冪等和非冪等的關係與區別

一、HTTP請求方法


根據HTTP標準,HTTP請求可以使用多種請求方式。
GET POST HEAD OPTIONS PUT PATCH DELETE TRACE CONNECT

indexmethoddescription
1GET請求指定頁面信息,並返回實體主體
2HEAD類似於GET請求,只不過返回的響應中沒有具體的內容,用於獲取報頭
3POST向指定資源提交數據進行處理請求(例如提交表單或者上傳文件)。數據被包含在請求體中。POST請求可能會導致新的資源的建立和/或已有資源的修改。
4PUT從客戶端向服務器傳送的數據取代指定的文檔的內容。(全部取代)
5PATCH從客戶端向服務器傳送的數據取代指定的文檔的內容。(部分取代)
6DELETE請求服務器刪除指定的頁面。
7CONNECTHTTP/1.1協議中預留給能夠將連接改爲管道方式的代理服務器。
8OPTIONS允許客戶端查看服務器的性能。
9TRACE回顯服務器收到的請求,主要用於測試或診斷。

說完了HTTP請求方法的大致介紹,我們一起來理解一下什麼是HTTP請求方法的冪等性。

二、冪等性


HTTP冪等方法,是指無論調用這個url多少次,都不會有不同的結果的HTTP方法。也就是不管你調用1次還是調用100次,1000次,結果都是一樣的(前提是服務器端的數據沒有被人爲手動更改。比如說,你數據庫中的數據被手動更改過,那兩次調用的結果肯定是變化的)。

我們下面就探討一下 GET POST PUT PATCH DELETE 的冪等性。

GET /tickets # 獲取ticket列表
GET /tickets/12 # 查看某個具體的ticket
POST /tickets # 新建一個ticket
PUT /tickets/12 # 更新ticket 12
PATCH /tickets/12 # 更新ticket 12
DELETE /tickets/12 # 刪除ticekt 12


HTTP GET方法

HTTP GET方法,用於獲取資源,不管調用多少次接口,結果都不會改變,所以是冪等的。

GET /tickets # 獲取ticket列表
GET /tickets/12 # 查看某個具體的ticket

只是查詢數據,不會影響到資源的變化,因此我們認爲它冪等。
值得注意,冪等性指的是作用於結果而非資源本身。怎麼理解呢?例如,這個HTTP GET方法可能會每次得到不同的返回內容,但並不影響資源。
可能你會問有這種情況麼?當然有咯。例如,我們有一個接口獲取當前時間,我們就應該設計成

GET /service_time # 獲取服務器當前時間

它本身不會對資源本身產生影響,因此滿足冪等性。


HTTP POST方法

HTTP POST方法是一個非冪等方法,因爲調用多次,都將產生新的資源

POST /tickets # 新建一個ticket

因爲它會對資源本身產生影響,每次調用都會有新的資源產生,因此不滿足冪等性。


HTTP PUT方法

HTTP PUT方法是不是冪等的呢?我們來看下

PUT /tickets/12 # 更新ticket 12

因爲它直接把實體部分的數據替換到服務器的資源,我們多次調用它,只會產生一次影響,但是有相同結果的 HTTP 方法,所以滿足冪等性。


HTTP PATCH方法

HTTP PATCH方法是非冪等的。HTTP POST方法和HTTP PUT方法可能比較好理解,但是HTTP PATCH方法只是更新部分資源,怎麼是非冪等的呢?
因爲,PATCH提供的實體則需要根據程序或其它協議的定義,解析後在服務器上執行,以此來修改服務器上的資源。換句話說,PATCH請求是會執行某個程序的,如果重複提交,程序可能執行多次,對服務器上的資源就可能造成額外的影響,這就可以解釋它爲什麼是非冪等的了。
可能你還不能理解這點。我們舉個例子

PATCH /tickets/12 # 更新ticket 12

此時,我們服務端對方法的處理是,當調用一次方法,更新部分字段,將這條ticket記錄的操作記錄加一,這次,每次調用的資源是不是變了呢,所以它是有可能是非冪等的操作。


HTTP DELETE方法

HTTP DELETE方法用於刪除資源,會將資源刪除。

DELETE /tickets/12 # 刪除ticekt 12

調用一次和多次對資源產生影響是相同的,所以也滿足冪等性。


三、如何設計符合冪等性的高質量RESTful API

HTTP GET方法 vs HTTP POST方法

也許,你會想起一個面試題。HTTP請求的GET與POST方式有什麼區別?你可能會回答到:GET方式通過URL提交數據,數據在URL中可以看到;POST方式,數據放置在HTML HEADER內提交。但是,我們現在從RESTful的資源角度來看待問題,HTTP GET方法是冪等的,所以它適合作爲查詢操作,HTTP POST方法是非冪等的,所以用來表示新增操作。
但是,也有例外,我們有的時候可能需要把查詢方法改造成HTTP POST方法。比如,超長(1k)的GET URL使用POST方法來替代,因爲GET受到URL長度的限制。雖然,它不符合冪等性,但是它是一種折中的方案。

HTTP POST方法 vs HTTP PUT方法

對於HTTP POST方法和TTP PUT方法,我們一般的理解是POST表示創建資源,PUT表示更新資源。當然,這個是正確的理解。
但是,實際上,兩個方法都用於創建資源,更爲本質的差別是在冪等性。HTTP POST方法是非冪等,所以用來表示創建資源,HTTP PUT方法是冪等的,因此表示更新資源更加貼切。

HTTP PUT方法 vs HTTP PATCH方法

此時,你看會有另外一個問題。HTTP PUT方法和HTTP PATCH方法,都是用來表述更新資源,它們之間有什麼區別呢?我們一般的理解是PUT表示更新全部資源,PATCH表示更新部分資源。首先,這個是我們遵守的第一準則。根據上面的描述,PATCH方法是非冪等的,因此我們在設計我們服務端的RESTful API的時候,也需要考慮。如果,我們想要明確的告訴調用者我們的資源是冪等的,我的設計更傾向於使用HTTP PUT方法。

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