NexxDigital - компьютеры и операционные системы

RESTful API может создаваться не только для сторонних сервисов. Он может использоваться одностраничными приложениями для работы с бэк-эндом. Вот несколько основных моментов, которые нужно знать при проектировании интерфейса.

URLs и действия

Ключевым принципом REST является деление вашего API на логические ресурсы. Управление этими ресурсами происходит с помощью HTTP-запросов с соответствующим методом - GET, POST, PUT, PATCH, DELETE.

Ресурс должен описываться существительным во множественном числе. Действия над ресурсами, обычно, определяются стратегией CRUD и соответствуют HTTP-методам следующим образом:

  • GET /api/users - получить список пользователей;
  • GET /api/users/123 - получить указанного пользователя;
  • POST /api/users - создать нового пользователя;
  • PUT /api/users/123 - обновить все данные указанного пользователя;
  • PATCH /api/users/123 - частично обновить данные пользователя;
  • DELETE /api/users/123 - удалить пользователя.

Если ресурс существует только в контексте другого ресурса, то URL может быть составным:

  • GET /api/posts/9/comments - получить список комментариев к записи №9;
  • GET /api/posts/9/comments/3 - получить комментарий №3 к записи №9.

Когда действие над объектом не соответствует CRUD операции, то его можно рассматривать как составной ресурс:

  • POST /api/posts/9/like - отметить запись №9 как понравившуюся;
  • DELETE /api/posts/9/like - снять отметку «понравилось» с записи №9.

Действия по созданию и обновлению ресурсов должны возвращать ресурс

Методы POST, PUT или PATCH могут изменять поля ресурса, которые не были включены в запрос (например, ID, дата создания или дата обновления). Чтобы не вынуждать пользователя API выполнять ещё один запрос на получение обновлённых данных, такие методы должны вернуть их в ответе.

Фильтры, сортировка и поиск

Любые параметры в HTTP-запросе могут быть использованы для уточнения запроса или сортировки данных.

  • GET /api/users?state=active - список активных пользователей;
  • GET /api/tasks?state=open&sort=priority,-created_at - список невыполненных задач, отсортированных по приоритету и дате создания (сперва новые задачи).

Постраничная навигация

Когда нужно в ответ на запрос списка объектов добавить информацию о постраничной навигации, стоит воспользоваться HTTP-заголовком Link , а не добавлять обёртки данным.

Пример заголовка:

Link: ; rel="next", ; rel="prev", ; rel="first", ; rel="last"

Возможные значения rel:

Важно следовать этим значениям, а не конструировать собственные URL-ы потому, что иногда постраничная навигация может основываться на сложных правилах, а не простом переборе страниц.

Переопределение HTTP-метода

Для совместимости с некоторыми серверами или клиентами, которые не поддерживают другие HTTP-методы кроме GET и POST, может быть полезным их эмуляция. Значение метода передаётся в заголовке X-HTTP-Method-Override , а сам он выполняется как POST-метод. GET-запросы не должны менять состояние сервера!

Коды HTTP-статуса

  • 200 OK - ответ на успешный запрос GET, PUT, PATCH или DELETE.
  • 201 Created - ответ на POST запрос, в результате которого произошло создание нового объекта. Ответ так же должен сопровождаться заголовком Location , указывающий на URL ресурса.
  • 204 No Content - ответ на успешно выполненный запрос, который ничего не возвращает (например, DELETE).
  • 404 Not Found - запрашиваемый объект не найден.
  • 500 Internal Server Error - ошибка на сервере.

В случае ошибок, в ответе может содержаться отладочная информация для разработчиков, если это возможно.

От переводчика:
Я впервые попробовал перевести статью такого объёма и IT-тематики, с радостью прочту ваши комментарии и замечания. Что же касается самой статьи: я не согласен с автором как минимум потому, что, по сути, он заменяет REST на… REST (!!!), но немного в другом обрамлении. Однако, не смотря на то, что в статье преподносится много очевидных вещей, мне она показалась достойной обсуждения на Хабре.

Почему Вам стоит похоронить эту популярную технологию

RESTful api - это чудесно, ведь так?

Если за последние 10 лет Вы читали резюме веб-разработчиков, то Вам простительно думать, что RESTful API - это некое божественное дарование, сошедшее к нам с небес. REST API используется повсюду, даже маркетологи постоянно упоминают о нём в материалах, предназначенных сугубо для руководства или персонала.

Так на сколько всё же хороша идея REST API? Перед тем как мы разберемся с этим вопросом, давайте посмотрим откуда растут корни…

Откуда вообще взялся REST?

Данная технология стала популярной, когда она была подробно описана и представлена Роем Филдингом в его докторской диссертации под названием Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures в 2000 году. Рой известен своими вкладами в развитие веба, в особенности HTTP.

Так что же такое RESTful API?

REST - это стиль архитектуры программного обеспечения для построения распределенных масштабируемых веб-сервисов. Рой выступал за использование стандартных HTTP методов так, чтобы придавать запросам определённый смысл.

