从基本原理层次上说,REST 样式和 SOAP 样式 Web 服务的区别取决于应用程序是面向资源的还是面向活动的。面向资源服务集中于明确的数据对象,一些基本、标准的操作可以依据这些数据对象而执行。如权威的 Gang of Four(GoF) 设计模式这本书所述,对于熟悉面向对象设计模式概念的开发者来说,面向资源服务与基本 Memento 模式类似。实际上,服务提供方维护一组资源,并且公开一组基本操作来执行以下任务:
l 检索资源
l 修改资源
l 创建新资源
l 删除资源
根据定义,REST 样式 Web 服务是面向资源的服务。您可以通过统一资源标识符(Universal Resource Identifier,URI)来识别和定位资源,并且针对这些资源而执行的操作是通过 HTTP 规范定义的。其核心操作包括:
GET - 该操作返回已标识资源的状态表示。您可以通过大量的上下文要素来确定状态,例如谁正在提交请求、操作的参数(传入的参数如 HTTP 头或者查询字符串参数)和服务提供方维护的当前会话状态。
POST - 该操作执行对已标识资源的一些特定于应用程序形式的更新。该操作行为完全依赖于实现它的服务。由该操作返回的数据也完全依赖于应用程序。举例来说,像 GET 操作一样,它可以返回一个状态表示,它还可以选择根本不返回任何数据。
PUT - 该操作在已标识位置(URI)创建新资源。操作输入必须包括一个资源的状态表示。它完全依赖服务来创建基于这个状态表示的资源。
DELETE - DELETE 操作销毁已标识位置(URI)的资源。
在许多方面,REST 样式 Web 服务与 SQL、元组空间(tuple spaces)、简单消息列队等技术相似。它们都使用普通的简单操作针对明确的资源起作用。
SQL - SELECT、INSERT、DELETE、UPDATE 等
元组空间 - GET、PUT
消息列队 - SEND、RECEIVE
在每一个案例中,服务接口的设计允许您移动关于资源的信息,让其依赖于请求方来指出希望通过这些信息来做什么。与此相对的是 面向活动的资源。该类型的应用程序集中于您可能执行的操作,而不是集中于操作所依靠的资源。活动服务的一个简单的例子就是银行事务,在那里用户可以把钱从一个账户转移到另一个账户上。用户不想直接操作资源(钱、银行账户等等),他们只想告诉银行他们想要达到的目的,并且让银行根据他们的利益对资源进行处理。用 GoF 术语来描述应用程序:
l 命令
l 中介方
l 策略
l 代理设计模式
面向资源服务不管资源的类型怎样,执行的操作可以保持相对不变,与面向资源服务不同,面向活动服务的操作完全依赖于正在执行的活动类型。例如,银行服务可以公开一个名为 TransferFunds 的操作,该操作不同的输入将完全决定服务的资金转移功能。在面向资源的服务中,一组普通操作担当支持性的工作角色,为客户端提供访问和操作资源。然而,资源是关注的中心,如下面图所示。
面向资源服务与面向活动服务的比较图
在面向活动服务中,对客户端请求执行的每个活动的单一操作来说,操作是关注的中心。SOAP 样式 Web 服务通常是面向活动的。 WSDL 文档定义并描述特定于服务的操作。操作由特定于服务的消息交换组成。每一个操作都是一个可以执行的活动。那些正在被执行的操作所针对的内容通常是不相关的。正如 Web 服务资源框架系列规范所描述的,资源可以隐含在活动之中,但是这种隐含与活动的定义不相关,并且只是为了改进执行活动所依赖的上下文。与针对资源而执行活动的面向资源服务相比,它和用来访问资源的服务接口互不相关。
如上所述,REST是网络软件的构架风格,而SOAP是个具体的实现(协议),两者并不是完全对立的。但基于SOAP的Web服务广为人知,SOAP、WSDL、UDDI等规范几乎成为Web服务的代名词。而构建符合REST原则的Web服务与SOAP Web服务有很大不同,有必要把二者区别开来进行研究。
首先,REST Web服务与SOAP使用的寻址模型、接口、对中间媒介和安全性的支持不同。两者交互机制的差异导致REST和SOAP在对互操作的支持、与Web体系结构的关系等方面的区别。
表 REST与SOAP比较表
| REST | SOAP |
