RESTFUL架构
1、什么是REST：
REST全称是Representational State Transfer，中文意思是表征性状态转移。 它首次出现在2000年Roy Fielding的博士论文中，Roy Fielding是HTTP规范的主要编写者之一。 他在论文中提到："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。REST指的是一组架构约束条件和原则。" 如果一个架构符合REST的约束条件和原则，我们就称它为RESTful架构。
REST本身并没有创造新的技术、组件或服务，而隐藏在RESTful背后的理念就是使用Web的现有特征和能力， 更好地使用现有Web标准中的一些准则和约束。虽然REST本身受Web技术的影响很深， 但是理论上REST架构风格并不是绑定在HTTP上，只不过目前HTTP是唯一与REST相关的实例。 所以我们这里描述的REST也是通过HTTP实现的REST。
2、如何理解RESTful架构：
要理解RESTful架构，需要理解Representational State Transfer这个词组到底是什么意思，它的每一个词都有些什么涵义。
下面我们结合REST原则，围绕资源展开讨论，从资源的定义、获取、表述、关联、状态变迁等角度，列举一些关键概念并加以解释。
- 资源与URI
- 统一资源接口
- 资源的表述
- 资源的链接
- 状态的转移
2.1资源与URI
REST全称是表述性状态转移，那究竟指的是什么的表述? 其实指的就是资源。任何事物，只要有被引用到的必要，它就是一个资源。资源可以是实体(例如手机号码)，也可以只是一个抽象概念(例如价值) 。下面是一些资源的例子：
- 某用户的手机号码
- 某用户的个人信息
- 最多用户订购的GPRS套餐
- 两个产品之间的依赖关系
- 某用户可以办理的优惠套餐
- 某手机号码的潜在价值
要让一个资源可以被识别，需要有个唯一标识，在Web中这个唯一标识就是URI(Uniform Resource Identifier)。
URI既可以看成是资源的地址，也可以看成是资源的名称。如果某些信息没有使用URI来表示，那它就不能算是一个资源， 只能算是资源的一些信息而已。URI的设计应该遵循可寻址性原则，具有自描述性，需要在形式上给人以直觉上的关联。这里以github网站为例，给出一些还算不错的URI：
- https://github.com/git
- https://github.com/git/git
- https://github.com/git/git/blob/master/block-sha1/sha1.h
- https://github.com/git/git/commit/e3af72cdafab5993d18fae056f87e1d675913d08
- https://github.com/git/git/pulls
- https://github.com/git/git/pulls?state=closed
- https://github.com/git/git/compare/master…next
下面让我们来看看URI设计上的一些技巧:
- 使用_或-来让URI可读性更好
曾经Web上的URI都是冰冷的数字或者无意义的字符串，但现在越来越多的网站使用_或-来分隔一些单词，让URI看上去更为人性化。 例如国内比较出名的开源中国社区，它上面的新闻地址就采用这种风格， 如http://www.oschina.net/news/38119/oschina-translate-reward-plan。
- 使用/来表示资源的层级关系
例如上述/git/git/commit/e3af72cdafab5993d18fae056f87e1d675913d08就表示了一个多级的资源， 指的是git用户的git项目的某次提交记录，又例如/orders/2012/10可以用来表示2012年10月的订单记录。
- 使用?用来过滤资源
很多人只是把?简单的当做是参数的传递，很容易造成URI过于复杂、难以理解。可以把?用于对资源的过滤， 例如/git/git/pulls用来表示git项目的所有推入请求，而/pulls?state=closed用来表示git项目中已经关闭的推入请求， 这种URL通常对应的是一些特定条件的查询结果或算法运算结果。
- ,或;可以用来表示同级资源的关系
有时候我们需要表示同级资源的关系时，可以使用,或;来进行分割。例如哪天github可以比较某个文件在随意两次提交记录之间的差异，或许可以使用/git/git /block-sha1/sha1.h/compare/e3af72cdafab5993d18fae056f87e1d675913d08;bd63e61bdf38e872d5215c07b264dcc16e4febca作为URI。 不过，现在github是使用…来做这个事情的，例如/git/git/compare/master…next。
2.2、统一资源接口
