作为一名活跃于互联网行业的专业人士,无论是现任网络开发工程师,抑或是满怀憧憬的网络开发新人,对于API及其运作机制的全面了解都是至关重要的环节。特别是对于REST APIs,相信只要您曾参与过任何一款软件集成项目,便极有可能已经与之打过交道了。
在此篇文章中,我们将为您详细解析25个关于REST API的关键问题,这些问题都是您在参加网络开发工程师岗位面试时必须掌握并能够流利作答的知识点。其中既有一些基础性的问题,也包含了一部分可能需要更为深入且专业的技术解答的难题。那么,就让我们共同开启这段知识之旅吧!
首轮面试问答题及其解答
1. 请简述REST的核心概念?
答:首先,我们需要明确的是,REST全称“表征状态传输”(Representational State Transfer),是一种以超文本传输协议(HTTP)为基础构建的架构设计风格,主要用于开发各类网络应用程序。
其次,REST对网络服务的定义提出了一系列必须遵守的准则,这些准则旨在保证客户端与服务器之间能够借助标准化的HTTP方法实现高效且便捷的请求与资源传输。
2. 何谓REST API?
答:所谓API,即应用程序接口,是指不同软件系统间的交互接口,使彼此独立运行的应用程序得以实现数据交互与共享。例如,新闻网站可以通过X(Twitter)API自动搜索相关推文,并将其整合至新闻报道之中。
而REST API,又被称为RESTful API,是严格遵循REST原则的API类型。在REST API中,所有数据均被视为资源,并且每个资源都拥有一个唯一的统一资源标识符(URI)。例如,X API会将每条推文视作可供客户端检索的可用资源。同时,客户端亦可利用X API在该网站上发布推文以及执行其他相关操作。
3. 能否列举一些实际生活中的REST API实例?
答:以下是一些实际运用REST API的典型案例:
X平台允许发布网站获取包括推文、用户、推文流在内的各种信息。开发者们甚至可以编写相应程序,通过API而非网站界面来实现推文的发布。
各大航空公司通过应用程序接口公开展示航班时刻表与票价信息,以便旅游及票务网站进行调用。
天气应用程序则通过共享天气数据的公共应用程序接口来展示实时天气状况。
公共交通服务机构通常会通过应用程序接口实时公布相关数据,以便地图及导航应用程序(如谷歌地图)进行调用。
反之,谷歌地图亦提供了多种应用程序接口(API),供开发者们使用其地图数据。开发者们可以利用这些API在自身网站或应用程序中嵌入动态地图元素。
4. REST API主要采用何种协议进行通信?
答:REST APIs主要依赖于HTTP协议与客户端进行通信。由于HTTP协议与客户端浏览器接收网页时所用的协议完全相同,因此REST APIs得以在互联网环境下轻松部署。
5. 什么是资源?
答:在REST架构模式中,每一种可以在服务器上进行访问的信息实体均被赋予了“资源”的称谓。资源作为一种抽象概念,代表着一类具有特定类型、关联数据、与服务器上其他资源之间的相互联系,以及一系列可供调用的方法等特性的对象。举例来说,资源可能涵盖HTML或纯文本文件、各类数据文件、图片或视频等多种形式,同时也包括可执行代码文件等特殊类别。
资源以统一资源标识符(URI)进行唯一标识。客户端通过在HTTP请求报文中嵌入相应的URI,从而实现对资源的访问。
6. 何为URI?
答:统一资源标识符(URI)是Uniform Resource Identifier的缩写。在REST架构模式中,URI作为一种字符串格式,主要用于标示网络服务器上的各种资源。每一种资源都拥有自身独特且不可替代的URI,当客户端在HTTP请求报文中嵌入对应的URI时,便能够准确地锁定该资源并对其实施相应的操作。这种利用URI定位资源的过程通常被称之为“寻址”。
URI 的格式如下:
HTTP
<protocol>://<service-name>/<ResourceType>/<ResourceID>
高级面试问题及其解答
7.何谓REST型态的讯息传输机制?
答:在REST架构体系下,我们所探讨的讯息传输机制,特指客户端和API服务区间的双向数据交换过程。具体来说,所有的交互都是以客户端向API服务端发起HTTP请求为起点,API服务端接收到请求后进行相应的处理,并最终通过HTTP响应的方式,向客户端反馈请求的处理结果以及客户端所需的各类资源信息。
8.REST架构体系支持哪些类型的HTTP请求方法?
