[Programming] RESTful API

황인용·2020년 1월 23일
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REST(REpresentational State Transfer) ?!

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REST(REpresentational State Transfer)은
자원(resource)의 표현(representation)에 의해 상태(state)을 전달(transfer)한다는 의미로
즉, 자원을 자원의 표현이름으로 구분하여 해당 자원의 상태(정보)를 주고 받는 모든 것을 의미한다.

  • 자원(resource)의 표현(representation)
    - 자원(resource) : 해당 소프트웨어가 관리하는 모든 것
    (ex. 문서, 그림, 데이터, 해당 소프트웨어 자체 등)
    • 자원의 표현(representation)
      (ex. DB의 학생정보가 자원일 때, 'students'를 자원의 표현으로 정한다)
  • 상태(state) 전달(transfer)
    - 데이터가 요청되어지는 시점에서 자언의 상태(정보)를 전달한다
    • JSON 또는 XML를 통해 데이터를 주고 받는 것이 일반적
  • 월드와이드웹(WWW)과 같은 분산 하이퍼미디어 시스템을 위한 소프트웨어 개발 아키텍처의 한 형식
  • REST는 기본적으로 웹의 기존 기술과 HTTP 프로토콜을 그대로 활용하기 때문에 웹의 장점을 최대한 활용할 수 있는 아키텍처 스타일이다.
  • REST는 네트워크 상에서 Client와 Server 사이의 통신방식 중 하나이다.

REST의 구체적 개념

  • HTTP URI(Uniform Resource Identifier)를 통해 자원(Resource)를 명시
  • HTTP Method(POST, GET, PUT, DELETE)를 통해 해당 자원에 대한 CRUD(Create Read Update Delete) Operation을 적용
  • 즉, REST는 자원기반의 구조(ROA, Resource Oriented Architechture)설계의 중심에 Resource가 있고, HTTP Method를 통해 Resource를 처리하도록 설계된 아키텍처이다.
  • CRUD Operation
    - Create : 생성(POST)
    • Read : 조회, 읽기(GET)
    • Update : 수정(PUT)
    • Delete : 삭제(DELETE)
    • HEAD : Header 정보 조회(HEAD)

REST의 장점

  • HTTP 프로토콜의 인프라를 그대로 사용하므로 REST API 사용을 위한 별도의 인프라를 구축할 필요가 없다
  • HTTP 프로토콜의 표준을 최대한 활용하여 여러 추가적인 장점을 함께 가져갈 수 있게 한다
  • HTTP 표준 프로토콜에 따르는 모든 플랫폼에서 사용이 가능하다
  • Hypermedia API의 기본을 충실히 지키면서 범용성을 보장한다
  • REST API 메세지가 의도하는 바를 명확하게 나타내므로 의도하는 바를 쉽게 파악할 수 있다.
  • 여러가지 서비스 디자인에서 생길 수 있는 문제를 최소화한다
  • 서버돠 클라이언트의 역할을 명확하게 분리한다

REST의 단점

  • 표준이 존재하지 않는다
  • 사용할 수 있는 메소드가 4자기 밖에 없다
    (HTTP Method(POST, GET, PUT, DELETE))
  • 브라우저를 통해 테스트할 일이 많은 서비스라면 쉽게 고칠 수 있는 URL보다 Header값이 왠지 어렵게 느껴진다.
  • 구형 브라우저가 아직 제데로 지원해주지 못하는 부분이 있다.
    (ex. 구형 브라우져에서 PUT, DELETE을 사용못함, REST가 pushState를 지원안함)

REST가 필요한 이유

  • 어플리케이션 분리 및 통합
  • 다양한 클라이언트의 등장
  • 최근 서버 프로그램은 다양한 브라우저와 안드로이드, 아이폰과 같은 모바일 디바이스에서도 통신할 수 있어야 한다
  • 멀티 플랫폼에 대한 지원을 위해 서비스 자원에 대한 아키텍처를 세우고 이용하는 방법을 모색하면 REST가 최적

REST 구성 요소

  1. 자원(Resource) : URI

    • 모든 자원에 고유한 ID가 존재하고, 이 자원은 Server에 존재한다
    • 자원을 구별하는 ID는 '/group/:group_id'와 같은 HTTP URI이다.
    • Client는 URI를 이용해서 자원을 지정하고 해당 자원의 상태(정보)에 대한 조작을 Server에 요청한다

  2. 행위(Verb) : HTTP Method

    • HTTP프로토콜의 Method를 사용한다
    • GET, POST, PUT, DELETE와 같은 메소드를 제공한다

  3. 표현(Representation of Resource)

