Un’API o interfaccia di programmazione dell’applicazione è un componente essenziale della maggior parte delle architetture software. Apre la strada a diversi software o servizi per comunicare tra loro in modo efficiente.
Le API forniscono un senso di astrazione esponendo una serie di funzionalità richieste e astraendo dati sensibili o privati. L’autenticazione e l’autorizzazione ti consentono di proteggere le tue API dall’accesso non autorizzato o dalla manomissione dei dati.
Gli sviluppatori di software sfruttano varie API per creare, testare e ottimizzare i sistemi software in modo strutturato. Consente loro di interagire con un sistema software attraverso una serie di regole o protocolli predefiniti.
Sommario:
Cosa sono i gateway API?
In un sistema software, nella maggior parte dei casi, non esiste una sola API che gestisce tutti i servizi forniti da un software; piuttosto, ci sono un gruppo di API che parlano tra loro in modo collaborativo per inviare dati al client.
Un gateway API, come suggerisce il nome, funge da punto di ingresso per varie richieste API e le indirizza al loro particolare servizio API o a un microservizio. Questo trasferisce il carico per inviare più richieste API dal client al gateway API, migliorando le prestazioni del client.
Ad esempio, un’applicazione di consegna di cibo ha una serie di microservizi per ristoranti, utenti, valutazioni dei fornitori, valutazioni dei partner di consegna, algoritmi di routing, servizio di mappe e molto altro. Quindi, avrebbe molto più senso per il client, ovvero l’applicazione dell’utente finale, richiedere una singola API e quindi quel gateway API instrada le richieste ai microservizi pertinenti.
Un altro grande vantaggio che ottieni quando implementi un gateway API è la sicurezza. È possibile configurare più sistemi di autenticazione e autorizzazione per impedire agli aggressori di sfruttare le risorse.
Elementi costitutivi di un’architettura API
Esistono diversi elementi costitutivi di un’architettura API, alcuni dei quali sono elencati qui:
#1. Interfaccia dell’API
Un’interfaccia API definisce chiaramente i metodi o le funzionalità a cui è possibile accedere senza rivelarne i dettagli di implementazione. Definisce un insieme di regole e metodologie che devono essere utilizzate per recuperare o modificare le risorse.
Ad esempio, in un’API RESTful, hai metodi HTTP come GET, PUT, POST, DELETE, ecc., per interagire con le risorse.
#2. Controllori di percorso
I controller svolgono un ruolo chiave nei gateway API poiché gestiscono tutto il traffico API da più client e lo instradano a un servizio API pertinente.
Inoltre, i controllori possono anche eseguire la convalida delle richieste, la gestione delle risposte, l’autenticazione, ecc.
#3. Modelli di accesso ai dati
Ogni risorsa in un database ha un certo tipo di struttura o forma ed è meglio definire tale struttura in anticipo per scopi di convalida. È anche noto come schema. Il payload proveniente dal client può essere convalidato rispetto allo schema e quindi aggiunto al database.
Impedisce l’ingresso nel database di dati non validi o manomessi.
Componenti di un’architettura API
- Servizi API: si tratta di servizi che forniscono l’accesso a una particolare risorsa o a un insieme di risorse. Sono richiesti più servizi API in un’applicazione su larga scala. Questi servizi sono disaccoppiati l’uno dall’altro e gestiscono le risorse in modo indipendente.
- Documentazione: la documentazione dell’API è necessaria agli sviluppatori per comprendere l’uso effettivo dell’API e i metodi che espone. La documentazione può includere un elenco di endpoint, best practice, formati di richiesta, gestione degli errori, ecc.
- Analisi e monitoraggio: una dashboard di analisi è un componente chiave perché fornisce metriche come il traffico API, i tassi di errore e le prestazioni, tra molti altri approfondimenti.
Architetture di progettazione API comunemente utilizzate
REST – Trasferimento di stato rappresentativo
REST è uno stile di architettura API che utilizza il protocollo HTTP e consente la comunicazione senza stato tra il client e il server.
In REST, le risorse sono identificate da URL, che hanno endpoint specifici per ogni risorsa. REST si basa su metodi HTTP come GET, PUT, POST, ecc. per modificare e creare risorse. Le API che implementano l’architettura REST sono note come API RESTful.
SOAP – Protocollo di accesso agli oggetti semplici
SOAP è un protocollo di messaggistica basato su XML. I messaggi in SOAP sono codificati in documenti XML e possono essere trasferiti da un mittente SOAP a un destinatario SOAP. Possono esserci uno o più servizi attraverso i quali il messaggio può passare prima di raggiungere il destinatario.
La principale differenza tra SOAP e REST è che REST è un progetto architettonico che si basa su HTTP, ma SOAP è esso stesso un protocollo che può utilizzare vari protocolli sottostanti come HTTP, SMTP, ecc. Il formato dei dati di risposta in SOAP è XML.
gRPC: chiamata di procedura remota di Google
Remote Procedure Call (RPC) è una tecnica in cui una funzione su un server remoto viene chiamata da un client come se fosse chiamata localmente. gRPC è un framework open source sviluppato da Google. Utilizza proto-buffer (buffer di protocollo) che è un modo indipendente dal linguaggio per scrivere e codificare dati strutturati.
