Architektura API wyjaśniona w 5 minut lub mniej

Interfejs API lub interfejs programowania aplikacji jest niezbędnym elementem większości architektur oprogramowania. Umożliwia efektywne komunikowanie się różnych programów lub usług.

Interfejsy API zapewniają poczucie abstrakcji, ujawniając szereg wymaganych funkcji i abstrahując wrażliwe lub prywatne dane. Uwierzytelnianie i autoryzacja umożliwiają zabezpieczenie interfejsów API przed nieautoryzowanym dostępem lub manipulowaniem danymi.

Twórcy oprogramowania wykorzystują różne interfejsy API do budowania, testowania i optymalizowania systemów oprogramowania w uporządkowany sposób. Pozwala im na interakcję z systemem oprogramowania za pomocą zestawu predefiniowanych reguł lub protokołów.

Czym są bramy API?

W systemie oprogramowania w większości przypadków nie ma tylko jednego interfejsu API, który obsługuje każdą usługę świadczoną przez oprogramowanie; raczej istnieje kilka interfejsów API, które komunikują się ze sobą w celu wysłania danych do klienta.

Brama API, jak sama nazwa wskazuje, działa jako punkt wejścia dla różnych żądań API i kieruje je do określonej usługi API lub mikrousługi. To przenosi obciążenie wysyłania wielu żądań API od klienta do bramy API, poprawiając wydajność klienta.

Na przykład aplikacja do dostarczania żywności ma wiele mikrousług dla restauracji, użytkowników, ocen dostawców, ocen dostawców, algorytmów wyznaczania tras, obsługi map i wielu innych. Dlatego o wiele bardziej sensowne byłoby, gdyby klient, tj. aplikacja użytkownika końcowego, zażądał pojedynczego interfejsu API, a następnie ta brama API przekierowywała żądania do odpowiednich mikrousług.

Kolejną wielką korzyścią, jaką zyskujesz, wdrażając bramę API, jest bezpieczeństwo. Możesz skonfigurować wiele systemów uwierzytelniania i autoryzacji, aby uniemożliwić atakującym wykorzystanie zasobów.

Bloki konstrukcyjne architektury API

Istnieje kilka bloków konstrukcyjnych architektury API, z których niektóre wymieniono tutaj:

# 1. Interfejs API

Interfejs API jasno definiuje metody lub funkcjonalności, do których można uzyskać dostęp, bez ujawniania szczegółów ich implementacji. Definiuje zestaw reguł i metodologii, których należy użyć do pobierania lub modyfikowania zasobów.

Na przykład w RESTful API dostępne są metody HTTP, takie jak GET, PUT, POST, DELETE itp., umożliwiające interakcję z zasobami.

#2. Kontrolery tras

Kontrolery odgrywają kluczową rolę w bramach API, ponieważ obsługują cały ruch API od wielu klientów i kierują go do odpowiedniej usługi API.

Ponadto kontrolerzy mogą również przeprowadzać weryfikację żądań, obsługę odpowiedzi, uwierzytelnianie itp.

#3. Modele dostępu do danych

Każdy zasób w bazie danych ma określony typ struktury lub kształtu i lepiej jest wcześniej zdefiniować tę strukturę na potrzeby walidacji. Jest również znany jako schemat. Ładunek pochodzący od klienta można zweryfikować pod kątem schematu, a następnie dodać do bazy danych.

Zapobiega wprowadzaniu do bazy danych nieprawidłowych lub zmodyfikowanych danych.

Komponenty architektury API

  • Usługi API: Są to usługi zapewniające dostęp do określonego zasobu lub zestawu zasobów. Aplikacja na dużą skalę wymaga wielu usług API. Usługi te są od siebie oddzielone i niezależnie zarządzają zasobami.
  • Dokumentacja: Dokumentacja interfejsu API jest niezbędna programistom do zrozumienia efektywnego wykorzystania interfejsu API i udostępnianych przez niego metod. Dokumentacja może zawierać listę punktów końcowych, najlepsze praktyki, formaty żądań, obsługę błędów itp.
  • Analityka i monitorowanie: Pulpit analityczny jest kluczowym elementem, ponieważ dostarcza metryk, takich jak ruch API, współczynniki błędów i wydajność, a także wiele innych spostrzeżeń.