    • Client가 자원의 상태(정보)에 대한 조작을 요청하면 Server는 이에 적절한 응답을 보냄
    • REST에서 하나의 자원은 JSON, XML, TEXT, RSS등 여러 형태의 Representation으로 나타냄
      (JSON이나 XML이 일반적)

REST 특징

  1. Server - Client (서버 - 클라이언트 구조)

    • 자원이 있는 쪽(Server), 자원을 요청하는 쪽(Client)
    • REST Server : API를 제공하고 비즈니스 로직 처리 및 저장을 책임짐
    • Client : 사용자 인증이나 context(세션, 로그인정보)등을 직접 관리하고 책임짐
    • 서로간의 의존성이 줄어듬

  2. Stateless(무상태)

    • HTTP프로토콜은 Stateless Protocol이므로 REST역시 무상태성을 갖는다
    • Client의 context를 Server에 저장하지 않는다
      (세션과 쿠키와 같은 context 정보를 쓰지 않아도 되므로 구현이 단순)
    • Server는 각각의 요청을 완전히 별개의 것으로 인식하고 처리
    • 각 API서버는 Client의 요청만을 단순 처리한다.
    • 이전 요청이 다음 요청의 처리에 연관되어서는 안된다.
    • 이전 요청이 DB를 수정하여 DB에 의해 바뀌는 것은 허용한다.
    • Server의 처리 방식에 일관성을 부여하고 부담이 줄어들며, 서비스의 자유도가 높아진다

  3. Casheable(캐시 처리 가능)

    • 웹 표준 HTTP프로토콜을 그대로 사용하므로 웹에서 사용하는 기존의 인프라를 그대로 활용할 수 있다.
    • HTTP가 가진 강력한 특징 중 하나인 캐싱기능을 적용할 수 있다.
    • HTTP 프로토콜 표준에서 사용하는 Last-Modified 태그나 E-Tag를 이용하면 캐싱 구현이 가능하다
    • 대량의 요청을 효율적으로 처리하기위해 캐시가 요구된다
    • 캐시 사용을 통해 응답시간이 빨라지고 REST Server 트랜잭션이 발생하지 않기 때문에 전체 응답시간, 성능, 서버의 자원 이용률을 향상시킬 수 있다.

  4. Layerd System(계층화)

    • Client는 REST API Server만 호출한다
    • REST Server는 다중 계층으로 구성될 수 있다.
    • API Server는 순수 비즈니스 로직을 수행하고 그 앞단에 보안, 로드밸런싱, 암호화, 사용자 인증 등을 추가하여 구조상의 유연성을 줄 수 있다.
    • 또한 로그밸런싱, 공유 캐시 등을 확장성과 보안성을 향상시킬 수 있다.
    • PROXY, 게이트웨이 같은 네트워크 기반의 중간 매체를 사용할 수 있다.

  5. Code-On-Demand(optional)

    • Server로 부터 스크립트를 받아서 Client에서 실행한다
    • 반드시 충족할 필요없다(optional)

  6. Uniform Interface(인터페이스 일관성)

    • URI로 지정한 Resource에 대한 조작을 통일되고 한정적인 인터페이스로 수행한다
    • HTTP 표준 프로토콜에 따르는 모든 플랫폼에서 사용이 가능하다
    • 특정언어나 기술에 종속되지 않는다.

REST API 개념

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  • API(Application Programming Interface)란
    : 데이터와 기능의 집합을 제공하여 컴퓨터 프로그램간 상호작용을 촉진하며, 서로 정보를 교환가능하도록 하는 것
  • REST API
    - REST 기반으로 서비스 API를 구현한 것
    • ex. OpenAPI(누구나 사용할 수 있도록 공개된 API), 마이크로서비스(하나의 큰 어플리케이션을 여러개의 작은 어플리케이션으로 나누어 변경과 조합이 가능하도록 만든 아키텍처)

REST API 특징

  • 사내 시스템들도 REST 기반으로 시스템을 분산해 확장성과 재사용성을 높여 유지보수 및 운용을 편리하게 할 수 있다.
  • REST는 HTTP 표준을 기반으로 구현하므로, HTTP를 지원하는 프로그램 언어로 클라이언트, 서버를 구현할 수 있다.
  • REST API를 제작하면 델파이 클라이언트 뿐 아니라 JAVA, C#, Web 등을 이용해 클라이언트를 제작할 수 있다.

