使用 Spring 3 来创建 RESTful Web Services

引言


Roy Fielding 是 HTTP 1.0 和 1.1 标准的主要作者之一，2000 年，他在他的博士论文中首次提出了 REST。

通过 REST 风格体系架构，请求和响应都是基于资源表示的传输来构建的。资源是通过全局 ID 来标识的，这些 ID 一般使用的是一个统一资源标识符（URI）。客户端应用使用 HTTP 方法（如，GET、POST、PUT 或 DELETE）来操作一个或多个资源。通常，GET 是用于获取或列出一个或多个资源，POST 用于创建，PUT 用于更新或替换，而 DELETE 则用于删除资源。

例如，GET http://host/context/employees/12345将获取 ID 为 12345 的员工的表示。这个响应表示可以是包含详细的员工信息的 XML 或 ATOM，或者是具有更好 UI 的 JSP/HTML 页面。您看到哪种表示方式取决于服务器端实现和您的客户端请求的 MIME 类型。

RESTful Web Service 是一个使用 HTTP 和 REST 原理实现的 Web Service。通常，一个 RESTful Web Service 将定义基本资源 URI、它所支持的表示/响应 MIME，以及它所支持的操作。

本文将介绍如何使用 Spring 创建 Java 实现的服务器端 RESTful Web Services。这个例子将使用浏览器、curl 和 Firefox 插件 RESTClient作为发出请求的客户端。您可以 下载 本文所使用的源代码。

本文假定您是熟悉 REST 基本知识的。参考资料 中有更多关于 REST 的信息。


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Spring 3 的 REST 支持

在 Spring 框架支持 REST 之前，人们会使用其他几种实现技术来创建 Java 的 RESTful Web Services，如 Restlet、RestEasy 和 Jersey。Jersey 是其中最值得注意的，它是 JAX-RS（JSR 311）的参考实现。参考资料 中有更多关于 JSR 311 和 Jersey 的信息。

Spring 是一个得到广泛应用的 Java EE 框架，它在版本 3 以后就增加了 RESTful Web Services 开发的支持。虽然，对 REST 的支持并不是 JAX-RS 的一种实现，但是它具有比标准定义更多的特性。REST 支持被无缝整合到 Spring 的 MVC 层，它可以很容易应用到使用 Spring 构建的应用中。

Spring REST 支持的主要特性包括：
注释，如 @RequestMapping 和 @PathVariable，支持资源标识和 URL 映射
ContentNegotiatingViewResolver支持为不同的 MIME/内容类型使用不同的表示方式
使用相似的编程模型无缝地整合到原始的 MVC 层


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创建一个示例 RESTful Web Service

本节中的例子将演示 Spring 3 环境的创建过程，并创建一个可以部署到 Tomcat 中的 “Hello World” 应用。然后我们再完成一个更复杂的应用来了解 Spring 3 REST 支持的重要概念，如多种 MIME 类型表示支持和 JAXB 支持。另外，本文还使用一些代码片断来帮助理解这些概念。您可以 下载 本文的所有示例代码。


本文假定您已经熟悉 Spring 框架和 Spring MVC。

Hello World：使用 Spring 3 REST 支持

要创建这个例子所使用的开发环境，您需要：
IDE：Eclipse IDE for JEE (v3.4+)
Java SE5 以上
Web 容器：Apache Tomcat 6.0（Jetty 或其他容器也可）
Spring 3 框架（v3.0.3 是本文编写时的最新版本）
其他程序库：JAXB 2、JSTL、commons-logging

在 Eclipse 中创建一个 Web 应用，然后设置 Tomcat 6 作为它的运行环境。然后，您需要设置 web.xml 文件来激活 Spring WebApplicationContext。这个例子将 Spring bean 配置分成两个文件：rest-servlet.xml 包含与 MVC/REST 有关的配置，rest-context.xml 包含服务级别的配置（如数据源 beans）。清单 1 显示了 web.xml 中的 Spring 配置的部分。

清单 1. 在 web.xml 中激活 Spring WebApplicationContext

<context-param>
<param-name>contextConfigLocation</param-name>
<param-value>
/WEB-INF/rest-context.xml
</param-value>
</context-param>

