Et applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt, eller API, spiller en sentral rolle i de fleste moderne programvarestrukturer. Det fungerer som en bro som tillater ulike programvarer og tjenester å kommunisere effektivt med hverandre.
API-er skaper en abstraksjon ved å presentere et utvalg av nødvendige funksjoner, samtidig som de skjuler sensitiv eller privat informasjon. Mekanismer for autentisering og autorisasjon bidrar til å beskytte API-ene dine mot uautorisert bruk og dataendringer.
Programvareutviklere benytter seg av ulike API-er for å konstruere, teste og forbedre programvaresystemer på en organisert måte. Dette gjør det mulig å samhandle med et programvaresystem gjennom et sett med forhåndsdefinerte regler og protokoller.
Hva er API-gatewayer?
I et typisk programvaresystem er det sjelden bare ett enkelt API som håndterer alle tjenester. Ofte er det en samling av API-er som samarbeider for å levere data til klienten.
En API-gateway fungerer som et inngangspunkt for alle API-forespørsler, og dirigerer dem til den relevante API-tjenesten eller mikrotjenesten. Dette reduserer belastningen på klienten ved å håndtere flere API-forespørsler, noe som øker klientens ytelse.
For eksempel, en applikasjon for matlevering kan ha en rekke mikrotjenester for restauranter, brukere, leverandørvurderinger, leveringspartnervurderinger, rutingalgoritmer og karttjenester. Det vil være mer effektivt for klienten å sende en enkelt API-forespørsel, som så dirigeres av API-gatewayen til de relevante mikrotjenestene.
En annen viktig fordel med en API-gateway er forbedret sikkerhet. Du kan implementere forskjellige autentiserings- og autorisasjonssystemer for å beskytte ressurser mot misbruk.
Grunnelementer i en API-arkitektur
En API-arkitektur består av flere viktige byggeklosser. Noen av disse er listet opp her:
#1. API-grensesnitt
Et API-grensesnitt definerer tydelig tilgjengelige metoder og funksjoner uten å avsløre underliggende implementeringsdetaljer. Det fastsetter reglene og metodene for henting eller endring av ressurser.
For eksempel, i et RESTful API, brukes HTTP-metoder som GET, PUT, POST og DELETE for å samhandle med ressurser.
#2. Rutekontrollere
Kontrollere spiller en viktig rolle i API-gatewayer, da de håndterer all API-trafikk fra ulike klienter og dirigerer den til riktig API-tjeneste.
Kontrollere kan også utføre forespørselsvalidering, responsbehandling og autentisering.
#3. Datatilgangsmodeller
Hver ressurs i en database har en bestemt struktur, som det er fornuftig å definere på forhånd for validering. Dette kalles også et skjema. Data som sendes fra klienten kan valideres mot dette skjemaet før det legges til i databasen.
Dette bidrar til å forhindre at ugyldige eller manipulerte data kommer inn i databasen.
Komponenter i en API-arkitektur
- API-tjenester: Disse tjenestene gir tilgang til en spesifikk ressurs eller en gruppe av ressurser. En større applikasjon kan kreve flere API-tjenester. Disse tjenestene er uavhengige av hverandre og administrerer ressurser separat.
- Dokumentasjon: API-dokumentasjon er avgjørende for at utviklere skal kunne forstå hvordan de effektivt kan bruke API-et og metodene det tilbyr. Dokumentasjonen kan inneholde en oversikt over endepunkter, beste praksis, forespørselsformater, og feilhåndtering.
- Analyse og overvåking: Et analyseoversikt er en viktig komponent som gir oversikt over API-trafikk, feilrater og ytelse, samt andre relevante data.
Vanlige API-designarkitekturer
REST – Representational State Transfer
REST er en arkitektonisk stil for API-er som bruker HTTP-protokollen for å muliggjøre tilstandsløs kommunikasjon mellom klienten og serveren.
I REST er ressurser identifisert med URL-er som har spesifikke endepunkter for hver ressurs. REST benytter HTTP-metoder som GET, PUT og POST for å manipulere ressurser. API-er som implementerer REST-arkitekturen er kjent som RESTful API-er.
SOAP – Simple Object Access Protocol
SOAP er en meldingsprotokoll basert på XML. Meldinger i SOAP er kodet i XML-dokumenter og kan overføres fra en SOAP-avsender til en SOAP-mottaker. Det kan være flere tjenester som meldingen passerer før den når frem til mottakeren.
En vesentlig forskjell mellom SOAP og REST er at REST er en arkitektonisk design som er avhengig av HTTP, mens SOAP er en protokoll som kan benytte forskjellige underliggende protokoller som HTTP eller SMTP. Dataformatet for respons i SOAP er XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) er en teknikk der en funksjon på en ekstern server kalles av en klient som om den var lokal. gRPC er et åpen kildekode-rammeverk utviklet av Google. Det benytter protobufferer (protocol buffers), som er en språkagnostisk metode for å skrive og kode strukturerte data.