Таким образом, данные HTTP-запросы будут иметь различную смысловую нагрузку в REST:

  • GET /object/list
  • POST /object/list
  • PUT /object/list
Выше только некоторые виды запросов, а вот весь их список: CONNECT, DELETE, GET, HEAD, OPTIONS, PATCH, POST, PUT, TRACE . Если вы даже не слышали о некоторых из них - не беда, так как есть методы, которые практически никогда не поддерживаются ни клиентским, ни серверным приложением.

Рой также утверждал, что HTTP-коды ответов помогут в определении смысла самих ответов. Существует около 38 кодов ответа и ниже вы можете увидеть их список. Названия некоторых я немного сократил для удобства:

Итак, одна транзакция по такому API будет состоять, как минимум, из следующего:

  • Метод запроса , например, GET
  • Путь запроса , например, /object/list
  • Тело запроса , например, форма
  • Код ответа , например, 200 ОК
  • Тело ответа , например, данные в формате JSON
Многие положительно отнеслись к такой парадигме и стали использовать её в разработке веб-сервисов с использованием HTTP. Это и есть то, что мы называем RESTful API .

Кстати, транзакция может быть более сложной и причины этому мы еще обсудим. Однако мы опустим те усложняющие факторы, которые связаны с сетями и кешированием, так как эти вопросы актуальны и для других технологий.

На самом деле RESTful API довольно ужасно

REST является отличным механизмом для многих вещей, например, таких как получение контента, и он отслужил нам верой и правдой почти 20 лет. Однако, настало время раскрыть глаза и признать, что концепция RESTful API является одной из худших идей, когда-либо существовавших в веб-разработке. Нет, я не спорю, Рой - отличный парень и, конечно же, у него было множество классных идей… Тем не менее, я не уверен, что RESTful API попадает в их список.

Вскоре мы посмотрим на другое, более правильное решение для построения API, но, перед тем как сделать это, нам следует понять 5 главных проблем RESTful API, которые делают его дорогим, уязвимым к ошибкам и неудобным. Начнём!

Проблема №1: До сих пор нет общего согласования того, что такое RESTful API

Вряд ли кто-то задумывался над тем почему эта технология называется именно «RESTful», а не «RESTpure»? (прим. переводчика: pure - чёткий, понятный ) А потому что никто не может определиться с тем, что из себя представляют все методы запроса, коды ответа, тела и т.д.

Например, когда мы должны использовать код 200 ОК ? Можем ли мы использовать его для подтверждения успешного апдейта записи, или нам стоит использовать код 201 Created ? Судя по всему, нужно использовать код 250 Updated , однако его не существует. И еще, кто-нибудь может объяснить что означает код 417 Expectation failed ?! Кто-нибудь кроме Роя, конечно.

Словарь HTTP методов и кодов слишком расплывчатый и неполный, чтобы прийти наконец к единым определениям. Нет никого, если я не ошибаюсь, кто нашел единый, общий порядок и призвал остальных его соблюдать. То, что подразумевается под 200 ОК в одной компании может обозначать вовсе иную информацию в другой, что делает обсуждаемую технологию непредсказуемой .

Если бы это было единственной проблемой, то я, наверное, смирился бы и продолжал писать RESTful API по сей день. Однако, наш список только раскрывается…

Проблема №2: Словарь REST поддерживается не полностью

Даже если бы мы решили первую проблему, то столкнулись бы со следующей, практической: большинство клиентских и серверных приложений поддерживают не все коды ответа и, собственно, глаголы, означающие HTTP-методы. Например, большинство браузеров имеют ограниченную поддержку PUT и DELETE.

Как же мы с этим справляемся? Одним из способов является вставка глагола , обозначающего нужный метод, в отправляемую форму. Это значит, что в данном случае запрос включает в себя:

  • Метод HTTP запроса , например, POST
  • Адрес запроса , например, /object/list
  • Метод, который мы на самом деле подразумеваем , например, DELETE
  • Тело запроса , например, данные из формы
Ситуация с кодами ответа не лучше. Разные браузеры (и серверные приложения тоже) часто понимают эти коды по-разному. Например, получив код 307 Temporary redirect , один браузер может позволить пользовательскому скрипту рассмотреть этот ответ и отменить действие до его выполнения. Другой браузер может просто напросто запретить скрипту делать что-либо. На самом деле, единственными кодами, обработки которых можно не бояться, являются 200 ОК и 500 Internal server error . В остальных же случаях поддержка ответов варьируется от «довольно хорошей» до «просто ужасной». Именно по-этому нам часто приходится дополнять тело ответа кодом, который мы на самом деле подразумевали .

Даже если мы всё же смогли бы согласовать всё вышеописанное, а еще магическим образом пофиксили всё подключённое к интернету, но не приспособленное к REST программное обеспечение - мы всё равно столкнёмся с очередной проблемой.

