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HTTP Method無法表達出某些動作

Introduction

在設計RestAPI時，並非所有domain操作都符合CRUD；例如，model中資料的同步(sync)、有transaction的行如轉換(transfer)、搬移(move)、複製(copy)等；因此做些案例研究看是否能找尋到自己能滿意的做法。本篇文章是根據研究結果，分享針對操作(action)做resource modeling的心得。

Model the action as a service resource

action本身就是一種service，如果能把它model成一個service resource，是再好不過的。最常見的例子是login/logout，可以model為sessions，以vCloud為例:

POST https://vcloud.example.com/api/sessions 
DELETE https://vcloud.example.com/api/sessions

在伺服器管理的domain中，可能有像修改firmware設定、更新firmware或掃描硬體等操作，這些該如何model為resource呢? 首先是修改firmware設定，以HPE Server Management API為例，它將firmware種類model為一種resource，而設定是它的sub-resource:

GET /Systems/1/BIOS/Settings
PATCH /Systems/1/BIOS/Settings

接著是更新firmware，以Dell ASM REST API為例，使用store resource的方式去操作:

PUT /ManagedDevice/firmware

最後是掃描硬體，以RHEL Virtualization為例，透過post去新增一個discover的sub-resource(task):

POST /api/hosts/2ab5e1da-b726-4274-bbf7-0a42b16a0fc3/iscsidiscover HTTP/1.1
Accept: application/xml
Content-Type: application/xml

<action>
    <iscsi>
        <address>mysan.example.com</address>
    </iscsi>
</action>

HTTP/1.1 202 Accept
Content-Type: application/xml

<action id="e9126d04-0f74-4e1a-9139-13f11fcbb4ab"
  href="/api/hosts/2ab5e1da-b726-4274-bbf7-0a42b16a0fc3/iscsidiscover/
  e9126d04-0f74-4e1a-9139-13f11fcbb4ab">
    <iscsi_target>iqn.2009-08.com.example:mysan.foobar</iscsi_target>
    ...
<action>

看起來好像很容易，但要做到這些需要經驗與想像力，否則model出來的resource可能會讓user覺得困惑。除此之外，還要考量是否有非同步需求；以更新firmware來說，雖然PUT不是不能回傳202，但比較少看到有人使用。由於以上原因，接下來我要分享比較簡單且有不少案例的方法。

A simple way: store resource/PATCH/controller resource

這個方法是根據這篇best practice、 REST API Design Rulebook與case studies整理出來的，給大家當一個參考方法。

我們以下面的動作為例:

lock file
unlock file
power on
power off system
activate user
deactivate user
login 
logout
search
import
update firmware
config bios

Classify the actions

首先我們必須先分類；目前我分成兩類，

1. The positive and negative action，動作有正向與反向:

lock/unlock file
power on/off system
activate/deactivate
login/logout

2. The procedural action，動作是一個執行過程:

search
import
update firmware
config bios

The positive and negative action

假如你的動作是屬於這個種類，你有兩個選擇，

  • Treat it like a sub-resource.
  • Patch for the partial update.

如果可以是resource中的屬性，可以考慮用PATCH的方式去更新屬性值:

Patch /Users/12345
{“active”: false}

另外一個選擇就是把它當sub-resource，也就是store resource的做法；positive的action使用PUT，negative的action使用DELETE。以github與box為例:

lock/unlock (github)
    PUT /repos/:owner/:repo/issues/:number/lock
    DELETE /repos/:owner/:repo/issues/:number/lock
apply/remove the watermark (box)
    PUT https://api.box.com/2.0/files/file_id/watermark
    DELETE https://api.box.com/2.0/files/file_id/watermark

The procedural action

這個能列舉的範例很多，只要不是CRUD的操作，你可以選擇把它model為controller resource:

Search
    POST /v1/users/search (instagram)
    POST /1/indexes/{indexName}/query (algolia)
    POST /indexes/hotels/docs/search (azure)
    POST facebook, twitter, box, github, etc..
POST /videos/reportAbuse (youtube)

如果不想濫用，你可以把動作是非同步做為前置條件。

Case Study: Power Management

以上述的方法，我們來討論電源管理該怎麼做。首先我們把電源當成一個resource，而狀態為其屬性；所以我們可以透過GET去取得狀態，而透過PUT或PATCH去修改狀態:

GET /hosts/123/power
{'state':'on'}
PUT /hosts/123/power
{'state':'on'}
PUT /hosts/123/power
{'state':'off'}

這樣的做法，有哪些問題我們需要考量?

