Ett Application Programming Interface, ofta förkortat API, utgör en fundamental del i många moderna mjukvarusystem. Det möjliggör för olika applikationer och tjänster att kommunicera med varandra på ett effektivt sätt.
API:er skapar en abstraktionsnivå, där nödvändiga funktioner exponeras samtidigt som känslig eller privat data skyddas. Genom autentisering och auktorisering kan du säkerställa att dina API:er är skyddade mot obehörig åtkomst och manipulation.
Mjukvaruutvecklare drar nytta av olika API:er för att på ett strukturerat sätt bygga, testa och finjustera mjukvarusystem. Detta ger dem möjlighet att interagera med ett system via ett definierat regelverk och protokoll.
Vad är API-gateways?
I ett mjukvarusystem är det sällan en enda API som hanterar alla tjänster som programvaran tillhandahåller. Istället finns det ofta en samling API:er som samverkar för att leverera data till klienten.
En API-gateway, som namnet antyder, fungerar som en central ingångspunkt för olika API-anrop, och vidarebefordrar dessa till den specifika API-tjänsten eller mikrotjänsten. Detta flyttar bördan av att hantera flera API-anrop från klienten till API-gatewayen, vilket leder till förbättrad prestanda för klienten.
Tänk till exempel på en applikation för matleverans som har flera mikrotjänster för restauranger, användare, leverantörsbetyg, leveranspartnerbetyg, ruttberäkningar, karttjänster och mycket mer. Det skulle vara betydligt enklare för klienten, dvs. slutanvändarapplikationen, att göra ett enda API-anrop, där API-gatewayen sedan dirigerar anropen till relevanta mikrotjänster.
Ytterligare en fördel med att använda en API-gateway är förbättrad säkerhet. Du kan implementera flera autentiserings- och auktoriseringsmekanismer för att skydda dina resurser från obehöriga.
Byggstenar i en API-arkitektur
En API-arkitektur består av flera byggstenar, där några av de viktigaste beskrivs här:
#1. API-gränssnitt
Ett API-gränssnitt definierar tydligt de metoder och funktioner som är tillgängliga, utan att avslöja de underliggande implementationsdetaljerna. Det anger en uppsättning regler och metoder för hur resurser kan hämtas eller ändras.
I ett RESTful API använder man till exempel HTTP-metoder som GET, PUT, POST och DELETE för att interagera med resurser.
#2. Ruttkontroller
Kontroller spelar en avgörande roll i API-gateways, då de hanterar all inkommande API-trafik från olika klienter och dirigerar dessa till relevanta API-tjänster.
Dessutom kan kontroller också hantera anropsvalidering, svarshantering, autentisering med mera.
#3. Dataåtkomstmodeller
Varje resurs i en databas har en specifik struktur eller form, och det är fördelaktigt att definiera denna struktur i förväg för validering. Detta kallas också för ett schema. Inkommande data från klienten kan valideras mot schemat innan det lagras i databasen.
Detta förhindrar att ogiltig eller manipulerad data hamnar i databasen.
Komponenter i en API-arkitektur
- API-tjänster: Dessa tjänster ger tillgång till en specifik resurs eller en samling resurser. I en större applikation behövs ofta flera API-tjänster. Dessa är frikopplade från varandra och hanterar resurser oberoende.
- Dokumentation: API-dokumentation är viktig för utvecklare för att förstå hur API:et fungerar och vilka metoder det tillhandahåller. Dokumentationen kan innehålla information om slutpunkter, rekommenderade metoder, förfrågningsformat, felhantering med mera.
- Analys och övervakning: En instrumentpanel för analys är en viktig komponent, då den ger statistik som API-trafik, felfrekvenser och prestanda.
Vanligt använda API-designarkitekturer
REST – Representational State Transfer
REST är en arkitekturstil för API:er som använder HTTP-protokollet och möjliggör en tillståndslös kommunikation mellan klient och server.
I REST identifieras resurser med hjälp av URL:er, som har specifika slutpunkter för varje resurs. REST förlitar sig på HTTP-metoder som GET, PUT, POST etc. för att ändra och skapa resurser. API:er som följer REST-arkitekturen kallas RESTful API:er.
SOAP – Simple Object Access Protocol
SOAP är ett meddelandeprotokoll som bygger på XML. Meddelanden i SOAP är kodade i XML-dokument och kan överföras från en SOAP-avsändare till en SOAP-mottagare. Meddelandet kan passera genom flera tjänster innan det når mottagaren.
Den största skillnaden mellan SOAP och REST är att REST är en arkitektonisk design som använder HTTP, medan SOAP är ett protokoll som kan använda olika underliggande protokoll som HTTP och SMTP. Svarsformatet i SOAP är XML.
gRPC – Google Remote Procedure Call
Remote Procedure Call (RPC) är en teknik där en funktion på en fjärrserver anropas av en klient som om den anropades lokalt. gRPC är ett ramverk med öppen källkod utvecklat av Google. Det använder protobuffers, vilket är ett språkagnostiskt sätt att definiera och koda strukturerad data.