Проблема №3: Словарь REST недостаточно насыщен

Словарь, состоящий только из HTTP методов и кодов ответа, является слишком ограниченным для эффективной передачи и приёма разнообразной информации, необходимой всем приложениям. Представьте, что мы создали приложение, из которого мы хотим отправить клиенту ответ «render complete». К сожалению, мы не можем сделать это с помощью HTTP кодов, так как, во-первых, такого кода не существует , а во-вторых мы не можем его создать, так как HTTP - не расширяемый . Минутка разочарования. Думаю нам снова придётся вставлять то, что мы подразумеваем в тело ответа.

Также проблема в том, что у нас не один словарь, у нас их три! Коды ответов - это числовые значения (200, 201, 500), которые отличаются от представления методов запроса (GET, POST, PUT и т.д.), а тело ответа и вовсе в формате JSON. Выполнение REST транзакций - это как отправка письма на английском языке в Китай и получение оттуда ответа морзянкой. Все эти сложности являются крупным источником путаницы и ошибок. Вот мы и перешли к следующей глобальной проблеме: дебаггинг.

Проблема №4: RESTful API очень трудно дебажить

Если Вы когда-то работали с REST API, то Вы наверняка в курсе, что его почти невозможно дебажить. Для того, чтобы понять то, что происходит во время транзакции, нам приходится просматривать сразу 7 мест:
  • Метод HTTP запроса , например, POST
  • Адрес запроса , например, /object/list
  • Метод, который мы на самом деле подразумеваем (в теле запроса) , например, DELETE
  • Собственно, тело запроса , например, данные из формы
  • Код ответа , например, 200 ОК
  • Код, который мы подразумевали (в теле ответа) , например, 206 Partial Content
  • Собственно, тело ответа
Так вот теперь у нас не только два сильно ограниченных словаря, так еще и 7 разных точек в которых может крыться ошибка. Единственное, что могло бы еще более усугубить ситуацию - это если бы технология REST была полностью привязана к одному протоколу и было бы невозможно использовать какой-либо другой канал связи. Собственно, так и есть, и это - наша следующая большая проблема!

Проблема №5: Как правило, RESTful API привязаны к протоколу HTTP

RESTful API в дребезги разбивает один из фундаментальных законов о хорошей связи: содержимое сообщения должно быть абсолютно независимо от канала передачи . Их смешивание - это путь к сплошной путанице.

Постоянное переплетение HTTP протокола и передаваемой информации полностью лишает нас возможности переноса RESTful API на другие каналы связи. Портирование RESTfulAPI с HTTP на какой-либо другой протокол передачи данных требует полного распутывания и реструктуризации информации из семи разных точек, о которых мы говорили ранее.

К счастью, есть хорошее решение, которое позволяет избежать либо минимизировать все проблемы RESTful API. Встречайте!

Шаг вперёд: JSON-pure API

JSON-pure API справляется с большинством проблем, которые мы только что рассмотрели.
  • Использует только один метод для передачи данных - обычно POST для HTTP и SEND в случае использования Web Sockets
  • Механизм передачи и содержимое запроса полностью независимы. Все ошибки, предупреждения и данные передаются в теле запроса, в формате JSON
  • Используется лишь один код ответа, чтобы подтвердить успешную передачу, обычно это 200 ОК
  • Механизм передачи и содержимое ответа полностью независимы. Все ошибки, предупреждения и данные передаются в теле ответа, в формате JSON
  • Гораздо проще дебажить, ведь все данные находятся в одном месте в легко-читаемом формате JSON
  • Легко перенести на любой канал связи, например, HTTP/S, WebSockets, XMPP, telnet, SFTP, SCP, or SSH
JSON-pure API появилось в следствии осознания разработчиками того факта, что RESTful API не особо дружелюбно к браузерам и самим разработчикам. Разделение сообщения и способа передачи делает JSON-pure API быстрым, надежным, простым в использовании, портировании и поиске ошибок. Сегодня, если нам понадобится, например, использовать API Твиттера, то мазохисты выберут RESTful API. Остальные же обратятся к JSON-pure API, или, как его еще называют, «Web API».

За последние десять лет меня не раз просили использовать RESTful вместо JSON-pure. Крайний раз, когда мне чуть было не пришлось поддерживать RESTful API, был в 2011 году. К моему счастью, бэк-енд команда согласилась параллельно с RESTful запустить JSON-pure API, просто перенеся все свои методы и коды в JSON.
Спустя несколько месяцев все мои знакомые, ранее использовавшие RESTful, перешли на JSON-pure, осознав, что это гораздо удобнее.

В русскоязычной части Интернета присутствует большое количество статей, посвященных веб-службам на основе SOAP и XML-RPC, но почему-то почти ничего нет про вполне заслуживающую внимания (но менее распространенную) архитектуру RESТ.

В данной статье описываются основы этой архитектуры, возможности и примеры её использования.

Что такое REST

REST (Representational state transfer) – это стиль архитектуры программного обеспечения для распределенных систем, таких как World Wide Web, который, как правило, используется для построения веб-служб. Термин REST был введен в 2000 году Роем Филдингом, одним из авторов HTTP-протокола. Системы, поддерживающие REST, называются RESTful-системами.

