REST Um Estilo de Arquitetura de Sistemas Distribuídos

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1 REST Um Estilo de Arquitetura de Sistemas Distribuídos Márcio Alves de Araújo¹, Mauro Antônio Correia Júnior¹ 1 Faculdade de Computação Universidade Federal de Uberlândia (UFU) Monte Carmelo MG Brasil {marcio.sistema.mc, Abstract. This article provides a description of the distributed systems architecture model called "Representational State Transfer (REST)", with a brief history of its creation. I intend to show its main features, besides a brief comparison with other model widely used in the creation of "Web Services", SOAP. In order to demonstrate in a simple manner the operation codes of some examples will be presented and explained, as a brief tutorial. Resumo. Este artigo traz uma descrição do modelo de arquitetura de sistemas distribuídos denominado Representational State Transfer (REST), com um breve histórico sobre sua criação. Procura-se mostrar suas principais características, além de um breve comparativo com outro modelo muito usado na criação de Web Services, o SOAP. Com a finalidade de demonstrar de maneira simples o seu funcionamento alguns exemplos de códigos serão apresentados e explicados, como um breve tutorial. 1. Introdução O termo 'Representational State Transfer' ou simplesmente REST, foi definido inicialmente por Roy Fielding, entre 1994 e 1995 [Nunes e David 2005], como sua tese de doutoramento [Ngolo 2009]. Um dos principais motivos que explica o aumento de popularidade do REST é a simplicidade e facilidade de se utilizar, pois o mesmo faz uma extensão das tecnologias nativas Web, como o HTTP por exemplo. O termo também pode ser usado para descrever qualquer interface que transmite dados através de HTTP sem o uso de uma camada adicional de mensagem como SOAP ('Simple Object Access Protocol'). Sistemas que seguem os princípios REST são chamados também de RESTful. Segundo [Ngolo 2009] o REST não é considerado um 'standart' nem mesmo é reconhecido pela W3C, consórcio internacional responsável pela padronização da Web. Porém ao se realizar uma pesquisa na página oficial da organização, podese encontrar uma descrição sobre uso desse estilo arquitetural. Para o bom funcionamento da arquitetura, algumas restrições foram propostas, [Dal Moro, Dorneles e Rebonatto 2009] as descrevem da seguinte maneira: Cliente-Servidor: Uma das características mais presente em aplicações Web. Um servidor possui uma gama de serviços disponíveis, e fica no aguardo de requisições a esses serviços. Um cliente demanda de algum serviço oferecido pelo servidor e envia solicitações a esse serviço. O servidor pode ou não atender a essas requisições; Satateless (sem estado): O servidor não deverá armazenar qualquer tipo de estado de seus clientes. Sendo assim todas as requisições dos clientes devem ser

2 feitas de maneira a conter informações suficientes para serem entendidas, e se houver necessidade de armazenamento de estado de sessão este deve ser mantido no cliente. Interface Uniforme: As interações entre os agentes são feitas baseadas no protocolo HTTP, utilizando os métodos pré-definidos: GET: usado para recuperar um recurso; POST: usado para criar um recurso ou modificar algum existente; DELETE: usado para deletar um recurso; PUT: também usado para criação de um recurso. Multicamada: Adicionado ao REST para melhor aproveitamento da escalabilidade da Internet. Apesar de oferecer possibilidade de separação por unidades ou funcionalidades, esse modelo acrescenta 'overhead' e latência no processamento dos dados, o que reduz a performance. Cache: Para suprimir o impacto causado pela redução na performance utiliza-se cache. Para tanto é necessário que os dados oriundos do servidor, como resposta a uma requisição, sejam marcados como 'cacheable' ou 'noncacheable', permitindo ou não a utilização de cache, sendo que em caso de uma resposta ser setada como 'cacheable' então ela poderá ser utilizada como resposta para requisições equivalentes. Code-on-Demand: Possibilidade oferecida ao cliente de baixar e executar diretamente códigos no seu lado. Esta alternativa prima por simplificar a parte cliente e foca na extensibilidade, porém reduz a visibilidade. [Dal Moro, Dorneles e Rebonatto 2009] cita como exemplo mais conhecido de aplicação desta funcionalidade o 'Adobe Flash', cujo funcionamento consiste em: O cliente, através de um 'browser' solicita uma página que contém um SWF; Como resposta, a página Web é transferida para a máquina cliente com o SWF; O SWF é executado. Existem alguns princípios chave que norteiam o REST, [Ngolo 2009] os descreve da seguinte forma: Conceito de recursos, tudo que possa ser requisitado. Por exemplo, um arquivo é um recurso; Cada recurso deve possuir um ID, nesse caso o mais comum é utilizar o URL do documento; Recursos podem estar relacionados; Uso de 'standarts', como HTTP, HTML ou XML, por exemplo; Um recurso poderá ter multiplas formas; A comunicação é feita sem estado, através do HTTP. 2. REST X SOAP Primeiramente é importante identificar que o REST é considerado um modelo de arquitetura orientada a serviços (SOA), porém não obedece ao paradigma imposto pelo

