SOAP与restful webservice

SOAP
什么是SOAP，我想不用多说，google一把满眼都是。其实SOAP最早是针对RPC的一种解决方案，简单对象访问协议，很轻量，同时作为应用协议可以基于多种传输协议来传递消息（Http,SMTP等）。但是随着SOAP作为WebService的广泛应用，不断地增加附加的内容，使得现在开发人员觉得SOAP很重，使用门槛很高。在SOAP后续的发展过程中，WS-*一系列协议的制定，增加了SOAP的成熟度，也给SOAP增加了负担。

REST
REST其实并不是什么协议也不是什么标准，而是将Http协议的设计初衷作了诠释，在Http协议被广泛利用的今天，越来越多的是将其作为传输协议，而非原先设计者所考虑的应用协议。SOAP类型的WebService就是最好的例子，SOAP消息完全就是将Http协议作为消息承载，以至于对于Http协议中的各种参数（例如编码，错误码等）都置之不顾。其实，最轻量级的应用协议就是Http协议。Http协议所抽象的get,post,put,delete就好比数据库中最基本的增删改查，而互联网上的各种资源就好比数据库中的记录，对于各种资源的操作最后总是能抽象成为这四种基本操作，在定义了定位资源的规则以后，对于资源的操作通过标准的Http协议就可以实现，开发者也会受益于这种轻量级的协议。

REST专门针对网络应用设计和开发方式，以降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。REST提出设计概念和准则为：
1. 网络上的所有事物都可以被抽象为资源(resource)
2. 每一个资源都有唯一的资源标识(resource identifier)，对资源的操作不会改变这些标识
3. 所有的操作都是无状态的
REST简化开发，其架构遵循CRUD原则，该原则告诉我们对于资源(包括网络资源)只需要四种行为：创建，获取，更新和删除就可以完成相关的操作和处理。我们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。其核心操作只有GET,PUT,POST,DELETE。由于REST强制所有的操作都必须是stateless的，这就没有上下文的约束，如果做分布式，集群都不需要考虑上下文和会话保持的问题。极大的提高系统的可伸缩性。

SOAP webService有严格的规范和标准，包括安全，事务等各个方面的内容，同时SOAP强调操作方法和操作对象的分离，有WSDL文件规范和XSD文件分别对其定义。

如果从这个意义上讲，是否使用REST就需要考虑资源本身的抽象和识别是否困难，如果本身就是简单的类似增删改查的业务操作，那么抽象资源就比较容易，而对于复杂的业务活动抽象资源并不是一个简单的事情。比如校验用户等级，转账，事务处理等，这些往往并不容易简单的抽象为资源。
其次如果有严格的规范和标准定义要求，而且前期规范标准需要指导多个业务系统集成和开发的时候，SOAP风格由于有清晰的规范标准定义是明显有优势的。我们可以在开始和实现之前就严格定义相关的接口方法和接口传输数据。（很多情况下是为了兼容以前项目且前台调用逻辑代码都不能动的前提下，更改底层应用，一般就需要使用webService模式开发，因为老代码中已经有了明确的方法定义以及参数类型、个数等申明）
简单数据操作，无事务处理，开发和调用简单这些是使用REST架构风格的优势。而对于较为复杂的面向活动的服务，如果我们还是使用REST，很多时候都是仍然是传统的面向活动的思想通过转换工具再转换得到REST服务，这种使用方式是没有意义的。

简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol，SOAP）是一种基于 XML 的协议，可以和现存的许多因特网协议和格式结合使用，包括超文本传输协议（HTTP），简单邮件传输协议（SMTP），多用途网际邮件扩充协议（MIME），基于“通用”传输协议是 SOAP的一个优点。它还支持从消息系统到远程过程调用（Remote Procedure Call，RPC）等大量的应用程序。SOAP提供了一系列的标准，如WSRM（WS-Reliable Messaging）形式化契约确保可靠性与安全性，确保异步处理与调用；WS-Security、WS-Transactions和WS-Coordination等标准提供了上下文信息与对话状态管理。

