Representational State Transfer (REST)

In den frühen 1990ern war das Web von einer einfachen Logik geprägt, Dokumente in einem bestimmten Format die sich eindeutig identifizieren konnten und sich über diese Identifikation referenzierten, sowie ein einfaches Protokoll zum übertragen der Dokumente. Das reichte nicht mehr aus als das Internet dynamischer wurde und man Datenbankinhalte oder Inhalte, die auf mehr oder weniger komplizierten Berechnungen beruhten, abrufen konnte. Dadurch wurde unklar ob eine bestimmte URL eine Datei oder einen Dienst, der viele Dateien oder Informationen liefern kann, anspricht. Seit 1994 beschäftigte sich dann Roy Fieldings mit dieser Problemstellung und entwarf in seiner Dissertation[1] ein Architekturstil der sich bis heute zum Industriestandard entwickelt hat. In seiner Architektur nennt Fieldings 6 Prinzipien (Constraints) die es einzuhalten gilt um einen REST oder RESTful Service zu erstellen.

Rest-Constraints

Layered System:

Für Clients soll nicht ersichtlich sein, ob diese direkt zum eigentlichen Server verbunden sind, oder nur zu einer Schnittstelle, die lediglich Zugriff auf die REST-API bietet. Dadurch kann ein Server mehrschichtig aufgebaut werden, wobei die unteren Schichten dem Clienten verborgen bleiben. Dies ermöglicht es weiterhin, die Struktur des Servers zu verändern, ohne dass bestehende REST-Anfragen angepasst werden müssen, solange die obere Schicht unverändert bleibt.

Uniform Interface

Dieses Constraint fasst vier Eigenschaften zusammen, deren gemeinsames Ziel es ist, eine einfache Nutzung der Schnittstelle zu gewährleisten:

Resource identification in requests:

Ressourcen einer REST-Schnittstelle sollen einheitlich über URIs (im Internet URLS) ansprechbar sein, und durch ihre jeweilige URI eindeutig identifizierbar sein.

Resource manipulation through representations:=

Ressourcen können in einer REST-Antwort unterschiedlich repräsentiert werden - verbreitet sind JSON, XML oder auch CSV. Sämtliche dieser Repräsentationen sollen ermöglichen,eine Ressource zu bearbeiten oder zu löschen.

Self-descriptive messages:

Diese Eigenschaft greift das "statelessness"-Constraint auf und besagt, dass der Inhalt der Nachrichten so wie er ist ("as is"), also ohne weitere Informationen von außen, weiterverarbeitet werden sollen kann. Solche Nachrichten werden auch als kontextfrei bezeichnet.

Hypermedia As The Engine Of Application State (HATEOAS):

Laut Roy Fielding, dem Autoren der ursprünglichen REST-Spezifikation, ist dies die wichtigste aller REST-Eigenschaften. Dennoch wird sie von vielen Entwicklern missachtet. Die Idee hinter HATEOAS ist, dass Repräsentationen von Ressourcen jeweils auch immer Links mitliefern, die die weitere Bearbeitung der Ressource ermöglichen. Wenn HATEOAS korrekt implementiert wird müssen die genauen URLS der Rest-Anfragen nicht mehr hart in der Client-Application kodiert sein, sondern können direkt aus der vorhergehenden Antwort übernommen werden.

Code on Demand:

Dieses optionale Constraint besagt, dass REST-Schnittstellen auch ermöglichen sollten, als Antwort auf API-Anfragen Code zurückzuliefern, der dann von der Client-Anwendung weiterverarbeitet werden kann. Anwendung findet dies beispielsweise bei dynamischen Java-Applets, die dann auf Webseiten eingebettet werden können.

Beispiel REST:

Um Informationen über eine bestimmte IP-Adresse oder Domain zu ermitteln, bietet http://ip-api.com eine RESTful-API an. Dazu stellt der Client zunächst eine reguläre GET-Anfrage an den Server, die Implementierung dabei hängt von der Art und Programmiersprache der Client-Anwendung ab. In python beispielsweise bietet das Modul urllib eine einfache Bibliothek für Internetkommunikation. Alternativ ist es auch möglich, die Anfrage einfach in die Adresszeile eines regulären Internetbrowsers zu kopieren, und dann die unformatierte Antwort im Browserfenster zu begutachten.

`http://ip-api.com/json/141.20.5.218`

In diesem REST-Request ist das Objekt unserer Anfrage (141.20.5.218) als Teil der URL kodiert. Gerade bei Anfragen mit mehrerern Parametern (v.A., wenn beispielsweise auch ein API-Key erforderlich ist) werden die Parameter häufig auch als GET-Parameter übermittelt, die mit einem `?` von dem Rest der URL und mit `&` voneinander getrennt sind.

Wird dieser Request (mit der IP-Adresse der Humboldt-Universität) gesendet, könnte die Antwort folgendermaßen aussehen:

`{"as":"AS680 Verein zur Foerderung eines Deutschen Forschungsnetzes e.V.","city":"Berlin","country":"Germany","countryCode":"DE","isp":"Humboldt-Universitaet zu Berlin","lat":52.5167,"lon":13.4,"org":"Humboldt-Universitaet zu Berlin","query":"141.20.5.218","region":"BE","regionName":"Land Berlin","status":"success","timezone":"Europe/Berlin","zip":"12529"}`

Hierbei sind sämtliche Informationen im JSON-Format kodiert, was eine leichte Weiterverarbeitung der Ergebnisse ermöglicht.