Et API eller applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt er en viktig komponent i de fleste programvarearkitekturer. Det baner vei for at ulik programvare eller tjenester kan snakke med hverandre effektivt.
API-er gir en følelse av abstraksjon ved å avsløre en haug med nødvendige funksjoner og abstrahere sensitive eller private data. Autentisering og autorisasjon lar deg sikre API-ene dine mot uautorisert tilgang eller tukling med data.
Programvareutviklere utnytter ulike APIer for å bygge, teste og optimalisere programvaresystemer på en strukturert måte. Det lar dem samhandle med et programvaresystem gjennom et sett med forhåndsdefinerte regler eller protokoller.
Innholdsfortegnelse
Hva er API-gatewayer?
I et programvaresystem er det i de fleste tilfeller ikke bare ett enkelt API som håndterer hver tjeneste en programvare tilbyr; snarere er det en haug med APIer som snakker med hverandre i samarbeid for å sende data til klienten.
En API-gateway, som navnet antyder, fungerer som et inngangspunkt for forskjellige API-forespørsler og ruter dem til deres spesielle API-tjeneste eller en mikrotjeneste. Dette overfører belastningen for å sende flere API-forespørsler fra klienten til API-gatewayen, og forbedrer klientytelsen.
For eksempel har en matleveringsapplikasjon en haug med mikrotjenester for restauranter, brukere, leverandørvurderinger, leveringspartnervurderinger, rutingalgoritmer, karttjeneste og mye mer. Så det ville være mye mer fornuftig for klienten, dvs. sluttbrukerapplikasjonen, å be om en enkelt API, og deretter at API-gatewayen ruter forespørsler til relevante mikrotjenester.
En annen stor fordel du får når du implementerer en API-gateway er sikkerhet. Du kan sette opp flere autentiserings- og autorisasjonssystemer for å hindre angripere i å utnytte ressurser.
Byggesteiner i en API-arkitektur
Det er flere byggeklosser i en API-arkitektur, hvorav noen er oppført her:
#1. API-grensesnitt
Et API-grensesnitt definerer klart metodene eller funksjonene som kan nås uten å avsløre implementeringsdetaljer. Den definerer et sett med regler og metoder som må brukes for å hente eller endre ressurser.
For eksempel, i en RESTful API har du HTTP-metoder som GET, PUT, POST, DELETE, etc., for å samhandle med ressurser.
#2. Rutekontrollere
Kontrollere spiller en nøkkelrolle i API-gatewayer ettersom de håndterer all API-trafikk fra flere klienter og ruter dem til en relevant API-tjeneste.
På toppen av det kan kontrollere også utføre forespørselsvalidering, svarhåndtering, autentisering osv.
#3. Datatilgangsmodeller
Hver ressurs i en database har en bestemt type struktur eller form, og det er bedre å definere den strukturen på forhånd for valideringsformål. Det er også kjent som et skjema. Nyttelasten som kommer fra klienten kan valideres mot skjemaet og deretter legges til databasen.
Den forhindrer ugyldige eller manipulerte data fra å komme inn i databasen.
Komponenter av en API-arkitektur
- API-tjenester: Dette er tjenester som gir tilgang til en bestemt ressurs eller et sett med ressurser. Flere API-tjenester kreves i en storskala applikasjon. Disse tjenestene er frikoblet fra hverandre og forvalter ressurser uavhengig.
- Dokumentasjon: API-dokumentasjon er nødvendig for at utviklere skal forstå effektiv bruk av API og metodene den avslører. Dokumentasjonen kan inneholde en liste over endepunkter, beste praksis, forespørselsformater, feilhåndtering, etc.
- Analyse og overvåking: Et analysedashbord er en nøkkelkomponent fordi det gir beregninger som API-trafikk, feilfrekvenser og ytelse, blant mange andre innsikter.
Vanlig brukte API-designarkitekturer
REST – Representativ statsoverføring
REST er en API-arkitektonisk stil som bruker HTTP-protokollen og muliggjør tilstandsløs kommunikasjon mellom klienten og serveren.
I REST identifiseres ressursene av URL-er, som har spesifikke endepunkter for hver ressurs. REST er avhengig av HTTP-metoder som GET, PUT, POST osv. for å endre og opprette ressurser. API-ene som implementerer REST-arkitektur er kjent som RESTful APIer.
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 en eller flere tjenester som meldingen kan passere før den når mottakeren.
Hovedforskjellen mellom SOAP og REST er at REST er et arkitektonisk design som er avhengig av HTTP, men SOAP er i seg selv en protokoll som kan bruke ulike underliggende protokoller som HTTP, SMTP osv. Responsdataformatet i SOAP er XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) er en teknikk der en funksjon på en ekstern server kalles opp av en klient som om den ble kalt lokalt. gRPC er et åpen kildekode-rammeverk utviklet av Google. Den bruker protobuffere (protokollbuffere) som er en språkagnostisk måte å skrive og kode strukturerte data på.
Dataene i proto-buffere er kompilert av en gRPC-kompilator, noe som gjør den interoperabel. For eksempel, hvis klientkoden er skrevet i Java og serverkoden i Go, er dataene spesifisert i proto-buffere kompatible med begge språk.
