REST会是SOA的未来吗？

时间：2015-11-01 00:31:10 阅读：266 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

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好像无论我们到哪儿都能听到这样的说法：REST将会是SOA的未来。很多刊物也将REST和SOAP与WS*[1]标准进行比较，但这些比较看起来都太过简单了。近来出现了两种较为主流的方法——本真REST（true REST）以及将REST作为面向服务的技术方法（又称REST Web服务^[2]）。本文讨论的重点为：是否其中一种方法能够改进SOA实现。

面向SOA的本真REST

本真REST当然是对面向资源架构的一种实现，而并非一种纯粹的技术决策。所以当讨论本真REST时，真正应该讨论的问题是：其基础支撑——面向资源的架构（ROA）——是否真的适合作为你的SOA实现。

为正确评估该问题，让我们首先回想一下SOA的架构风格，它是基于企业业务架构的功能性分解，并且引入了两个高层次的抽象：企业业务服务和业务流程。企业业务服务代表的是现有IT能力（和企业的业务功能相一致）。业务流程编排业务服务，并定义业务的整体功能。

而REST是一组被称之为面向资源架构（ROA）的架构准则。ROA构建在资源这一概念之上；每个资源都是一个能够直接访问的分布式组件,可通过一个标准的、通用的接口来处理。所以，面向资源的架构（ROA）其最根本的还是一种基于资源的分解^[3]。

为了评估本真REST是否适用于面向SOA的实现，我们真正需要回答的问题是，“服务和资源之间到底是什么关系？”

服务 vs. 资源

何为服务？

在最简单的情况下，服务可以被定义为一个自包含、独立开发、可部署、可管理和可维护的软件实现，它从整体上为企业提供特定的与业务相关的功能，并且在设计上是“可集成的”。“服务”可以通过动词（verb）来定义（例如，“验证客户信用积分”，这描述了服务实现的业务功能）。

服务并不是某个编程结构或一组APIs，而是一个用于实现企业解决方案的架构（设计单元、实现以及维护）和部署构件。服务接口（尤其对某个给定的服务而言）定义服务功能，并且可由多种方式实现。存在两种基本的定义服务接口的方法——RPC风格和消息（messaging）风格，RPC风格实现使用服务调用语义并且通过服务接口中的一组参数来定义。而消息风格的服务接口被有效地固定（本质上只需要进行“执行”操作）使用XML文档作为输入和输出（这和GoF设计模式非常相似）。在这种情况下，服务语义是由输入和输出消息的语义来确定^[4]。

过去，服务通常被定义为一组方法的集合，但正如参考文献^[2]中解释的那样，这些方法彼此相互独立^[5]，但作为整体它们共享同一个命名空间，这样简化了对服务的管理。

何为资源？

在最简单的情况下，资源可以被定义为一个可直接访问的、独立开发的、可部署的、可管理的和可维护的软件构件，它支持特定的数据。资源可以通过名词（noun）来定义，比如“医生的预约”就描述了资源提供的数据。某一资源也可以和其他资源相关联并为它们提供引用（链接）。实际上，一个资源就类似于一个对象^[6]，不过它是带有预定义（CRUD）接口语义的对象。

REST中的语义基于HTTP操作集，如下所示^[5]：

createResource——创建一个新的资源（以及相应的唯一标示）– PUT
getResourceRepresentation——获取资源信息– GET
deleteResource ——删除资源（可选地包括相关联的资源）– DELETE（只是引用的资源），POST（当需要删除相关联的资源时使用）
modifyResource——更改资源— POST
getMetaInforatmion——取得资源元数据信息—HEAD

资源通过两部分定义：资源URL和资源所提供的所有操作上定义的输入/输出参数^[7]。这和服务不同，服务的方法之间是完全独立，并且能够以独立端点（endpoints）的方式部署，而资源上的方法遵循OO语义，这意味着所有的方法（除createResource以外）都必须依附于底层的某个资源（同一个URL）。

资源和服务之间的根本差异

基于上述对资源和服务的定义，凭直觉它们显然是不同的。我们先继续深究这些差别，然后再讨论它们是如何对最终架构产生影响的。

正如文献^[6]中描述的：

REST不仅不是面向服务的，相反，面向服务和REST风马牛不相及

文献^[7]中进一步阐明了二者之间的区别：

如果把WS-*比作是互联网世界的RPC，那么REST就是互联网世界的数据库管理系统（DBMS）……传统的基于SOA的集成表现了不同软件构件之间通过各种过程或方法进行交互。REST有效地将每个软件构件看作一组数据库表，而这些构件之间使用SELECT, INSERT, UPDATE和DELETE来通信。（或如你所想的使用GET, PUT, POST, DELETE）。那业务逻辑放在哪里呢？在存储过程中？不太对，其实在触发器中。

这里我们用J2EE打个稍微不太恰当的比方。我们把服务想象成无状态会话bean，而资源想象成实体bean。

服务(或会话beans)作为控制器控制执行所需的操作，不管底层是哪个资源。打个比方，某个支出账户服务可能会用到账户ID、支出金额和支出所需账户。这样的服务可以支出任何现有账户。

