Appli et Services WEB: Architecture REST

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1 Appli et : Erick Stattner LAMIA Laboratory University of the French West Indies and Guiana, France erick.stattner@univ-ag.fr Guadeloupe, 2013 Erick Stattner Appli et : 1 / 78

2 Description du cours Objectif: Se familiariser avec la notion de services Web Être capables: Savoir ce qu est un service WEB Développer et déployer un service Identifier et mettre en place des protocoles de communication Solliciter un service avec des clients quelconques Erick Stattner Appli et : 2 / 78

3 Description du cours Organisation de l enseignement: CI: 8h TP: 15H Modalités dévaluation de l UE: Note de projet Erick Stattner Appli et : 3 / 78

4 Outline Le web en chiffre Contexte Problématique 1 Le web en chiffre Contexte Problématique Erick Stattner Appli et : 4 / 78

5 Le web en chiffre Le web en chiffre Contexte Problématique Erick Stattner Appli et : 5 / 78

6 Le web en chiffre Le web en chiffre Contexte Problématique Vers une escalade des périphériques connectés Ordinateur/Serveur Téléphone/Tablette Montre Lunette Télé Voiture Electro-ménager... Erick Stattner Appli et : 6 / 78

7 Le web en chiffre Le web en chiffre Contexte Problématique Vers une escalade des périphériques connectés Figure: Source: Le Figaro 11/04/2013 Erick Stattner Appli et : 7 / 78

8 Contexte Le web en chiffre Contexte Problématique Contexte L informatique d entreprise est de plus en plus répartie ex. classique: Agence de voyage (réserver billet, hôtel, voiture). Facilité par de nombreuses API ex. Messages twitter affichés sur un site Hétérogénéité des périphériques obligent a proposer des solutions adaptatives ("Responsive design"). ex. Consultation de son compte (pc, tel, tablette) Différents besoins ex. Affichage, statistiques, simulation,... Erick Stattner Appli et : 8 / 78

9 Contexte Contexte Le web en chiffre Contexte Problématique Erick Stattner Appli et : 9 / 78

10 Problématique Le web en chiffre Contexte Problématique Problématiques soulevées Capacité de stockage/calculs ex. téléphones portables Hétérogénéité des modes d affichage ex. classique: Téléphone VS Tablette Différents modes de communications ex. HTTP, XML, JSON, Text, format propriétaire, etc. Informations réparties sur différents sites ex. Agence de voyage Hétérogénéité des besoins ex. Statistique, visualisation, etude comportement, etc... Erick Stattner Appli et : 10 / 78

11 Problématique Le web en chiffre Contexte Problématique Solution idéale Architecture adaptative ex. Appli bancaire communique avec différents clients Système de communication ouvert ex. Information lisible et interprétable par tous les clients Client va traiter les données Solution! Erick Stattner Appli et : 11 / 78

12 Outline Application VS Service WEB Exemples de service WEB 1 2 Application VS Service WEB Exemples de service WEB 3 4 Erick Stattner Appli et : 12 / 78

13 Application VS Service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Application VS Service WEB? Erick Stattner Appli et : 13 / 78

14 Application VS Service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Application Combinaison de plusieurs services Effectue plusieurs opérations métiers Propose généralement un rendu graphique Service Limité à une opération métier/action élémentaire Généralement pas de rendu graphique Peut faire appel à d autres services Erick Stattner Appli et : 14 / 78

15 Application VS Service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Application VS Service WEB Erick Stattner Appli et : 15 / 78

16 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Selon le Wikipedia: Une application Web (aussi appelée WebApp) est une application manipulable grâce à un navigateur Web. Elle est généralement placée sur un serveur et se manipule en actionnant des widgets à l aide d un navigateur Web, via un réseau informatique (Internet, intranet, réseau local, etc.). Exemples? Erick Stattner Appli et : 16 / 78

17 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Selon le Wikipedia: A web service is a method of communication between two electronic devices over the World Wide Web. A web service is a software function provided at a network address over the web or the cloud. Erick Stattner Appli et : 17 / 78

