En API eller Application Programming Interface er en væsentlig komponent i de fleste softwarearkitekturer. Det baner vejen for, at forskellig software eller tjenester kan tale effektivt sammen.
API’er giver en følelse af abstraktion ved at afsløre en masse nødvendige funktionaliteter og abstrahere følsomme eller private data. Autentificering og autorisation giver dig mulighed for at sikre dine API’er mod uautoriseret adgang eller manipulation med data.
Softwareudviklere udnytter forskellige API’er til at bygge, teste og optimere softwaresystemer på en struktureret måde. Det giver dem mulighed for at interagere med et softwaresystem gennem et sæt foruddefinerede regler eller protokoller.
Indholdsfortegnelse
Hvad er API-gateways?
I et softwaresystem er der i de fleste tilfælde ikke kun én enkelt API, der håndterer hver service en software leverer; snarere er der en masse API’er, der taler sammen for at sende data til klienten.
En API-gateway, som navnet antyder, fungerer som et indgangspunkt for forskellige API-anmodninger og dirigerer dem til deres særlige API-tjeneste eller en mikrotjeneste. Dette overfører belastningen til at sende flere API-anmodninger fra klienten til API-gatewayen, hvilket forbedrer klientens ydeevne.
For eksempel har en fødevareleveringsapplikation en masse mikrotjenester til restauranter, brugere, leverandørvurderinger, leveringspartnervurderinger, routingalgoritmer, korttjeneste og meget mere. Så det ville give meget mere mening for klienten, dvs. slutbrugerapplikationen, at anmode om en enkelt API, og derefter at API-gateway dirigerer anmodninger til relevante mikrotjenester.
En anden stor fordel, du får, når du implementerer en API-gateway, er sikkerhed. Du kan konfigurere flere godkendelses- og autorisationssystemer for at forhindre angribere i at udnytte ressourcer.
Byggesten i en API-arkitektur
Der er flere byggesten i en API-arkitektur, hvoraf nogle er anført her:
#1. API-grænseflade
En API-grænseflade definerer klart de metoder eller funktionaliteter, der kan tilgås uden at afsløre deres implementeringsdetaljer. Den definerer et sæt regler og metoder, der skal bruges til at hente eller ændre ressourcer.
For eksempel har du i en RESTful API HTTP-metoder såsom GET, PUT, POST, DELETE osv., til at interagere med ressourcer.
#2. Rutekontrollere
Controllere spiller en nøglerolle i API-gateways, da de håndterer al API-trafik fra flere klienter og dirigerer dem til en relevant API-tjeneste.
Oven i det kan controllere også udføre anmodningsvalidering, svarhåndtering, autentificering osv.
#3. Dataadgangsmodeller
Hver ressource i en database har en bestemt type struktur eller form, og det er bedre at definere denne struktur på forhånd til valideringsformål. Det er også kendt som et skema. Den nyttelast, der kommer fra klienten, kan valideres mod skemaet og derefter tilføjes til databasen.
Det forhindrer ugyldige eller manipulerede data i at komme ind i databasen.
Komponenter af en API-arkitektur
- API-tjenester: Disse er tjenester, der giver adgang til en bestemt ressource eller et sæt ressourcer. Der kræves flere API-tjenester i en storstilet applikation. Disse tjenester er afkoblet fra hinanden og administrerer ressourcer uafhængigt.
- Dokumentation: API-dokumentation er nødvendig for, at udviklere kan forstå den effektive brug af API og de metoder, den afslører. Dokumentationen kan omfatte en liste over endepunkter, bedste praksis, anmodningsformater, fejlhåndtering osv.
- Analyse og overvågning: Et analytics-dashboard er en nøglekomponent, fordi det giver metrics såsom API-trafik, fejlfrekvenser og ydeevne, blandt mange andre indsigter.
Almindelig anvendte API-designarkitekturer
REST – Repræsentativ statsoverførsel
REST er en API-arkitektonisk stil, der bruger HTTP-protokollen og muliggør statsløs kommunikation mellem klienten og serveren.
I REST identificeres ressourcerne af URL’er, som har specifikke slutpunkter for hver ressource. REST er afhængig af HTTP-metoder såsom GET, PUT, POST osv. til at ændre og skabe ressourcer. API’erne, der implementerer REST-arkitektur, er kendt som RESTful API’er.
SOAP – Simple Object Access Protocol
SOAP er en meddelelsesprotokol baseret på XML. Beskeder i SOAP er kodet i XML-dokumenter og kan overføres fra en SOAP-afsender til en SOAP-modtager. Der kan være en eller flere tjenester, som beskeden kan passere igennem, før den når modtageren.
Den største forskel mellem SOAP og REST er, at REST er et arkitektonisk design, der er afhængig af HTTP, men SOAP er i sig selv en protokol, der kan bruge forskellige underliggende protokoller såsom HTTP, SMTP osv. Svardataformatet i SOAP er XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) er en teknik, hvor en funktion på en fjernserver kaldes af en klient, som om den blev kaldt lokalt. gRPC er en open source-ramme udviklet af Google. Den bruger proto-buffere (protokolbuffere), som er en sprogagnostisk måde at skrive og kode strukturerede data på.
