回答編集履歴
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501がサーバレベルで利用されるメソッドであると判断したため、その趣旨を追記
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> * 自身が認識できない／実装していない 要請メソッドを受信したときは、 501 (Not Implemented)で応答するべきである。
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> * 自身に既知であるが，ターゲットリソースには許容されない 要請メソッドを受信したときは、 405 (Method Not Allowed)で応答するべきである。
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【2015/09/13追記】
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ただし、この`501 Not Implemented`はサーバそのものが対応していない場合に用いるレスポンスコードのようです。
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[HTTP response codes - HTTP | MDN](https://developer.mozilla.org/ja/docs/HTTP/HTTP_response_codes#501)
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> 501 Not Implemented リクエストメソッドがサーバでサポートされておらず、扱えないことを示します。サーバがサポートしなければならない (従って、このコードを返してはならない) メソッドは GET と HEAD だけです。
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[[対処法]501 Not Implemented](http://www.bmoo.net/archives/2012/04/313925.html)
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> GET
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> もっとも利用されることが多いメソッド。URIで指定したリソースを返す。HTTP1.1ではGETメソッドのサポートが必須となっているため、このメソッドでのリクエストで501エラーが発生することは考えられない。
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[HTTPステータス・コードとメソッド - CyberLibrarian](http://www.asahi-net.or.jp/~ax2s-kmtn/ref/status.html#sc5)
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> 501 Not Implemented 未実装 1.0
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> サーバーは、リクエストを実行するために必要な機能をサポートしていない。
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[http://www.spencernetwork.org/reference/rfc2616-ja-HTTP1.1.txt](http://www.spencernetwork.org/reference/rfc2616-ja-HTTP1.1.txt)
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> 10.5.2 501 Not Implemented
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> サーバは、リクエストを実行するのに必要な機能をサポートしていない。こ
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> れは、サーバがリクエストメソッドを認識できない時の適切なレスポンスで
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> あり、どんなリソースに対してもそれをサポートする能力がない。
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[RFC 7231 — HTTP/1.1: Semantics and Content （日本語訳）](http://www.hcn.zaq.ne.jp/___/WEB/RFC7231-ja.html#section-6.6.2)
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> 状態°コード 501 (Not Implemented)は、［ サーバが，要請を履行するために要求される機能性をサポートしない ］ことを指示する。 これは、［ サーバが要請メソッドを認識せず，［ どのリソースも それをサポートする能力を備えていない ］］ときに適切な応答になる。
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上記より、`501 Not Implemented`はサーバレベルで認識できない／実装していない(=どのリソースでもサポートしていない)メソッドの場合に返すべきであり、
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Web APIなど、サーバが対応しているがアプリケーションが対応していない場合は、「要求されたリソースに対して許されていない場合」(アプリケーションが該当メソッドを許容しない)であるとして`405 Method Not Allowed`を利用するべきであると考えられます。
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Web APIなどであれば、POSTメソッドのみに対応するリソースというものも設計できます。
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しかし仕様により、GET/HEADメソッドでは`501 Not Implemented`を返してはならないので、リソースが対応していない場合は`405 Method Not Allowed`とするべきでしょう。
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