O interfață de programare a aplicațiilor, cunoscută și ca API, este o componentă fundamentală în structura majorității sistemelor software. Aceasta facilitează comunicarea eficientă între diverse programe sau servicii.
API-urile oferă un nivel de abstractizare, punând la dispoziție funcționalitățile necesare, dar ascunzând detaliile delicate sau private ale datelor. Sistemele de autentificare și autorizare sunt esențiale pentru protejarea API-urilor împotriva accesului neautorizat sau a manipulării datelor.
Dezvoltatorii folosesc o varietate de API-uri pentru a construi, testa și optimiza sistemele software într-un mod organizat. Acestea permit interacțiunea cu un sistem software printr-un set de reguli și protocoale bine definite.
Ce sunt porțile de acces API?
În general, un sistem software nu utilizează un singur API pentru a gestiona toate serviciile sale. Există, de fapt, multiple API-uri care colaborează pentru a transmite date către client.
O poartă de acces API funcționează ca un punct de intrare pentru diverse solicitări API, direcționându-le către serviciul sau microserviciul corespunzător. Acest lucru transferă sarcina gestionării multiplelor solicitări de la client către poartă, îmbunătățind performanța acestuia.
De exemplu, o aplicație de livrare de alimente se bazează pe numeroase microservicii, cum ar fi cele pentru restaurante, utilizatori, evaluări, algoritmi de rutare și servicii de hărți. În acest caz, este mai eficient ca aplicația client să solicite un singur API, iar poarta de acces să distribuie cererile către microserviciile adecvate.
Un alt avantaj important al utilizării unei porți de acces API este securitatea. Se pot implementa multiple sisteme de autentificare și autorizare pentru a preveni exploatarea resurselor de către atacatori.
Elementele fundamentale ale unei arhitecturi API
O arhitectură API include mai multe componente esențiale, dintre care menționăm:
#1. Interfața API
O interfață API definește clar metodele și funcționalitățile accesibile, fără a dezvălui detalii despre implementare. Aceasta stabilește regulile și metodele de preluare sau modificare a resurselor.
De exemplu, un API RESTful folosește metode HTTP precum GET, PUT, POST, DELETE pentru a interacționa cu resursele.
#2. Controlori de rută
Controlorii joacă un rol central în porțile de acces API, deoarece gestionează traficul de la mai mulți clienți și îl direcționează către serviciile API relevante.
De asemenea, controlorii pot efectua validarea cererilor, gestionarea răspunsurilor și autentificarea.
#3. Modele de acces la date
Fiecare resursă dintr-o bază de date are o structură specifică. Definirea acestei structuri (cunoscută și ca schemă) este esențială pentru validare. Datele primite de la client pot fi verificate în raport cu schema înainte de a fi adăugate în baza de date.
Acest lucru previne introducerea de date false sau invalide.
Componentele unei arhitecturi API
- Servicii API: Acestea oferă acces la o anumită resursă sau set de resurse. Într-o aplicație complexă, sunt necesare multiple servicii API, fiecare gestionând resursele independent.
- Documentație: Documentația API este esențială pentru ca dezvoltatorii să înțeleagă cum să folosească API-ul eficient, inclusiv metodele disponibile, punctele finale, formatul cererilor și modul de gestionare a erorilor.
- Analiză și monitorizare: Un panou de analiză oferă informații despre traficul API, rata erorilor și performanță.
Arhitecturi de proiectare API frecvent utilizate
REST – Transfer de stat reprezentativ
REST este un stil arhitectural API care utilizează protocolul HTTP pentru a permite comunicarea fără stare între client și server.
În REST, resursele sunt identificate prin URL-uri, iar metodele HTTP precum GET, PUT, POST sunt folosite pentru manipularea și crearea resurselor. API-urile care urmează arhitectura REST sunt numite API-uri RESTful.
SOAP – Protocol simplu de acces la obiect
SOAP este un protocol de mesagerie bazat pe XML. Mesajele SOAP sunt codificate în documente XML și pot fi transmise între diferite servicii înainte de a ajunge la destinatar.
Diferența principală dintre SOAP și REST este că REST este un stil arhitectural bazat pe HTTP, în timp ce SOAP este un protocol care poate folosi diverse protocoale subiacente, inclusiv HTTP sau SMTP. Formatul datelor de răspuns în SOAP este XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) este o tehnică prin care o funcție de pe un server este apelată de un client ca și cum ar fi locală. gRPC este un cadru open-source dezvoltat de Google. Utilizează proto-buffer-uri, o metodă independentă de limbaj pentru a codifica date structurate.