RESTful架构应该遵循统一接口原则，统一接口包含了一组受限的预定义的操作，不论什么样的资源，都是通过使用相同的接口进行资源的访问。接口应该使用标准的HTTP方法如GET，PUT和POST，并遵循这些方法的语义。
如果按照HTTP方法的语义来暴露资源，那么接口将会拥有安全性和幂等性的特性，例如GET和HEAD请求都是安全的， 无论请求多少次，都不会改变服务器状态。而GET、HEAD、PUT和DELETE请求都是幂等的，无论对资源操作多少次， 结果总是一样的，后面的请求并不会产生比第一次更多的影响。
下面列出了GET，DELETE，PUT和POST的典型用法:
get
- 安全且幂等
- 获取表示
- 变更时获取表示（缓存）
- 200（OK） - 表示已在响应中发出
- 204（无内容） - 资源有空表示
- 301（Moved Permanently） - 资源的URI已被更新
- 303（See Other） - 其他（如，负载均衡）
- 304（not modified）- 资源未更改（缓存）
- 400 （bad request）- 指代坏请求（如，参数错误）
- 404 （not found）- 资源不存在
- 406 （not acceptable）- 服务端不支持所需表示
- 500 （internal server error）- 通用错误响应
- 503 （Service Unavailable）- 服务端当前无法处理请求
post
- 不安全且不幂等
- 使用服务端管理的（自动产生）的实例号创建资源
- 创建子资源
- 部分更新资源
- 如果没有被修改，则不过更新资源（乐观锁）
- 200（OK）- 如果现有资源已被更改
- 201（created）- 如果新资源被创建
- 202（accepted）- 已接受处理请求但尚未完成（异步处理）
- 301（Moved Permanently）- 资源的URI被更新
- 303（See Other）- 其他（如，负载均衡）
- 400（bad request）- 指代坏请求
- 404 （not found）- 资源不存在
- 406 （not acceptable）- 服务端不支持所需表示
- 409 （conflict）- 通用冲突
- 412 （Precondition Failed）- 前置条件失败（如执行条件更新时的冲突）
- 415 （unsupported media type）- 接受到的表示不受支持
- 500 （internal server error）- 通用错误响应
- 503 （Service Unavailable）- 服务当前无法处理请求
put
- 不安全但幂等
- 用客户端管理的实例号创建一个资源
- 通过替换的方式更新资源
- 如果未被修改，则更新资源（乐观锁）
- 200 （OK）- 如果已存在资源被更改
- 201 （created）- 如果新资源被创建
- 301（Moved Permanently）- 资源的URI已更改
- 303 （See Other）- 其他（如，负载均衡）
- 400 （bad request）- 指代坏请求
- 404 （not found）- 资源不存在
- 406 （not acceptable）- 服务端不支持所需表示
- 409 （conflict）- 通用冲突
- 412 （Precondition Failed）- 前置条件失败（如执行条件更新时的冲突）
- 415 （unsupported media type）- 接受到的表示不受支持
- 500 （internal server error）- 通用错误响应
- 503 （Service Unavailable）- 服务当前无法处理请求
delete
- 不安全但幂等
- 删除资源
- 200 （OK）- 资源已被删除
- 301 （Moved Permanently）- 资源的URI已更改
- 303 （See Other）- 其他，如负载均衡
- 400 （bad request）- 指代坏请求
- 404 （not found）- 资源不存在
- 409 （conflict）- 通用冲突
- 500 （internal server error）- 通用错误响应
- 503 （Service Unavailable）- 服务端当前无法处理请求
下面我们来看一些实践中常见的问题:
- post和put用于创建资源时有什么区别?
post和put在创建资源的区别在于，所创建的资源的名称(URI)是否由客户端决定。 例如为我的博文增加一个java的分类，生成的路径就是分类名/categories/java，那么就可以采用PUT方法。不过很多人直接把post、get、put、delete直接对应上CRUD，例如在一个典型的rails实现的RESTful应用中就是这么做的。
我认为，这是因为rails默认使用服务端生成的ID作为URI的缘故，而不少人就是通过rails实践REST的，所以很容易造成这种误解。
- 客户端不一定都支持这些HTTP方法吧?