GraphQL
GraphQL er et åpen kildekode-spørringsspråk og kjøretid for å bygge APIer. Den lar klienter få tilgang til flere ressurser ved å treffe et enkelt inngangspunkt eller endepunkt. En bestemt ressurs er ikke knyttet til et bestemt endepunkt. Du får det du spesifiserer i forespørselen.
Du må definere et sterkt skrevet skjema for en bestemt spørring og en løserfunksjon som vil bli utført for den spørringen. For å endre ressurser er det en mutasjonsspørring som du må spesifisere i GraphQL.
Implementering av API-arkitektur – beste praksis
Uansett hvor godt du designer API-arkitekturen din, hvis den svikter i produksjonen, er den til ingen nytte. Den må levere i henhold til virkelige scenarier. Her er noen viktige fremgangsmåter for å gjøre API-arkitekturen klar for produksjon:
✅ Bruk API-gateway
API-gateway hjelper til med effektiv ruting av API-spørringer. En API-gateway kan også håndtere sikkerhet og validering.
✅ Utfør API-testing
Før lansering, sørg for at API-en din har gjennomgått omfattende funksjons-, integrasjons- og ytelsestesting. Rammer for automatisert testing kan hjelpe til med å effektivisere denne prosedyren.
✅ Fokus på skalerbarhet
Lag en skalerbar API-arkitektur som kan håndtere økende trafikkbehov. For å dynamisk endre antall API-forekomster basert på etterspørsel, tenk på å bruke teknikker for automatisk skalering.
✅ Velg Hosting Wisely
Vurder hostingleverandører som gir skalerbare løsninger for å takle økende trafikk og kundeetterspørsel. Vær på utkikk etter funksjoner som lastbalansering, automatisk skalering og fleksibiliteten til å tildele flere ressurser etter behov.
Sørg for at vertsleverandøren kan matche ytelsesspesifikasjonene til API-en din, spesielt i perioder med høy etterspørsel. Utforsk også serverløse alternativer hvis det passer bedriftens behov.
Hvordan velge den passende API-arkitekturen?
Valg av en API-arkitektur avhenger av følgende hensyn:
- Forretningskrav: Analyser forretningsmålene som må oppfylles med API og forstå applikasjonsflyten.
- Brukstilfeller: Å stille spørsmålet om hvorfor du trenger en API i utgangspunktet vil hjelpe deg mye. Å finne ut forskjellige brukstilfeller vil hjelpe deg med å designe eller velge en API-arkitektur bedre.
- Skalerbarhet: Igjen, forståelse av forretningskravene og brukstilfellene vil hjelpe deg med å designe en skalerbar API-arkitektur som også er effektiv.
- Utvikleropplevelse: Sørg for at API-arkitekturen er lett å forstå, slik at de nye, innebygde utviklerne enkelt kan forstå den uten problemer.
- Sikkerhet: Sannsynligvis det viktigste aspektet ved API-arkitektur er sikkerhet. Sørg for at API-arkitekturen din er sikker nok og i samsvar med personvernlovgivningen.
Deretter vil vi utforske læringsressurser for å forbedre dine API-arkitekturdesignferdigheter.
Læringsressurser
#1. Mestring av API-arkitektur: Design, drift og utvik API-baserte systemer
Denne boken vil hjelpe deg å lære grunnleggende APIer og utforske praktiske måter å designe, bygge og teste APIer.
Den lærer deg også hvordan du betjener, konfigurerer og distribuerer API-systemet ditt. Denne boken dekker alt fra API-gatewayer, servicemesh, sikkerhet, TLS og OAuth2 til eksisterende systemer i utvikling.
#2. Programvarearkitektur: REST API-design – Den komplette veiledningen
Hvis du er interessert i å lære om RESTful APIer og hvordan de er utformet, er dette kurset om programvarearkitektur for deg.
Den dekker autentisering, autorisasjon, dokumentering av REST APIer og ulike ytelsesteknikker for å optimalisere API-designet ditt ytterligere. Det som er bra med det er at det dekker grunnleggende HTTP og Postman API-testverktøyet.
#3. REST API design, utvikling og administrasjon
Veiledninger på ulike API-administrasjonsplattformer, som Swagger, Apigee og Mulesoft, er hovedhøydepunktet i dette kurset. Dette kurset er for de som ønsker å utforske applikasjoner av REST APIer og er interessert i å bygge dem.
#4. Designe RESTful APIer: Lær å designe API fra bunnen av
Å lage en REST API fra bunnen av er det du får fra dette kurset om å designe RESTful APIer. Forespørsler, svar, API-design og operasjoner er noen nyttige emner som dekkes. Hvis du er en nybegynner som fortsatt lærer det grunnleggende om REST, så synes jeg du bør gå for det.
Siste ord
Du kan velge den beste API-arkitekturen i samsvar med dine forretningsmål og tekniske mål ved å ta hensyn til integreringsbehov, ytelseshensyn, sikkerhetskrav og fremtidig skalerbarhet og utvidbarhet.
Deretter kickstart din programvaretestingskarriere med disse kursene og ressursene.