18 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Selon le W3C (World Wide Web Consortium) A web service is a system designed to support machine-to-machine interaction over a network. It has an interface that can be discovered dynamically and which is described in a machine-processable format. Erick Stattner Appli et : 18 / 78

19 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Selon le Dico du net Technologie permettant à des applications de dialoguer à distance via Internet, indépendamment des plates-formes et des langages sur lesquelles elles reposent. Erick Stattner Appli et : 19 / 78

20 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Pus généralement: Un service Web est un programme sollicité via Internet par différents type de clients, permettant l échange de données afin que l application appelante puisse intégrer le résultat de cet échange à ses propres analyses. Les requêtes et les réponses s effectuent dans des formats ouverts (HTML, XML, JSON ou text) et transitent par Internet. Exemples? Erick Stattner Appli et : 20 / 78

21 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Principales caractéristiques: Fonctionnalité utilisable via Internet Inter-opérables: Interface publique décrite d une manière interprétable par tous Systèmes faiblement couplés, client ne connaît pas forcément le fournisseur Le transport des données repose sur des "protocoles du WEB": HTTP, FTP, SMTP,... Standard ouvert: Échange de données s effectue dans un format standard XML, JSON, HTML, Text,... Le client est chargé d analyser, traiter et/ou afficher les données reçues Indépendante des plates-formes et des langages Erick Stattner Appli et : 21 / 78

22 Principe de base Application VS Service WEB Exemples de service WEB Erick Stattner Appli et : 22 / 78

23 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Client 1 Prend connaissance des interfaces publiques 2 Construit la requête et la normalise en respectant les interfaces (XML, JSON, Text) 3 Envoie la requête (protocole du WEB, ex. HTTP) 4 Reçoit les données, les interprète (XML) 5 Traite localement (affichage, calculs, etc.) Erick Stattner Appli et : 23 / 78

24 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Serveur 1 Définit ses interfaces (XML, WSDL, etc.) 2 Reçoit les requêtes 3 Les traduit et effectue le bon traitement 4 Normalise la réponse et envoie le résultat au client (HTML, XML, JSON) Erick Stattner Appli et : 24 / 78

25 Exemples de service WEB Exemple 1: Actualités Application VS Service WEB Exemples de service WEB Erick Stattner Appli et : 25 / 78

26 Exemples de service WEB Exemple 1: Actualités Application VS Service WEB Exemples de service WEB Erick Stattner Appli et : 26 / 78

27 Exemples de service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Exemple 2: Analyse des données Erick Stattner Appli et : 27 / 78

28 Exemples de service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Exemple 2: Analyse des données Erick Stattner Appli et : 28 / 78

29 Exemples de service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB Autres exemples: Réduction d URL (goo.gl, TinyURL, bit.ly, etc.) Analyse d adresses mail Association de codes postaux goo.gl/skv0hf es@es INCORRECT Le Gosier Erick Stattner Appli et : 29 / 78

30 Exemples de service WEB Application VS Service WEB Exemples de service WEB De nombreux services proposés par Google Analyse de données Traduction Réduction d URL Statistique fréquentation site web etc. Erick Stattner Appli et : 30 / 78

31 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Deux grandes familles d architecture pour les services WEB SOAP-based architecture Protocole de communications pour des systèmes distribués. Il est décrit en XML et standardisé par le W3C. Il encapsule les données échangées dans une enveloppe qui peut-être signée et contenir des pièces jointes. RESTFul architecture REST (Representational State Transfer) est un style architecture de services Web Introduite en 2000 par Roy Fiedling dans sa thèse de doctorat. REST est une "méthodologie" pour la construction d une application pour les services WEB. Erick Stattner Appli et : 31 / 78

32 Application VS Service WEB Exemples de service WEB SOAP-based architecture A l origine "Simple Object Access Protocol" Basé sur 3 acteurs principaux Fournisseur de service Annuaire Client Erick Stattner Appli et : 32 / 78

33 Application VS Service WEB Exemples de service WEB SOAP-based architecture Erick Stattner Appli et : 33 / 78

34 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Service provider Définit le service et ses interfaces Publie sa description dans l annuaire Effectue le traitement Renvoie la réponse Erick Stattner Appli et : 34 / 78