资源（或实体bean）充当数据访问机制，其面对给定数据类型的某一实例。比如，为了从某一账户支出，需要先找到这一账户相关的信息，然后才能更新它，从而向所需账户进行支出。另外提醒一下，与能实现任意所需的方法的实体bean不同的是，一个REST资源只有一个更改资源的方法。这意味着真实的业务操作——支出——只能编码成消息请求的一部分。

区别引出的结论

综上所述，不可能使用本真REST来构建SOA系统。构建系统可以，但一定不是SOA。两者都可以从与业务一致的分解入手，但是由于各自使用截然不同的分解方法，它们最终得到的也是基于不同组件和连接器的完全不同的架构风格^[8]。

仅仅因为它们都试图解决同一个问题——业务与IT对齐，并且都基于业务驱动的分解，并不能表明最终的架构风格也是一样的。

另一个问题在于能否可能使用本真REST来构建一个完整的系统。鉴于上述理由，这个问题等价于能否可能只使用数据库或实体bean来构建一个完整的系统。当然你可以了，但是需要以存储过程（重写方法的本意）的方式增加处理代码，或者触发器（完成基于数据变化的后置处理）。这同样适用于本真REST实现—你只有通过改变modifyResource方法的本意（通常使用命令行模式）来实现不止数据更新这个方法。

因此，某个基于REST的实现和本真REST是大相径庭的；一般来说其包含了至少一些REST Web服务的元素。那么REST Web服务是什么呢？

REST Web服务

REST Web服务方法是指单纯使用REST技术作为通信手段来构建SOA的一种方法。在这种情况下，服务由SOA风格的分解来定义，而基于REST的Web服务^[9]作为通信。

虽然一般也被称为REST，这种方法其实和本真REST没有一点关系，倒是和POX（plain old XML over HTTP）很类似，不过与POX不同的是，它不仅支持XML，还支持其他数据类型，比如JSON（JavaScript Object Notation）、ATOM、二进制数据块。而且，它不像POX那样通常只基于GET和PUT，它基于更多的HTTP方法。

归功于Web的优势和Ajax技术的遍地开花，使用JSON逐渐变成主流的方法；大部分流行的浏览器都内置对JSON支持。由于在JavaScript中处理XML（尤其是带有很多命名空间）并不是一件容易的事，所以，Web实现使用基于JSON的REST Web服务要容易的多。面向Web交互的REST Web服务的扩增导致了这些技术的日益流行和广泛传播。

真正的差异是什么？

描述SOAP和REST区别的出版刊物通常会指出如下REST Web服务的优点，比如^[11]：

轻量级——无需太多额外的XML标记
人工可读的结果集
易于构建——无需工具支持

虽然这些区别很重要（我随后会再详细讨论），但是SOAP和REST最主要的区别在于REST是直接实现于HTTP协议之上，而SOAP引人了一个抽象层（SOAP消息传递），这可以在任何传输协议之上实现。标准化SOAP绑定目前存在于HTTP、SMTP和JMS之上，而非标准化绑定已经在其他一些协议解决方案实现了。这层额外的抽象层（提供协议和基于SOAP实现之间的解耦）是造成SOAP和REST Web服务区别的根源。

对于这一抽象层的看法很大程度上取决于不同的人。REST阵营认为它是过度设计的产物，并声称没有提供任何实际价值。他们声称HTTP已经提供了服务交互实现必需的所有特点。而SOAP阵营，从另一方面，争辩道HTTP并不是服务交互（尤其在企业内部）通常所需的唯一协议，而设计一个方便的、可扩展^[10]的抽象层对构建健壮的、功能丰富的服务交互是很有必要的。

虽然两种观点都有其可取之处，但我认为把SOA实现限制到单一协议，即HTTP，实际操作起来不太可行。诚然，HTTP是无处不在，并且其使用方法一般也无需投资额外的基础设施，但是HTTP是不可靠的（HTTP-R没有广泛被采用）、同步的（产生了瞬时的耦合）^[11]、而且也没有事务语义等等。

再者，就算认为HTTP是在实现中使用的唯一协议，也可以非常方便的利用SOAP信封把业务信息（SOAP 消息体）和基础设施信息或附加信息（SOAP 消息头）从SOAP消息中隔离。总的来说，如果你本来的实现并不需要任何基础设施或附加数据，整个SOAP信封的开销是很少的——只需两个标签，而且对必要时添加数据提供了明确定义的方法。

所以，从各个方面来看，以数据信封的方式将业务信息和基础设施关注分离是很强大的模式，甚至REST Web服务实现也常常使用这种方法。至于是否使用标准的SOAP还是定制化信封^[12]模式要根据具体实现而定。

其他关键不同点

我们花点时间来讨论一下其他一些常常被发表刊物引用的关于SOAP和REST Web服务的不同点。

简单化

一个普遍的观点是REST要比SOAP简单得多。照这个观点，REST简单的根源基于一个事实：REST不需要WSDL或任何接口定义。至少可以认为这种论调有点天真。无论哪种用于服务消费者和提供者之间通信的技术，都必须在语法和其消息交互（接口）^[13]的语义上达成一致。这意味着就REST而言，下面两个方法有一个是可能的：

