Aplikacioni programski interfejs (API) predstavlja ključni element u većini softverskih arhitektura. On omogućava različitim softverima i uslugama da međusobno komuniciraju na efikasan način.
API-ji pružaju apstrakciju izlažući neophodne funkcije, dok istovremeno skrivaju osetljive ili privatne podatke. Autentifikacija i autorizacija su tu da bi zaštitile vaše API-je od neovlašćenog pristupa ili zloupotrebe podataka.
Softverski inženjeri koriste razne API-je za izgradnju, testiranje i optimizaciju softverskih sistema na organizovan način. API im omogućava komunikaciju sa softverskim sistemima kroz unapred definisana pravila i protokole.
Šta su API prolazi?
U tipičnom softverskom sistemu, retko kada postoji samo jedan API koji obavlja sve usluge koje softver pruža. Umesto toga, postoji više API-ja koji međusobno sarađuju kako bi isporučili podatke klijentu.
API prolaz, kao što mu ime sugeriše, deluje kao ulazna tačka za sve API zahteve, usmeravajući ih ka odgovarajućoj API usluzi ili mikroservisu. Ovime se teret slanja brojnih API zahteva prebacuje sa klijenta na API prolaz, što poboljšava performanse klijenta.
Na primer, aplikacija za dostavu hrane koristi više mikroservisa za restorane, korisnike, ocene dostavljača, algoritme rutiranja, mape i druge funkcije. U tom kontekstu, ima mnogo više smisla da klijent, odnosno krajnja korisnička aplikacija, pošalje jedan API zahtev, a da API prolaz onda usmeri taj zahtev ka relevantnim mikroservisima.
Dodatna velika prednost implementacije API prolaza je bezbednost. Možete konfigurisati višeslojne sisteme za autentifikaciju i autorizaciju da biste sprečili zlonamerne napade i zaštitili svoje resurse.
Osnovni gradivni elementi API arhitekture
Postoji nekoliko ključnih elemenata koji čine API arhitekturu, a neki od njih su navedeni u nastavku:
#1. API interfejs
API interfejs jasno definiše metode ili funkcionalnosti kojima se može pristupiti bez otkrivanja detalja njihove interne implementacije. On postavlja pravila i metodologije koje se moraju koristiti za pristup ili izmenu resursa.
Na primer, u RESTful API-ju, koriste se HTTP metode poput GET, PUT, POST, DELETE itd., za interakciju sa resursima.
#2. Kontroleri ruta
Kontroleri imaju presudnu ulogu u API prolazima jer upravljaju svim API saobraćajem od više klijenata, usmeravajući ih ka odgovarajućim API uslugama.
Pored toga, kontroleri mogu obavljati i validaciju zahteva, obradu odgovora, autentifikaciju i druge slične zadatke.
#3. Modeli za pristup podacima
Svaki resurs u bazi podataka ima određenu strukturu ili format, i preporučljivo je tu strukturu unapred definisati radi validacije. Ova struktura se često naziva i šema. Podaci koji se šalju od strane klijenta mogu se proveriti u odnosu na šemu pre nego što budu dodati u bazu podataka.
Ovim se sprečava da nevažeći ili neovlašćeni podaci dospeju u bazu podataka.
Komponente API arhitekture
- API usluge: Ove usluge omogućavaju pristup određenom resursu ili skupu resursa. U aplikacijama većeg obima potrebno je više API usluga. Te usluge su nezavisne jedna od druge i samostalno upravljaju resursima.
- Dokumentacija: API dokumentacija je od suštinskog značaja da bi programeri razumeli kako efikasno koristiti API i metode koje on izlaže. Dokumentacija može da sadrži listu krajnjih tačaka, najbolje prakse, formate zahteva, upravljanje greškama i druge relevantne informacije.
- Analitika i nadzor: Kontrolna tabla za analitiku je ključna jer pruža metriku kao što su API saobraćaj, stope grešaka, performanse i druge korisne uvide.
Najčešće korišćene arhitekture za dizajn API-ja
REST – Reprezentacioni prenos stanja
REST je arhitektonski stil API-ja koji koristi HTTP protokol i omogućava komunikaciju bez stanja između klijenta i servera.
U REST-u, resursi su identifikovani pomoću URL-ova, koji imaju specifične krajnje tačke za svaki resurs. REST koristi HTTP metode kao što su GET, PUT, POST, itd., za izmenu i kreiranje resursa. API-ji koji koriste REST arhitekturu poznati su kao RESTful API-ji.
SOAP – Protokol za jednostavan pristup objektima
SOAP je protokol za razmenu poruka zasnovan na XML-u. Poruke u SOAP-u su kodirane u XML dokumentima i mogu se prenositi od SOAP pošiljaoca do SOAP primaoca. Poruka može proći kroz jedan ili više servisa pre nego što stigne do primaoca.
Glavna razlika između SOAP-a i REST-a je u tome što je REST arhitektonski dizajn koji se oslanja na HTTP, dok je SOAP protokol sam po sebi, koji može koristiti različite protokole kao što su HTTP, SMTP, itd. Format podataka u odgovoru u SOAP-u je XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) je tehnika u kojoj klijent poziva funkciju na udaljenom serveru kao da je pozvana lokalno. gRPC je open-source okvir koji je razvio Google. On koristi protokolske baferove, koji su način za pisanje i kodiranje strukturiranih podataka koji je nezavisan od jezika.
Podaci u protokolskim baferima se kompajliraju pomoću gRPC kompajlera, što ih čini interoperabilnim. Na primer, ako je klijentski kod napisan u Javi, a serverski u Go, podaci navedeni u protokolskim baferima biće kompatibilni sa oba jezika.