答:HTTP请求方法代表了客户端期望API服务端针对资源实施的各种操作。在REST架构体系中,主要包含以下四类HTTP请求方法:
GET方法:用于从服务器端请求获取资源。值得注意的是,由于GET方法仅具备读取属性,因此无法对服务器资源进行修改。
POST方法:用于在服务器端创建全新的资源。
PUT方法:用于更新服务器端已存在的资源。
DELETE方法:用于从服务器端删除指定的资源。
除此之外,还有两种相对较为少见的HTTP请求方法:
HEAD方法:用于请求获取资源的元数据信息。尽管该请求方法与GET方法颇为相似,但其返回的响应内容中并不包含实际的资源数据。
OPTIONS方法:用于读取资源的潜在操作选项列表。
9.POST方法与PUT方法之间究竟有何差异?
答:虽然POST方法与PUT方法在某些方面具有相似性,但它们实际上仍存在显著的差别。POST方法通常被用来在服务器端创建全新的资源,而PUT方法则更倾向于用以替换特定URI地址上的已有资源。当在已有相关资源的URI地址上使用PUT方法时,该方法将会直接替换原有资源;反之,若指定的URI地址上尚未存在资源,那么PUT方法便会自动创建一个新的资源。
另外,相较于POST方法,PUT方法具有幂等特性,即多次调用该方法只会产生一次资源变更效果。这是因为每一次调用PUT方法都会直接替换或创建当前资源(除非无须替换,此时才会创建全新资源)。
然而,POST方法却并不具备幂等特性。如果我们连续调用十次POST方法,那么服务器端将会生成十个独立的资源,且每个资源均拥有自身独特的URI地址。正因如此,POST方法的响应结果可以被缓存,而PUT方法的响应结果则无法实现缓存功能。
10. 请问CRUD的含义及其具体代表的内容是什么呢?
答:CRUD全称为“Create, Read, Update, Delete”,意指“创建、读取、更新、删除”。这是我们在利用REST API对数据库进行操作时,需要掌握的四项基础操作。每一项操作都与特定的HTTP请求方法相对应:
创建=POST;
读取=GET;
更新=PUT;
删除=DELETE。
虽然这个缩写并非最为优雅,但其简洁明了,实用性极高。
11. HTTP请求的核心构成要素有哪些?
答:HTTP请求通常由客户端向API发起。这些请求旨在获取数据或者在服务器端执行特定的操作。在REST架构下,HTTP请求主要由以下五个部分构成:
起始行:用以明确请求的预期行为,其中包括:
请求方法,用以指示对资源执行何种HTTP请求方法(例如GET、POST、PUT、DELETE)。
标识服务器上所需请求资源的URI。
使用的HTTP版本,用以表明API应该采用哪种版本来回应请求。
HTTP请求头部。此部分列举出请求的相关元数据,例如用户代理、客户端能够接收的文件格式、请求正文的格式、语言设定、缓存偏好等等。
12. HTTP响应的关键构成元素又有哪些?
答:HTTP响应则由API向客户端发出。这些响应会告知客户端所请求的操作是否已经顺利完成(或者尚未完成),同时还会提供所请求的所有资源。HTTP响应主要由以下四个部分构成:
HTTP版本。用以标明所使用的HTTP版本。
状态行。借助HTTP响应状态码来描述请求的当前状态。
HTTP响应头部。此部分列举出关于响应的相关元数据,例如日期、服务器名称、用户代理、返回资源的文件格式、缓存信息等等。
HTTP响应正文。此部分包含客户端请求的资源数据,也就是所谓的有效负载。
13. 在实际运用REST API的过程中,我们可能会遇到哪些常见的HTTP响应状态码?
答:HTTP响应状态码主要用来向客户端反馈请求操作(如GET、POST等)的最终结果。在HTTP响应中,我们可能会见到以下几种常见的状态码:
200 OK。表示请求成功。
201 Created。表示请求成功,并且成功地创建了一个新的资源。
400 Bad Request。由于请求中存在错误(比如拼写错误或者数据缺失),导致请求未能得到满足。
401 Unauthorized。由于客户端没有经过身份验证或者没有获得访问所请求资源的权限,所以请求未能得到满足。
40服务出现问题,请稍后再试。
14:目前有哪些标记性语言主要被广泛地应用于描述 REST API 中的资源信息呢?
答:在当今的 REST APIs 的设计与实现过程中,我们可以发现 XML(Extensible Markup Language)以及 JSON(JavaScript Object Notation)这两种标记性语言被广泛地采纳并使用,用以有效地表述资源信息。
15. 请问REST的原理到底是怎样的呢?