以文本方式定义一个接口，并基于接口文档描述中的通用接口定义来“手工地”编写数据的编码/解码。虽然这种方法常被REST拥趸所推崇，其接口包含的元素很少超过10到15个，但这不是典型的粗粒度REST服务。而且，这种方法很容易出错，所以，大部分可行的REST框架都遗弃该方法而使用下面的方法。
在XSD的层次定义接口，基于流行框架（比如，面向XML的JAXB或Castor，面向JSON负载的Jackson）产生数据的编码/解码。这种方法效果上就是WSDL的简约版，并且需要的工作量和基于SOAP实现差不多一样。事实上，完全相同的方法经常被用于基于SOAP的实现，设计一个单独接口和服务执行的命令模式。WSDL2.0 和/或 WADL for REST就是对该方法的扩展。

另一个SOAP常常被抱怨的就是复杂的WS*标准集。虽然不存在一个单独的规范来罗列这些关键的WS*标准集以及其彼此的关系，但对大部分服务交互用例还是存在一个标准的。就算如此，选择一个适当的WS*标准和其用法可能也需要一些额外理解和实现时间，但是：

在REST和SOA之战中争论简单化还是标准化是荒唐的，因为没有标准支持的简单只能有害于成本和应用的可管理性。

所以，除了那些简单到极点的例子之外，如“温度转换器”，REST并不比SOAP简单多少。

轻量级

另一个众多REST拥趸宣扬REST是SOAP的一种取代的原因是，实际上的REST请求和响应消息都较短。这主要基于两个原因：

SOAP需要一层XML包装器来包装所有的请求和响应消息，这会增加消息的大小。这话没错，但重点不是包装器增加了多少字节，而是它创建在整个负载中的比例。因为包装器的大小是固定的，其所占比例随着消息的不断变大而变小，最终可以忽略不计。考虑到一般服务都是相当粗粒度的，请求和回复消息的大小也是相当大的，所以SOAP信封的负载不太会成为大问题。
SOAP是基于XML的消息传输，而XML使用冗余的编码。REST，在这方面，提供了更轻量级的消息传输替代方案——JSON^[14]。这话也对，但利用消息传输优化机制（MTOM），大部分SOAP框架都支持，可以把消息拆分成多个小的基于XML的SOAP信封/头/体部分，而附加的包含消息内容的部分可以编码为任何MIME类型，包括JSON和二进制流等。

虽然理论上讲，REST要比SOAP轻量级，但实际上，利用一些高级SOAP设计技术，真正使用中的SOAP和REST消息大小的差别是很小的。

易于构建 – 无需工具支持

因为REST基于HTTP，其拥趸认为，我们可以使用熟稔的技术，比如Java servlet API和Java HTTP支持来编写REST服务的实现端和客户端，而无需任何特定工具的帮助。这可以说是对的，但前提是你想要“手工”实现构建输入/输出消息和数据编组。SOAP Web服务也可以实现同样的工作。然而，大家很少希望编写这种样例代码，结果还是会使用工具，SOAP和REST都是。

结论

REST既适用于使用ROA（本真REST方法）的系统设计，也适用于使用REST技术（REST Web服务）的SOA设计实现。虽然两种方法都有其优势，但都没有改变最难的部分——定义和企业业务模型一致的业务服务/资源。有些情况的确两种都适合，但归根到底这完全是两种不同的风格。

[1]看这里，文中有个很好的比喻。

[2]这里我使用的这个词语，从技术上其毫无意义，也不是指REST，但在业界被广泛使用，而有很多人也认为它就是REST。

[3]按照定义，资源可以是任何应该被直接呈现和访问的组件。

[4]这类服务常用的一种实现是基于“命令模式”。一个输入文档定义命令本身和用于执行命令的数据。

[5]方法独立源自于这样一个事实：不同的方法可以执行同一数据——这里指的是无论是否被服务暴露都存在的企业数据，而不是在OO中的针对特定数据的某对象实例。

[6]例如，在文献[4]中对OO和REST做了直接类比。

[7]许多REST倡导者声称后者是没有必要的。我们在文章后面会再回到这个问题上。

[8]架构风格就像面向于不同软件系统之间结构和连接的“设计模式”。文献[10]提供了关于架构风格的一个比较完整的定义，“架构风格是指一组有相同原则和属性的架构”

[9]另一个在业界被普遍乱用的名称——根据定义，Web服务就是SOAP消息。

[10]所有的WS*实现都重度依赖SOAP，尤其是SOAP头。

[11]你总是可以在HTTP上实现异步消息机制，但是需要额外的抽象层，比如SOAP就在其上使用了WS-Addressing。

[12]许多REST倡导者认为HTTP已经有了一组标准的消息头，因此SOAP消息头完全没有必要。这里的问题在于一组预定义好的HTTP头固然有其良好定义的语义，但任何应用特定数据必需一个自定义HTTP消息头，这和自定义SOAP消息头的复杂度相同。