Lezione 11: Accesso ai
RESTful Web Services in
Java
Corso di Programmazione in Rete
Laurea Magistrale in Ing. Informatica
Università degli Studi di Salerno
1

Outline
✦ Struttura di un WS RESTful
✦ Realizzazione di client in Java: le classi
URL e HttpURLConnection
✦ La codifica x-www-form-urlencoded
2

Struttura di un WS RESTful
✦ Elementi fondamentali di un Web Service
basato sull’architettura REST:
• Risorse
• Rappresentazioni delle risorse
• Operazioni sulle risorse
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Risorse
✦ Un servizio RESTful gestisce un insieme
di risorse
• Esempio: in un sistema di commercio elettronico
le risorse possono essere i prodotti e gli ordini
✦ Una risorsa può rappresentare una
“collezione” di altre risorse
• Esempio: una risorsa può rappresentare l’insieme
degli ordini effettuati da un determinato utente
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Risorse
✦ Ogni risorsa è identificata attraverso un
URL specifico
• è semplice trasferire l’indirizzo di una risorsa ad
un altra applicazione, creare dei collegamenti tra
risorse, mantenere dei “bookmark” ecc.
✦ Esempio:
• http://mycommerce.com/products
‣ Insieme dei prodotti
• http://mycommerce.com/products/14287
‣ Singolo prodotto
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Rappresentazioni
✦ Le risorse sono entità astratte
caratterizzate da uno stato che può
cambiare nel tempo
• ad esempio, un prodotto ha un nome, una
descrizione, un prezzo, una disponibilità ecc.
✦ Il client e il server comunicano
scambiandosi rappresentazioni dello stato
delle risorse (ecco perché si parla di
REpresentational State Transfer)
✦ Il formato della rappresentazione deve
essere concordato tra il client e il server
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Rappresentazioni
✦ Ciascuna risorsa può avere più
rappresentazioni diverse
• Ad esempio, le risorse del nostro sito di
commercio elettronico possono essere
rappresentate:
‣ in formato HTML per la visualizzazione ad un utente che
accede mediante un browser web
‣ in formato PDF per la stampa
‣ in formato XML per consentire l’elaborazione da parte di
un’altra applicazione
‣ in formato JSON per consentire l’elaborazione da parte di
un JavaScript presente in una pagina web
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Rappresentazioni
✦ Nel protocollo HTTP, il formato di una
risorsa viene identificato attraverso la
codifica definita nello standard MIME
(Multimedia Internet Mail Extension)
✦ Un “MIME type” è specificato da una
stringa che ha come formato:
• type/subtype
• type/subtype; options
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Rappresentazioni
✦ I nomi dei tipi MIME sono assegnati
dall’IANA (Internet Assigned Number
Authority)
✦ Esempi:
• text/plain formato testo semplice
• text/plain; charset=UTF-8 testo semplice
• text/html formato HTML
• application/xml formato XML
• image/jpeg formato JPEG
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Operazioni
✦ Nell’approccio REST si usa un numero
limitato di operazioni per leggere o
modificare lo stato delle risorse
✦ Le operazioni corrispondono ai “metodi”
definiti nel protocollo HTTP
✦ Non tutte le operazioni sono disponibili su
tutte le risorse
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Operazioni: GET
✦ L’operazione GET consente di ottenere
una rappresentazione della risorsa
✦ È l’operazione di default per i browser
web
✦ Non deve modificare lo stato delle risorse
• il risultato dell’operazione può essere
temporaneamente mantenuto in una cache per
migliorare le prestazioni
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Operazioni: GET
✦ Nota: alcune web applications usano GET
anche per modificare lo stato delle risorse
• vantaggio: l’operazione GET è semplice da testare
usando un browser web
• svantaggio: problemi con cache, proxy e altri
componenti dell’infrastruttura del web
• l’uso di GET per operazioni che modificano lo stato
è considerato una violazione della filosofia REST
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Operazioni: PUT
✦ L’operazione PUT modifica lo stato di una
risorsa, o crea la risorsa se l’URL
specificato non ha una risorsa
corrispondente
✦ I browser web normalmente non usano