答:REST API需严格遵循以下五大准则:
首先,客户端与服务端之间需要实现彻底的解耦。二者仅通过一连串的请求及响应进行互相沟通。只有客户端有权发起请求,至于服务器,仅仅负责发送相应的响应。这种简洁明了的规则使得双方能够各自独立地运作。
其次,所有的客户端与服务器间的通信都应遵循同一套规范。对REST而言,这套规范便是HTTP。统一的接口设计有助于简化整合过程,因为每一款应用程序都可以采用同样的语言来请求和传输数据。
再者,无状态性也是REST的重要原则之一。在无状态的通信模式下,服务器并不保存任何关于过往请求/响应的详细信息。每一个请求和响应都包含了完成此次交互所必需的所有信息。无状态性的通信方式有助于减轻服务器负担、节约内存并提升整体性能。同时,它也消除了由于数据丢失可能引发的请求失败问题。
另外,REST还主张采用层次式结构。所谓“层次”,其实就是位于客户端和API服务器之间的那些额外的服务器。这些服务器主要承担着诸如识别垃圾邮件以及提升性能等多种功能(详情请参见:CDN究竟为何物?)在REST体系中,层次被划分为多个模块,既可以根据需求进行增删,又不会对客户端与API服务器之间的信息传递产生任何影响。
最后,REST支持缓存机制。当服务器返回响应时,会明确告知客户端该资源能否进行缓存,如此一来,客户端便可以将任意资源进行缓存,进而提升整体性能。
除此之外,REST还有一个可选的特性:按需代码。API可以在响应中向客户端发送可直接执行的计算机代码。这样一来,客户端应用程序便可以在自身的后台环境中运行相应的代码。
16. 何谓无状态API?
答:无状态性乃是REST架构中的核心原则之一。在无状态的通信模式下,服务器不会保留任何关于先前通信的详细信息。也就是说,客户端与服务器均无法获知彼此的当前状态。
每一次的请求和响应都构成了一次全新的交互过程,每一次的请求都包含了服务器生成成功响应所需的所有必要信息。
17. 缓存技术又是如何运作的呢?
答:缓存技术是一种将服务器响应的副本临时保存在某处(比如计算机内存),以便于后续快速检索的策略。
在运用REST API的过程中,缓存技术有助于降低服务器为了满足请求而必须付出的工作量,从而显著提升服务器的性能表现。同时,缓存技术还能使使用API的应用程序运行速度得以加快,因为它们无需在每次需要获取资源时都发送新的请求。
资源的缓存有效期(即在下次重新检索资源前,客户端可以缓存该资源的最长时间)通常会在HTTP响应头部的Cache-Control字段中进行设定。
18. 何为有效载荷?
答:“有效载荷”是指在GET或者POST请求中,HTTP请求和/或响应信息正文内的数据部分。
举例来说,假如您从X API请求一条特定的推文,那么有效载荷便包括了包含推文文本的文档以及在页面上展示推文所需的任何相关文件。
有效载荷亦可通过POST方法包含在HTTP请求之中。若您希望通过X的API发布一条推文,那么在POST请求中发送的推文文本便属于有效载荷范畴。
无状态性极大地方便了客户端与服务器之间的交互流程,因为服务器并不依赖过往的请求来处理未来的请求,故而无需耗费大量空间和资源来存储这些请求的数据。
20. REST 究竟具备何种独特优势呢?
答:回首至今,REST 已逐渐成为了构建网络 API 的首选方式。究其原因,主要体现在以下几个方面:
首先,REST 基于 HTTP 协议构建,与现有的网络基础设施完美契合,从而使得网络应用程序的实施变得异常简便。
其次,REST 采用了诸如 XML 和 JSON 等简洁明快的网络技术,使得学习曲线相对平缓。
再者,由于 REST 通信方式属于无状态模式,因此客户端与服务器得以实现解耦,这无疑极大地提升了系统的可扩展性,同时也便于长期的构建与维护。
值得一提的是,REST 架构具备极高的灵活性,足以应对各类复杂的使用环境。
最后,REST 堪称一种轻量级架构,采用 REST 构建的应用程序往往能够展现出更为迅捷的性能表现。
此外,借助于 API 测试工具,在浏览器环境中对 REST 进行测试可谓轻而易举。
21. REST 与 AJAX 之间又存在着怎样的差异呢?
答:异步 JavaScript 或简称 AJAX,乃是一整套专为网络应用程序打造的网络开发技术。其核心思想在于,AJAX 赋予了网页向服务器发起请求的能力,并且在无需刷新整个页面的前提下实现页面界面的实时更新。
虽然 AJAX 客户端在请求过程中可能会利用 REST API,然而 AJAX 并非仅限于此,它同样可以与其他类型的 API 进行通信。因此,REST API 不仅能与 AJAX 客户端进行有效沟通,而且还能与非 AJAX 客户端保持良好的协作关系。
相较之下,REST 主要通过 HTTP 请求和响应来完成信息传输;而 AJAX 则是通过 JavaScript 内置的 XMLHttpRequest 对象向服务器发送请求,服务器的响应将由页面的 JavaScript 代码执行,进而实现页面内容的动态变更。
22. REST 是否存在某些不足之处呢?
答:诚然,无状态特性正是 REST 的显著优势之一,但在某些特定场合下,这一特性亦可能转化为劣势。具体来说,REST 并不具备状态保存功能,也就是说,服务器无法记录过去与客户端之间的交互历史。若需保存状态信息,则必须由客户端自行承担相应责任。
除此之外,REST 的安全防护机制相较于 SOAP 略显宽松,因此开发人员在实际操作时务必审慎行事,只应选用合法且声誉卓著的供应商所提供的 API。这也使得 REST 在处理服务器与客户端之间的机密信息传输时显得力不从心。
23. 如何对应用程序接口进行全面测试呢?
答:市面上已有众多专门针对 RESTful APIs 设计的软件工具供您选择——例如 Postman、JMeter 以及 Katalon Studio 便是其中的佼佼者。测试流程通常涉及到从测试工具向 API 发送各类请求,并对 API 的响应状况进行实时监测。许多测试工具甚至还支持自动化测试功能,助您轻松实现大量不同场景的快速模拟运行。
欲深入了解 API 测试的运作原理以及您可运行哪些类型的测试,敬请查阅我们精心准备的 API 测试指南。
24. 阐述下 REST 与 SOAP 的显著差异在何处?
答:Rest API 与 Simple Object Access Protocol (SOAP) 乃是构筑系统应用程序接口的两大截然不同的路径。以下为彼此间主要的对比差异:
首先,SOAP 作为一项严谨的协议,专为构建具备高度安全性的应用程序接口而设计。然而,REST 并非一种特定的协议,它仅仅是一套由一系列指导性原则所构成的架构风格(请参阅问题 15 的相关内容)。
其次,相较于 SOAP APIs,REST APIs 的构造过程更为简洁明了且轻便易行,同时其运行速度往往也更为迅捷。
再者,虽然有人认为 SOAP APIs 在安全性方面优于 REST APIs,但实际上,REST APIs 同样能够实现各种安全防护措施,从而确保其具备相当程度的安全性。
此外,REST 还支持对响应结果进行缓存处理,而这一点在 SOAP 中则无法实现。
最后,SOAP 采用 XML 格式对数据进行编码传输;而 REST 则允许使用任意格式对数据进行编码,其中最为常见的包括 XML 以及 JSON。
25. 怎样实现 REST API 的安全保障呢?
答:由于 REST API 相较于 SOAP API 未能贯彻严谨的安全防护机制,故而不宜用于传输或获取敏感信息。然而,优质的 REST API 仍然会实施必要的安全措施,以确保数据传输过程中的安全性及稳定性。
首先,身份验证与授权环节至关重要。对于所有针对应用程序接口的请求,均须执行身份验证与授权操作。其中,身份验证旨在核实客户身份,授权则是为了确认客户是否具备访问所请求资源的权限。
其次,在完成身份验证与授权之后,仍需对请求进行细致的审查,以识别可能存在的恶意代码。若疏忽此步骤,服务器将极易遭受注入式攻击。
再者,加密技术的运用也不可忽视。通过 TLS/SSL 加密手段,能够确保客户端与服务器间的通信安全,防范攻击者窃取请求与响应信息。
此外,实施速率限制也是保障 REST API 安全的有效途径。例如,采用配额与节流等策略,便可有效抵御 DDoS 等企图降低服务器运行效率甚至导致系统崩溃的暴力攻击。
值得注意的是,受保护信息(如用户名、密码或身份验证令牌)切勿直接暴露在资源的 URI 之中。
欲了解更多详细内容,敬请查阅我方关于 API 安全性的深度解读文章。
接下来,让我们共同探讨 REST API 的实践应用。
现今,REST API 已得到广泛应用,每位软件开发人员都应对其基本概念有所了解,且最好具备一定程度上的 REST API 编程经验。
倘若阁下愿意分享自己在实际工作中所运用到的 REST API 经验,那将更加令人信服地证明您不仅掌握了相关理论知识,而且在实际项目中熟练运用了这一强大的技术工具。
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