的确有这种情况，特别是一些比较古老的基于浏览器的客户端，只能支持get和post两种方法。
在实践上，客户端和服务端都可能需要做一些妥协。例如rails框架就支持通过隐藏参数_method=DELETE来传递真实的请求方法， 而像Backbone这样的客户端MVC框架则允许传递_method传输和设置X-HTTP-Method-Override头来规避这个问题。
- 统一接口是否意味着不能扩展带特殊语义的方法?
统一接口并不阻止你扩展方法，只要方法对资源的操作有着具体的、可识别的语义即可，并能够保持整个接口的统一性。
像WebDAV就对HTTP方法进行了扩展，增加了LOCK、UPLOCK等方法。而github的API则支持使用PATCH方法来进行issue的更新，
例如：
PATCH /repos/:owner/:repo/issues/:number
2.3、资源的表述
上面提到，客户端通过HTTP方法可以获取资源，是吧? 不，确切的说，客户端获取的只是资源的表述而已。 资源在外界的具体呈现，可以有多种表述(或成为表现、表示)形式，在客户端和服务端之间传送的也是资源的表述，而不是资源本身。 例如文本资源可以采用html、xml、json等格式，图片可以使用PNG或JPG展现出来。
资源的表述包括数据和描述数据的元数据，例如，HTTP头"Content-Type" 就是这样一个元数据属性。
那么客户端如何知道服务端提供哪种表述形式呢?
答案是可以通过HTTP内容协商，客户端可以通过Accept头请求一种特定格式的表述，服务端则通过Content-Type告诉客户端资源的表述形式。
以github为例，请求某组织资源的json格式的表述形式:
假如github也能够支持xml格式的表述格式，那么结果就是这样的:
2.4、资源的链接
我们知道REST是使用标准的HTTP方法来操作资源的，但仅仅因此就理解成带CURD的Web数据库架构就太过于简单了。
这种反模式忽略了一个核心概念："超媒体即应用状态引擎（hypermedia as the engine of application state）"。 超媒体是什么?
当你浏览Web网页时，从一个连接跳到一个页面，再从另一个连接跳到另外一个页面，就是利用了超媒体的概念：把一个个把资源链接起来.
要达到这个目的，就要求在表述格式里边加入链接来引导客户端。在《RESTful Web Services》一书中，作者把这种具有链接的特性成为连通性。下面我们具体来看一些例子。
下面展示的是github获取某个组织下的项目列表的请求，可以看到在响应头里边增加Link头告诉客户端怎么访问下一页和最后一页的记录。 而在响应体里边，用url来链接项目所有者和项目地址。
又例如下面这个例子，创建订单后通过链接引导客户端如何去付款。
上面的例子展示了如何使用超媒体来增强资源的连通性。很多人在设计RESTful架构时，使用很多时间来寻找漂亮的URI，而忽略了超媒体。所以，应该多花一些时间来给资源的表述提供链接，而不是专注于"资源的CRUD"。
2.5、状态的转移
实际上，状态应该区分应用状态和资源状态，客户端负责维护应用状态，而服务端维护资源状态。
客户端与服务端的交互必须是无状态的，并在每一次请求中包含处理该请求所需的一切信息。
服务端不需要在请求间保留应用状态，只有在接受到实际请求的时候，服务端才会关注应用状态。
这种无状态通信原则，使得服务端和中介能够理解独立的请求和响应。
在多次请求中，同一客户端也不再需要依赖于同一服务器，方便实现高可扩展和高可用性的服务端。
但有时候我们会做出违反无状态通信原则的设计，例如利用Cookie跟踪某个服务端会话状态，常见的像J2EE里边的JSESSIONID。
这意味着，浏览器随各次请求发出去的Cookie是被用于构建会话状态的。
当然，如果Cookie保存的是一些服务器不依赖于会话状态即可验证的信息（比如认证令牌），这样的Cookie也是符合REST原则的。
状态转移到这里已经很好理解了， "会话"状态不是作为资源状态保存在服务端的，而是被客户端作为应用状态进行跟踪的。客户端应用状态在服务端提供的超媒体的指引下发生变迁。服务端通过超媒体告诉客户端当前状态有哪些后续状态可以进入。
这些类似"下一页"之类的链接起的就是这种推进状态的作用——指引你如何从当前状态进入下一个可能的状态。