35 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Annuaire Maintient à jour une liste de services Reçoit et enregistre la description des services Reçoit et répond aux recherches de service Erick Stattner Appli et : 35 / 78

36 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Programme client Obtient la description du service Fait la requête auprès du fournisseur de service Reçoit et traite le réponse Erick Stattner Appli et : 36 / 78

37 Application VS Service WEB Exemples de service WEB RESTFul architecture REST: REpresentational State Transfer Façon de concevoir une application Définit un ensemble de contraintes pour l accès et la manipulation des données Structure l application en différentes ressources Architecture orientée ressource Se base uniquement sur le protocole HTTP Basé sur le principe client/serveur Erick Stattner Appli et : 37 / 78

38 Application VS Service WEB Exemples de service WEB RESTFul architecture Erick Stattner Appli et : 38 / 78

39 Application VS Service WEB Exemples de service WEB SOAP VS REST Erick Stattner Appli et : 39 / 78

40 Application VS Service WEB Exemples de service WEB SOAP VS REST Erick Stattner Appli et : 40 / 78

41 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Bilan SOAP Inconvenients Performances (encapsulation SOAP des données) Complexité, lourdeur de la mise en place/maintenance Cible l appel de service Avantages Standardisé Interopérabilité Sécurité (Possibilité de chiffrer mess. SOAP: WS-Security) Erick Stattner Appli et : 41 / 78

42 Application VS Service WEB Exemples de service WEB Bilan REST Inconvenients Pas vraiment de standard Sécurité restreinte par l emploi du HTTP Avantages Simplicité mise en place/maintenance Repose sur des principes éprouvés (WEB) Services facilement identifiables Erick Stattner Appli et : 42 / 78

43 Application VS Service WEB Exemples de service WEB SOAP VS REST Erick Stattner Appli et : 43 / 78

44 Outline Présentation Interfaces et représentations Outils Présentation Interfaces et représentations Outils 4 Erick Stattner Appli et : 44 / 78

45 Présentation Présentation Interfaces et représentations Outils Présentation REST: REpresentational State Transfer Style d architecture protocole de comm. (SOAP) Décrit par Roy Thomas Fielding dans sa thèse, chp 5, 2000 "Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures" Principaux acteur de la spef. du HTTP Membre fondateur de la fondation Apache Dev. du serveur WEB Apache Style d architecture inspiré du WEB Architecture orientée ressource Erick Stattner Appli et : 45 / 78

46 Présentation Présentation Interfaces et représentations Outils Présentation Utilisé pour développer des Dans la littérature Architectures orientées ressources (ROA) Architectures orientées données (DOA) Quand une application respecte ces principes: RESTFul Les services WEB avec REST sont sans états (Stateless) Pas de mémoire des requêtes antérieures Chaque requête envoyée doit contenir toutes les informations nécessaire au traitement Erick Stattner Appli et : 46 / 78

47 Présentation Présentation Interfaces et représentations Outils 3 concepts majeurs: (Identifiant) Identifiée par une URI Exemple: Méthodes (Verbes) Action à effectuer sur la ressource Méthodes HTTP: GET, POST, PUT et DELETE Représentation (Vue de la ressource ou de son état) Informations échangées avec le service TEXT, XML, JSON,... Erick Stattner Appli et : 47 / 78

48 Présentation Interfaces et représentations Outils Ressource Tout ce qui est identifiable/manipulable dans le système Document, Image, Personne, Le montant du compte d un client, etc. Identifié de manière unique par un lien (URI) Une ressource peut avoir plusieurs URI Une URI identifie une seule ressource (ou un seul groupe de ressources) Construite de façon hiérarchique La représentation d une ressource peut évoluer avec le temps Lié au temps: ex. Dernier article Modification structure: ex. Ajout d un champ Erick Stattner Appli et : 48 / 78