В общем случае REST является очень простым интерфейсом управления информацией без использования каких-то дополнительных внутренних прослоек. Каждая единица информации однозначно определяется глобальным идентификатором, таким как URL. Каждая URL в свою очередь имеет строго заданный формат.

А теперь тоже самое более наглядно:

Отсутствие дополнительных внутренних прослоек означает передачу данных в том же виде, что и сами данные. Т.е. мы не заворачиваем данные в XML, как это делает SOAP и XML-RPC, не используем AMF, как это делает Flash и т.д. Просто отдаем сами данные.

Каждая единица информации однозначно определяется URL – это значит, что URL по сути является первичным ключом для единицы данных. Т.е. например третья книга с книжной полки будет иметь вид /book/3, а 35 страница в этой книге - /book/3/page/35. Отсюда и получается строго заданный формат. Причем совершенно не имеет значения, в каком формате находятся данные по адресу /book/3/page/35 – это может быть и HTML, и отсканированная копия в виде jpeg-файла, и документ Microsoft Word.

Как происходит управление информацией сервиса – это целиком и полностью основывается на протоколе передачи данных. Наиболее распространенный протокол конечно же HTTP. Так вот, для HTTP действие над данными задается с помощью методов: GET (получить), PUT (добавить, заменить), POST (добавить, изменить, удалить), DELETE (удалить). Таким образом, действия CRUD (Create-Read-Updtae-Delete) могут выполняться как со всеми 4-мя методами, так и только с помощью GET и POST.

Вот как это будет выглядеть на примере:

GET /book/ - получить список всех книг
GET /book/3/ - получить книгу номер 3
PUT /book/ - добавить книгу (данные в теле запроса)

DELETE /book/3 – удалить книгу

ВАЖНОЕ ДОПОЛНЕНИЕ: Существуют так называемые REST-Patterns , которые различаются связыванием HTTP-методов с тем, что они делают. В частности, разные паттерны по-разному рассматривают POST и PUT. Однако, PUT предназначен для создания, реплейса или апдейта, для POST это не определено (The POST operation is very generic and no specific meaning can be attached to it) . Поэтому мой пример будет правильным и в таком виде, и в виде если поменять местами POST и PUT.

Вообще, POST может использоваться одновременно для всех действий изменения:
POST /book/ – добавить книгу (данные в теле запроса)
POST /book/3 – изменить книгу (данные в теле запроса)
POST /book/3 – удалить книгу (тело запроса пустое)

Это позволяет иногда обходить неприятные моменты, связанные с неприятием PUT и DELETE.

Использование REST для построения Web-сервисов.

Как известно, web-сервис – это приложение работающее в World Wide Web и доступ к которому предоставляется по HTTP-протоколу, а обмен информации идет с помощью формата XML. Следовательно, формат данных передаваемых в теле запроса будет всегда XML.

Для каждой единицы информации (info) определяется 5 действий. А именно:

GET /info/ (Index) – получает список всех объектов. Как правило, это упрощенный список, т.е. содержащий только поля идентификатора и названия объекта, без остальных данных.

GET /info/{id} (View) – получает полную информацию о объекте.

PUT /info/ или POST /info/ (Create) – создает новый объект. Данные передаются в теле запроса без применения кодирования, даже urlencode. В PHP тело запроса может быть получено таким способом:

Function getBody() {
if (!isset($HTTP_RAW_POST_DATA))
$HTTP_RAW_POST_DATA = file_get_contents("php://input");
return $HTTP_RAW_POST_DATA;
}

POST /info/{id} или PUT /info/{id} (Edit) – изменяет данные с идентификатором {id}, возможно заменяет их. Данные так же передаются в теле запроса, но в отличие от PUT здесь есть некоторый нюанс. Дело в том, что POST-запрос подразумевает наличие urldecoded-post-data. Т.е. если не применять кодирования – это нарушение стандарта. Тут кто как хочет – некоторые не обращают внимания на стандарт, некоторые используют какую-нибудь post-переменную.

DELETE /info/{id} (Delete) – удаляет данные с идентификатором {id}.

Еще раз отмечу, что в нашем примере /info/ - может и базироваться на какой-то другой информации, что может быть (и должно) быть отражено в URL:

/data/4/otherdata/6/info/3/ … и тому подобное.

Какие можно сделать из этого выводы:

Как видно, в архитектура REST очень проста в плане использования. По виду пришедшего запроса сразу можно определить, что он делает, не разбираясь в форматах (в отличие от SOAP, XML-RPC). Данные передаются без применения дополнительных слоев, поэтому REST считается менее ресурсоемким, поскольку не надо парсить запрос чтоб понять что он должен сделать и не надо переводить данные из одного формата в другой.

Практическое применение.

Самое главное достоинство сервисов в том, что с ними работать может какая угодно система, будь то сайт, flash, программа и др. так как методы парсинга XML и выполнения запросов HTTP присутствуют почти везде.