3 SOAP, ou seja, não possui as camadas SOAP, UDDI 1, WSDL 2 e BPEL 3 [Ngolo 2009]. Toda comunicação é feita pelo protocolo HTTP utilizando suas primitivas. Assim a principal diferença entre o REST e o SOAP é que o REST oferece um maior controle dos dados recebidos. Quando uma requisição é efetuada através da primitiva GET (protocolo HTTP), no REST é feito um pedido direto a um determinado dado concreto, enquanto no SOAP esta mesma requisição não se traduz em transferência de dados concretos. O SOAP necessita de uma API, com uma semântica complexa a ser seguida, enquanto no REST acessa-se diretamente recurso sem a necessidade de codificação complexa, pois faz uso apenas do URL do recurso a ser consumido. Pode-se dizer que o REST é fundamentalmente a gestão de URLs, que representam uma referência direta a um recurso, fazendo uso da semântica pré-definida através das primitivas HTTP, enquanto o SOAP é a gestão de uma API, com semântica definida no WSDL. Figura 1: REST X SOAP Fonte: A Figuar 1 ilustra a diferença como os dados são manipulados nas duas 1 Universal Description, Discovery and Integration (Descrição Universal de Descoberta e Integração) 2 Web ServiceS Description Language (Linguagem de Descrição de Serviços Web) 3 Business Process Execution Language ( )

4 arquiteturas, mostrando que no SOAP os dados são devidamente alterados pelos Standards antes de serem enviados, enquanto no REST o dado não sofre nenhuma manipulação para envio. A seguir, a Figura 2 e a Figura 3 dão um exemplo simples de como ficaria um código para acessar o mesmo recurso utilizando SOAP e REST respectivamente. Figura 2: Exemplo de código com arquitetura SOAP Fonte: Figura 3: Exemplo de código com arquitetura REST Fonte: É importante destacar que mesmo com todas as vantagens apresentadas com o REST, ainda existem aplicações onde o uso de SOAP se dará de maneira mais eficiente, por exemplo, aplicações onde 'WS-Transaction' faz mais sentido ou 'WS-Security' é mais indicado, ou mesmo quando não houver API HTTP razoável disponível no servidor e/ou clientes alvos, cabendo ao desenvolvedor a escolha correta. 3. Funcionamento A ideia de separar a aplicação em recursos permite atender as necessidades do usuário por um serviço de forma mais dinâmica. Isso pode ser alcançado criando URI adequadas e acessá-la para alcançar o serviço desejado. Assim pode-se trabalhar com diversos formatos de representação e linguagens, proporcionando, por exemplo, que um recurso requisitado no Brasil possa ser enviado em português, enquanto para um usuário norteamericano, o mesmo recurso possa ser acessível em inglês. Assim, um servidor pode oferecer várias representações para um recurso, ficando a cargo do cliente decidir qual delas usar. Isso pode ser feito com a criação de um URI para cada representação do recurso. Por exemplo, um serviço pode ser consumido tendo como retorno uma representação em XML, através de uma URI semelhante a ou poderia receber como retorno uma representação em formato Json, pela URI Outra opção seria a utilização de uma 'conection negociation', onde apenas uma URI é criada para o recurso, por exemplo, e se esse recurso for requisiado por um cliente, junto com a requisição deveram ser enviados dados no cabeçalho HTTP sinalizando qual representação será retornada. Existem dois campos no cabeçalho HTTP que podem ser usados para esse fim, sendo, 'Accept-Language' e