49 Présentation Interfaces et représentations Outils Structure classique Structure hiérarchique Construction classique général>/../<plus spécifique> Exemples d URIs /livre/sf /livre/sf/harrypotter/ /livre/sf/harrypotter/5 /livre/sf/harrypotter/l_ordre_du_phenix /livre/sf/harrypotter/5/année /livre/aventure/meilleur_vente /livre/search/50_nuances Erick Stattner Appli et : 49 / 78

50 Interfaces et représentations Présentation Interfaces et représentations Outils Interfaces Tous les services WEB basés sur REST REST fournit une interface uniforme Chaque ressource peut subir 4 opérations de base (CRUD) Create (creer) Retrieve (Lire) Update (MAJ) Delete (Supp.) REST s appuie sur HTTP pour exprimer les opérations via les méthodes HTTP POST (creer) GET (Lire) PUT (MAJ) DELETE (Supp.) Erick Stattner Appli et : 50 / 78

51 Interfaces et représentations Présentation Interfaces et représentations Outils Exemples: Attention GET: /livre/sf/harrypotter/ POST: /livre/sf/harrypotter/ PUT: /livre/sf/harrypotter/2 DELETE: /livre/sf/harrypotter/2 Toutes les méthodes ne sont pas obligés d être implémentées! Ex. POST: /livre/sf Erick Stattner Appli et : 51 / 78

52 Interfaces et représentations Présentation Interfaces et représentations Outils Rappel: METHODE URL VERSION<crlf> EN-TETE : Valeur<crlf>... EN-TETE : Valeur<crlf> Ligne vide<crlf> CORPS DE LA REQUETE Exemple: GET HTTP/1.0 Accept : text/html If-Modified-Since : Saturday, 15-January :37:11 GMT User-Agent : Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.0; Windows 95) Erick Stattner Appli et : 52 / 78

53 Interfaces et représentations Présentation Interfaces et représentations Outils Représentation: Format d échanges des données Le client (GET) Pour le serveur (PUT ou POST) Généralement: TEXT, JSON, XML, HTML, CSV Le format d entrée (POST) et de sortie (GET) d une même ressource peut varier Erick Stattner Appli et : 53 / 78

54 Interfaces et représentations Présentation Interfaces et représentations Outils Exemple: Erick Stattner Appli et : 54 / 78

55 Outils Présentation Interfaces et représentations Outils Outils Advanced REST client: Chrome Poster: Firefox API (Client/Serveur) PHP (Voir CURL HttpFul Epiphany Frapi... Java/JavaEE (JAX-RS) Jersey RESTeasy Restlet... Erick Stattner Appli et : 55 / 78

56 Outline Coté serveur Coté client Coté serveur Coté client Erick Stattner Appli et : 56 / 78

57 Coté serveur Coté client JavaEE Java Enterprise Edition, ou JavaEE (anciennement J2EE) Version de JAVA pour les entreprises Plus particulièrement à destination des appli et services WEB Première spécification proposée en 1999 Basé sur la notion de Servlet Nécessite un "serveur Java" tel que Apache Tomcat Erick Stattner Appli et : 57 / 78

58 Coté serveur Coté client Servlet Composant logiciel écrit en Java fonctionnant coté serveur Assimilable a: PHP, ASP, etc. Reçoit et traite les requêtes HTTP Fournir au client une réponse HTTP Une Servlet s exécute dans un moteur (ou conteneur) de Servlet Établi le lien entre la Servlet et le serveur Web Généralement transparent Tout comme un programme JAVA, la Servlet s exécute par l intermédiaire d une machine virtuelle Erick Stattner Appli et : 58 / 78

59 Coté serveur Coté client Principe Erick Stattner Appli et : 59 / 78

60 Coté serveur Coté client Structure d une application JavaEE Erick Stattner Appli et : 60 / 78

61 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur Mise en place d une servlet nécessite deux étape: 1 Routage des requêtes à l aide du web.xml 2 Traitement des informations par la servlet Erick Stattner Appli et : 61 / 78

62 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 1. web.xml OBLIGATOIREMENT situé a la racine du dossier WEBINF ATTENTION Un seul fichier par application/projet Regroupe l ensemble des informations de fonctionnement de l application Permet d associer une chemin (URL) à une servlet La servlet spécifiée sera chargée du traitement de la requête Erick Stattner Appli et : 62 / 78

