都有一个唯一的ID。
• 通过Representation（客户端）来处理Resource（服务器端）。也就是说，客户端不能直接操作服务器端的Resource，只能通过对相应的Representation的操作，并发送相应的请求，最后由服务器端来处理Resource并返回结果。
• 客户端和服务器端传送的任何一个Message（消息），都应该是自描述的。也就是说处理这个Message所需要的上下文环境都应该包含在这个Message当中。
• 多媒体的交互系统，客户端和服务器端传送的内容可以是文档，图片，声音等等多媒体数据，这也是一个Resource能够对应不同的Representation（例如文档，图片等）的基础。

6）分层结构，像TCP/IP的分层结构一样，第n层使用第n-1层提供的服务并为第n+1层提供服务。在REST中，Client-Server之间加入了Proxy层和Gateway层。在这些中间层可以加入一些业务处理以外的功能，譬如：负载均衡，安全控制等等。

7）Code-On-Demand，客户端可以访问服务器端的Resource，但并不知道如何处理服务器端返回的结果，这个处理过程的代码应该是从服务器端发送过来，然后在客户端执行，也就是说客户端的功能是根据需要动态从服务器端获得的。一个很简单的例子，Applet就是从服务器端下载然后在客户端执行的。注意，这个特性是可选的（Optional），也就是说在你的REST实现当中，可以不考虑这个特性。

Rest的优点：

      既然Rest风格有这些特点，那么也就具备了许多优点：

1）缓存使用 HTTP 向 RESTful 端点申请数据时，用到的 HTTP 动词是 GET。对于 GET 请求响应中返回的资源，可以用多种不同的方式进行缓存。Conditional GET 就是可供选择的一种实现细节，客户端可以向服务验证他的数据是否为最新版本；RESTful 端点可以通过它进一步提高速度和可伸缩性。

2）扩展 REST 鼓励每项资源包含处理特殊请求所需的所有必要状态。满足这一约束时，RESTful 服务更易于扩展且可以没有状态。

3)副作用如您使用 GET 请求资源，RESTful 服务应该没有副作用（遗憾的是，与其他一些 REST 约束相比，这一约束更容易被打破）。

4）幂等统一接口另外两个常用到的主要 HTTP 动词是 PUT 和 DELETE。用户代理想要修改资源时最常使用 PUT，DELETE 可以自我描述。要点（也就是“幂等”一词所强调的）是您可以对特殊资源多次使用这两个动词，效果与首次使用一样——至少不会有任何其他影响。构建可靠的分布式系统时（即错误、网络故障或延迟可能导致多次执行代码），这一优点可提供保障。

5）互操作性许多人将 SOAP 捧为建立客户端-服务器程序最具互操作性的方法。但一些语言和环境至今仍没有 SOAP 工具包。有一些虽然有工具包，但采用的是旧标准，不能保证与使用更新标准的工具包可靠沟通。对于大多数操作，REST 仅要求有 HTTP 库（当然，XML 库通常也很有帮助），它的互操作性肯定强过任何 RCP 技术（包括 SOAP）。

6）简易性与其他优点相比，这一优点更主观一些，不同的人可能有不同的感受。对我而言，使用 REST 的简易性涉及到代表资源的 URI 和统一接口。作为一名 Web 冲浪高手，我理解在浏览器中输入不同的 URI 可以得到不同的资源（有时也被称为 URI 或 URL 黑客，但绝无恶意）。由于有多年使用 URI 的经验，所以为资源设计 URI 对我来说得心应手。使用统一接口简化了开发过程，因为我不必为每个需要建立的服务构建接口、约定或 API。接口（客户端与我的服务交互的方式）由体系结构约束设置。

Rest的设计原则：

REST架构是针对Web应用而设计的，其目的是为了降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。REST提出了如下设计准则：
（1）网络上的所有事物都被抽象为资源（resource），比如图片、音乐、视频、文字、以及服务等等；
（2）每个资源有唯一的资源标识符（resource identifier），URI定位资源；
（3）通过通用的连接器接口（generic connector interface）对资源进行操作，比如使用 HTTP 标准动词（GET、POST、PUT 和 DELETE）的统一接口完成操作；
（4）对资源的各种操作不会改变资源标识符，URI不变；
（5）所有的操作都是无状态的（stateless）。

WCF 4的REST创建可以下载模板 WCF REST Service Template 40(CS)，具体参考 Getting started with RESTful web services in WCF 4。另外我的博客上还有一篇文章收集了源是.NET Endpoint一个系列的文章：WCF WebHttp Services in .NET 4