API neboli aplikační programovací rozhraní je základní součástí většiny softwarových architektur. Připravuje cestu k tomu, aby spolu různé software nebo služby mohly efektivně komunikovat.
Rozhraní API poskytují pocit abstrakce tím, že odhalují spoustu požadovaných funkcí a abstrahují citlivá nebo soukromá data. Autentizace a autorizace vám umožní zabezpečit vaše API před neoprávněným přístupem nebo manipulací s daty.
Vývojáři softwaru využívají různá rozhraní API k vytváření, testování a optimalizaci softwarových systémů strukturovaným způsobem. Umožňuje jim komunikovat se softwarovým systémem prostřednictvím sady předdefinovaných pravidel nebo protokolů.
Table of Contents
Co jsou brány API?
V softwarovém systému ve většině případů neexistuje pouze jedno jediné API, které obsluhuje každou službu, kterou software poskytuje; spíše existuje hromada rozhraní API, která spolu vzájemně spolupracují a posílají data klientovi.
Brána API, jak název napovídá, funguje jako vstupní bod pro různé požadavky API a směruje je do jejich konkrétní služby API nebo mikroslužby. Tím se přenese zatížení na odesílání více požadavků API z klienta na bránu API, což zlepšuje výkon klienta.
Například aplikace pro rozvoz jídla má spoustu mikroslužeb pro restaurace, uživatele, hodnocení dodavatelů, hodnocení partnerů rozvozu, algoritmy směrování, mapové služby a mnoho dalšího. Pro klienta, tj. aplikaci koncového uživatele, by tedy dávalo mnohem větší smysl požádat o jediné API, a pak tato API brána směruje požadavky na relevantní mikroslužby.
Další velkou výhodou, kterou získáte při implementaci brány API, je zabezpečení. Můžete nastavit více systémů ověřování a autorizace, abyste zabránili útočníkům ve využívání zdrojů.
Stavební bloky architektury API
Existuje několik stavebních bloků architektury API, některé z nich jsou uvedeny zde:
#1. Rozhraní API
Rozhraní API jasně definuje metody nebo funkce, ke kterým lze přistupovat, aniž by byly odhaleny podrobnosti o jejich implementaci. Definuje sadu pravidel a metodologií, které je nutné použít k načtení nebo úpravě zdrojů.
Například v RESTful API máte metody HTTP jako GET, PUT, POST, DELETE atd. pro interakci se zdroji.
#2. Ovladače trasy
Řadiče hrají klíčovou roli v API branách, protože zpracovávají veškerý provoz API z více klientů a směrují je do příslušné služby API.
Kromě toho mohou řadiče také provádět ověřování požadavků, zpracování odpovědí, ověřování atd.
#3. Modely přístupu k datům
Každý zdroj v databázi má určitý typ struktury nebo tvaru a pro účely ověření je lepší tuto strukturu definovat předem. Je také známé jako schéma. Užitnou zátěž přicházející od klienta lze ověřit podle schématu a poté přidat do databáze.
Zabraňuje tomu, aby se do databáze dostala jakákoli neplatná nebo zmanipulovaná data.
Komponenty architektury API
- Služby API: Jedná se o služby, které poskytují přístup k určitému prostředku nebo sadě prostředků. Rozsáhlá aplikace vyžaduje více služeb API. Tyto služby jsou od sebe odděleny a spravují zdroje nezávisle.
- Dokumentace: Dokumentace API je nezbytná pro vývojáře, aby pochopili efektivní použití API a metody, které odhaluje. Dokumentace může obsahovat seznam koncových bodů, osvědčené postupy, formáty požadavků, zpracování chyb atd.
- Analytika a monitorování: Analytický panel je klíčovou součástí, protože kromě mnoha dalších informací poskytuje metriky, jako je provoz API, chybovost a výkon.
Běžně používané API Design Architectures
REST – Převod reprezentativního státu
REST je architektonický styl API, který využívá protokol HTTP a umožňuje bezstavovou komunikaci mezi klientem a serverem.
V REST jsou zdroje identifikovány pomocí URL, které mají pro každý zdroj specifické koncové body. REST se při úpravě a vytváření zdrojů spoléhá na metody HTTP, jako je GET, PUT, POST atd. Rozhraní API, která implementují architekturu REST, jsou známá jako RESTful API.
SOAP – Simple Object Access Protocol
SOAP je protokol pro zasílání zpráv založený na XML. Zprávy v SOAP jsou zakódovány v dokumentech XML a lze je přenést od odesílatele SOAP do příjemce SOAP. Může existovat jedna nebo více služeb, kterými může zpráva projít, než se dostane k příjemci.
Hlavní rozdíl mezi SOAP a REST je v tom, že REST je architektonický návrh spoléhající na HTTP, ale SOAP je sám o sobě protokol, který může používat různé základní protokoly, jako je HTTP, SMTP atd. Formát dat odezvy v SOAP je XML.
gRPC – vzdálené volání procedur Google
Vzdálené volání procedur (RPC) je technika, při které je funkce na vzdáleném serveru volána klientem, jako by byla volána lokálně. gRPC je open-source framework vyvinutý společností Google. Využívá proto-buffery (protokolové vyrovnávací paměti), což je jazykově agnostický způsob zápisu a kódování strukturovaných dat.