63 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 1. web.xml Squelette classique fichier web.xml Erick Stattner Appli et : 63 / 78

64 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 1. web.xml Association de plusieurs chemins Deux pointeurs vers une même servlet Erick Stattner Appli et : 64 / 78

65 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 1. web.xml Utilisation de meta-caractères Erick Stattner Appli et : 65 / 78

66 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 1. web.xml Comment l utiliser dans le cas d un service WEB REST? Erick Stattner Appli et : 66 / 78

67 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet Reçoit et traite les requêtes Une Servlet doit hériter de HttpServlet Squelette classique: Erick Stattner Appli et : 67 / 78

68 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet HttpServlet fournit plusieurs méthodes Pour traiter les requêtes Http doget(...) définit les actions à mener pour les requêtes de type GET dopost(...) définit les actions à mener pour les requêtes de type POST doput(...) définit les actions à mener pour les requêtes de type PUT dodelete(...) définit les actions à mener pour les requêtes de type DELETE Erick Stattner Appli et : 68 / 78

69 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet Quelle que soit la méthode, on dispose toujours de deux types d objets pour chaque requête Un objet de requête: contexte de la requête (entete, parametre, navig, etc.) Un objet de réponse: qui permet de renvoyer des données au client Erick Stattner Appli et : 69 / 78

70 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet Méthodes utiles sur l objet requête: getparameter(string name) getrequesturi() getrequesturl() getquerystring() getparameternames()... Méthodes utiles sur l objet reponse: getwriter() setstatus() setcontenttype() sendredirect()... Erick Stattner Appli et : 70 / 78

71 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet Exemple de servlet traitant les informations reçues Erick Stattner Appli et : 71 / 78

72 Coté serveur Coté serveur Coté client Coté serveur: 2. Servlet Comment l utiliser dans le cas d un service WEB REST? Erick Stattner Appli et : 72 / 78

73 Coté client Coté serveur Coté client Coté client Difficulté: Comment modifier la nature des méthodes HTTP? Habitués à deux type de méthodes? Exemple PHP: <form action="..." method="post ou GET">... < /form> Problème: Vous ne pouvez pas appeler PUT ou DELETE avec votre navigateur habituel Paradoxalement, les serveurs sont capables de gérer les appels a PUT ou DELETE Mais pas de procédure standard en HTML classique Erick Stattner Appli et : 73 / 78

74 Coté client Coté serveur Coté client Coté client Deux solutions: 1 Inventer une convention pour représenter PUT et DELETE Passage de paramètres Ex. /livre/sf/parrypotter/2/?action=maj ou supp Ajout dans l url Ex. /maj/livre/sf/parrypotter/2 Ex. /supp/livre/sf/parrypotter/2 2 Utiliser API capables de modifier la méthode des paquets Http Ex. PHP: Curl, HttpFul, Epiphany, Frapi, etc. Ex. Java: HttpURLConnection, JAX-RS, etc. Erick Stattner Appli et : 74 / 78

75 Coté client Coté serveur Coté client Coté client: exemple GET Erick Stattner Appli et : 75 / 78

76 Coté client Coté serveur Coté client Coté client: exemple POST Erick Stattner Appli et : 76 / 78

77 Coté serveur Coté client A lire aussi: SOAP vs REST: Choisir la bonne architecture web service Comprendre le style d architecture REST Comment j ai expliqué REST à ma femme Apprendre REST - un style d architecture du Web Pour ne plus être en REST, comprendre cette architecture L architecture orientée ressource pour faire des services web RESTful Erick Stattner Appli et : 77 / 78

78 Coté serveur Coté client Sur l utilisation de JAX-RS: REST with Java (JAX-RS) using Jersey - Tutorial JAX-RS: REST coté serveur avec JAVA Developper des services web REST avec JAVA: JAX-RS JAX-RS, le spécification Java pour implémenter les services REST Erick Stattner Appli et : 78 / 78