<!-- This listener will load other application context file in addition to
            rest-servlet.xml -->
<listener>
<listener-class>
org.springframework.web.context.ContextLoaderListener
</listener-class>
</listener>

<servlet>
<servlet-name>rest</servlet-name>
<servlet-class>
org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet
</servlet-class>
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>

<servlet-mapping>
<servlet-name>rest</servlet-name>
<url-pattern>/service/*</url-pattern>
</servlet-mapping>
在 rest-servlet.xml 文件中创建 Spring MVC 的相关配置（Controller、View、View Resolver）。清单 2 显示了其中最重要的部分。

清单 2. 在 rest-servlet.xml 文件中创建 Spring MVC 配置

<context:component-scan base-package="dw.spring3.rest.controller" />

<!--To enable @RequestMapping process on type level and method level-->
<bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.DefaultAnnotationHandlerMapping" />
<bean class="org.springframework.web.servlet.mvc.annotation.AnnotationMethodHandlerAdapter" />

<!--Use JAXB OXM marshaller to marshall/unmarshall following class-->
<bean id="jaxbMarshaller"
class="org.springframework.oxm.jaxb.Jaxb2Marshaller">
<property name="classesToBeBound">
<list>
    <value>dw.spring3.rest.bean.Employee</value>
    <value>dw.spring3.rest.bean.EmployeeList</value>
</list>
</property>
</bean>

<bean id="employees" class=
"org.springframework.web.servlet.view.xml.MarshallingView">
<constructor-arg ref="jaxbMarshaller" />
</bean>

<bean id="viewResolver" class=
"org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver" />
上面的代码中：
Component-scan启用对带有 Spring 注释的类进行自动扫描
在实践中，它将检查控制器类中所定义的 @Controller 注释。 DefaultAnnotationHanlderMappings 和 AnnotationMethodHandlerAdapter使用 @ReqeustMapping 注释的类或函数的 beans 由 Spring 处理
这个注释将在下一节进行详细介绍。 Jaxb2Mashaller定义使用 JAXB 2 进行对象 XML 映射（OXM）的编组器（marshaller）和解组器（unmarshallerMashallingView定义一个使用 Jaxb2Mashaller 的 XML 表示 viewBeanNameViewResolver使用用户指定的 bean 名称定义一个视图解析器
本例将使用名为 “employees” 的 MarshallingView。
这样就完成了 Spring 的相关配置。下一步是编写一个控制器来处理用户请求。清单 3 显示的是控制器类。

清单 3. dw.spring3.rest.controller.EmployeeController

@Controller
publicclass EmployeeController {
@RequestMapping(method=RequestMethod.GET, value="/employee/{id}")
public ModelAndView getEmployee(@PathVariable String id) {
Employee e = employeeDS.get(Long.parseLong(id));
returnnew ModelAndView(XML_VIEW_NAME, "object", e);
}
}
@RequestMapping 注释是 Spring REST 特性的关键所在。它指定所注释的方法将处理哪个 HTTP 方法（RequestMethod.GET）和哪个 URI（/employee/{id}）。注意：
对于 {id} 占位符，使用 @PathVariable 注释可以将 {} 内的值注入到函数的参数。
XML_VIEW_NAME 为 employees，这是 rest-servlet.xml 中定义的视图名称。
employeeDS 是一个基于内存的数据源，它的实现已经超出本文写作范围。

将 Web 应用发布到您的 Tomcat 上。这时，您可以打开浏览器，然后输入 http://<host>:<port>/<appcontext>/service/employee/1。浏览器就会显示一个 ID 为 1 的员工信息的 XML 视图。

请继续阅读以了解更多关于 Spring REST 支持的特性。

方法

资源操作是通过 HTTP 方法实现的，如 GET、POST、PUT 和 DELETE。您在前面已经了解了如何使用 GET 方法查询员工信息。现在我们将介绍 POST、PUT 和 DELETE。