PUT, ma le “cartelle web” disponibili nei
principali sistemi operativi consentono di
usare questa operazione per scrivere su
un server (se il server lo permette)
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Operazioni: DELETE
✦ L’operazione DELETE cancella una risorsa
dal server
✦ Anche questa operazione non è
normalmente usata da un browser, ma
supportata da altri client come le “cartelle
web”
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Operazioni: POST
✦ L’operazione POST è usata per l’aggiunta
di nuove risorse a una collezione
✦ È usata dai browser web per l’invio dei
form
✦ A differenza di GET, PUT e DELETE,
l’operazione POST non è idempotente:
eseguire due volte la stessa operazione
produce uno stato diverso da una singola
esecuzione
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Operazioni: POST
✦ Per la creazione di nuove risorse si può
usare sia PUT che POST
• PUT richiede di specificare l’URL della risorsa da
creare; va usata quando si desidera che sia il
client a decidere l’URL delle nuove risorse
• POST richiede di specificare l’URL della collezione
che conterrà la risorsa da creare; va usata
quando si desidera che sia il server a decidere
l’URL delle nuove risorse
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Operazioni: POST
✦ Diverse applicazioni usano solo i metodi
GET e POST; tutte le operazioni che
modificano lo stato sono codificate
usando POST con opportuni parametri
• vantaggio: è possibile testare le operazioni
usando un form HTML
• questa soluzione è considerata una parziale
violazione della filosofia REST
✦ XML-RPC e SOAP codificano le richieste di
esecuzione di un metodo in un’operazione
POST
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Esecuzione di un’operazione
✦ Il protocollo HTTP ha una struttura
richiesta/risposta, in cui ogni interazione
viene considerata indipendente dalle altre
(il protocollo è stateless)
• il client invia la richiesta
• il server elabora la richiesta
• il server invia la risposta, contenente
eventualmente un’indicazione di errore
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Esecuzione di un’operazione
✦ Una richiesta HTTP contiene:
• l’URL della risorsa a cui è riferita
• l’operazione da effettuare (es. GET)
• informazioni aggiuntive (headers), ad esempio
per indicare il tipo di rappresentazione richiesta
• per alcune operazioni, un “corpo” della richiesta
(body); in particolare il body è presente nelle
operazioni PUT e POST
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Esecuzione di un’operazione
✦ Una risposta HTTP contiene:
• un codice numerico che indica l’esito
dell’operazione (status)
• informazioni aggiuntive (headers); ad esempio, il
tipo di rappresentazione restituito
• per alcune operazioni, un “corpo” della risposta
(body)
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Status
✦ Lo status è codificato su 3 cifre
✦ La prima cifra indica l’esito generale:
• 2xx: operazione eseguita con successo
• 3xx: redirezione (la risorsa desiderata si trova a
un altro indirizzo)
• 4xx: errore da parte del client
• 5xx: errore interno al server
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Status
✦ Le due cifre successive forniscono
maggiori dettagli. Ad esempio:
‣ 200: OK
‣ 201: OK, creata nuova risorsa con URL specificato negli
header
‣ 204: OK senza response body
‣ 301: Redirezione permanente
‣ 307: Redirezione temporanea
‣ 401: Utente non autorizzato a eseguire l’operazione
‣ 404: Risorsa non trovata
‣ 501: Metodo non implementato
‣ 505: Versione del protocollo non supportata
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Definizione di un WS
✦ Nella definizione del web service, occorre
specificare:
• quali operazioni sono permesse per ciascun URL
• quali formati sono accettati per il body della
richiesta e della risposta
• i codici di stato restituiti
✦ La definizione è solitamente informale,
ma sono stati proposti linguaggi per la
descrizione di un WS RESTful:
• WSDL 2.0
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• WADL

Client in Java
✦ Un client RESTful deve:
• individuare la risorsa di cui vuole consultare o
modificare lo stato
• preparare una richiesta indicando l’operazione da
