正确甄别API、REST API、RESTful API和Web Service之间的异同

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我是靠谱客的博主凶狠网络，最近开发中收集的这篇文章主要介绍正确甄别API、REST API、RESTful API和Web Service之间的异同，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

看到API你会想起什么？是接口、第三方调用、还是API文档？初看你可能会觉得这太熟悉了，这不是系统开发日常系列吗？但你仔细想一想，你会发现API的概念在你脑海里是如此的模糊。如何你通过搜索引擎检索API，你会看到类似这样的信息：API——Application Programming Interface(应用程序编程接口)，这太抽象了。接下来，我将结合在开发中总结的一些经验，以通俗的方式聊聊API、REST API、RESTful API以及Web Service这四者之间的联系与区别。

1、API 与 REST API

什么是API?这里引述维基百科给出的定义：应用程序接口（英语：Application Programming Interface，缩写：API；又称为应用编程接口）是软件系统不同组成部分衔接的约定。这个对API的定义太过于广泛和抽象，而通俗的讲，API是一段应用程序与另一段应用程序相互“交流”的方式（协议）。在Web应用程开发中，API是我们通过网络进行数据检索的一种主要方式，API文档将告知你检索数据的URL列表、查询参数、请求方式以及响应状态，其目的是降低Web应用程序开发难度，共享两个应用程序之间的数据（文本、音频、视频、图片等），而屏蔽其内部复杂的实现细节。

REST是Representational State Transfer的缩写，直译过来就是：表述状态的转移。REST API是一组关于如何构建Web应用程序API的架构规则、标准或指导，或者说REST API是遵循API原则的一种架构风格。REST是专门针对Web应用程序而设计的，其目的在于降低开发的复杂度，提高系统的可伸缩性。下面是设计REST风格的系统架构时需要满足或者遵循的一些基本条件和原则：

1、在REST架构中，Web中所有的事物（文本、音频、视频、图片、链接）都可以被统一的抽象为资源（resource）
2、在REST架构中，每一个资源都有与之对应的唯一资源标识符（resource identifier）,当资源的状态发生改变时,资源标识符不会发生改变
3、在REST架构中，所有的操作都是无状态的。REST架构遵循CRUD原则，所有的资源都可以通过GET、POST、PUT和DELETE这四种行为完成对应的操作。
4、可缓存（可选项），在REST架构中需要缓存来有效的处理大批量的请求
5、接口一致

现在，了解了API和REST API的基本概念，那这两者之间有什么异同？如果按照数学上集合的概念来解释API与REST API之间的联系与区别，API是REST API的超集，REST API 是API的子集；所有的REST API都是API，但不是所有的API都是REST API。更通俗的解释是：所有的男人都是人，但不是所有的人都是男人。

2、REST API 与RESTful API

在第一小节中，了解了什么是REST API，接下来聊聊REST API与RESTful API之间的异同。很多初学者很容易将这两者等同起来，认为RESTful API就是REST API，这可能是单纯的从字面上去理解了，当你深入的去了解两者的本质后，你会发现其实不然。REST API是Web API设计的一种规范或者指导原则，而RESTful API则是这中架构设计原则或者规范的一种具体实现方式。也就是说，RESTful API是REST API的非正式实现方式，因为实现REST API的方式有很多，RESTful API只是其中一种，且没有完全满足REST API的所有设计原则，每个开发者在实现REST 架构时的则重点都会有差别。

很多初学者容易将REST API与RESTful API两者的概念搞混淆，我想可能只是看字面意思，而没有关注它们本身的含义（就像认识中文字一样，有边读边，无边读中间，断章取义了）。这就好比很多人会把变性人等同于女人，变性人可能五官的表象看起来和女人一样，但变性人不能生育，它只是满足了定义一个女性的大多数条件（实现），但本质上不是女人。

接下来，通过一个简单的例子以加深对REST API和RESTful API的理解。下面将给出一个执行CURD操作的RESTful API设计案例：

说明：resource代指某种资源的名称，可以时student(学生)、teacher(老师)、book(书籍)等等，通常使用名词来表示；{id}则代指某种资源的唯一标识符（resource identifier）

下面是一个具体的小例子，以学生管理为例，设计学生管理的API。学生资源包括ID，姓名和所学课程信息，学生资源信息如下：

现在，我们需要将学生数据保存到数据库，然后执行查询、修改和删除学生数据的操作。学生管理API的使用者调用的API如下：

1、创建学生资源：[POST] http://www.example.com/student
2、获取所有学生资源：[GET] http://www.example.com/students
3、获取ID=1001的学生资源：[GET] http://www.example.com/student/1001
4、修改ID=1001的学生资源：[PUT] http://www.example.com/student/1001
5、删除ID=1001的学生资源：[DELETE] http://www.example.com/student/1001