Dataene i proto-buffere kompileres af en gRPC-kompiler, hvilket gør den interoperabel. For eksempel, hvis klientkoden er skrevet i Java og serverkoden i Go, så er dataene angivet i proto-buffere kompatible med begge sprog.
GraphQL
GraphQL er et open source-forespørgselssprog og runtime til opbygning af API’er. Det giver klienter adgang til flere ressourcer ved at ramme et enkelt indgangspunkt eller slutpunkt. En bestemt ressource er ikke bundet til et bestemt slutpunkt. Du får, hvad du angiver i anmodningsforespørgslen.
Du skal definere et stærkt indtastet skema for en bestemt forespørgsel og en resolverfunktion, der vil blive udført for den forespørgsel. For at ændre ressourcer er der en mutationsforespørgsel, som du skal angive i GraphQL.
API-arkitekturimplementering – bedste praksis
Uanset hvor godt du designer din API-arkitektur, så nytter det ikke noget, hvis den fejler i produktionen. Det skal levere i henhold til scenarier i den virkelige verden. Her er nogle vigtige fremgangsmåder til at gøre API-arkitekturen klar til produktion:
✅ Brug API-gateway
API-gateway hjælper med effektiv routing af API-forespørgsler. En API-gateway kan også håndtere sikkerhed og validering.
✅ Udfør API-testning
Før lancering skal du sørge for, at din API har gennemgået omfattende funktions-, integrations- og ydeevnetest. Rammer for automatiseret test kan hjælpe med at strømline denne procedure.
✅ Fokus på skalerbarhed
Skab en skalerbar API-arkitektur, der kan håndtere stigende trafikbehov. For dynamisk at ændre antallet af API-forekomster baseret på efterspørgsel, tænk på at bruge teknikker til automatisk skalering.
✅ Vælg Hosting Wisely
Overvej hostingudbydere, der giver skalerbare løsninger til at klare stigende trafik og kundernes efterspørgsel. Vær på udkig efter funktioner som belastningsbalancering, automatisk skalering og fleksibiliteten til at tildele flere ressourcer efter behov.
Sørg for, at hostingudbyderen kan matche ydeevnespecifikationerne for din API, især i perioder med høj efterspørgsel. Udforsk også serverløse muligheder, hvis det passer til din virksomheds behov.
Hvordan vælger man den passende API-arkitektur?
Valg af en API-arkitektur afhænger af følgende overvejelser:
- Forretningskrav: Analyser de forretningsmål, der skal opfyldes med API’en, og forstå applikationsflowet.
- Use Cases: At stille spørgsmålet om, hvorfor du har brug for en API i første omgang, vil hjælpe dig meget. At finde ud af forskellige use cases vil hjælpe dig med at designe eller vælge en API-arkitektur bedre.
- Skalerbarhed: Igen, forståelse af forretningskravene og use cases vil hjælpe dig med at designe en skalerbar API-arkitektur, der også er effektiv.
- Udvikleroplevelse: Sørg for, at API-arkitekturen er nem at forstå, så de nye, indbyggede udviklere nemt kan forstå den uden besvær.
- Sikkerhed: Sandsynligvis det vigtigste aspekt af API-arkitektur er sikkerhed. Sørg for, at din API-arkitektur er sikker nok og i overensstemmelse med lovgivningen om beskyttelse af personlige oplysninger.
Dernæst vil vi udforske læringsressourcer for at forbedre dine API-arkitekturdesignfærdigheder.
Læringsressourcer
#1. Mestring af API-arkitektur: Design, betjen og udvikle API-baserede systemer
Denne bog hjælper dig med at lære API-grundlæggende og udforske praktiske måder at designe, bygge og teste API’er på.
Det lærer dig også, hvordan du betjener, konfigurerer og implementerer dit API-system. Denne bog dækker alt fra API-gateways, servicemesh, sikkerhed, TLS og OAuth2 til eksisterende systemer under udvikling.
#2. Softwarearkitektur: REST API Design – Den komplette guide
Hvis du er interesseret i at lære om RESTful API’er, og hvordan de er designet, er dette kursus om softwarearkitektur noget for dig.
Det dækker godkendelse, autorisation, dokumentation af REST API’er og forskellige ydelsesteknikker for yderligere at optimere dit API-design. Det gode ved det er, at det dækker grundlæggende HTTP og Postman API-testværktøjet.
#3. REST API Design, Udvikling og Management
Selvstudier på forskellige API-administrationsplatforme, såsom Swagger, Apigee og Mulesoft, er dette kursuss vigtigste højdepunkt. Dette kursus er for dem, der ønsker at udforske applikationer af REST API’er og er interesseret i at bygge dem.
#4. Design af RESTful API’er: Lær at designe API fra bunden
Oprettelse af en REST API fra bunden er, hvad du får fra dette kursus om Design af RESTful API’er. Anmodninger, svar, API-design og operationer er nogle nyttige emner, der er dækket. Hvis du er nybegynder, der stadig lærer det grundlæggende i REST, så synes jeg, du skal gå efter det.
Afsluttende ord
Du kan vælge den bedste API-arkitektur i overensstemmelse med dine forretningsmål og tekniske mål ved at tage hensyn til integrationsbehov, ydeevneovervejelser, sikkerhedskrav og fremtidig skalerbarhed og udvidelsesmuligheder.
Dernæst kickstart din softwaretestkarriere med disse kurser og ressourcer.