effettuare e le altre informazioni aggiuntive
• inviare la richiesta e ottenere la risposta
• esaminare lo status della risposta ed estrarre le
informazioni di interesse dal body e dagli header
✦ Le classi necessarie sono: URL e
HttpURLConnection, definite in java.net
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La classe URL
✦ Consente di costruire un URL,
eventualmente a partire da un URL
relativo
✦ Consente di creare una connessione alla
risorsa identificata dall’URL (istanziando
la classe HttpURLConnection)
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La classe URL
✦ Costruttori:
• URL(String url) throws MalformedURLException
• URL(URL base, String relativePart) throws
MalformedURLException
‣ il secondo costruttore produce un URL relativo a partire
dall’URL base
✦ Esempio:
public static void main(String args[]) throws Exception {
URL base=new URL("http://nerone.diiie.unisa.it/plone/adinf/");
URL corso=new URL(base, "Corsi_new/Informatica Magistrale/Programmazione in Rete");
System.out.println(corso);
}
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HttpURLConnection
✦ Per connettersi alla risorsa occorre usare
un oggetto della classe
HttpURLConnection
✦ Tale oggetto viene costruito dal metodo
openConnection() di URL:
• URLConnection openConnection() throws
IOException;
‣ NOTA: poiché il valore di ritorno è un URLConnection,
occorre un cast per ottenere un HttpURLConnection
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HttpURLConnection
✦ Una volta ottenuto l’oggetto che
rappresenta la connessione, occorre:
• impostare il metodo e, se necessario, gli header
della richiesta
• chiamare il metodo connect() per attivare la
connessione
• inviare (se necessario) il request body
• leggere lo status code e, se necessario, gli header
della risposta
• leggere il body della risposta
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Preparazione
✦ Per impostare il metodo HTTP da usare,
occorre richiamare:
• void setRequestMethod(String method) throws
IOException;
‣ Nota: il nome dei metodi HTTP è case sensitive; occorre
usare “GET” e non “get”.
‣ Nota: per default la classe usa il metodo GET
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Preparazione
✦ È possibile specificare gli header della
richiesta con il metodo:
• void setRequestProperty(String name, String
value)
✦ Tra gli header della richiesta più
importanti:
• “Content-Type”: tipo MIME del request body
• “Accept”: lista (separata da virgole) dei tipi MIME
accettati per il response body
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Preparazione
✦ Esempio
HttpURLConnection conn=(HttpURLConnection)url.openConnection();
conn.setRequestMethod("POST");
conn.setRequestProperty("Content-Type", "text/plain; charset=UTF-8");
conn.setRequestProperty("Accept", "text/plain, text/html");
// continua...
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Preparazione
✦ In fase di preparazione occorre
specificare se sarà presente un request
body e/o un response body con i metodi:
• void setDoOutput(boolean on);
‣ se il parametro true, ci sarà un request body
• void setDoInput(boolean on);
‣ se il parametro è true, ci sarà un response body
✦ Per default la connessione assume che ci
sia un response body ma non un request
body
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Connessione
✦ Dopo la preparazione, l’accesso alla
risorsa viene iniziato usando il metodo:
• void connect() throws IOException
✦ Una volta avviata la connessione è
possibile inviare il request body (se
necessario) e quindi leggere la risposta
✦ L’oggetto HttpURLConnection richiama
automaticamente connect quando viene
usato uno dei metodi che richiedono la
connessione
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Invio del request body
✦ È possibile inviare il request body al
server attraverso un output stream
ottenuto dal metodo:
• OutputStream getOutputStream() throws
IOException
✦ NOTA: i dati sono bufferizzati in memoria,
e inviati solo al momento in cui è
eseguito il metodo close dell’output
stream
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Uso della risposta
✦ Per leggere lo status della risposta:
• int getResponseCode() throws IOException
