RESTful,是目前最爲流行的一種互聯網軟件架構。因爲它結構清晰、符合標準、易於理解、擴展方便,所以正得到越來越多網站的採用。本小節我們將來學習它到底是一種什麼樣的架構?以及在Go裏面如何來實現它。
什麼是REST
REST(REpresentational State Transfer)這個概念,首次出現是在 2000年Roy Thomas Fielding(他是HTTP規範的主要編寫者之一)的博士論文中,它指的是一組架構約束條件和原則。滿足這些約束條件和原則的應用程序或設計就是RESTful的。
要理解什麼是REST,我們需要理解下面幾個概念:
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資源(Resources) REST是"表現層狀態轉化",其實它省略了主語。"表現層"其實指的是"資源"的"表現層"。
那麼什麼是資源呢?就是我們平常上網訪問的一張圖片、一個文檔、一個視頻等。這些資源我們通過URI來定位,也就是一個URI表示一個資源。
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表現層(Representation)
資源是做一個具體的實體信息,他可以有多種的展現方式。而把實體展現出來就是表現層,例如一個txt文本信息,他可以輸出成html、json、xml等格式,一個圖片他可以jpg、png等方式展現,這個就是表現層的意思。
URI確定一個資源,但是如何確定它的具體表現形式呢?應該在HTTP請求的頭信息中用Accept和Content-Type字段指定,這兩個字段纔是對"表現層"的描述。
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狀態轉化(State Transfer)
訪問一個網站,就代表了客戶端和服務器的一個互動過程。在這個過程中,肯定涉及到數據和狀態的變化。而HTTP協議是無狀態的,那麼這些狀態肯定保存在服務器端,所以如果客戶端想要通知服務器端改變數據和狀態的變化,肯定要通過某種方式來通知它。
客戶端能通知服務器端的手段,只能是HTTP協議。具體來說,就是HTTP協議裏面,四個表示操作方式的動詞:GET、POST、PUT、DELETE。它們分別對應四種基本操作:GET用來獲取資源,POST用來新建資源(也可以用於更新資源),PUT用來更新資源,DELETE用來刪除資源。
綜合上面的解釋,我們總結一下什麼是RESTful架構:
- (1)每一個URI代表一種資源;
- (2)客戶端和服務器之間,傳遞這種資源的某種表現層;
- (3)客戶端通過四個HTTP動詞,對服務器端資源進行操作,實現"表現層狀態轉化"。
Web應用要滿足REST最重要的原則是:客戶端和服務器之間的交互在請求之間是無狀態的,即從客戶端到服務器的每個請求都必須包含理解請求所必需的信息。如果服務器在請求之間的任何時間點重啓,客戶端不會得到通知。此外此請求可以由任何可用服務器回答,這十分適合雲計算之類的環境。因爲是無狀態的,所以客戶端可以緩存數據以改進性能。
另一個重要的REST原則是系統分層,這表示組件無法瞭解除了與它直接交互的層次以外的組件。通過將系統知識限制在單個層,可以限制整個系統的複雜性,從而促進了底層的獨立性。
下圖即是REST的架構圖:
圖8.5 REST架構圖
當REST架構的約束條件作爲一個整體應用時,將生成一個可以擴展到大量客戶端的應用程序。它還降低了客戶端和服務器之間的交互延遲。統一界面簡化了整個系統架構,改進了子系統之間交互的可見性。REST簡化了客戶端和服務器的實現,而且對於使用REST開發的應用程序更加容易擴展。
下圖展示了REST的擴展性:
圖8.6 REST的擴展性
RESTful的實現
Go沒有爲REST提供直接支持,但是因爲RESTful是基於HTTP協議實現的,所以我們可以利用net/http
包來自己實現,當然需要針對REST做一些改造,REST是根據不同的method來處理相應的資源,目前已經存在的很多自稱是REST的應用,其實並沒有真正的實現REST,我暫且把這些應用根據實現的method分成幾個級別,請看下圖:
圖8.7 REST的level分級
上圖展示了我們目前實現REST的三個level,我們在應用開發的時候也不一定全部按照RESTful的規則全部實現他的方式,因爲有些時候完全按照RESTful的方式未必是可行的,RESTful服務充分利用每一個HTTP方法,包括DELETE
和PUT
。可有時,HTTP客戶端只能發出GET
和POST
請求:
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HTML標準只能通過鏈接和表單支持
GET
和POST
。在沒有Ajax支持的網頁瀏覽器中不能發出PUT
或DELETE
命令 -
有些防火牆會擋住HTTP
PUT
和DELETE
請求,要繞過這個限制,客戶端需要把實際的PUT
和DELETE
請求通過 POST 請求穿透過來。RESTful 服務則要負責在收到的 POST 請求中找到原始的 HTTP 方法並還原。
我們現在可以通過POST
裏面增加隱藏字段_method
這種方式可以來模擬PUT
、DELETE
等方式,但是服務器端需要做轉換。我現在的項目裏面就按照這種方式來做的REST接口。當然Go語言裏面完全按照RESTful來實現是很容易的,我們通過下面的例子來說明如何實現RESTful的應用設計。
package main
import (
"fmt"
"log"
"net/http"
"github.com/julienschmidt/httprouter"
)
func Index(w http.ResponseWriter, r *http.Request, _ httprouter.Params) {
fmt.Fprint(w, "Welcome!\n")
}
func Hello(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
fmt.Fprintf(w, "hello, %s!\n", ps.ByName("name"))
}
func getuser(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
uid := ps.ByName("uid")
fmt.Fprintf(w, "you are get user %s", uid)
}
func modifyuser(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
uid := ps.ByName("uid")
fmt.Fprintf(w, "you are modify user %s", uid)
}
func deleteuser(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
uid := ps.ByName("uid")
fmt.Fprintf(w, "you are delete user %s", uid)
}
func adduser(w http.ResponseWriter, r *http.Request, ps httprouter.Params) {
// uid := r.FormValue("uid")
uid := ps.ByName("uid")
fmt.Fprintf(w, "you are add user %s", uid)
}
func main() {
router := httprouter.New()
router.GET("/", Index)
router.GET("/hello/:name", Hello)
router.GET("/user/:uid", getuser)
router.POST("/adduser/:uid", adduser)
router.DELETE("/deluser/:uid", deleteuser)
router.PUT("/moduser/:uid", modifyuser)
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", router))
}
上面的代碼演示瞭如何編寫一個REST的應用,我們訪問的資源是用戶,我們通過不同的method來訪問不同的函數,這裏使用了第三方庫github.com/julienschmidt/httprouter
,在前面章節我們介紹過如何實現自定義的路由器,這個庫實現了自定義路由和方便的路由規則映射,通過它,我們可以很方便的實現REST的架構。通過上面的代碼可知,REST就是根據不同的method訪問同一個資源的時候實現不同的邏輯處理。
總結
REST是一種架構風格,汲取了WWW的成功經驗:無狀態,以資源爲中心,充分利用HTTP協議和URI協議,提供統一的接口定義,使得它作爲一種設計Web服務的方法而變得流行。在某種意義上,通過強調URI和HTTP等早期Internet標準,REST是對大型應用程序服務器時代之前的Web方式的迴歸。目前Go對於REST的支持還是很簡單的,通過實現自定義的路由規則,我們就可以爲不同的method實現不同的handle,這樣就實現了REST的架構。
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