Архитектура REST позволяет серьезно упростить эту задачу. Конечно в реальности, того что описано не достаточно, ведь нельзя кому угодно давать возможность изменять информацию, то есть нужна еще авторизация и аутентификация. Но это достаточно просто разрешается при помощи различного типа сессий или просто HTTP Authentication.

В данной статье я расскажу Вам о том, что такое REST API . Также мы затронем тему HTTP протокола. А также рассмотрим пример архитектурного дизайна REST API.

Немного теории

О том, что такое API, я подробно рассказывал . Напомню, что API – это некий набор правил, с помощью которых приложение или какой-либо один его компонент могут взаимодействовать, общаться, если хотите, с другим приложением или компонентом. Прикладной интерфейс программирования (API ) может возвращать данные в разных форматах, например в JSON , XML или в бинарном формате, но в REST API мы будем использовать JSON -формат, как наиболее удобный.

Давайте посмотрим на пример. Возможно, Вы уже знакомы с тем, что такое система контроля версий Git . Ее web-версия – это Github . Так вот, у Github есть собственное API , с помощью которого можно получить какую-либо полезную информацию, например о пользователях и организациях, их проектах, и т.д. Давайте взглянем на пример:

Curl https://api.github.com/orgs/Yandex

В этом примере мы используем консольную утилиту curl для того, чтобы получить данные через API . Ее можно загрузить с официального сайт проекта . Она позволяет делать все то же самое что и расширение curl в PHP , только для этого не нужно писать код, так как вся функциональность доступна посредством интерфейса командной строки. Вообще, незаменимая вещь для тестирования различных прикладных интерфейсов . Есть еще альтернатива в виде расширения для Chrome – Postman .

Данная команда вернет нам большой JSON-объект , содержащий различные данные о компании.

Теперь остановимся подробнее на том, что же такое REST . Это сокращение может быть расшифровано в следующем виде: представление данных для клиента в формате удобном для него. Очень важно запомнить, что REST – это не протокол, а подход, архитектурный стиль к написанию прикладных интерфейсов .

Если говорить еще проще то, REST – это архитектурный стиль, а RESTful API – это его практическое воплощение, и чем больше приложение отвечает критериям стиля REST , тем более оно RESTful .

RESTful API сводится к четырем базовым операциям:

  • получение данных в удобном для клиента формате
  • создание новых данных
  • обновление данных
  • удаление данных

REST функционирует поверх протокола HTTP , поэтому стоит упомянуть о его основных особенностях. Для каждой операции указанной выше используется свой собственный HTTP метод :

  • GET – получение
  • POST – создание
  • PUT – обновление, модификация
  • DELETE – удаление

Все эти методы в совокупности называют CRUD (create, read, update, delete) – (создать, прочитать, обновить, удалить) операциями.

Фактически в REST существует единственный, непротиворечивый общий интерфейс для запросов, например, к базам данных, что является его важнейшим преимуществом. На следующей картинке показано соответствие HTTP методов SQL операциям и концепции CRUD .

Т.е. HTTP метод POST соответствует SQL операции INSERT, метод GET – операции SELECT и т.д .

Для каждого HTTP запроса есть свой статус. И они нужны, чтобы грамотно с точки зрения REST API оформить ответ и отдать клиенту. Статусов много, поэтому их всех не перечислить, однако важно знать их группировку:

  • 100 – 199 – это статусы несущие информационный характер
  • 200 - 299 – статусы успешной операции
  • 300 – 399 – статусы перенаправления (редиректа)
  • 400 – 499 – статусы ошибок на стороне клиента
  • 500 – 599 – статусы ошибок на стороне сервера

Вообще, как делается API . Создается некая точка входа для запросов, api.php , например. Этому API , могут передаваться, например, такие запросы:

  • http://site.com/api.php?action=create.user&id=1&key=46syhy77sash
  • http://site.com/api.php?action=delete.user&id=1&key=46syhy77sash
  • http://site.com/api.php?action=get.user&id=1&key=46syhy77sash

где параметр

  • action – это действие, которое необходимо выполнить
  • id – идентификатор пользователя
  • кey – ключ доступа (фактически, временный пароль)

Однако этот подход, несмотря не некую простоту, не лишен недостатков, хотя бы потому, что для всех видов запросов используется один метод GET , тогда как в спецификации HTTP их определено с десяток, каждый для своей конкретной области.

Сегодня REST API используется повсюду, начиная от сайтов, заканчивая мобильными приложениями, поэтому важно знать как работать с ним, так как рано или поздно может возникнуть необходимость в создании клиента (мобильного приложения,например) для своего сайта или того же блога.

Таким образом, REST API призван создать четко структурированный подход в написании прикладных интерфейсов. Так, как с каждым днем становится все больше и больше данных, к которым необходимо открыть доступ.

Здравствуйте, дорогие читатели! Прежде чем вы начнёте читать эту статью, я хотел бы описать цели её создания и рассказать, что побудило меня на её написание.

На одном из проектов нашей компании появилось необходимость спроектировать серверное приложение в стиле REST. Изначально нам казалось, что это довольно простая задача и для её решения нам хватит только собственного опыта.

