搭建 Restful Web 服务

1. 理解 REST

  REST 全称是 Representational State Transfer，中文意思是表征性状态转移。它首次出如今2000年Roy Fielding的博士论文中，Roy Fielding是HTTP规范的主要编写者之一。值得注意的是REST并无一个明确的标准，而更像是一种设计的风格。若是一个架构符合REST的约束条件和原则，咱们就称它为RESTful架构。
  理论上REST架构风格并非绑定在HTTP上，只不过目前HTTP是惟一与REST相关的实例。

1.1. REST 原则

• 资源 可经过目录结构样式的 URIs 暴露
• 表述 能够经过 JSON 或 XML 表达的数据对象或属性来传递
• 消息 使用统一的 HTTP 方法（例如：GET、POST、PUT 和 DELETE）
• 无状态 客户端与服务端之间的交互在请求之间是无状态的，从客户端到服务端的每一个请求都必须包含理解请求所必需的信息

1.2. HTTP 方法

  使用 HTTP 将 CRUD（create, retrieve, update, delete <建立、获取、更新、删除—增删改查>）操做映射为 HTTP 请求。若是按照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， 不管请求多少次，都不会改变服务器状态。而GET、HEAD、PUT和DELETE请求都是幂等的，不管对资源操做多少次， 结果老是同样的，后面的请求并不会产生比第一次更多的影响。

1.2.1. GET

• 安全且幂等
• 获取信息

1.2.2. POST

• 不安全且不幂等
• 使用请求中提供的实体执行操做，可用于建立资源或更新资源

1.2.3. PUT

• 不安全但幂等
• 使用请求中提供的实体执行操做，可用于建立资源或更新资源

1.2.4. DELETE

• 不安全但幂等
• 删除资源

  POST和PUT在建立资源的区别在于，所建立的资源的名称(URI)是否由客户端决定。 例如为个人博文增长一个java的分类，生成的路径就是分类名/categories/java，那么就能够采用PUT方法。不过不少人直接把POST、GET、PUT、DELETE直接对应上CRUD，例如在一个典型的rails实现的RESTful应用中就是这么作的。

1.3. HTTP status codes

  状态码指示 HTTP 请求的结果：

• 1XX：信息
• 2XX：成功
• 3XX：转发
• 4XX：客户端错误
• 5XX：服务端错误

1.4. 媒体类型

  HTTP头中的 Accept 和 Content-Type 可用于描述HTTP请求中发送或请求的内容。若是客户端请求JSON响应，那么能够将 Accept 设为 application/json。相应地，若是发送的内容是XML，那么能够设置 Content-Type 为 application/xml 。

2. REST API 设计最佳实践

  这里介绍一些设计 REST API 的最佳实践，你们先记住下面这句话：

URL 是个句子，其中资源是名词、HTTP 方法是动词。

2.1. 使用名词来表示资源

  下面是一些例子：

• GET - /users：返回用户列表
• GET - /users/100：返回一个特定用户
• POST - /users：建立一个新用户
• PUT - /users/200：更新一个特定用户
• DELETE - /users/711：删除一个特定用户

  不要使用动词：

• /getAllsers
• /getUserById
• /createNewUser
• /updateUser
• /deleteUser

2.2 在 HTTP 头中使用适当的序列化格式

  客户端和服务端都须要知道通讯所用的格式，这个格式要在 HTTP 头中指定：

• Content-Type 定义请求格式
• Accept 定义一个可接受的响应格式列表

2.3 Get 方法和查询参数不该当改变状态

  使用 PUT, POST 和 DELETE 方法来改变状态，不要使用 GET 方法来改变状态：

• GET /users/711?activate 或
• GET /users/711/activate

2.4. 使用子资源表示关联

  若是一个资源与另外一个资源关联，使用子资源：

• GET /cars/711/drivers/ 返回711号汽车的驾驶员列表
• GET /cars/711/drivers/4 返回711号汽车的第4号驾驶员

2.5. 使用适当的 HTTP 方法 (动词)

  再回顾一下这句话:

URL 是个句子，其中资源是名词、HTTP 方法是动词。

• GET：获取在URI资源中指定的表述，响应消息体包含所请求资源的细节。
• POST：建立一个URI指定的新资源，请求消息体提供新资源的细节。注意，POST也能够触发一些操做，而不必定是要建立新资源。
• PUT：建立或替代指定URI的资源。请求消息体指定要建立或更新的资源。
• DELETE：移除指定URI的资源。

2.6. HTTP 响应状态码

  当客户端经过API向服务端发起一个请求时，客户端应当知道反馈：是否失败、经过或者请求错误。HTTP 状态码是一批标准化代码，在不一样的场景下有不一样的解释。服务器应当老是返回正确的状态码。
  下面是重要的HTTP代码分类：