Data v proto-bufferech jsou kompilována kompilátorem gRPC, díky čemuž jsou interoperabilní. Pokud je například klientský kód napsán v Javě a serverový kód v Go, pak jsou data specifikovaná v proto-bufferech kompatibilní s oběma jazyky.
GraphQL
GraphQL je open-source dotazovací jazyk a runtime pro vytváření API. Umožňuje klientům přistupovat k více zdrojům zásahem do jednoho vstupního bodu nebo koncového bodu. Konkrétní zdroj není vázán na konkrétní koncový bod. Dostanete to, co zadáte v dotazu.
Musíte definovat silně typované schéma pro konkrétní dotaz a funkci resolveru, která se pro tento dotaz spustí. Chcete-li upravit prostředky, existuje dotaz na mutaci, který musíte zadat v GraphQL.
Nasazení architektury API – osvědčené postupy
Bez ohledu na to, jak dobře navrhnete svou architekturu API, pokud selže ve výrobě, je to k ničemu. Musí to fungovat podle scénářů reálného světa. Zde je několik klíčových postupů, jak připravit architekturu API pro produkci:
✅ Použijte bránu API
API brána pomáhá při efektivním směrování API dotazů. Brána API také zvládne zabezpečení a ověřování.
✅ Proveďte testování API
Před spuštěním se ujistěte, že vaše API prošlo komplexním testováním funkčnosti, integrace a výkonu. Rámce pro automatizované testování mohou pomoci tento postup zjednodušit.
✅ Zaměřte se na škálovatelnost
Vytvořte škálovatelnou architekturu API, která dokáže zvládat rostoucí požadavky na provoz. Chcete-li dynamicky měnit počet instancí API na základě poptávky, zvažte použití technik automatického škálování.
✅ Vyberte si hosting moudře
Zvažte poskytovatele hostingu, kteří poskytují škálovatelná řešení, aby se vyrovnali s rostoucí návštěvností a poptávkou zákazníků. Sledujte funkce, jako je vyrovnávání zátěže, automatické škálování a flexibilita pro přidělování více zdrojů podle potřeby.
Ujistěte se, že poskytovatel hostingu může odpovídat výkonnostním specifikacím vašeho API, zejména v obdobích vysoké poptávky. Prozkoumejte také možnosti bez serveru, pokud to vyhovuje vašim obchodním potřebám.
Jak vybrat vhodnou architekturu API?
Výběr architektury API závisí na následujících faktorech:
- Obchodní požadavky: Analyzujte obchodní cíle, které je třeba splnit pomocí API, a pochopte tok aplikací.
- Případy použití: Velmi vám pomůže, když si položíte otázku, proč potřebujete API. Zjištění různých případů použití vám pomůže lépe navrhnout nebo vybrat architekturu API.
- Škálovatelnost: Opět platí, že pochopení obchodních požadavků a případů použití vám pomůže navrhnout škálovatelnou architekturu API, která je také výkonná.
- Zkušenosti vývojáře: Ujistěte se, že architektura API je snadno uchopitelná, aby ji noví integrovaní vývojáři snadno pochopili bez jakýchkoli potíží.
- Zabezpečení: Pravděpodobně nejdůležitějším aspektem architektury API je zabezpečení. Zajistěte, aby byla vaše architektura API dostatečně bezpečná a v souladu se zákony na ochranu soukromí.
Dále prozkoumáme výukové zdroje ke zlepšení vašich dovedností při návrhu architektury API.
Výukové zdroje
#1. Zvládnutí architektury API: Navrhujte, provozujte a vyvíjejte systémy založené na API
Tato kniha vám pomůže naučit se základy API a prozkoumat praktické způsoby návrhu, sestavování a testování API.
Také vás naučí, jak ovládat, konfigurovat a nasazovat váš systém API. Tato kniha pokrývá vše od API bran, servisní sítě, zabezpečení, TLS a OAuth2 až po vyvíjející se stávající systémy.
#2. Softwarová architektura: REST API Design – Kompletní průvodce
Pokud máte zájem dozvědět se o RESTful API a o tom, jak jsou navržena, tento kurz o softwarové architektuře je pro vás.
Zahrnuje ověřování, autorizaci, dokumentaci REST API a různé techniky výkonu pro další optimalizaci vašeho návrhu API. Skvělé na něm je, že pokrývá základy HTTP a testovací nástroj Postman API.
#3. Návrh, vývoj a správa REST API
Kurzy na různých platformách pro správu API, jako jsou Swagger, Apigee a Mulesoft, jsou klíčovým vrcholem tohoto kurzu. Tento kurz je určen pro ty, kteří chtějí prozkoumat aplikace REST API a mají zájem o jejich architekturu.
#4. Navrhování RESTful API: Naučte se navrhovat API od nuly
Vytvoření REST API od začátku je to, co získáte z tohoto kurzu o navrhování RESTful API. Požadavky, odpověď, návrh rozhraní API a operace jsou některá užitečná témata, která jsou pokryta. Pokud jste začátečník, který se teprve učí základy RESTu, tak si myslím, že byste do toho měli jít.
Závěrečná slova
Můžete si vybrat nejlepší architekturu API v souladu s vašimi obchodními cíli a technickými cíli tím, že vezmete v úvahu potřeby integrace, výkon, požadavky na zabezpečení a budoucí škálovatelnost a rozšiřitelnost.
Dále nastartujte svou kariéru testování softwaru pomocí těchto kurzů a zdrojů.