GraphQL
GraphQL je open-source jezik za upite i runtime za pravljenje API-ja. On omogućava klijentima pristup višestrukim resursima putem jednog zahteva ili krajnje tačke. Određeni resurs nije vezan za određenu krajnju tačku. Dobijate samo one podatke koje ste tražili u upitu.
Morate definisati šemu sa jakim tipiziranjem za svaki upit, kao i funkciju za rešavanje koja se izvršava za taj upit. Za izmenu resursa, postoji mutacioni upit koji treba da navedete u GraphQL-u.
Najbolje prakse za implementaciju API arhitekture
Bez obzira na to koliko dobro ste dizajnirali API arhitekturu, ona neće biti korisna ako ne funkcioniše u realnim uslovima. Zato mora biti dizajnirana za praktične scenarije. Evo nekoliko ključnih praksi da osigurate da je API arhitektura spremna za produkciju:
✅ Koristite API prolaz
API prolaz pomaže u efikasnom usmeravanju API upita. Takođe može da upravlja bezbednošću i validacijom.
✅ Izvršite API testiranje
Pre lansiranja, obavezno izvršite sveobuhvatno funkcionalno, integraciono i testiranje performansi vašeg API-ja. Okviri za automatizovano testiranje mogu vam pomoći da pojednostavite ovaj proces.
✅ Fokusirajte se na skalabilnost
Kreirajte skalabilnu API arhitekturu koja može da podnese rastuće zahteve saobraćaja. Razmislite o korišćenju tehnika automatskog skaliranja da biste dinamički prilagođavali broj API instanci u zavisnosti od potrebe.
✅ Pametno birajte hosting
Razmislite o provajderima hostinga koji nude skalabilna rešenja za podnošenje rastućeg saobraćaja i zahteva korisnika. Potražite funkcije kao što su balansiranje opterećenja, automatsko skaliranje i fleksibilnost dodeljivanja više resursa kada je to potrebno.
Proverite da li provajder hostinga može da ispuni specifikacije performansi vašeg API-ja, posebno tokom perioda velike potražnje. Takođe, razmotrite opcije bez servera, ako to odgovara vašim poslovnim potrebama.
Kako odabrati odgovarajuću API arhitekturu?
Izbor API arhitekture zavisi od sledećih faktora:
- Poslovni zahtevi: Analizirajte poslovne ciljeve koje treba postići pomoću API-ja i razumite tok aplikacije.
- Slučajevi upotrebe: Pitanje zašto vam je uopšte potreban API će vam mnogo pomoći. Identifikovanje različitih slučajeva upotrebe će vam pomoći da bolje dizajnirate ili izaberete API arhitekturu.
- Skalabilnost: Razumevanje poslovnih zahteva i slučajeva upotrebe će vam takođe pomoći da dizajnirate skalabilnu i efikasnu API arhitekturu.
- Iskustvo programera: Postarajte se da je API arhitektura lako razumljiva, tako da je novi programeri mogu lako savladati bez poteškoća.
- Bezbednost: Verovatno najvažniji aspekt API arhitekture je bezbednost. Osigurajte da je vaša API arhitektura dovoljno sigurna i usklađena sa propisima o privatnosti.
U nastavku ćemo istražiti resurse za učenje koji će vam pomoći da unapredite svoje veštine u dizajniranju API arhitekture.
Resursi za učenje
#1. Ovladavanje API arhitekturom: Dizajniranje, upravljanje i razvijanje sistema zasnovanih na API-ju
Ova knjiga će vam pomoći da naučite osnove API-ja i istražite praktične metode za dizajniranje, izgradnju i testiranje API-ja.
Takođe vas uči kako da koristite, konfigurišete i implementirate svoj API sistem. Ova knjiga pokriva sve, od API prolaza, servisne mreže, bezbednosti, TLS-a i OAuth2 do evolucije postojećih sistema.
#2. Softverska arhitektura: REST API dizajn – Kompletan vodič
Ako želite da naučite više o RESTful API-jima i kako se oni dizajniraju, ovaj kurs o softverskoj arhitekturi je pravi izbor za vas.
Kurs pokriva autentifikaciju, autorizaciju, dokumentovanje REST API-ja, kao i različite tehnike za poboljšanje performansi API dizajna. Sjajna stvar je što obuhvata osnove HTTP protokola, kao i alat za testiranje API-ja Postman.
#3. REST API dizajn, razvoj i upravljanje
Vodiči o raznim platformama za upravljanje API-jem, kao što su Swagger, Apigee i MuleSoft, predstavljaju ključni aspekt ovog kursa. Ovaj kurs je namenjen onima koji žele da istraže primene REST API-ja i zainteresovani su za njihovu arhitekturu.
#4. Dizajniranje RESTful API-ja: Naučite da dizajnirate API od nule
Kreiranje REST API-ja od nule je ono što ćete naučiti na ovom kursu. Zahtevi, odgovori, API dizajn i operacije su neke od korisnih tema koje su obrađene. Ako ste početnik i još uvek učite osnove REST-a, onda mislim da bi ovo bio pravi kurs za vas.
Završne reči
Možete odabrati najbolju API arhitekturu koja će odgovarati vašim poslovnim i tehničkim ciljevima uzimajući u obzir potrebe integracije, performanse, bezbednosne zahteve, kao i buduću skalabilnost i proširivost.
Započnite svoju karijeru u testiranju softvera uz pomoć ovih kurseva i resursa.