Но, когда стартовал процесс разработки архитектуры и приведения REST-сервисов к единому стилю, у нас с коллегами начали возникать спорные вопросы и появляться разные точки зрения на реализацию того или иного аспекта. Тут мы поняли, что необходимо открыть гугл и обратиться к помощи коллективного разума, изучить предлагаемые лучшие практики, которые необходимо использовать при проектировании RESTful приложения.

Данная статья будет полезна для тех людей, которые уже имеют некоторый опыт работы с веб-приложениями (и возможно с REST-сервисами), но нуждаются в закреплении и стандартизации полученных знаний.

Определение

Для начала нужно определиться, что же такое REST. Википедия даёт на этот вопрос следующий ответ. REST (Representational State Transfer - «передача состояния представления») - архитектурный стиль взаимодействия компонентов распределённого приложения в сети. REST представляет собой согласованный набор ограничений, учитываемых при проектировании распределённой гипермедиа-системы.

Своими словами я бы объяснил понятие REST как “набор рекомендаций, который позволяет унифицировать взаимодействие клиентских и серверных приложений”.
В данной статье я постараюсь рассказать об этих самых “рекомендациях”, которые помогут проектировать и создавать REST-сервисы согласно общепринятым практикам.

Также нужно понимать, что такое REST-сервис. Я бы дал определение REST-сервису, как “точка взаимодействия клиентского приложения с сервером”. Говоря Java терминологией - это сервлет, на который клиент посылает запрос.

Проблематика

Но прежде чем начинать описывать правила, я хотел бы донести мысль о том, что REST - это не стандарт, потому нет единых строгих правил, которых стоит придерживаться. Это значит, что до сих пор нет полной согласованности о том, какие решения лучше применять в той или иной ситуации. Очень часто заходят споры о том, какие HTTP методы использовать и какой HTTP код возвращать в каждой конкретной ситуации.

Название сервиса

Для начала необходимо выбрать имя для REST сервиса. Под именем сервиса я подразумеваю его путь в URI запросе. Например, http://my-site.by/api/rest/service/name . Для выбора имени нам нужно понимать что такое “ресурсы” в архитектуре REST.

Представление ресурса

В терминологии REST что угодно может быть ресурсом - HTML-документ, изображение, информация о конкретном пользователе и т.д. Если ресурс представляет собой некоторый объект, его легко представить, используя некоторый стандартный формат, например, XML или JSON. Далее сервер может отправить данный ресурс, используя выбранный формат, а клиент сможет работать с полученным от сервера ресурсом, используя этот же формат.

Пример представления ресурса “профиль” в формате JSON:

    "id" :1 ,

    "name" :"Mahesh" ,

    "login" :"manesh"

REST не накладывает явных ограничений на формат, который должен быть использован для представления ресурсов, но есть ряд правил, которым нужно следовать при разработке формата, который будет использоваться для представления ресурса:

  • Клиент и сервер должны “понимать” и иметь возможность работать с выбранным форматом.
  • Ресурс можно полностью описать, используя выбранный формат независимо от сложности ресурса.
  • Формат должен предусматривать возможность представления связей между ресурсами.

Пример представления ресурса “заказ” и его связи с ресурсом “профиль”:

    id: 11254 ,

    currency: "EUR" ,

    amount: 100 ,

    profile: {

    id: 11 ,

    uri: "http://MyService/Profiles/11"

Как видно, не обязательно полностью дублировать всю структуру ресурса, на который ссылается другой ресурс. Вместо этого можно использовать понятную ссылку на другой ресурс.

Обращение к ресурсу

Каждый ресурс должен быть уникально обозначен постоянным идентификатором. «Постоянный» означает, что идентификатор не изменится за время обмена данными, и даже когда изменится состояние ресурса. Если ресурсу присваивается другой идентификатор, сервер должен сообщить клиенту, что запрос был неудачным и дать ссылку на новый адрес. Каждый ресурс однозначно определяется URL. Это значит, что URL по сути является первичным ключом для единицы данных. То есть, например, вторая книга с книжной полки будет иметь вид /books/2 , а 41 страница в этой книге - /books/2/pages/41 . Отсюда и получается строго заданный формат. Причем совершенно не имеет значения, в каком формате находятся данные по адресу /books/2/pages/41 – это может быть и HTML, и отсканированная копия в виде jpeg-файла, и документ Word.

Рекомендуется при определении имени REST-сервиса использовать имена ресурсов во множественном числе. Такой подход позволяет добавлять новые REST-сервисы лишь расширяя имена уже существующих. Например, сервис /books вернёт нам список всех книг, /books/3 вернёт информацию о 3-ей книге, а сервис /books/3/pages вернёт все страницы 3-ей книги.