5 'Content-Type', onde ambos auxiliam o servidor a identificar o formato em que a requisição deve ser retornada [Dal Moro, Dorneles e Rebonatto 2009]. 4. Exemplo de Uma Aplicação Simples A aplicação mostrada neste exemplo consiste apenas em um Hello Word, utilizado para testar as configurações do servidor. Mesmo sendo simples servirá para demonstrar a sintaxe, e algumas 'anotações' que se fazem necessárias para o funcionamento da aplicação. Dentre elas podemos listar [Oliveira recebe uma String como parâmetro e serve para sinalizar o path da sinaliza qual é o método correspondente no HTTP. Uma mesma URL pode responder a diferentes ações, desde que os métodos HTTP também sejam diferentes. De maneira Sinaliza o tipo de retorno à requisição do cliente. Pode ser por exemplo, texto puro, xml, json, etc., sendo sinalizado como text/plain, text/xml ou indica o tipo de conteúdo da requisição. Mais empregado quando do uso dos tipos POST e PUT, onde se faz necessário o envio do que se deseja adicionar ou alterar. Analogamente pode atender a vários tipos, como XML ou Json por exemplo. Vamos ao exemplo. Primeiramente, deve se configurar a servlet do Jersey. Isso se dá no arquivo Web.xml com a adição do código visto na Figura 4.Esse exemplo foi retirado de [Oliveira 2011]. Figura 4: Configurando a Servlet Jersey Fonte: Do Autor A classe do recurso pode ser vista na Figura 5. Considerando que um servidor esteja devidamente configurado, ao executar essa aplicação o teste pode ser realizado através da URL A Figura 6, mostra uma classe representando um cliente que deseja consumir esse recurso. Esse recurso também

6 poderá ser acessado através de um browser. Figura 5: Classe do Recurso da Aplicação Fonte: Do Autor Figura 6: Cliente Java Fonte: Do Autor 5. Considerações Finais O REST representa uma arquitetura de sistemas distribuídos que vem sendo

7 amplamente utilizada. Isso se dá principalmente pela facilidade de manipulação dos recursos, com pouca codificação, ao contrário do SOAP, que necessita de códigos complexos para funcionar. Além disso, por permitir a manipulação diversos tipos de formatos, como XML e Json, por exemplo, permite atender as requisições de maneira mais ampla. Ainda é possível integração com sistemas Android, já que estes possuem nativamente suporte a Json, através da API Jersey. Para melhor compreensão do funcionamento, é importante um conhecimento prévio, por parte do desenvolvedor em aplicações Web, como configuração do ambiente de desenvolvimento e de servidores, por exemplo. Se usado de maneira correta pode facilitar o desenvolvimento de aplicações proporcionando até mesmo ganho de produtividade. 6. Referências Ngolo, M. A. F. (2009) Arquitectura Orientada a Serviços REST para Laboratórios Remotos. Nunes, S. and David, G. (2005) Uma Arquitectura Web para Serviços Web.XATA 2005-XML: Aplicações e Tecnologias Associadas. Dal Moro, T., Dorneles, C. F. and Rebonatto, M. T. (2009) Web services WS-* versus Web Services REST. Oliveira, R. R. (2011) Desenvolvimento de Web Services RESTful e SOAP-WSDL utilizando as Implementações de Referência JAX-RS e JAX-WS.

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