寻址模型 | 标准化的URI、DNS;URI与资源(包括服务)一一对应 | URI只用来定位SOAP端点;资源与URI是一一对应;一端点对应多个资源 |
接口 | 提供通用操作,即HTTP的GET、PUT、POST和DELETE | 不提供通用操作,每个服务定义自己的方法(操作) |
中间媒介 | 兼容传统的Web中间媒介,包括代理、缓存服务器、网管等 | 不兼容传统的Web中间媒介 |
安全性 | 简单有效:可用现有防火墙控制 | 十分复杂:不能使用现有防火墙控制 |
1.耦合度
松散耦合是Web服务的声称的一个特点。尽管新的SOAP规范中也支持基于消息传递的交互机制,绝大部分SOAP实现仍是基于RPC调用方式,RPC方式是紧密耦合的表现;而紧密耦合的系统是无法适应Web级的规模可伸缩性的。REST Web服务则继承了Web松散耦合的特点,客户应用通过逻辑URL访问服务,服务的实现对客户来说是完全透明的,客户程序可以对服务的实现技术、方法毫无所知。
2.对互操作的支持
标准化是互操作的关键。万维网上无数资源间之所以可以互操作,原因在于WWW建立在下列标准之上,这些标准也是REST的核心组成部分(rest tutorail ):
l URI:用于资源的定位与命名
l 操作资源的通用接口:即HTTP协议的GET、POST、DELETE和PUT
l 资源表示:HTML、XML、GIF、PNG、JPEG等
l 媒体类型:MIME类型(如text/plain、text/html、image/gif等)
基于SOAP的Web服务则依赖于定制。每个SOAP消息使用独特的命名资源的方法,或使用UUID、或使用URN;每个SOAP应用需要定义自己的接口。SOAP的这些特点对于服务间的互操作的实现十分不利。
3.与Web体系结构及Semantic Web的关系
Web的体系结构建立在三个概念的基础上,而且这些概念都与资源有关:资源的确定、与资源的交互、和资源的表示。这些概念分别与Web标准协议相关:URI是定位资源的方法,HTTP协议用于软件代理与资源间的交互,HTML、XML、PNG、PJG、RDF等用于资源的表示。
REST是对Web最成功要素的总结,它建立在一系列标准Web协议之上,跟Web的关系密不可分。万维网的创始人Tim Bemers-Lee提出的WWW的远景一语义网络圈(Semantic Web),也建立在HTTP、URI、XML、RDF等核心协议之上,这些技术都是这一远景的重要组成部分。基于SOAP、WSDL、UDDI等技术的Web服务(Web Services)并没有根据Web体系结构使用基础的Web协议。如HTTP一个Web应用层协议,在Web Serivces技术中被用作可选的传输机制,把HTTP本身作为应用协议的特点置之不理,每个SOAP应用都需要定义独特的接口。URI是URL(统一资源定位符)和UNR(统一资源名称)的超集,并能由两者分别或共同表示;URL是最常用的URI之一。URI是Web上资源定位的首要方式,Tim Berners-Lee甚至认为URI是Web体系结构的公理,并认为:1.不管任何地方的任何资源都可得到一个URI;2.任何重要的资源都应该分配一个URI。
REST的观点与此相吻合:每个资源都应有一个逻辑URI。而在SOAP服务中,URI的角色被定制的寻址方式(如UUID、URN等)替代;URI只是用来定位SOAP服务器,与资源不是一一对应的关系,所有对资源的访问都通过一个URI指向的SOAP服务器进行;这种做法与语义Web的远景也是不相适应的。因此有学者对此颇有批评,认为SOAP Web服务不依赖Web协议,并不是真正意义上的“Web”服务。
经过REST团体的努力,SOAP的支持者也开始认识REST的重要性,当前版本(l.2)的SOAP规范对REST提供了部分支持。也就是说,可以使用REST的部分原则来构架基于SOAP技术的Web服务。IBM公司的Sam Ruby等认为REST和SOAP的结合产生强大的解决方案,但并没有提出令人信服的证据。和REST相比,SOAP Web服务的唯一优势是得到许多业界厂商的支持。从技术上来说,REST可以实现SOAP能实现的所有功能,而且更为简单。
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