Powszechnie stosowane architektury projektowania API

REST – reprezentatywny transfer stanu

REST to styl architektury API, który wykorzystuje protokół HTTP i umożliwia bezstanową komunikację między klientem a serwerem.

W REST zasoby są identyfikowane przez adresy URL, które mają określone punkty końcowe dla każdego zasobu. REST opiera się na metodach HTTP, takich jak GET, PUT, POST itp., Aby modyfikować i tworzyć zasoby. Interfejsy API, które implementują architekturę REST, są znane jako interfejsy API RESTful.

SOAP – Prosty protokół dostępu do obiektów

SOAP to protokół komunikacyjny oparty na XML. Komunikaty w SOAP są kodowane w dokumentach XML i mogą być przesyłane od nadawcy SOAP do odbiorcy SOAP. Może istnieć jedna lub więcej usług, przez które wiadomość może przejść przed dotarciem do odbiorcy.

Główna różnica między SOAP i REST polega na tym, że REST jest projektem architektonicznym opartym na protokole HTTP, ale SOAP sam w sobie jest protokołem, który może wykorzystywać różne podstawowe protokoły, takie jak HTTP, SMTP itp. Formatem danych odpowiedzi w SOAP jest XML.

gRPC — zdalne wywołanie procedury Google

Zdalne wywoływanie procedur (RPC) to technika, w której funkcja na zdalnym serwerze jest wywoływana przez klienta tak, jakby była wywoływana lokalnie. gRPC to platforma typu open source opracowana przez Google. Wykorzystuje proto-bufory (bufory protokołów), które są niezależnym od języka sposobem zapisywania i kodowania danych strukturalnych.

Dane w proto-buforach są kompilowane przez kompilator gRPC, dzięki czemu są kompatybilne. Na przykład, jeśli kod klienta jest napisany w Javie, a kod serwera w Go, to dane określone w proto-buforach są kompatybilne z obydwoma językami.

GraphQL

GraphQL to język zapytań typu open source i środowisko wykonawcze do tworzenia interfejsów API. Umożliwia klientom dostęp do wielu zasobów poprzez trafienie w pojedynczy punkt wejścia lub punkt końcowy. Określony zasób nie jest powiązany z określonym punktem końcowym. Otrzymujesz to, co określasz w zapytaniu żądania.

Musisz zdefiniować mocno wpisany schemat dla konkretnego zapytania i funkcję tłumacza, która zostanie wykonana dla tego zapytania. Aby zmodyfikować zasoby, istnieje zapytanie o mutację, które należy określić w GraphQL.

Wdrażanie architektury API — najlepsze praktyki

Bez względu na to, jak dobrze zaprojektujesz swoją architekturę API, jeśli zawiedzie w produkcji, jest bezużyteczna. Musi dostarczać zgodnie z rzeczywistymi scenariuszami. Oto kilka kluczowych praktyk przygotowujących architekturę API do produkcji:

✅ Użyj bramy API

Brama API pomaga w efektywnym kierowaniu zapytań API. Brama interfejsu API może również obsługiwać zabezpieczenia i sprawdzanie poprawności.

✅ Wykonaj testy API

Przed uruchomieniem upewnij się, że Twój interfejs API przeszedł kompleksowe testy funkcjonalne, integracyjne i wydajnościowe. Ramy dla testów automatycznych mogą pomóc w usprawnieniu tej procedury.

✅ Skoncentruj się na skalowalności

Stwórz skalowalną architekturę API, która poradzi sobie z rosnącym zapotrzebowaniem na ruch. Aby dynamicznie zmieniać liczbę instancji API w zależności od zapotrzebowania, pomyśl o zastosowaniu technik automatycznego skalowania.