• 2xx (成功分类)：这些状态码代码请求动做被接收且被服务器成功处理。

  • 200：Ok 表示 GET、PUT 或 POST 请求的标准状态码。
  • 201：Created（已建立）表示实例已被建立，多用于 POST 方法。
  • 204：No Content（无内容）表示请求已被成功处理但没有返回任何内容。经常使用于 DELETE 方法返回。

• 3xx (转发分类)

  • 304：Not Modified（无修改）表示客户端已经缓存此响应，无须再次传输相同内容。

• 4xx (客户端错误分类)：这些状态码表明客户端提交了一个错误请求。

  • 400：Bad Request（错误请求）表示客户端请求没被处理，由于服务端没法理解客户端请求。
  • 401：Unauthorized（无受权）表示客户端无权访问资源，应当加上所需的认证信息后再次请求。
  • 403：Forbidden（禁止访问）表示请求有效且客户端已获受权，但客户端无权访问该资源。
  • 404：Not Found（没发现）表示所请求的资源如今不可用。
  • 410：Gone（移除）表示所请求的资源已被移除。

• 5xx (服务端错误分类)

  • 500：Internal Server Error（内部服务器错误）表示请求有效，可是服务端发生了异常。
  • 503：Service Unavailable（服务不可用）表示服务器关闭或不可用，一般是指服务器处于维护状态。

2.7. 名称规约

  你能够遵循任何名称规约，只要保持跨应用一致性便可。若是请求体和响应体是 JSON 类型，那么请遵循驼峰名称规约。

2.8. 搜索、排序、过滤与分页

  上面一些示例都是在一个数据集上的简单查询，对于复杂的数据，咱们须要在 GET 方法 API 上加一些参数来处理。下面是一些示例：

• 排序：这个例子中，客户想获取排序的公司列表，GET /companies 应当在查询时接受多种排序参数。譬如 GET /companies?sort=rank_asc 将以等级升序的方式对公司进行排序。
• 过滤：要过滤数据集，咱们能够经过查询参数传递不一样的选项。好比 GET /companies?category=banking&location=india 将过滤分类为银行且位于印度的公司。
• 搜索：在公司列表中搜索公司名的 API 端点应当是 GET /companies?search=Digital。
• 分页：当数据集太大时，咱们应当将数据集分割成小的数据块，这样有利于提高服务端性能，也方便客户端处理响应。如 GET /companies?page=23 意味着获取公司列表的第 23 页数据。

2.9. Restful API 版本

  通常使用不带点的简单数字表示版本，数字前加字母v表明版本号，以下所示：

• /blog/api/v1
• http://api.yourservice.com/v1...

2.10. 处理 JSON 错误体

  API 错误处理机制是很重要的，并且要好好规划。极力推荐老是在返回字段中包含错误消息。一个 JSON 错误体应当为开发者提供一些有用的信息：错误消息、错误代码以及详细描述。下面是一个较好的示例：

{
    "code": 1234,
    "message": "Something bad happened :(",
    "description": "More details about the error here"
}

2.11. 如何建立 Rest API URL

  推荐使用下面格式的 URL：

• http(s)://{域名(:端口号)}/{表示REST API的值}/{API版本}/{识别资源的路径}
• http(s)://{表示REST API的域名(:端口号)}/{API 版本}/{识别资源的路径}

  以下所示：

• http://example.com/api/v1/mem...
• http://api.example.com/v1/mem...

3. 开发基于 Spring Boot 的 Restful Web 服务

  Spring Boot 提供了构建企业应用中 RESTful Web 服务的极佳支持。

3.1. 引入依赖

  要构建 RESTful Web 服务，咱们须要在构建配置文件中加上 Spring Boot Starter Web 依赖。
  对于 Maven 用户，使用如下的代码在 pom.xml 文件中加入依赖：

<dependency>
   <groupId>org.springframework.boot</groupId>
   <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>    
</dependency>

  对于 Gradle 用户，使用如下的代码在 build.gradle 文件中加入依赖：

compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-web')

3.2. Rest 相关注解

  在继续构建 RESTful web 服务前，建议你先要熟悉下面的注解：

Rest Controller

  @RestController 注解用于定义 RESTful web 服务。它提供 JSON、XML 和自定义响应。语法以下所示：

@RestController
public class ProductServiceController {
}

Request Mapping

  @RequestMapping 注解用于定义请求 URI 以访问 REST 端点。咱们能够定义 Request 方法来消费 produce 对象。默认的请求方法是 GET：

@RequestMapping(value = "/products")
public ResponseEntity<Object> getProducts() { }
Request Body
   @RequestBody 注解用于定义请求体内容类型。
public ResponseEntity<Object> createProduct(@RequestBody Product product) {
}