Datele din proto-buffer-uri sunt compilate de un compilator gRPC, făcându-le compatibile între limbaje diferite. De exemplu, codul client scris în Java poate comunica cu codul server scris în Go folosind datele specificate în proto-buffer-uri.
GraphQL
GraphQL este un limbaj de interogare open-source și runtime pentru crearea de API-uri. Permite clienților să acceseze mai multe resurse printr-un singur punct de intrare, fără ca resursele să fie legate de puncte finale specifice. Clientul primește exact datele solicitate.
Pentru fiecare interogare, este necesară o schemă puternic tipizată și o funcție de rezolvare. Pentru a modifica resurse, se folosește o interogare de mutație specificată în GraphQL.
Implementarea arhitecturii API – Cele mai bune practici
O arhitectură API, oricât de bine proiectată, trebuie să funcționeze eficient în condiții reale. Iată câteva practici esențiale pentru a pregăti arhitectura API pentru producție:
✅ Utilizarea porții de acces API
Poarta de acces API ajută la rutarea eficientă a cererilor, gestionând securitatea și validarea.
✅ Testarea API
Asigurați-vă că API-ul este testat complet pentru funcționalitate, integrare și performanță. Cadrul de testare automată poate simplifica acest proces.
✅ Scalabilitatea
Proiectați o arhitectură API scalabilă, care să poată gestiona creșterea traficului. Utilizați tehnici de scalare automată pentru a adapta dinamic numărul de instanțe API în funcție de cerere.
✅ Alegerea atentă a găzduirii
Selectați un furnizor de găzduire care oferă soluții scalabile pentru a face față creșterii traficului. Căutați funcții precum echilibrarea sarcinii, scalarea automată și flexibilitatea resurselor. Asigurați-vă că furnizorul de găzduire îndeplinește specificațiile de performanță ale API-ului, mai ales în perioadele de vârf. Opțiunile serverless pot fi, de asemenea, o soluție potrivită.
Cum alegem arhitectura API potrivită?
Selectarea arhitecturii API adecvate depinde de:
- Cerințele afacerii: Analizați obiectivele și fluxul aplicației.
- Cazurile de utilizare: Identificați scopul API-ului și diversele scenarii de utilizare pentru a alege arhitectura potrivită.
- Scalabilitatea: Asigurați-vă că arhitectura API este scalabilă și performantă, ținând cont de cerințele afacerii.
- Experiența dezvoltatorilor: Alegeți o arhitectură API ușor de înțeles și utilizat de noi dezvoltatori.
- Securitatea: Acordați prioritate securității API-ului și conformității cu legile de confidențialitate.
În continuare, vom analiza resurse de învățare pentru a îmbunătăți abilitățile de proiectare a arhitecturii API.
Resurse de învățare
#1. Stăpânirea arhitecturii API: proiectați, operați și dezvoltați sisteme bazate pe API
Această carte vă ajută să învățați elementele esențiale ale API-urilor și să explorați modalități practice de proiectare, construcție și testare. Veți învăța cum să operați, configurați și implementați un sistem API, acoperind subiecte precum porți de acces API, rețele de servicii, securitate, TLS și OAuth2.
#2. Arhitectura software: REST API Design – Ghidul complet
Acest curs este ideal dacă doriți să învățați despre API-urile RESTful. Acoperă autentificarea, autorizarea, documentarea și tehnicile de optimizare a performanței. Cursul include și elementele fundamentale HTTP și instrumentul de testare Postman API.
#3. REST API Design, Development & Management
Acest curs se concentrează pe utilizarea platformelor de management API precum Swagger, Apigee și Mulesoft. Este potrivit pentru cei care doresc să exploreze aplicațiile API-urilor REST și să le proiecteze.
#4. Proiectarea API-urilor RESTful: Învață să proiectezi API-uri de la zero
Acest curs vă învață cum să creați un API REST de la zero, acoperind solicitările, răspunsurile, designul API și operațiunile. Este recomandat pentru începători care învață elementele de bază ale REST.
Cuvinte finale
Alegeți arhitectura API care se potrivește cel mai bine obiectivelor afacerii și cerințelor tehnice, luând în considerare nevoile de integrare, performanța, securitatea, scalabilitatea și extensibilitatea viitoare.
Începeți cariera de testare software cu aceste cursuri și resurse.