I dati nei proto-buffer vengono compilati da un compilatore gRPC, rendendolo interoperabile. Ad esempio, se il codice client è scritto in Java e il codice server in Go, i dati specificati nei proto-buffer sono compatibili con entrambi i linguaggi.
GraphQL
GraphQL è un linguaggio di query open source e runtime per la creazione di API. Consente ai client di accedere a più risorse raggiungendo un singolo punto di ingresso o endpoint. Una particolare risorsa non è legata a un particolare endpoint. Ottieni ciò che specifichi nella query di richiesta.
È necessario definire uno schema fortemente tipizzato per una particolare query e una funzione di risoluzione che verrà eseguita per tale query. Per modificare le risorse, è necessario specificare una query di mutazione in GraphQL.
Distribuzione dell’architettura API: best practice
Non importa quanto bene progetti la tua architettura API, se fallisce in produzione, è inutile. Deve fornire secondo scenari del mondo reale. Ecco alcune pratiche chiave per rendere l’architettura API pronta per la produzione:
✅ Usa il gateway API
Il gateway API aiuta nell’instradamento efficace delle query API. Un gateway API può anche gestire la sicurezza e la convalida.
✅ Eseguire test API
Prima del lancio, assicurati che la tua API sia stata sottoposta a test funzionali, di integrazione e delle prestazioni completi. I framework per i test automatizzati possono aiutare a semplificare questa procedura.
✅ Concentrati sulla scalabilità
Crea un’architettura API scalabile in grado di gestire l’aumento delle richieste di traffico. Per modificare dinamicamente il numero di istanze API in base alla domanda, considera l’utilizzo di tecniche di ridimensionamento automatico.
✅ Scegli saggiamente l’hosting
Prendi in considerazione i provider di hosting che offrono soluzioni scalabili per far fronte all’aumento del traffico e alla domanda dei clienti. Fai attenzione a funzionalità come il bilanciamento del carico, il ridimensionamento automatico e la flessibilità di assegnare più risorse se necessario.
Assicurati che il provider di hosting possa soddisfare le specifiche prestazionali della tua API, soprattutto durante i periodi di forte domanda. Inoltre, esplora le opzioni serverless se soddisfano le tue esigenze aziendali.
Come scegliere l’architettura API appropriata?
La selezione di un’architettura API dipende dalle seguenti considerazioni:
- Requisiti aziendali: analizzare gli obiettivi aziendali che devono essere raggiunti con l’API e comprendere il flusso dell’applicazione.
- Casi d’uso: porre la domanda sul motivo per cui hai bisogno di un’API in primo luogo ti aiuterà molto. Capire diversi casi d’uso ti aiuterà a progettare o selezionare meglio un’architettura API.
- Scalabilità: ancora una volta, la comprensione dei requisiti aziendali e dei casi d’uso ti aiuterà a progettare un’architettura API scalabile che sia anche performante.
- Esperienza dello sviluppatore: assicurati che l’architettura dell’API sia facile da comprendere in modo che i nuovi sviluppatori integrati possano capirla facilmente senza problemi.
- Sicurezza: probabilmente l’aspetto più importante dell’architettura API è la sicurezza. Assicurati che la tua architettura API sia sufficientemente sicura e conforme alle leggi sulla privacy.
Successivamente, esploreremo le risorse di apprendimento per migliorare le tue capacità di progettazione dell’architettura API.
Risorse di apprendimento
#1. Padroneggiare l’architettura API: progettare, gestire ed evolvere sistemi basati su API
Questo libro ti aiuterà ad apprendere i fondamenti delle API ed esplorare modi pratici per progettare, costruire e testare le API.
Ti insegna anche come utilizzare, configurare e distribuire il tuo sistema API. Questo libro copre tutto, dai gateway API, service mesh, sicurezza, TLS e OAuth2 all’evoluzione dei sistemi esistenti.
#2. Architettura software: REST API Design – La guida completa
Se sei interessato a conoscere le API RESTful e come sono progettate, questo corso sull’architettura software è per te.
Copre l’autenticazione, l’autorizzazione, la documentazione delle API REST e varie tecniche di prestazione per ottimizzare ulteriormente la progettazione dell’API. La cosa fantastica è che copre le basi HTTP e lo strumento di test dell’API Postman.
#3. Progettazione, sviluppo e gestione dell’API REST
I tutorial su varie piattaforme di gestione delle API, come Swagger, Apigee e Mulesoft, sono il momento clou di questo corso. Questo corso è rivolto a coloro che desiderano esplorare le applicazioni delle API REST e sono interessati a progettarle.
#4. Progettazione di API RESTful: impara a progettare API da zero
La creazione di un’API REST da zero è ciò che otterrai da questo corso sulla progettazione di API RESTful. Richieste, risposte, progettazione API e operazioni sono alcuni argomenti utili trattati. Se sei un principiante che sta ancora imparando le basi del REST, allora penso che dovresti farlo.
Parole finali
Puoi scegliere la migliore architettura API in base ai tuoi obiettivi aziendali e tecnici, tenendo conto delle esigenze di integrazione, delle considerazioni sulle prestazioni, dei requisiti di sicurezza e della futura scalabilità ed estensibilità.
Successivamente, dai il via alla tua carriera di test del software con questi corsi e risorse.