相对而言，SOAP协议属于复杂的、重量级的协议，当前随着Web2.0的兴起，表述性状态转移（Representational State Transfer，REST）逐步成为一个流行的架构风格。REST是一种轻量级的Web Service架构风格，其实现和操作比SOAP和XML-RPC更为简洁，可以完全通过HTTP协议实现，还可以利用缓存Cache来提高响应速度，性能、效率和易用性上都优于SOAP协议。REST架构对资源的操作包括获取、创建、修改和删除资源的操作正好对应HTTP协议提供的GET、POST、PUT和DELETE方法，这种针对网络应用的设计和开发方式，可以降低开发的复杂性，提高系统的可伸缩性。REST架构尤其适用于完全无状态的CRUD（Create、Read、Update、Delete，创建、读取、更新、删除）操作。

基于REST的软件体系结构风格（Software Architecture Style）称之为面向资源体系架构（Resource-oriented Architecture，ROA）。按照REST原则设计的软件、体系结构，通常被称为“REST式的”（RESTful），在本文中以下称之为RESTful Web服务，以便于和基于SOAP的Web服务区别。

服务器端采用J2EE，客户端采用JSP、Flex、JavaFX、AIR等可以直接调用Servlet，其他的实现技术基本上不能直接调用，但是无论是那种客户端，对于基于SOAP的Web服务或者基于RESTful Web服务务都是支持的，如AJAX的 XMLHttpRequest、Flex的HTTPService等。如下图所示：

客户端和服务器端的通讯方式

HTTP 的 GET、HEAD 请求本质上应该是安全的调用，即：GET、HEAD 调用不会有任何的副作用，不会造成服务器端状态的改变。对于服务器来说，客户端对某一 URI 做 n 次的 GET、HAED 调用，其状态与没有做调用是一样的，不会发生任何的改变。

HTTP 的 PUT、DELTE 调用，具有幂指相等特性 , 即：客户端对某一 URI 做 n 次的 PUT、DELTE 调用，其效果与做一次的调用是一样的。HTTP 的 GET、HEAD 方法也具有幂指相等特性。

HTTP 这些标准方法在原则上保证你的分布式系统具有这些特性，以帮助构建更加健壮的分布式系统。

安全控制

为了说明问题，基于上面的在线用户管理系统，我们给定以下场景：

参考一开始我们给出的用例图，对于客户端 Client2，我们只希望它能以只读的方式访问 User 和 User List 资源，而 Client1 具有访问所有资源的所有权限。

如何做这样的安全控制？

通行的做法是：所有从客户端 Client2 发出的 HTTP 请求都经过代理服务器 (Proxy Server)。代理服务器制定安全策略：所有经过该代理的访问 User 和 User List 资源的请求只具有读取权限，即：允许 GET/HEAD 操作，而像具有写权限的 PUT/DELTE 是不被允许的。

如果对于 REST，我们看看这样的安全策略是如何部署的。如下图所示：

一般代理服务器的实现根据 (URI, HTTP Method) 两元组来决定 HTTP 请求的安全合法性。

当发现类似于（http://localhost:8182/v1/users/{username}，DELETE）这样的请求时，予以拒绝。

对于 SOAP，如果我们想借助于既有的代理服务器进行安全控制，会比较尴尬，如下图：

所有的 SOAP 消息经过代理服务器，只能看到（http://localhost:8182/v1/soap/servlet/messagerouter, HTTP POST）这样的信息，如果代理服务器想知道当前的 HTTP 请求具体做的是什么，必须对 SOAP 的消息体解码，这样的话，意味着要求第三方的代理服务器需要理解当前的 SOAP 消息语义，而这种 SOAP 应用与代理服务器之间的紧耦合关系是不合理的。

关于缓存

众所周知，对于基于网络的分布式应用，网络传输是一个影响应用性能的重要因素。如何使用缓存来节省网络传输带来的开销，这是每一个构建分布式网络应用的开发人员必须考虑的问题。