✦ Per leggere il body della risposta:
• String getContentType(); // tipo MIME della
risposta
• InputStream getInputStream() throws
IOException; // stream attraverso cui leggere il
dato
‣ NOTA: occorre usare il metodo close() dello stream per
assicurarsi che vengano rilasciate le risorse (es. socket
TCP) usate dalla connessione
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Esempio
✦ Esempio di una operazione GET
import java.net.*;
import java.io.*;
public class EsempioGet {
public static void main(String args[]) throws Exception {
URL url=new URL("http://en.wikipedia.org/wiki/Representational_State_Transfer");
HttpURLConnection conn=(HttpURLConnection)url.openConnection();
int status=conn.getResponseCode();
System.out.println("RESPONSE CODE: "+status);
System.out.println("CONTENT TYPE: "+conn.getContentType());
if (status>=200 && status<=299) {
InputStreamReader in=new InputStreamReader(conn.getInputStream(), "UTF-8");
int c;
while ((c=in.read())!=-1)
System.out.print((char)c);
}
}
}
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URL encoding
✦ Per passare i contenuti di un form al
server web è stato definito il tipo
application/x-www-form-urlencoded
• usato normalmente per il request body
dell’operazione POST nell’invio di form
• può essere usato per passare informazioni
aggiuntive anche alle altre operazioni (es. GET)
inserendo i dati nella URL dopo un ‘?’ (query
string)
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URL encoding
✦ Un contenuto di questo tipo è costituito
da un insieme di coppie (chiave, valore)
codificate in una stringa, usando ‘&’ per
separare le coppie e ‘=’ per separare
chiavi e valori:
• chiave1=valore1&chiave2=valore2&...
✦ Le chiavi e i valori devono essere
codificati usando una codifica detta URL
encoding per proteggere i caratteri
speciali (es. / o &) che hanno un
significato in una URL
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URL encoding
✦ Le classi URLEncoder e URLDecoder
forniscono metodi per codificare/
decodificare l’URL encoding
✦ In particolare, per la codifica si usa il
metodo statico di URLEncoder:
• static String encode(String value, String charset);
✦ Nota:
• lo standard dice che il charset da usare per la
query string è UTF-8 mentre per il request body
va specificato nel tipo MIME; in pratica molti
server scelgono un charset fisso
indipendentemente dalla richiesta
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Esempio
✦ Un esempio completo di POST
import java.net.*;
import java.io.*;
import java.util.*;
public class EsempioPost {
public static String encodeForm(Map<String,String> data) {
StringBuffer sb=new StringBuffer();
try {
for(String key : data.keySet()) {
sb.append(URLEncoder.encode(key, "UTF-8"));
sb.append('=');
sb.append(URLEncoder.encode(data.get(key), "UTF-8"));
sb.append('&');
}
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
throw new RuntimeException("Unsupported encoding UTF-8");
}
return sb.toString();
}
// continua
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Esempio
✦ Un esempio completo di POST (continua)
public static void main(String args[]) throws Exception {
URL url=new URL("http://www.myservice.com/orders");
Map<String,String> form=new HashMap<String,String>();
form.put("user", "pippo");
form.put("product", "xyz123");
form.put("quantity", "5");
String body=encodeForm(form);
HttpURLConnection conn=(HttpURLConnection)url.openConnection();
conn.setRequestMethod("POST");
conn.setRequestProperty("Content-Type",
"application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8");
conn.setDoOutput(true);
PrintWriter pw=new PrintWriter(
new OutputStreamWriter(
conn.getOutputStream(), "UTF-8"));
// continua
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Esempio
✦ Un esempio completo di POST (continua)
pw.print(body);
pw.close();
int status=conn.getResponseCode();
System.out.println("RESPONSE CODE: "+status);
System.out.println("CONTENT TYPE: "+conn.getContentType());
if (status>=200 && status<=299) {
InputStreamReader in=new InputStreamReader(conn.getInputStream(), "UTF-8");
int c;
while ((c=in.read())!=-1)
System.out.print((char)c);
in.close();
}
}
}
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