基于Restful WebService的分布式應用開發研究

龍軍

摘要：該文在分析分布式異構系統及面向服務架構基礎上，對WebService和Restful WebService進行比較，研究基于PHP+Apache的分布式系統構架，最后從數據庫操作、Restful WebService的制作、HTML5前端、Android客戶端等方面進行系統的研究和模型設計。

關鍵詞：分布式; PHP; WebService; Restful WebService

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）35-0087-03

隨著計算機軟硬件及網絡技術的發展，軟件系統規模、應用領域、實現功能不斷擴大，基于資源共享、高可用和并行處理的分布式異構系統成為解決復雜應用的有力工具。

1 分布式異構系統（DHS）及面向服務架構（SOA）概述

分布式系統是基于網絡具有高內聚性和透明性的軟件系統，異構系統由不同硬件設備、操作系統、應用軟件、數據等構成，通過消息中間件在不同應用間提供統一運行的框架和接口，實現跨平臺數據傳輸，共同完成應用任務，并通過動態增加或減少業務端，使業務系統具有良好的動態負載伸縮能力。

面向服務架構以基于XML/SOAP/Web Service/SCA/SDO/UDDI標準、可重用數據、業務服務組件為基礎，圍繞業務流程，對業務邏輯進行高度抽象的架構模型和軟件開發方式，將異構平臺上不同應用的功能組件封裝成有良好定義、與平臺無關、標準、可拼接拆卸、可復用的服務，形成松散耦合的軟件系統。功能為獨立服務，通過如REST、SOAP等遠程通信協議，借助中間件來實現SOA需求。

2 WebService和Restful WebService的比較

WebService是跨編程語言及操作系統平臺的遠程調用技術，為網絡應用開發和使用提供統一的編程模型，通常被定義為一組模塊化API供外部使用，有基于WSDL、UDDI的簡單對象訪問協議（SOAP）方式和REST方式兩種。

SOAP協議方式的消息通過增加特定HTTP消息頭統一內容格式，用XML格式封裝數據，用HTTP協議進行傳輸，用XSD定義標準的數據類型，將所有使用的數據類型均轉換為XSD類型。WSDL用XML描述WebService及其函數、參數和返回值，保存在Web服務器上，通過URL訪問，用UDDI發現WebService。

REST是一面向資源的架構風格，是一組架構約束條件和原則，滿足約束條件和原則的程序就是RESTful。REST專門針對網絡應用設計和開發，降低開發復雜性，提高系統可伸縮性，將網絡上所有事物都抽象成有唯一標識的資源。REST所有操作均無狀態，遵循CRUD原則，只需創建POST、獲取GET、更新PUT和刪除DELETE四種行為就可完成相關操作和處理，通過統一簡短的資源標識符（URI）來識別和定位資源，并通過HTTP規范資源操作。

3 基于PHP的分布式系統構架設計

PHP是開源跨平臺的服務器端嵌入式腳本語言，已發展成完整的面向對象程序設計語言，語法簡單、強大的數據庫支持、在服務器端執行、會將用戶常訪問的程序駐留內存、效率高，得到廣泛應用。

本模型基于PHP+Apache+MySql，用PHP的類完成數據增刪改查等操作，用SOAP WebService和Restful WebService對前端請求進行合法判斷，調用類進行數據處理，返回JSON格式數據給前端，前端為Web應用、移動端的Native App和Web App應用，在本模型中原生程序基于Android、Web App用HTML5。

4 數據庫操作類

PHP數據對象PDO擴展定義了輕量級的接口訪問數據庫，提供了一數據訪問的抽象，對所有數據庫均可用相同的函數/方法來操作。在類的構造方法__construct（）中設置服務器地址、數據庫名以及登錄名和密碼。創建連接數據庫函數conn（）連接服務器并選擇數據庫：

$link=new PDO（"mysql：host=$hostname;dbname=$db_name"， $username，$password）;

通過傳入sql語句，完成表的增刪改函數zcg（$sql）：$this→link→exec（$sql）。

[傳入sql語句查詢一條記錄 傳入sql語句查詢符合條件的多條記錄 $result=$this->link->query（$sql）;

if（$row=$result->fetch_object（））{

$a=array（'id'=>$row->Id，'yhm'=>$row->yhm，'mm'=>$row->mm）;

$json=json_encode（$a）;

}else

$json='{"id"："0"}}'; $result=$this->link->query（$sql）;

$num=$result->num_rows;

$a=array（）;

while（$row=$result->fetch_object（））{

$b=array（'id'=>$row->Id，'yhm'=>$row->yhm，'mm'=>$row->mm）;

$a[$i]=json_encode（$b）;

$i=$i+1;} ]

5 Restful WebService

1） RESTful 基礎類：新建一個RESTful基類，用于處理響應請求的HTTP狀態碼。

[private $httpVersion = "HTTP/1.1";

public function setHttpHeaders（$contentType， $statusCode）{

$statusMessage = $this -> getHttpStatusMessage（$statusCode）;

header（$this->httpVersion. " ". $statusCode ." ". $statusMessage）;

header（"Content-Type：". $contentType）;}

public function getHttpStatusMessage（$statusCode）{

$hs = array（100 => 'Continue'， 101 => 'Switching Protocols'， 200 => 'OK'，...）;

return （$hs[$statusCode]） ？ $hs[$statusCode] ： $status[500];} ]

2） RESTful WebService處理類：新建一個RESTful基類的子類，根據接收到的Content-Type，將Request類返回的數據轉換為對應的格式，加上header后輸出HTTP 狀態碼及數據。