Data i proto-buffertar kompileras av en gRPC-kompilator, vilket gör dem kompatibla mellan olika system. Till exempel, om klientkoden är skriven i Java och serverkoden i Go, är data som definierats i proto-buffertar kompatibel med båda språken.
GraphQL
GraphQL är ett frågespråk med öppen källkod för att bygga API:er. Det ger klienter möjlighet att få tillgång till flera resurser genom att kontakta en enda ingångspunkt. En viss resurs är inte knuten till en specifik slutpunkt. Du får enbart det du begär i din förfrågan.
Du måste definiera ett schema för en given fråga samt en resolver-funktion som körs för den frågan. För att ändra resurser används en mutationsfråga i GraphQL.
Implementering av API-arkitektur – bästa praxis
Oavsett hur välplanerad din API-arkitektur är, är den till liten nytta om den inte fungerar i produktion. Den måste leverera i verkliga scenarier. Här är några viktiga metoder för att förbereda din API-arkitektur för produktion:
✅ Använd API-gateway
API-gateway underlättar effektiv dirigering av API-anrop. En API-gateway kan även hantera säkerhet och validering.
✅ Utför API-testning
Innan du lanserar ditt API, se till att det genomgår grundlig funktions-, integrations- och prestandatestning. Automatiska testramverk kan hjälpa till att effektivisera processen.
✅ Fokusera på skalbarhet
Skapa en skalbar API-arkitektur som kan hantera en ökad mängd trafik. Överväg att använda autoskalning för att dynamiskt justera antalet API-instanser baserat på efterfrågan.
✅ Välj Hosting med omsorg
Välj hosting-leverantörer som erbjuder skalbara lösningar för att hantera ökad trafik och kundbehov. Sök efter funktioner som lastbalansering, autoskalning och möjligheten att tilldela mer resurser vid behov.
Se till att hosting-leverantören kan möta prestandakraven för ditt API, särskilt under perioder med hög belastning. Utvärdera även serverlösa alternativ om det passar ditt företags behov.
Hur väljer man lämplig API-arkitektur?
Valet av API-arkitektur beror på följande:
- Affärskrav: Analysera de affärsmål som API:et ska uppfylla och förstå applikationens flöde.
- Användningsfall: Frågan ”varför behöver vi ett API?” är viktig. Att identifiera olika användningsfall hjälper dig att utforma eller välja en lämplig API-arkitektur.
- Skalbarhet: Att förstå affärskrav och användningsfall hjälper dig att designa en skalbar API-arkitektur med god prestanda.
- Utvecklarupplevelse: Se till att API-arkitekturen är lätt att förstå så att nya utvecklare snabbt kan komma igång utan problem.
- Säkerhet: Säkerhet är en av de viktigaste aspekterna. Se till att din API-arkitektur är tillräckligt säker och att den följer relevanta lagar om integritet.
Härnäst kommer vi att utforska resurser för att förbättra dina kunskaper inom API-arkitektur.
Lärresurser
#1. Bemästra API-arkitektur: Designa, driva och utveckla API-baserade system
Denna bok hjälper dig att förstå API:er och ger praktiska exempel på hur du designar, bygger och testar API:er.
Du får även lära dig att använda, konfigurera och distribuera ditt API-system. Boken täcker allt från API-gateways, servicemesh, säkerhet, TLS och OAuth2 till utveckling av befintliga system.
#2. Mjukvaruarkitektur: REST API Design – Den kompletta guiden
Om du vill lära dig mer om RESTful API:er och hur de är designade, är denna kurs i mjukvaruarkitektur något för dig.
Den behandlar autentisering, auktorisering, dokumentation av REST API:er och olika prestandatekniker för att optimera din API-design. Kursen täcker även HTTP-grunder och testverktyget Postman.
#3. REST API Design, Utveckling & Management
Denna kurs fokuserar på olika API-hanteringsplattformar, som Swagger, Apigee och Mulesoft. Kursen är lämplig för dig som vill utforska tillämpningar av REST API:er och är intresserad av att designa dem.
#4. Designa RESTful API:er: Lär dig att designa API från grunden
Den här kursen ger dig kunskap om hur du skapar ett REST API från grunden. Du får lära dig om förfrågningar, svar, API-design och operationer. Den passar bra för nybörjare som vill lära sig grunderna i REST.
Slutord
Genom att noggrant överväga integrationsbehov, prestanda, säkerhetskrav och skalbarhet, kan du välja den API-arkitektur som bäst uppfyller dina affärsmål och tekniska mål.
Om du är intresserad av mjukvarutestning kan du använda dig av de rekommenderade kurserna och resurserna.