基于Restful WebService的分布式应用开发研究

龙军

摘要：该文在分析分布式异構系统及面向服务架构基础上，对WebService和Restful WebService进行比较，研究基于PHP+Apache的分布式系统构架，最后从数据库操作、Restful WebService的制作、HTML5前端、Android客户端等方面进行系统的研究和模型设计。

关键词：分布式; PHP; WebService; Restful WebService

中图分类号：TP311      文献标识码：A      文章编号：1009-3044（2018）35-0087-03

随着计算机软硬件及网络技术的发展，软件系统规模、应用领域、实现功能不断扩大，基于资源共享、高可用和并行处理的分布式异构系统成为解决复杂应用的有力工具。

1 分布式异构系统（DHS）及面向服务架构（SOA）概述

分布式系统是基于网络具有高内聚性和透明性的软件系统，异构系统由不同硬件设备、操作系统、应用软件、数据等构成，通过消息中间件在不同应用间提供统一运行的框架和接口，实现跨平台数据传输，共同完成应用任务，并通过动态增加或减少业务端，使业务系统具有良好的动态负载伸缩能力。

面向服务架构以基于XML/SOAP/Web Service/SCA/SDO/UDDI标准、可重用数据、业务服务组件为基础，围绕业务流程，对业务逻辑进行高度抽象的架构模型和软件开发方式，将异构平台上不同应用的功能组件封装成有良好定义、与平台无关、标准、可拼接拆卸、可复用的服务，形成松散耦合的软件系统。功能为独立服务，通过如REST、SOAP等远程通信协议，借助中间件来实现SOA需求。

2 WebService和Restful WebService的比较

WebService是跨编程语言及操作系统平台的远程调用技术，为网络应用开发和使用提供统一的编程模型，通常被定义为一组模块化API供外部使用，有基于WSDL、UDDI的简单对象访问协议（SOAP）方式和REST方式两种。

SOAP协议方式的消息通过增加特定HTTP消息头统一内容格式，用XML格式封装数据，用HTTP协议进行传输，用XSD定义标准的数据类型，将所有使用的数据类型均转换为XSD类型。WSDL用XML描述WebService及其函数、参数和返回值，保存在Web服务器上，通过URL访问，用UDDI发现WebService。

REST是一面向资源的架构风格，是一组架构约束条件和原则，满足约束条件和原则的程序就是RESTful。REST专门针对网络应用设计和开发，降低开发复杂性，提高系统可伸缩性，将网络上所有事物都抽象成有唯一标识的资源。REST所有操作均无状态，遵循CRUD原则，只需创建POST、获取GET、更新PUT和删除DELETE四种行为就可完成相关操作和处理，通过统一简短的资源标识符（URI）来识别和定位资源，并通过HTTP规范资源操作。

3 基于PHP的分布式系统构架设计

PHP是开源跨平台的服务器端嵌入式脚本语言，已发展成完整的面向对象程序设计语言，语法简单、强大的数据库支持、在服务器端执行、会将用户常访问的程序驻留内存、效率高，得到广泛应用。

本模型基于PHP+Apache+MySql，用PHP的类完成数据增删改查等操作，用SOAP WebService和Restful WebService对前端请求进行合法判断，调用类进行数据处理，返回JSON格式数据给前端，前端为Web应用、移动端的Native App和Web App应用，在本模型中原生程序基于Android、Web App用HTML5。

4 数据库操作类

PHP数据对象PDO扩展定义了轻量级的接口访问数据库，提供了一数据访问的抽象，对所有数据库均可用相同的函数/方法来操作。在类的构造方法__construct（）中设置服务器地址、数据库名以及登录名和密码。创建连接数据库函数conn（）连接服务器并选择数据库：

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

通过传入sql语句，完成表的增删改函数zcg（$sql）：$this→link→exec（$sql）。

[传入sql语句查询一条记录 传入sql语句查询符合条件的多条记录 $result=$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 基礎类：新建一个RESTful基类，用于处理响应请求的HTTP状态码。

[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处理类：新建一个RESTful基类的子类，根据接收到的Content-Type，将Request类返回的数据转换为对应的格式，加上header后输出HTTP 状态码及数据。

[多条记录getYhbRows（$kw） 一条记录getYhbRow（$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' => '无记录！'）;

} 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' => '无记录！'）;

} else

$sCode = 200;

$rcType= $_SERVER['HTTP_ACCEPT'];

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

echo $rawData; ]

3） RESTful WebService控制器：包含一数据操作的Request类，接收到URL的数据后，根据请求URL的GET、POST、PUT、PATCH、DELETE方式对数据进行相应的增删改查操作，并返回操作后的结果。要注意的是在PHP文件开始时允许跨域。

[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：设置一直观简短的资源地址，在配置文件htaccess中设置相应的Rewrite规则实现URL重写（rewrite）与重定向（redirect）。

[# 开启 rewrite 功能

Options +FollowSymlinks

RewriteEngine on

# 重写规则

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端和移动端

Web应用及移动端的Web App通过jQuery的post、get方法进行数据处理及交互。

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

function（data）{

json=JSON.parse（data）;

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

}，"json"）; $.post（"网址/list/"，{kw：$（"#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+"，用户名："+a.yhm+"，密码："+a.mm+"<br>";}

$（"#xs"）.html（str）;}}，"json"）; ]

7 Android端原生应用

在Android中可用HttpPost和HttpGet封装post请求和get请求，用HttpClient的excute（）发送post请求并返回服务器响应数据。用HttpResponse的getAllHeaders（）、getHeaders（String name）等获取服务器的响应头，用getEntity（）获取包装有服务器响应内容的HttpEntity对象，程序通过该对象获取服务器的响应内容。

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

HttpClient hc=new DefaultHttpClient（）; String urls="网址/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"））; ]

在模型应用间采用JSON格式数据进行传输，JSON是轻量级的数据交换语言，JSON和XML均有相同的数据可读性和丰富的解析手段，JSON相较XML数据体积小、与JavaScript交互更方便、速度快，但JSON的数据描述性差。

RESTful架构层次分明、结构清晰，轻量级JSON格式在数据交换中易访问、可扩展，能轻易实现多种数据、多种服务的聚合，提高了软件系统的开发效率，基于PHP的分布式应用系统开发应用面将越来越广。

参考文献：

[1] 王非. RESTful Web Services在信息系统中的应用[J]. 计算机系统应用，2013（22）.

[2] 万为清. WebService技术在分布式开发中的应用与实现[J]. 电脑编程技巧与维护，2017（18）.

[3] 徐晓琴. 基于WebService技术的SAP接口实现[J]. 电脑知识与技术，2018（14）.

[4] 张琛. 分布式软件系统交互行为建模、验证与测试[J]. 计算机研究与发展，2015（52）.

[5] 黄博怡. Web Services技术手段在异构系统集成中的应用实践[J]. 现代工业经济和信息化，2017（9）.

[通联编辑：梁书]