通过使用 @RequestMapping 注释的功能，处理不同方法的代码是非常相似的。清单 4 显示了 EmployeeController 的代码片断。

清单 4. dw.spring3.rest.controller.EmployeeController

@RequestMapping(method=RequestMethod.POST, value="/employee")
public ModelAndView addEmployee(@RequestBody String body) {
Source source = new StreamSource(new StringReader(body));
Employee e = (Employee) jaxb2Mashaller.unmarshal(source);
employeeDS.add(e);
returnnew ModelAndView(XML_VIEW_NAME, "object", e);
}

@RequestMapping(method=RequestMethod.PUT, value="/employee/{id}")
public ModelAndView updateEmployee(@RequestBody String body) {
Source source = new StreamSource(new StringReader(body));
Employee e = (Employee) jaxb2Mashaller.unmarshal(source);
employeeDS.update(e);
returnnew ModelAndView(XML_VIEW_NAME, "object", e);
}

@RequestMapping(method=RequestMethod.DELETE, value="/employee/{id}")
public ModelAndView removeEmployee(@PathVariable String id) {
employeeDS.remove(Long.parseLong(id));
List<Employee> employees = employeeDS.getAll();
EmployeeList list = new EmployeeList(employees);
returnnew ModelAndView(XML_VIEW_NAME, "employees", list);
}
在上面的代码中：
RequestMethod.<Method> 的值确定所注释的函数应该处理哪个 HTTP 方法。
通过 @RequestBody，HTTP 请求的主体内容可以作为一个参数注入。
在本例中，主体内容是表示员工信息的 XML 数据。我们使用 JAXB 2 来将 XML 解组为 Java Bean，然后将它存储。一个示例请求主体可以是：

<employee><id>3</id><name>guest</name></employee>
其他可以注入到函数参数的有用的注释有 @PathVariable、@RequestParm等等。Spring 文档有完整列表的注释（见 参考资料）。

资源集合

通常，您还需要操作批量的资源。例如，您可能希望获取所有员工的信息而不只是一个员工的信息。您可以采取类似于之前情况的方法实现；您所需要做的修改就是将 URI 从 /employee 修改成 /employees。员工的复数形式能够正确反映批量的语义。清单 5 显示了这种实现方法。

清单 5. EmployeeController 的 getAllEmployees

@RequestMapping(method=RequestMethod.GET, value="/employees")
public ModelAndView getEmployees() {
List<Employee> employees = employeeDS.getAll();
EmployeeList list = new EmployeeList(employees);
returnnew ModelAndView(XML_VIEW_NAME, "employees", list);
}
您需要为 Employee 集合声明一个包装类。这个包装类是 JAXB 2 所需要的，因为它无法正确地编组 java.util.List 类。清单 6 显示了 EmployeeList 类。

清单 6. dw.spring3.rest.bean.EmployeeList

@XmlRootElement(name="employees")
publicclass EmployeeList {
privateint count;
private List<Employee> employees;

public EmployeeList() {}

public EmployeeList(List<Employee> employees) {
this.employees = employees;
this.count = employees.size();
}

publicint getCount() {
return count;
}
publicvoid setCount(int count) {
this.count = count;
}

@XmlElement(name="employee")
public List<Employee> getEmployees() {
return employees;
}
publicvoid setEmployees(List<Employee> employees) {
this.employees = employees;
}

}
内容协商

REST 服务的另一个常用特性是它们能够根据请求产生不同的表示。例如，如果客户端请求所有员工的 HTML/text 表示方式，那么服务器就应该为用户产生一个符合语法规则的 HTML 页面。如果客户端请求的是员工的 application/XML 表示方式，那么服务器就应该产生一个 XML 结果。其他受欢迎的表示方式还有 ATOM 和 PDF。

Spring 3 引入了一个名为 ContentNegotiatingViewResolver的新视图解析器。它可以根据请求的内容类型（请求头中的 Accept 属性）或 URI 后缀来切换视图解析器。下面的例子使用 ContentNegotiatingViewResolver来实现多种表示方式的支持。

在 rest-servlet.xml 文件中，用注释去掉原来定义的 viewResolver。而使用 ContentNegotiatingViewResolver来替代它，如 清单 7 所示。