[多條記錄getYhbRows（$kw） 一條記錄getYhbRow（$id） $yhb = new yhb（）;

$sql="select * from yhb where yhm like ‘%”+$key+”% order by Id desc";

$rawData = $yhb->getRows（$sql）;

if（empty（$rawData）） {

$sCode = 404;

$rawData = array（'error' => '無記錄！'）;

} else? $sCode = 200;

$rcType = $_SERVER['HTTP_ACCEPT'];

$this ->setHttpHeaders（$rcType， $sCode）;

echo $rawData; $yhb = new yhb（）;

$sql="select * from yhb where id="+$id;

$rawData = $yhb->getRow（$sql）;

if（empty（$rawData）） {

$sCode = 404;

$rawData = array（'error' => '無記錄！'）;

} else

$sCode = 200;

$rcType= $_SERVER['HTTP_ACCEPT'];

$this ->setHttpHeaders（$rcType， $sCode）;

echo $rawData; ]

3） RESTful WebService控制器：包含一數據操作的Request類，接收到URL的數據后，根據請求URL的GET、POST、PUT、PATCH、DELETE方式對數據進行相應的增刪改查操作，并返回操作后的結果。要注意的是在PHP文件開始時允許跨域。

[header（"Access-Control-Allow-Origin：*"）;

$method=$_SERVER['REQUEST_METHOD'];

$view = "";

if（isset（$_GET["view"]））? $view = $_GET["view"];

$yhbHandler = new YHBHandler（）;

if（$view=="all"） $yhbHandler ->getYhbRows（）;

else if（$view=="single"） $yhbHandler ->getYhbRow（$_GET["id"]）; ]

4） RESTful Services URI映射：設置一直觀簡短的資源地址，在配置文件htaccess中設置相應的Rewrite規則實現URL重寫（rewrite）與重定向（redirect）。

[# 開啟 rewrite 功能

Options +FollowSymlinks

RewriteEngine on

# 重寫規則

RewriteRule ^list/$? ?YhbController.php？view=all [nc，qsa]

RewriteRule ^read/（[0-9]+）/$? ?YhbController.php？view=single&id=$1 [nc，qsa] ]

6 基于HTML5的Web端和移動端

Web應用及移動端的Web App通過jQuery的post、get方法進行數據處理及交互。

[GET方式 POST方式 $.get（"網址/read/"+$（"#id"）.val（）+"/"，

function（data）{

json=JSON.parse（data）;

$（"#xs"）.html（"id=" + json.id + "<br>用戶名=" + json.yhm + "<br>密碼=" + json.mm）;

}，"json"）; $.post（"網址/list/"，{kw：$（"#kw"）.val（）}，

function（data）{

var a1=JSON.parse（data）;

if（a1.length>0）{var str="";

for（var i=0;i<a1.length;i++）{

var a=JSON.parse（a1[i]）;

str+="id："+a.id+"，用戶名："+a.yhm+"，密碼："+a.mm+"<br>";}

$（"#xs"）.html（str）;}}，"json"）; ]

7 Android端原生應用

在Android中可用HttpPost和HttpGet封裝post請求和get請求，用HttpClient的excute（）發送post請求并返回服務器響應數據。用HttpResponse的getAllHeaders（）、getHeaders（String name）等獲取服務器的響應頭，用getEntity（）獲取包裝有服務器響應內容的HttpEntity對象，程序通過該對象獲取服務器的響應內容。

[GET方式 POST方式 String urls="網址/read/"+id+"/";

HttpClient hc=new DefaultHttpClient（）; String urls="網址/list/";

HttpPost hp=new HttpPost（urls）;

List<NameValuePair> p=new ArrayList<NameValuePair>（）; HttpGet hg=new HttpGet（urls）;

HttpResponse hr=hc.execute（hg）;

HttpEntity he=hr.getEntity（）;

r=EntityUtils.toString（he，"utf-8"）; p.add（new BasicNameValuePair（"kw"，e.getText（）.toString（）））;

hp.setEntity（new UrlEncodedFormEntity（par，"utf-8"））;

HttpClient hc=new DefaultHttpClient（）;

HttpResponse hr=hc.execute（hp）;

HttpEntity he=hr.getEntity（）;

r=jtos（EntityUtils.toString（he，"utf-8"））; ]

在模型應用間采用JSON格式數據進行傳輸，JSON是輕量級的數據交換語言，JSON和XML均有相同的數據可讀性和豐富的解析手段，JSON相較XML數據體積小、與JavaScript交互更方便、速度快，但JSON的數據描述性差。

RESTful架構層次分明、結構清晰，輕量級JSON格式在數據交換中易訪問、可擴展，能輕易實現多種數據、多種服務的聚合，提高了軟件系統的開發效率，基于PHP的分布式應用系統開發應用面將越來越廣。

參考文獻：

[1] 王非. RESTful Web Services在信息系統中的應用[J]. 計算機系統應用，2013（22）.

[2] 萬為清. WebService技術在分布式開發中的應用與實現[J]. 電腦編程技巧與維護，2017（18）.

[3] 徐曉琴. 基于WebService技術的SAP接口實現[J]. 電腦知識與技術，2018（14）.

[4] 張琛. 分布式軟件系統交互行為建模、驗證與測試[J]. 計算機研究與發展，2015（52）.

[5] 黃博怡. Web Services技術手段在異構系統集成中的應用實踐[J]. 現代工業經濟和信息化，2017（9）.

[通聯編輯：梁書]