REST API 설계 기본규칙

  • 도큐먼트 : 객체 인스턴스나 데이터베이스 레코드와 유사한 개념
  • 컬렉션 : 서버에서 관리하는 디렉토리라는 리소스
  • 스토어 : 클라이언트에서 관리하는 리소스 저장소

  1. URI는 정보의 자원을 표현해야한다.

    • resource는 동사보다는 명사, 대문자보다는 소문자를 사용
    • resource의 도큐먼트 이름으로는 단수 명사를 사용
    • resource의 컬렉션 이름으로는 복수 명사를 사용
    • resource의 스토어 이름으로는 복수 명사를 사용
      (ex. GET /Member/1 (X) => GET /Members/1 (o)

  2. 자원에 대한 행위는 HTTP Method(GET, PUT, POST, DELETE등)로 표현한다.

    • URI에 HTTP Method가 들어가면 안된다.
      (ex. GET /members/delete/1 (X) => DELETE /members/1 )
    • URI에 행위에 대한 동사 표현이 들어가면 안된다.(즉, CRUD 기능을 나타내는 것은 URI에 사용하지 않는다.)
      (ex. GET /members/show/1 (X) => GET /members/1)
      (ex. GET /members/insert/2 (X) => GET /members/2)
    • 경로 부분 중 변하는 부분은 유일한 값으로 대체한다.(즉, :id는 하나의 특정 resource를 나타내는 고유값이다.)
      (ex. student를 생성하는 route:POST /students)
      (ex. id=12인 student를 삭제하는 route: DELETE /students/12)

REST API 설계 규칙

  1. 슬래시 구분자(/)는 계층관계를 나타내는데 사용한다
    (ex. http://restapi.example.com/houses/apartments)

  2. URI 마지막 문자로 슬래시(/)는 포함하지 않는다

    • URI에 포함되는 모든 글자는 리소스의 유일한 식별자로 사용되어야 하며 URI가 다르다는 것은 리소스ㅏ 다르다는 것이고, 역으로 리소스가 다르면 URI도 달라져야 한다.
    • REST API는 분명한 URI를 만들어 통신을 해야 하기 때문에 혼동을 주지 않도록 URI경로의 마지막에는 슬래시(/)를 사용하지 않는다

  3. 하이픈(-)은 URI 가독성을 높이는데 사용한다

    • 불가피하게 긴 URI경로를 사용한다면, 하이픈(-)을 사용하여 가독성을 높인다.

  4. 밑줄(_)은 URI에서 사용하지 않는다

    • 밑줄은 보기 어렵거나 밑줄 때문에 문자가 가려지기도 하므로 가독성을 위해서는 밑줄은 사용하지 않는다

  5. URI 경로에는 소문자가 적합하다

    • URI 경로에 대문자 사용은 피한다
    • RFC 3986(URI문법형식)은 URI 스키마와 호스트를 제외하고는 대소문자를 구별하도록 규정한다

  6. 파일확장자는 URI에 포함하지 않는다.

    • REST API에서는 메세지 바디 내용의 포맷을 나타내기위한 파일 확장자를 URI 안에 포함시키지 않는다.
    • Accept header를 사용한다)
      (ex.http://restapi.example.com/members/soccer/345/photo.jpg (X))
      (ex. GET / members/soccer/345/photo HTTP/1.1 Host: restapi.example.com Accept: image/jpg (O))

  7. 리소스 간에 연관 관계가 있는 경우

    • /리소스명/리소스ID/관계가 있는 다른 리소스명
      (ex. GET: /users/{userid}/devices)

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RESTful 개념

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  • RESTful은 일반적으로 REST이라는 아키텍처를 구현하는 웹 서비스를 나타내기 위해 사용되는 용어이다
  • RESTful은 REST답게 쓰기 위한 방법
  • 즉, REST원리를 따르는 시스템은 RESTful 이라는 용어로 지칭된다.

RESTful 목적

  • 이해하기 쉽고 사용하기 쉬운 REST API를 만드는 것
  • RESTful한 API를 구현하는 근본적인 목적이 성능 향상에 있는 것이 아니라, 일관적인 컨벤션을 통한 API의 이해도 및 호환성을 높이는 것이 주된 동기이다.
  • 성능이 중요한 상황에서는 굳이 RESTful한 API를 구현할 필요는 없다

RESTful 하지 못한 경우

  • CRUD 기능을 POST로 처리가 가능한 API 일 경우
  • route에 resource, id 외의 정보가 들어가는 경우
    (ex. /students/updataName)
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