✅ Mądrze wybieraj hosting

Rozważ dostawców usług hostingowych, którzy oferują skalowalne rozwiązania, aby sprostać rosnącemu ruchowi i wymaganiom klientów. Szukaj funkcji, takich jak równoważenie obciążenia, automatyczne skalowanie i elastyczność przydzielania większej ilości zasobów w razie potrzeby.

Upewnij się, że dostawca usług hostingowych może spełnić specyfikacje wydajności Twojego interfejsu API, zwłaszcza w okresach dużego zapotrzebowania. Zapoznaj się także z opcjami bezserwerowymi, jeśli odpowiada to Twoim potrzebom biznesowym.

Jak wybrać odpowiednią architekturę API?

Wybór architektury interfejsu API zależy od następujących kwestii:

  • Wymagania biznesowe: przeanalizuj cele biznesowe, które muszą zostać osiągnięte za pomocą interfejsu API, i zrozum przepływ aplikacji.
  • Przypadki użycia: Pytanie, dlaczego potrzebujesz interfejsu API, bardzo ci pomoże. Znalezienie różnych przypadków użycia pomoże Ci lepiej zaprojektować lub wybrać architekturę API.
  • Skalowalność: ponownie zrozumienie wymagań biznesowych i przypadków użycia pomoże zaprojektować skalowalną architekturę interfejsu API, która jest również wydajna.
  • Doświadczenie programisty: upewnij się, że architektura interfejsu API jest łatwa do zrozumienia, aby nowi, zarejestrowani programiści mogli ją łatwo zrozumieć bez żadnych problemów.
  • Bezpieczeństwo: Prawdopodobnie najważniejszym aspektem architektury API jest bezpieczeństwo. Upewnij się, że architektura Twojego interfejsu API jest wystarczająco bezpieczna i zgodna z przepisami dotyczącymi prywatności.

Następnie przyjrzymy się zasobom szkoleniowym, aby poprawić Twoje umiejętności projektowania architektury API.

Zasoby edukacyjne

# 1. Opanowanie architektury API: projektowanie, obsługa i rozwijanie systemów opartych na API

Ta książka pomoże ci poznać podstawy interfejsów API i poznać praktyczne sposoby projektowania, budowania i testowania interfejsów API.

Uczy również, jak obsługiwać, konfigurować i wdrażać system API. Ta książka obejmuje wszystko, od bram API, siatki usług, bezpieczeństwa, TLS i OAuth2 po ewolucję istniejących systemów.

#2. Architektura oprogramowania: projektowanie interfejsu API REST — kompletny przewodnik

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o interfejsach API RESTful i sposobie ich projektowania, ten kurs dotyczący architektury oprogramowania jest dla Ciebie.

Obejmuje uwierzytelnianie, autoryzację, dokumentowanie interfejsów API REST oraz różne techniki wydajności w celu dalszej optymalizacji projektu interfejsu API. Wspaniałe jest to, że obejmuje podstawy HTTP i narzędzie do testowania interfejsu API Postmana.

#3. Projektowanie, rozwój i zarządzanie REST API

Kluczową atrakcją tego kursu są samouczki dotyczące różnych platform do zarządzania interfejsami API, takich jak Swagger, Apigee i Mulesoft. Ten kurs jest przeznaczony dla tych, którzy chcą poznać aplikacje REST API i są zainteresowani ich architekturą.

#4. Projektowanie API RESTful: naucz się projektować API od podstaw

Tworzenie interfejsu API REST od podstaw jest tym, co otrzymasz z tego kursu na temat projektowania interfejsów API RESTful. Żądania, odpowiedzi, projektowanie interfejsów API i operacje to niektóre przydatne tematy, które zostały omówione. Jeśli jesteś początkującym, który wciąż uczy się podstaw REST, myślę, że powinieneś to zrobić.

Ostatnie słowa

Możesz wybrać najlepszą architekturę interfejsu API zgodnie ze swoimi celami biznesowymi i celami technicznymi, biorąc pod uwagę potrzeby w zakresie integracji, względy wydajności, wymagania dotyczące bezpieczeństwa oraz przyszłą skalowalność i rozszerzalność.

Następnie rozpocznij karierę testera oprogramowania dzięki tym kursom i zasobom.

x