清单 7. 定义内容协商

<bean class="org.springframework.web.servlet.view.ContentNegotiatingViewResolver">
<property name="mediaTypes">
<map>
<entry key="xml" value="application/xml"/>
<entry key="html" value="text/html"/>
</map>
</property>
<property name="viewResolvers">
<list>
<bean class="org.springframework.web.servlet.view.BeanNameViewResolver"/>
<bean class="org.springframework.web.servlet.view.UrlBasedViewResolver">
<property name="viewClass" value=
"org.springframework.web.servlet.view.JstlView"/>
<property name="prefix" value="/WEB-INF/jsp/"/>
<property name="suffix" value=".jsp"/>
</bean>
</list>
</property>
</bean>
这个定义显示了处理两种请求内容的支持：application/xml 和 text/html。这段代码也定义了两个视图解析器：其中 BeanNameViewResolver是负责处理 application/xml 的，而另一个 UrlBasedViewResolver则负责处理 text/html。

在实践中，当您在浏览器上输入 http://<host>:<port>/<appcontext>/service/employees，那么它就会请求 text/html 形式的所有员工信息。然后 UrlBasedViewResolver会进行解析，而 Spring 将会选择 /WEB-INF/jsp/employees.jsp 作为返回的视图。当您添加请求头 Accept:application/xml 并再发起请求时，那么 BeanNameViewResolver就会进行解析。如 清单 5 中的代码，它将使用一个名为 employees的视图来表示，它就是所定义的 JAXB 2 编组器视图。

getAllEmployees() 的控制器代码不需要修改。employees.jsp 将会使用名为 employees的模型对象来渲染。清单 8 显示了 employees.jsp 的代码片断。

清单 8. /WEB-INF/jsp 中的 employees.jsp

<table border=1>
<thead><tr>
<th>ID</th>
<th>Name</th>
<th>Email</th>
</tr></thead>
<c:forEach var="employee" items="${employees.employees}">
<tr>
<td>${employee.id}</td>
<td>${employee.name}</td>
<td>${employee.email}</td>
</tr>
</c:forEach>
</table>

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与 REST 服务通信的客户端

现目前为止，您已经开发一个简单的支持对员工信息的 CRUD（增删查改）操作的 RESTful Web Service。接下来这一节将介绍如何与这个服务进行通信。您将使用 curl 来测试这个 REST 服务。

您也可以使用名为 RESTClient 的 Firefox 插件来测试 REST 服务。它很容易使用且带有良好的 UI。参考资料 有关于它的下载信息。

使用 curl

Curl 是一个流行的能以 HTTP 和 HTTPS 协议向服务器发送请求的命令行工具。Curl 是 Linux® 和 Mac® 上的一个内置工具。对于 Windows® 平台，您可以另外下载这个工具（见 参考资料）。

要初始化查询所有员工信息的第一个 curl 命令，您可以输入：

curl –HAccept:application/xml
http://localhost:8080/rest/service/employees
它的响应将是 XML 格式的，并且包含所有的员工信息，如图 1 所示。

图 1. XML 方式表示的所有员工信息

您也可以在浏览器上尝试访问相同的 URL。这时，头信息中的 Accept 为 text/html，所以浏览器会显示 employees.jsp 中定义的一个表格。图 2 显示的是这种情况。

图 2. HTML 方式表示的所有员工信息

要将一个新的员工信息 POST 到服务器上，我们可以使用下面的代码。清单 4中的 addEmployee() 代码将会使用请求体并将它解组为 Employee 对象。

curl -X POST -HContent-type:application/xml --data
"<employee><id>3</id><name>guest</name><email>[e-mail]</employee>"
http://localhost:8080/rest/service/employee
这样就添加了一个新的员工信息。您可以使用第一个例子来验证员工列表。

PUT 方法类似于 POST。

curl -X PUT -HContent-type:application/xml --data
"<employee><id>3</id><name>guest3</name><email>[e-mail]</employee>"
http://localhost:8080/rest/service/employee/3
上面的代码修改了 ID 为 3 的员工数据。


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结束语

现在 Spring 3 已经在它的 MVC 层上支持 REST 了，您可以使用 Spring API 和注释来开发 RESTful Web Services 了。本文的示例向您介绍了如何使用一些能够帮您简化开发 Java 服务器端 RESTful Web Services 的 Spring 3 的新特性。