REST Grundlagen. Seminar Aktuelle Software-Engineering-Praktiken für das World Wide Web. Olga Liskin

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1 REST Grundlagen Seminar Aktuelle Software-Engineering-Praktiken für das World Wide Web Olga Liskin

2 Übersicht Motivation, Einführung Architekturstil REST RESTful Webservices Patterns, Anti-Patterns Software Engineering und REST Code-Beispiele Zusammenfassung Olga Liskin: REST - Grundlagen

3 Einführung Erfolg des Web untersuchen Dissertation von Roy Fielding Relevante Faktoren für Web-Systeme aufschreiben Herangehensweise: Abstraktion zum Architekturstil Resultat: Prinzipien für gute Systeme im WWW Verwendung beim Festlegen von Server-Komponenten und APIs Olga Liskin: REST - Grundlagen

4 Motivation Vielfältiges Web Webseiten Programmable Web Mobile Applikationen Viele Service APIs Viele bezeichnen sich als RESTful Doch: welche sind wirklich gut? Wie kann man wirklich gute Systeme bauen? Quelle: Quelle: Olga Liskin: REST - Grundlagen

5 Der Begriff Architekturstil System Architektur Abstraktion der Laufzeit-Elemente eines Systems innerhalb einer Operationsphase des Systems (Fielding) Architekturstil Constraints Features Olga Liskin: REST - Grundlagen

6 REST als Architekturstil Constraints: Client-Server Statelessness Caching Uniform Interface Layered System Code on Demand (opt.) Features: Portabilität, Skalierbarkeit, Unabhängige Entwicklung der Komponenten Skalierbarkeit, Einfachheit, Transparenz Effizienz, Skalierbarkeit Skalierbarkeit, Einfachheit, Entwickelbarkeit Effizienz, Skalierbarkeit Entwickelbarkeit, Erweiterbarkeit Olga Liskin: REST - Grundlagen

7 RESTful Webservices HTTP Ausflug: Client-Server-Kommunikation per HTTP Client sendet Anfrage an Server HTTP-Request: GET /users/oliskin HTTP/1.1 Host: Accept: text/xml,application/xml,text/html Accept-Language: us,en User-Agent: Mozilla/5.0 Server bearbeitet Anfrage und sendet eine Antwort HTTP-Response: HTTP/ OK Date: Wed, 05 May :30:00 CET Server: Apache Etag: Content-Type: application/xml Content-Length: <?xml version= 1.0 >... Kann auch eine Fehlermeldung sein: HTTP/ Not Found Content-Type: text/html Date: Wed, 05 May :30:00 CET Server: Apache Content-Length: <html> <head>... Olga Liskin: REST - Grundlagen

8 RESTful Webservices HTTP Ausflug: Client-Server-Kommunikation per HTTP Meta-Daten: Informationen über Anfrage bzw. mitgelieferte Daten z.b.: Client: Server: Accept ETag Content-Type User-Agent Last-Modified If-Modified-Since Response-Codes: Geben Art der Antwort an, z.b.: 200 OK 201 Created 301 Moved Permanently 304 Not Modified 401 Not Authorized 409 Conflict Response sollte entsprechend bestimmte Meta-Daten enthalten (z.b. neue Adresse bei 301 Moved Permanently ) Olga Liskin: REST - Grundlagen

9 RESTful Webservices Prinzipien Wichtige Prinzipien, die Webservices befolgen müssen, um eine REST-konforme Architektur zu erhalten: Ressourcen Identifizierbarkeit Repräsentationen Verlinkungen Uniform Interface Statelessness Hypermedia as the Engine of Application State (HATEOAS) Olga Liskin: REST - Grundlagen

10 RESTful Webservices Prinzipien Ressourcen Zentrales Element Ressource = alles, was ein Client interessant finden könnte In Ressourcen denken Sonst Uniform Interface nicht möglich Beispiel: verteilter Notizblock Ressourcen: Block Notiz Benutzer aber auch z.b.: Liste von Notizen Olga Liskin: REST - Grundlagen

11 RESTful Webservices Prinzipien Identifizierbarkeit Jede Ressource soll eindeutig identifizierbar sein Einheitliches Konzept im Web: URI (Uniform Ressource Identifier) Beispiel: Olga Liskin: REST - Grundlagen

12 RESTful Webservices Prinzipien Repräsentationen Darstellung einer Ressource Verschiedene Repräsentationen zu einer Ressource Client sagt, welche Formate er akzeptiert GET /users/oliskin HTTP/1.1 Host: Accept: text/xml,application/xml,text/html Accept-Language: us,en User-Agent: Mozilla/5.0 HTTP/ OK Date: Wed, 05 May :30:00 CET Server: Apache Etag: Content-Type: application/xml Content-Length: <?xml version= 1.0 >... Beispiel: Ressource: Benutzer oliskin Repräsentation 1 XML: Repräsentation 2 JSON: Repräsentation 3 PNG: Olga Liskin: REST - Grundlagen

13 RESTful Webservices Prinzipien Repräsentationen Format z.b. durch XML festgelegt Aber nicht, wie man XML verwendet Olga Liskin: REST - Grundlagen

14 RESTful Webservices Prinzipien Repräsentationen Besser: Allgemeine Muster verwenden XHTML: Olga Liskin: REST - Grundlagen