  1. hypermedia: 我們有辦法表達出取得狀態、關機、開機等的link嗎?
  2. synchronized: 在我們做開機與關機動作後，是可以立即反應的嗎?
  3. implementation: 如果使用PATCH的話，我比較不是那麼喜愛，原因稍後再做說明。

考慮以上原因，或許把它做成store resource會比較好:

GET /hosts/123/power_status
{'state':'on'}
PUT /hosts/123/power_on
PUT /hosts/123/power_off

這裡我並沒有使用DELETE，因為在語義上使用DELETE power_on不會比PUT power_off來得清楚。此外，在使用這種方式後，hypermedia可以很容易的使用URI去表達出不同的意義。剩下的問題就是synchronized。

PUT回傳202的方式，目前有看過HPE OneView REST API存在這樣的設計；HTTP規格書也沒說這樣是不對的。我覺得值得討論的部分是: idempotent。假設PUT回傳202，這代表著server將產生一個asynchronized的task，每次PUT power_on所產生的task是否會相同呢? 假如不同，是不是代表違反了idempotent? 假如相同，實作會不會蠻奇怪的呢? 這個我目前沒有答案。

另外一個選擇，就是把它當controller resource，使用POST去操作:

POST /hosts/123/power_on
POST /hosts/123/power_off

有個實際案例就是vCloud的Power On/Off API。順便提一下，會使用這個範例是由於在Roy Fielding在2008年It is okay to use POST文章中，留言區有人提及此範例；而Roy Fielding也是傾向於將狀態與操作model為不同狀態，這使我思考為什麼他會這樣想。

Some questions

針對以上提到的方法，我還思考著幾個問題:

Why don't you use the query string or formdata to pass the action?

(這裡先撇開query string、formdata或request body等方式的差異) 對我而言，我目前認為有幾點需要考量:

  1. hypermedia: 假如要表達出query string等方式，會需要使用template的方式，實作上不會比單純透過URI Path的方式容易。
  2. http method convention: 如果在collection上使用POST，是否會讓新增與其它action讓使用者混淆。
  3. implementation: 我們看看如果使用URI的Path來實做lock與unlock可能會長怎樣:

	@RequestMapping(value = "/files/{fid}/lock", method = RequestMethod.PUT, produces = {"application/json"})
	public OutputData<HostRestBean> lockFile(@PathVariable("fid") String aFid, HttpServletResponse  aResponse){
		// ...
	}
 
	@RequestMapping(value = "/files/{fid}/unlock", method = RequestMethod.DELETE, produces = {"application/json"})
	public OutputData<HostRestBean> unlockFile(@PathVariable("fid") String aFid, HttpServletResponse  aResponse){
		// ...
	}

接著使用POST+RequestParam:

	@RequestMapping(value = "/files/{fid}", method = RequestMethod.POST, produces = {"application/json"})
	public OutputData<HostRestBean> opFile(@PathVariable("fid") String aFid, 
			@RequestParam(value="action", required=true) String action,
			HttpServletResponse  aResponse) {
		if("lock".equalsIgnoreCase(action)) {
			// ...
		} else if("unlock".equalsIgnoreCase(action)){
			// ...
		} else
			// ...
	}

你喜歡哪個? 假如File的action只有lock與unlock，那真的是天下太平；但事實上，action還有move、copy、rename等。考慮一下測試、維護、擴充的話，哪一個會比較好? 以擴充與維護來說，RequestParam的方式讓所有的action都必須接受同一組參數甚至輸出，增加了修改的麻煩；URI Path則由各別的實做去決定。測試則是因為實做已分開，根據各別操作的目的去測試即可。

Threat the P/N action as a store resource or use PATCH?

在我們的專案中，P/N action我傾向使用store resource大於PATCH。主要原因有以下:

  • 合適的media type: PATCH所能使用的media type種類相當多，對於同時支援xml與json格式的我們，要選哪一條路還無定論。PATCH種類有機會再介紹。
  • 不容易寫好維護的程式: 由於PATCH是部分更新，所以程式必須針對開放欄位做是否修改的判斷，也可能要為此打造輸入使用的物件。

@PatchMapping(value = "/files/{id}")
public ResponseEntity<String> editFile(@RequestBody FileBean updateFile, 
		@PathVariable("id") String fileId){
	File file = FileDao.getFile(fileId);
	if( file == null ) {
		return new ResponseEntity<String>("File doesn't exist",  HttpStatus.NOT_FOUND);
	}
 
	if( updateFile.locked != null )
		file.locked = Boolean.parseBoolean(updateFile.locked);
	if( updateFile.name != null )
		file.name = updateFile.name;
	return new ResponseEntity<String>("good",  HttpStatus.OK);
}

  • 符合多種情況的request參數: 面對不同的傳遞參數方式，目前我還沒找到一個共用的方法。

這樣抉擇的發生，是建立在動作屬於Resource中的一個attribute時。

Summary

面對一個非CRUD的domain操作，我們該如何model為resource呢?

  1. 盡力把它變成service resource，可參考他人做法。
  2. 確認是否為一個procedure，是的話就把它當controller resource；可以把非同步的性質當前置條件。
  3. 確認是否為resource中的attribute，是的話可以使用PATCH。
  4. 如果不想用PATCH，可以考慮作為store resource。

以上方法可以當參考，還是要以需求為重；另外補充我看過的其它的案例。

Reference

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