Для сервисов, которые выполняют какие-то специфические действия над ресурсом, есть 2 подхода для указания действия: в имени сервиса или в его параметрах. Например, /books/3/clean или /books/3?clean . Я предпочитаю первый вариант, так как обычно такие сервисы не редко используют POST методы, которые не поддерживают передачу параметров в URl, что делает сервис, на мой взгляд, не очень читабельным. Используя определение типа действия в имени сервиса, мы делаем наш сервис более расширяемым, так как он не зависит от типа HTTP метода.

Также очень не рекомендуется использовать имена, включающие в себя несколько слов и описывающие бизнес составляющую сервиса (как это рекомендуется делать при именовании java методов). Например, вместо /getAllCars лучше сделать метод /cars . Если же метод нельзя никак описать одним словом, то необходимо применять единый стиль разделителей, я обычно использую ‘-’, что является наиболее популярным подходом. Например, /cars/3/can-sold.

Более подробно о проектировании названий REST-сервисов можно прочитать в

HTTP методы

В REST используются 4 основных HTTP метода: GET, POST, PUT, DELETE. В большинстве случаев каждый из методов служит для выполнения предопределённого ему действия из CRUD (c reate, r ead, u pdate, d elete - «создание, чтение, обновление, удаление» ).
POST - create, GET - read, PUT - update, DELETE - delete.

ВАЖНОЕ ДОПОЛНЕНИЕ: Существуют так называемые REST-Patterns, которые различаются связыванием HTTP-методов с тем, что они делают. В частности, разные паттерны по-разному рассматривают POST и PUT. Однако, PUT предназначен для создания, замены или обновления, для POST это не определено (The POST operation is very generic and no specific meaning can be attached to it). Поэтому иногда POST и PUT можно поменять местами. Но в большинстве случаев POST используют для создания, а PUT для редактирования, и чуть позже я объясню почему.

Приведу несколько примеров использования различных методов для взаимодействия с ресурсами.

  • GET /books/ – получает список всех книг. Как правило, это упрощенный список, т.е. содержащий только поля идентификатора и названия объекта, без остальных данных.
  • GET /books/{id} – получает полную информацию о книге.
  • POST /books/ – создает новую книгу. Данные передаются в теле запроса.
    PUT /books/{id} – изменяет данные о книге с идентификатором {id}, возможно заменяет их. Данные также передаются в теле запроса.
  • OPTIONS /books – получает список поддерживаемых операций для указанного ресурса (практически не используется)
  • DELETE /books/{id} – удаляет данные с идентификатором {id}.

Безопасность и идемпотентность

Очень помогут в выборе HTTP метода знания о безопасности и идемпотентности этих методов.

Безопасный запрос - это запрос, который не меняет состояние приложения.

Идемпотентный запрос - это запрос, эффект которого от многократного выполнения равен эффекту от однократного выполнения.

Судя по данной таблице, GET-запрос не должен менять состояние ресурса, к которому применяется. PUT и DELETE запросы могут менять состояние ресурса, но их можно спокойно повторять, если нет уверенности, что предыдущий запрос выполнился. В принципе, это логично: если многократно повторять запрос удаления или замены определенного ресурса, то результатом будет удаление или замена ресурса. Но POST запрос, как мы видим из таблицы, небезопасный и неидемпотентный. То есть мало того, что он меняет состояние ресурса, так и многократное его повторение будет производить эффект, зависимый от количества повторений. Ему по смыслу соответствует операция добавления новых элементов в БД: выполнили запрос Х раз, и в БД добавилось Х элементов.

Также приведу пример того, почему GET-запросы не должны изменять состояние ресурса. GET-запросы могут кэшироваться, например, на уровне прокси-сервера. В таком случае запрос может даже не дойти до сервера приложения, а в качестве ответа прокси-сервер вернёт информацию из кэша.

HTTP коды

В стандарте HTTP описано более 70 статус кодов. Хорошим тоном является использование хотя бы основных.

  • 200 – OK – успешный запрос. Если клиентом были запрошены какие-либо данные, то они находятся в заголовке и/или теле сообщения.
  • 201 – OK – в результате успешного выполнения запроса был создан новый ресурс.
  • 204 – OK – ресурс успешно удалён.
  • 304 – Not Modified – клиент может использовать данные из кэша.
  • 400 – Bad Request – запрос невалидный или не может быть обработан.
  • 401 – Unauthorized – запрос требует аутентификации пользователя.
  • 403 – Forbidden – сервер понял запрос, но отказывается его обработать или доступ запрещен.
  • 404 – Not found – ресурс не найден.
  • 500 – Internal Server Error – разработчики API должны стараться избежать таких ошибок.

Эти ошибки должны быть отловлены в глобальном catch-блоке, залогированы, но они не должны быть возвращены в ответе.

Чем обширнее набор кодов, который мы будем использовать, тем более понятный будет API, который мы создаём. Однако нужно учесть, что некоторые коды браузеры обрабатывают по-разному. Например, некоторые браузеры получив код ответа 307 сразу же выполняют редирект, а некоторые позволяют обработать такую ситуацию и отменить действие. Прежде чем использовать тот или иной код, необходимо полностью понимать, как он будет обрабатываться на клиентской стороне!