Data i proto-bufferne kompilert av en gRPC-kompilator gjør den interoperabel. For eksempel, hvis klientkoden er skrevet i Java og serverkoden i Go, vil dataene spesifisert i proto-bufferne være kompatible med begge språk.
GraphQL
GraphQL er et åpen kildekode-spørringsspråk og kjøretid for å bygge API-er. Den lar klienter få tilgang til flere ressurser gjennom et enkelt inngangspunkt eller endepunkt. En bestemt ressurs er ikke knyttet til et spesifikt endepunkt; du får det du angir i forespørselen.
Du må definere et sterkt skrevet skjema for en spesifikk spørring og en løsningsfunksjon som utføres for den spørringen. For å endre ressurser må du spesifisere en mutasjonsspørring i GraphQL.
Beste praksis for implementering av API-arkitektur
Uansett hvor gjennomtenkt en API-arkitektur er, er den verdiløs hvis den mislykkes i produksjon. Den må fungere i virkelige scenarier. Her er noen viktige retningslinjer for å forberede API-arkitekturen for produksjon:
✅ Bruk API-gateway
En API-gateway bidrar til effektiv ruting av API-forespørsler. Den kan også håndtere sikkerhet og validering.
✅ Utfør API-testing
Før lansering må du sørge for at API-et har gjennomgått grundig funksjons-, integrasjons- og ytelsestesting. Rammeverk for automatisert testing kan effektivisere denne prosessen.
✅ Fokus på skalerbarhet
Utvikle en skalerbar API-arkitektur som kan håndtere økende trafikkmengder. Vurder å bruke teknikker for automatisk skalering for å justere antall API-forekomster basert på etterspørsel.
✅ Velg Hosting med omhu
Vurder hosting-leverandører som tilbyr skalerbare løsninger for å håndtere økende trafikk og etterspørsel. Se etter funksjoner som lastbalansering, automatisk skalering og fleksibilitet til å tildele flere ressurser ved behov.
Forsikre deg om at hosting-leverandøren kan imøtekomme ytelseskravene til API-et, særlig i perioder med høy etterspørsel. Vurder også serverløse alternativer hvis det passer virksomhetens behov.
Hvordan velge riktig API-arkitektur?
Valget av API-arkitektur avhenger av følgende aspekter:
- Forretningskrav: Analyser forretningsmålene som skal oppnås med API-et og forstå applikasjonens arbeidsflyt.
- Bruksområder: Det å reflektere over hvorfor API-et er nødvendig vil være nyttig. Identifisering av ulike bruksområder vil bidra til å velge eller designe en mer passende API-arkitektur.
- Skalerbarhet: Forståelse av forretningskrav og bruksområder vil bidra til å utvikle en skalerbar API-arkitektur som også er effektiv.
- Utvikleropplevelse: Sørg for at API-arkitekturen er lett å forstå, slik at nye utviklere kan bruke den uten vanskeligheter.
- Sikkerhet: Sikkerhet er sannsynligvis det viktigste aspektet ved en API-arkitektur. Sørg for at den er tilstrekkelig sikker og overholder personvernlovgivningen.
Nedenfor finner du ressurser for å forbedre ferdighetene dine innen API-arkitekturdesign.
Læringsressurser
#1. Mestring av API-arkitektur: Design, drift og utvikling av API-baserte systemer
Denne boken gir en innføring i grunnleggende API-er og utforsker praktiske metoder for design, bygging og testing av API-er.
Du lærer også om drift, konfigurering og distribusjon av API-systemer. Boken dekker et bredt spekter av temaer, fra API-gatewayer og servicemesh til sikkerhet, TLS, OAuth2, og integrasjon med eksisterende systemer.
#2. Programvarearkitektur: REST API-design – Den komplette veiledningen
Dette kurset fokuserer på RESTful API-er, med en gjennomgang av hvordan de er bygd opp.
Det dekker autentisering, autorisasjon, dokumentasjon av REST API-er, og ulike ytelsesteknikker for optimalisering. Kurset inkluderer også det grunnleggende om HTTP og Postman, et API-testverktøy.
#3. REST API design, utvikling og administrasjon
Hovedfokuset i dette kurset er gjennomganger av ulike API-administrasjonsplattformer som Swagger, Apigee og Mulesoft. Kurset er rettet mot de som ønsker å utforske praktisk bruk av REST API-er og er interessert i å bygge dem.
#4. Designe RESTful API-er: Lær å designe API fra bunnen av
Dette kurset lærer deg hvordan du lager et REST API fra bunnen av. Forespørsler, svar, API-design og operasjoner er noen av de nyttige temaene som dekkes. Dette kurset er godt egnet for nybegynnere som fortsatt lærer det grunnleggende om REST.
Siste ord
Ved å vurdere integrasjonsbehov, ytelse, sikkerhet og fremtidig skalerbarhet, kan du velge den mest egnede API-arkitekturen for dine forretnings- og tekniske mål.
Start gjerne din karriere innen programvaretesting ved hjelp av disse kursene og ressursene.