Path Variable

  @PathVariable 注解被用于定义自定义或动态的请求 URI，Path variable 被放在请求 URI 中的大括号内，以下所示：

public ResponseEntity<Object> updateProduct(@PathVariable("id") String id) {
}

Request Parameter

  @RequestParam 注解被用于从请求 URL 中读取请求参数。缺省状况下是必须的，也能够为请求参数设置默认值。以下所示：
public ResponseEntity<Object> getProduct(
@RequestParam(value = "name", required = false, defaultValue = "honey") String name) {
}

3.3. 编写 REST API

GET API

  下面的示例代码定义了 HTTP GET 请求方法。在这个例子里，咱们使用 HashMap 来在存储 Product。注意咱们使用了 POJO 类来存储产品。
  在这里，请求 URI 是 /products，它会从 HashMap 仓储中返回产品列表。下面的控制器类文件包含了 GET 方法的 REST 端点：

package com.tutorialspoint.demo.controller;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.tutorialspoint.demo.model.Product;

@RestController
public class ProductServiceController {
   private static Map<String, Product> productRepo = new HashMap<>();
   static {
      Product honey = new Product();
      honey.setId("1");
      honey.setName("Honey");
      productRepo.put(honey.getId(), honey);
      
      Product almond = new Product();
      almond.setId("2");
      almond.setName("Almond");
      productRepo.put(almond.getId(), almond);
   }
   @RequestMapping(value = "/products")
   public ResponseEntity<Object> getProduct() {
      return new ResponseEntity<>(productRepo.values(), HttpStatus.OK);
   }
}

POST API

  HTTP POST 请求用于建立资源。这个方法包含请求体。咱们能够经过发送请求参数和路径变量来定义自定义或动态 URL。
  下面的示例代码定义了 HTTP POST 请求方法。在这个例子中，咱们使用 HashMap 来存储 Product，这里产品是一个 POJO 类。
  这里，请求 URI 是 /products，在产品被存入 HashMap 仓储后，它会返回字符串。

package com.tutorialspoint.demo.controller;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.tutorialspoint.demo.model.Product;

@RestController
public class ProductServiceController {
   private static Map<String, Product> productRepo = new HashMap<>();
   
   @RequestMapping(value = "/products", method = RequestMethod.POST)
   public ResponseEntity<Object> createProduct(@RequestBody Product product) {
      productRepo.put(product.getId(), product);
      return new ResponseEntity<>("Product is created successfully", HttpStatus.CREATED);
   }
}

PUT API

  HTTP PUT 请求用于更新已有的资源。这个方法包含请求体。咱们能够经过发送请求参数和路径变量来定义自定义或动态 URL。
  下面的例子展现了如何定义 HTTP PUT 请求方法。在这个例子中，咱们使用 HashMap 更新现存的产品。此处，产品是一个 POJO 类。
  这里，请求 URI 是 /products/{id}，在产品被存入 HashMap 仓储后，它会返回字符串。注意咱们使用路径变量 {id} 定义须要更新的产品 ID：

package com.tutorialspoint.demo.controller;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;
import com.tutorialspoint.demo.model.Product;

@RestController
public class ProductServiceController {
   private static Map<String, Product> productRepo = new HashMap<>();
   
   @RequestMapping(value = "/products/{id}", method = RequestMethod.PUT)
   public ResponseEntity<Object> updateProduct(@PathVariable("id") String id, @RequestBody Product product) {
      productRepo.remove(id);
      product.setId(id);
      productRepo.put(id, product);
      return new ResponseEntity<>("Product is updated successsfully", HttpStatus.OK);
   }   
}

DELETE API

  HTTP Delete 请求用于删除存在的资源。这个方法不包含任何请求体。咱们能够经过发送请求参数和路径变量来定义自定义或动态 URL。
  下面的例子展现如何定义 HTTP DELETE 请求方法。这个例子中，咱们使用 HashMap 来移除现存的产品，用 POJO 来表示。
  请求 URI 是 /products/{id} 在产品被从 HashMap 仓储中删除后，它会返回字符串。 咱们使用路径变量 {id} 来定义要被删除的产品 ID。

package com.tutorialspoint.demo.controller;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.PathVariable;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.tutorialspoint.demo.model.Product;

@RestController
public class ProductServiceController {
   private static Map<String, Product> productRepo = new HashMap<>();
   
   @RequestMapping(value = "/products/{id}", method = RequestMethod.DELETE)
   public ResponseEntity<Object> delete(@PathVariable("id") String id) {
      productRepo.remove(id);
      return new ResponseEntity<>("Product is deleted successsfully", HttpStatus.OK);
   }
}