Headers

  • Content-Type - формат запроса;
  • Accept - список форматов ответа.

Параметры поиска ресурсов

Чтобы упростить использование сервисов, отвечающих за возвращение какой-либо информации, и вдобавок сделать их наиболее производительными, необходимо использовать в качестве параметров запроса параметры для сортировки, фильтрации, выбора полей и пагинации.

Фильтрация

Используйте уникальный параметр запроса для каждого поля, чтобы реализовать фильтрацию. Это позволит ограничить количество выводимой информации, что оптимизирует время обработки запроса.

Например, чтобы вывести все красные книги необходимо выполнить запрос:

GET /books?color=red

Сортировка

Сортировка реализуется подобно фильтрации. Например, чтобы вывести все книги, отсортированные по году публикации по убыванию и по названию по возрастанию нужно выполнить следующий запрос:

GET /books?sort=-year,+name

Пагинация

Для того, чтобы поддержать возможность загрузки списка ресурсов, которые должны отображаться на определённой странице приложения, в REST API должен быть предусмотрен функционал пагинации. Реализуется он с помощью знакомых нам по SQL параметрам limit и offset. Например:

GET /books?offset=10&limit=5

Помимо того хорошим тоном является вывод ссылок на предыдущую, следующую, первую и последнюю страницы в хидере Link. Например:

Link: ; rel="next",
; rel="last",
; rel="first",
; rel="prev"

Выбор полей ресурса

Для более удобного использования сервиса, для экономии трафика можно предоставить возможность управлять форматом вывода данных. Реализуется предоставлением возможности выбора полей ресурса, которые должен вернуть REST сервис. Например, если необходимо получить только id книг и их цвета, необходимо выполнить следующий запрос:

GET /books?fields=id,color

Хранение состояния

Одно из ограничений RESTful сервисов заключается в том, что они не должны хранить состояние клиента, от которого получают запросы.

Пример сервиса, не хранящего состояние:
Request1:
Request2: GET http://MyService/Persons/2 HTTP/1.1

Каждый из этих запросов может быть обработан независимо от другого.

Пример сервиса, хранящего состояние:
Request1: GET http://MyService/Persons/1 HTTP/1.1
Request2: GET http://MyService/NextPerson HTTP/1.1

Чтобы обработать второй запрос, серверу потребуется “запомнить” id последнего человека, который был запрошен клиентом. Т.е. сервер должен “запомнить” свое текущее состояние, иначе второй запрос не может быть обработан. При проектировании сервиса, следует избегать необходимости в хранении состояния, так как это имеет ряд преимуществ.

Преимущества сервиса, не хранящего состояние:

  • сервис обрабатывает запросы независимо друг от друга;
  • архитектура сервиса упрощается;
  • не требуется дополнительных усилий для реализации сервисов с использованием протокола HTTP, который также не хранит состояния.

Недостатки сервиса, не хранящего состояние:

  • клиент сам должен отвечать за передачу необходимого контекста сервису.

Версионность

Хорошим тоном является поддержка версионности REST API. Это позволит в дальнейшем легко расширять API, без обязательного внесения изменений в клиенты, которые уже пользуются им.
Имеются несколько подходов реализации версионности:

  • С использованием Accept хидера. В данном случае версия API указывается в Accept - Accept:text/v2+json
  • С использованием URI. В таком подходе версия API указывается прямо в URI - http://localhost/api/v2/books
  • Использование кастомного хидера. Можно использовать собственный хидер, который будет отвечать только за передачу версии API - API-Version:v2
  • Использование параметра запроса. Можно использовать параметр запроса для передачи версии API - /books?v=2

Каждый из представленных способов имеет право на существование, у каждого есть свои плюсы и минусы. Однако только Вам решать, какой способ реализации версионности подойдёт Вашему проекту.

Документация

Для удобного пользования нашими REST сервисами нужно создать хорошую и понятную документацию. Для этих целей можно использовать различные инструменты, например, Mashape или Apiary, но я рекомендую использовать Swagger.

Swagger - это технология, которая позволяет документировать REST-сервисы. Swagger поддерживает множество языков программирования и фреймворков. Плюс, Swagger предоставляет UI для просмотра документации.

Получить более подробную информацию о Swagger можно по данной .

Архивирование

Кэширование

Также для сокращения запросов к БД и увеличения быстродействия наших REST сервисов рекомендуется применить механизм кэширования. Кэширование можно настраивать как на уровне сервера, так и в самом приложении, в зависимости от ситуации.

Кэшированием можно управлять используя следующие HTTP заголовки:

  • Date - дата и время создания ресурса.
  • Last Modified - дата и время последнего изменения ресурса на сервере.
  • Cache-Control - заголовок HTTP 1.1 используемый для управления кэшированием.
  • Age - время, прошедшее с момента последнего получения ресурса, заголовок может быть добавлен промежуточным (между клиентом и сервером) компонентом (например, прокси сервер)


Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter
ПОДЕЛИТЬСЯ:
NexxDigital - компьютеры и операционные системы