前面的内容说到，API共享数据资源，而屏蔽内部实现，API的使用者（客户端）关注的是资源（读懂数据）,并不需要了解API内部构造;API的提供者（服务端）只关注自己的内部实现，而不关系API使用者（客户端）的状态。为了加深对这一概念的理解，下面给出学生管理API的内部实现示例：

说明：示例代码是基于Spring MVC进行实现的。

除了上述的内容之外，你还可以通过提供键值对的方式对查询数据进行过滤，如获取所有的学生数据时，只想获取性别为女性的学生数据，则可以通过这样的方式来完成：

[GET] http://www.example.com/students?gender=female

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Tip：如果API拥有对数据过滤的功能，对应服务端的API实现代码也需要做调整。

在前面的内容中，我们提到RESTful API是REST API的非正式实现方式或规范。为什么这么说呢？因为在RESTful API的设计中，我们完全可以通过GET的方式完成CURD操作，也可以通过DELETE行为来创建资源，通过POST行为来修改资源，它的实现方式并不严谨或者说并没有严格按照REST API提出的约束条件来进行。所以说RESTful API是REST API的非正式实现方式。

3、REST与Web Service

3-1、什么是Web Service?

如万维网联盟（W3C）所述，Web Service提供了在各种平台和/或框架上运行的不同软件应用程序之间可以进行互操作的标准方法。Web Service的特点是具有良好的互操作性和可扩展性，以及由于使用XML而可以对程序处理过程进行描述。它们可以以松散耦合的方式组合不同的服务以实现复杂的操作。提供简单服务的程序可以通过相互交互，以提供复杂的增值服务。

两个Web Service之间主要通过HTTP网络协议进行通信，如我们熟知的SOA(面向服务的体系架构)，主要依赖于XML-RPC和SOAP(Simple Object Access Protocol，即简单对象访问协议)。

Tip：千万不要将SOA（面向服务体系架构）和SOAP(简单对象访问协议)搞混，前者是一种架构设计形式，后者是一种数据交换协议。

简单的一个示例：假设一个Web Service A提供允许其他应用程序通过URL获取用户信息的功能：[GET] http://www.abc.com/{id}。id是用户的唯一标识符，请求此URL将获得用户信息。现在假设浏览器、手机、桌面应用程序的用户都要获取服务A提供的用户信息，这三者只需要请求服务A提供的URL地址，并输入用户id信息即可。至于者三个不同客户端的实现方式（编程语言）是什么与服务A 没有任何关系，只要能够解析出服务A返回的XML文档即可。这样，应用程序之间交换数据就可以不用依赖于具体的语言和环境。这就好比不同国家不同语言的人，只要能够知晓对方语言的语法结构，两个人就可以进行交流。

3-2、Web Service的优点

使用Web Service有如下的几个优点：

1、互操作性：Web Service允许应用程序之间进行通信，交换数据和共享服务。
2、可用性：Web Service的功能可以从简单的信息查找到复杂的算法计算。
3、可重用性：Web Service之间可以相互组合，以提供更为复杂的服务，由于其互操作性的特点，可以轻松的在其他的服务中重用Web Service组件,提高了服务的重用率。
4、易于部署：Web Service可以部署在基于Internet标准的容器中，如Apache、Axis2等，以提供HTTP或者WSDL（网络服务定义语言）驱动的服务。
5、成本低：Web Service是通过打包成Web服务组件进行部署，从而降低了使用的成本。

3-3、Web Service的类型

目前，Web Service主要有两大流派：

1、基于SOAP的Web Service : SOAP(简单对象访问协议)是一种基于XML的协议，用以访问Web Service。其接口以机器可处理的格式进行描述，称为WSDL(Web服务定义语言)文档。通过使用标准的的XML文档来描述Web Service，在XML文件中，会详细记录接口的信息，如消息的格式、传输协议以及交互的位置等信息。
2、基于REST的Web Service ：REST(Representational State Transfer)是一种软件架构，它使用JSON来描述数据格式，最重要的是HTTP传输协议对REST来说是非必须的。

3-4、REST与SOAP的区别和联系

下面，通过一张表格来对比REST与SOAP之间的异同：

总结

如上所述，我们了解了什么是API，什么是REST API,什么是RESTful API以及Web Service的相关概念。API代表应用程序编程接口，是一种较为宽泛的定义或者说是一种协议，作为软件程序之间相互通信的接口而存在。REST API是API的一个子集，所有的REST API都是API；RESTful API是对REST API架构风格的一种非正式实现方式。API与Web Service都是服务提供者和服务消费者之间的通信手段。最后，为了能够快速的识别API与Web Service之间的差异，将这两种手段的不同之处整理成对照表如下：