HTTP 协议带条件的 HTTP GET 请求 (Conditional GET) 被设计用来节省客户端与服务器之间网络传输带来的开销，这也给客户端实现 Cache 机制 ( 包括在客户端与服务器之间的任何代理 ) 提供了可能。HTTP 协议通过 HTTP HEADER 域：If-Modified-Since/Last- Modified，If-None-Match/ETag 实现带条件的 GET 请求。

REST 的应用可以充分地挖掘 HTTP 协议对缓存支持的能力。当客户端第一次发送 HTTP GET 请求给服务器获得内容后，该内容可能被缓存服务器 (Cache Server) 缓存。当下一次客户端请求同样的资源时，缓存可以直接给出响应，而不需要请求远程的服务器获得。而这一切对客户端来说都是透明的。

而对于 SOAP，情况又是怎样的呢？

使用 HTTP 协议的 SOAP，由于其设计原则上并不像 REST 那样强调与 Web 的工作方式相一致，所以，基于 SOAP 应用很难充分发挥 HTTP 本身的缓存能力。

两个因素决定了基于 SOAP 应用的缓存机制要远比 REST 复杂：

其一 、所有经过缓存服务器的 SOAP 消息总是 HTTP POST，缓存服务器如果不解码 SOAP 消息体，没法知道该 HTTP 请求是否是想从服务器获得数据。

其二 、SOAP 消息所使用的 URI 总是指向 SOAP 的服务器，如本文例子中的

http://localhost:8182/v1/soap/servlet/messagerouter

，这并没有表达真实的资源 URI，其结果是缓存服务器根本不知道那个资源正在被请求，更不用谈进行缓存处理。

关于连接性

在一个纯的 SOAP 应用中，URI 本质上除了用来指示 SOAP 服务器外，本身没有任何意义。与 REST 的不同的是，无法通过 URI 驱动 SOAP 方法调用。例如在我们的例子中，当我们通过

getUserList SOAP 消息获得所有的用户列表后，仍然无法通过既有的信息得到某个具体的用户信息。唯一的方法只有通过 WSDL 的指示，通过调用 getUserByName 获得，getUserList 与 getUserByName 是彼此孤立的。

而对于 REST，情况是完全不同的：通过

URI 获得用户列表，然后再通过用户列表中所提供的 LINK 属性，例如

获得 tester 用户的用户信息。这样的工作方式，非常类似于你在浏览器的某个页面上点击某个 hyperlink, 浏览器帮你自动定向到你想访问的页面，并不依赖任何第三方的信息

REST 构建的系统其系统的扩展能力要强于 SOAP，这可以体现在它的统一接口抽象、代理服务器支持、缓存服务器支持等诸多方面, 而SOAP的成熟性可以给需要提供给多开发语言的，多传输方式的，对于安全性要求较高的接口设计带来便利。

关于连接性 在一个纯的 SOAP 应用中，URI 本质上除了用来指示 SOAP 服务器外，本身没有任何意义。与 REST 的不同的是，无法通过 URI 驱动 SOAP 方法调用。例如在我们的例子中，当我们通过 getUserList SOAP 消息获得所有的用户列表后，仍然无法通过既有的信息得到某个具体的用户信息。唯一的方法只有通过 WSDL 的指示，通过调用 getUserByName 获得，getUserList 与 getUserByName 是彼此孤立的。 而对于 REST，情况是完全不同的：通过 http://localhost:8182/v1/users URI 获得用户列表，然后再通过用户列表中所提供的 LINK 属性，例如 <link>http://localhost:8182/v1/users/tester</link> 获得 tester 用户的用户信息。这样的工作方式，非常类似于你在浏览器的某个页面上点击某个 hyperlink, 浏览器帮你自动定向到你想访问的页面，并不依赖任何第三方的信息 REST 构建的系统其系统的扩展能力要强于 SOAP，这可以体现在它的统一接口抽象、代理服务器支持、缓存服务器支持等诸多方面, 而SOAP的成熟性可以给需要提供给多开发语言的，多传输方式的，对于安全性要求较高的接口设计带来便利。