15 RESTful Webservices Prinzipien Repräsentationen Besser: Allgemeine Muster verwenden Atom: Olga Liskin: REST - Grundlagen

16 RESTful Webservices Prinzipien Verlinkungen Hypermedien haben Fähigkeit zur Verlinkung Erfolg des WWW Client kann sich durch Folgen von Links durch das System bewegen Hypermedia as the Engine of Application State Beispiel: XML Beispiel von vorhin: Besser: Notizen verlinken Olga Liskin: REST - Grundlagen

17 RESTful Webservices Prinzipien Statelessness Request enthält alle Informationen die Server zum Ausführen braucht Server verfolgt nicht den Anwendungszustand des Clients URI weitergeben Server zwischendurch austauschen Olga Liskin: REST - Grundlagen

18 RESTful Webservices Prinzipien Uniform Interface HTTP-Method + URI GET: Ressource abrufen HEAD: Ressource abrufen (ohne Body) PUT: Ressource anlegen/updaten DELETE: Ressource löschen POST: Untergeordnete Ressource anlegen, Daten hinten anhängen Idempotenz, Safety Beispiel: /users/oliskin/notes GET: Liste von oliskins Notizen abrufen PUT: n/a DELETE: n/a POST: neue Notiz anlegen /users/oliskin GET: Repräsentation von oliskin abrufen PUT: Benutzer neu anlegen oder aktualisieren DELETE: Benutzer löschen POST: n/a Olga Liskin: REST - Grundlagen

19 RESTful Webservices Prinzipien HATEOAS Trotz generischem Interface reichhaltige Anwendungen erstellen, nicht nur CRUD Verlinkungen schaffen Transitionen Vorteile: Weniger Fehler/Bugs Weniger ungültige Transitionen Server kontrollieren ihren eigenen Namespace, Clients hängen nicht an festen URI- Mustern Beispiel: GET users/oliskin/notes HTTP/1.1 <?xml version= 1.0 > <notes> <note> <title>rest ist toll</title> <link rel= Kommentare href= users/oliskin/notes/ note08/comments /> </note> </notes> Olga Liskin: REST - Grundlagen

20 Patterns Collection-Ressourcen Eigene Ressource für Liste von Elementen Optimistische Transaktionen Konflikt bei gleichzeitigem Ändern einer Ressource Server sendet ETag mit Ressource (kodiert Version) Client sendet Request mit Header If-Match:{ETag} Bei alter Version: 412 Conflict Idempotent Ressourcen anlegen mit POST 1. Leere Ressource mit POST anlegen 2. Server sendet 301 Created mit URI der neuen Ressource 3. Führe nun PUT mit der Ressource auf neue URI aus -> Idempotent Olga Liskin: REST - Grundlagen

21 Anti-Patterns Tunnelung von Methoden mit POST Es wird immer POST verwendet, Methoden-Information wird im Entity- Body versteckt Uniform Interface? Tunnelung von Methoden mit GET Ähnlich Tunnelung mit POST Zusätzlich: GET sollte eigentlich safe sein Mangelnde Verwendung von Hypermedien/-links Web-Based CRUD * Client kann sich nicht durch Folgen von Links durch das System bewegen HATEOAS? * Tilkov, S. REST Anti-Patterns. (Stand: ) Olga Liskin: REST - Grundlagen

22 Software Engineering-Prinzipien Aufstellung und Verwendung von Architekturen Abstraktion des Systems Architekturstil Pattern für Architekturen Erfahrung beim Entwickeln von Architekturen ausnutzen (Anti-)Patterns verwenden Gemeinsame Muster entwerfen und verwenden URI, HTTP Syndication Formate Olga Liskin: REST - Grundlagen

23 Code schreiben Client Bestehende Webservices ansprechen Meistens über Standard-Bibliotheken HTTP Request senden Antwort parsen (z.b. XML) Olga Liskin: REST - Grundlagen

24 Code schreiben Beispiel: Java HttpClient (Apache Jakarta Project) Olga Liskin: REST - Grundlagen

25 Code schreiben Server Verschiedene Frameworks JAX RS (JSR 311) (Schnittstellenspezifikation für Java) Jersey Restlet JBoss RestEasy Ruby on Rails Olga Liskin: REST - Grundlagen

26 Code schreiben Server Beispiel: Jersey (Annotations-getrieben) Olga Liskin: REST - Grundlagen

27 Code schreiben Server Beispiel: Ruby on Rails (Konnektoren) (Ausführliches Beispiel in: Richardson; Ruby: RESTful Web Services. O Reilly. 2007) Olga Liskin: REST - Grundlagen

28 Zusammenfassung Verbesserung von Systemen im Web Relevante Prinzipien identifizieren: REST als Architekturstil Prinzipien beim Design von Anwendungen (z.b.webservices) verwenden Patterns und Anti-Patterns Umsetzung in Code Olga Liskin: REST - Grundlagen

29 Zusammenfassung Fragen? Diskussionsidee: Sind Patterns/Anti-Patterns der Schlüssel zu RESTfulleren Webservices? Was können wir als Software-Ingenieure noch beisteuern, um RESTfulness zu verbessern? Validatoren, DODEs? Bessere Frameworks, DSLs?, Berühmtere Patterns? Olga Liskin: REST - Grundlagen

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