Giao diện lập trình ứng dụng hoặc API là một thành phần thiết yếu của hầu hết các kiến trúc phần mềm. Nó cho phép các chương trình hoặc dịch vụ khác nhau giao tiếp hiệu quả.
API mang lại cảm giác trừu tượng bằng cách hiển thị một loạt các tính năng cần thiết và trừu tượng hóa dữ liệu nhạy cảm hoặc riêng tư. Xác thực và ủy quyền giúp bảo mật API khỏi truy cập trái phép hoặc thao tác dữ liệu.
Các nhà phát triển phần mềm sử dụng nhiều API khác nhau để xây dựng, thử nghiệm và tối ưu hóa hệ thống phần mềm theo cách có cấu trúc. Nó cho phép họ tương tác với hệ thống phần mềm bằng cách sử dụng một bộ quy tắc hoặc giao thức được xác định trước.
Cổng API là gì?
Trong một hệ thống phần mềm, trong hầu hết các trường hợp, không chỉ có một API xử lý mọi dịch vụ do phần mềm cung cấp; đúng hơn, có một số API giao tiếp với nhau để gửi dữ liệu đến máy khách.
API Gateway, như tên cho thấy, hoạt động như một điểm truy cập cho các yêu cầu API khác nhau và định tuyến chúng đến một dịch vụ API hoặc vi dịch vụ cụ thể. Điều này chuyển gánh nặng gửi nhiều yêu cầu API từ máy khách đến Cổng API, cải thiện hiệu suất của máy khách.
Ví dụ: một ứng dụng giao đồ ăn có nhiều vi dịch vụ dành cho nhà hàng, người dùng, xếp hạng nhà cung cấp, xếp hạng nhà cung cấp, thuật toán định tuyến, hỗ trợ bản đồ, v.v. Vì vậy, sẽ hợp lý hơn nhiều nếu máy khách, tức là ứng dụng của người dùng cuối, yêu cầu một API duy nhất và sau đó cổng API đó định tuyến các yêu cầu đến các dịch vụ vi mô thích hợp.
Một lợi ích tuyệt vời khác mà bạn nhận được khi triển khai Cổng API là tính bảo mật. Bạn có thể thiết lập nhiều hệ thống xác thực và ủy quyền để ngăn chặn kẻ tấn công khai thác tài nguyên của bạn.
Khối xây dựng kiến trúc API
Có một số khối xây dựng của kiến trúc API, một số khối được liệt kê ở đây:
# 1. API
API xác định rõ ràng các phương thức hoặc chức năng có thể được truy cập mà không tiết lộ chi tiết về việc triển khai chúng. Xác định một bộ quy tắc và phương pháp nên được sử dụng để truy xuất hoặc sửa đổi tài nguyên.
Ví dụ: API RESTful cung cấp các phương thức HTTP như GET, PUT, POST, DELETE, v.v. để tương tác với các tài nguyên.
#2. Bộ điều khiển tuyến đường
Bộ điều khiển đóng vai trò quan trọng trong các cổng API vì chúng xử lý tất cả lưu lượng API từ nhiều máy khách và định tuyến nó đến dịch vụ API thích hợp.
Ngoài ra, bộ điều khiển cũng có thể thực hiện xác minh yêu cầu, xử lý phản hồi, xác thực, v.v.
#3. Mô hình truy cập dữ liệu
Mỗi tài nguyên trong cơ sở dữ liệu có một loại cấu trúc hoặc hình dạng cụ thể và tốt hơn là bạn nên xác định trước cấu trúc này để xác thực. Nó còn được gọi là một kế hoạch. Tải trọng từ khách hàng có thể được xác thực dựa trên lược đồ và sau đó được thêm vào cơ sở dữ liệu.
Ngăn chặn việc nhập dữ liệu không hợp lệ hoặc bị sửa đổi vào cơ sở dữ liệu.
Thành phần kiến trúc API
- Dịch vụ API: Đây là những dịch vụ cung cấp quyền truy cập vào một tài nguyên hoặc bộ tài nguyên cụ thể. Một ứng dụng quy mô lớn yêu cầu nhiều dịch vụ API. Các dịch vụ này tách biệt với nhau và quản lý tài nguyên một cách độc lập.
- Tài liệu: Tài liệu API là điều cần thiết để các nhà phát triển hiểu được cách sử dụng hiệu quả của API và các phương pháp mà nó đưa ra. Tài liệu có thể bao gồm danh sách các điểm cuối, các phương pháp hay nhất, định dạng yêu cầu, xử lý lỗi, v.v.
- Phân tích và giám sát: Trang tổng quan phân tích là một thành phần quan trọng vì nó cung cấp các số liệu như lưu lượng API, tỷ lệ lỗi và hiệu suất cùng nhiều thông tin chi tiết khác.
Kiến trúc thiết kế API thường được sử dụng
REST – chuyển trạng thái đại diện
REST là một kiểu kiến trúc API sử dụng giao thức HTTP và cho phép giao tiếp không trạng thái giữa máy khách và máy chủ.
Trong REST, tài nguyên được xác định bằng các URL có điểm cuối cụ thể cho từng tài nguyên. REST dựa vào các phương thức HTTP như GET, PUT, POST, v.v. để sửa đổi và tạo tài nguyên. Các API triển khai kiến trúc REST được gọi là API RESTful.
SOAP – Một giao thức đơn giản để truy cập các đối tượng
SOAP là một giao thức truyền thông dựa trên XML. Thông báo SOAP được mã hóa trong tài liệu XML và có thể được gửi từ người gửi SOAP đến người nhận SOAP. Có thể có một hoặc nhiều dịch vụ mà tin nhắn có thể đi qua trước khi đến được người nhận.
Sự khác biệt chính giữa SOAP và REST là REST là một thiết kế kiến trúc dựa trên HTTP, nhưng bản thân SOAP là một giao thức có thể sử dụng nhiều giao thức cơ bản khác nhau như HTTP, SMTP, v.v. Định dạng dữ liệu phản hồi trong SOAP là XML.
gRPC – Cuộc gọi thủ tục từ xa của Google
Cuộc gọi thủ tục từ xa (RPC) là một kỹ thuật trong đó một chức năng trên máy chủ từ xa được máy khách gọi ra như thể nó được gọi cục bộ. gRPC là một nền tảng nguồn mở được phát triển bởi Google. Nó sử dụng bộ đệm proto (bộ đệm giao thức), đây là một cách độc lập với ngôn ngữ để lưu trữ và mã hóa dữ liệu có cấu trúc.
Dữ liệu trong bộ đệm proto được trình biên dịch gRPC biên soạn, làm cho chúng tương thích. Ví dụ: nếu mã máy khách được viết bằng Java và mã máy chủ bằng Go thì dữ liệu được chỉ định trong bộ đệm nguyên mẫu sẽ tương thích với cả hai ngôn ngữ.
GraphQL
GraphQL là ngôn ngữ truy vấn và thời gian chạy nguồn mở để xây dựng API. Cho phép khách hàng truy cập nhiều tài nguyên bằng cách nhấn vào một điểm vào hoặc điểm cuối duy nhất. Tài nguyên được chỉ định không được liên kết với điểm cuối được chỉ định. Bạn nhận được những gì bạn chỉ định trong truy vấn yêu cầu.
Bạn cần xác định một lược đồ được định kiểu mạnh cho một truy vấn cụ thể và một hàm thông dịch sẽ được thực thi cho truy vấn đó. Để sửa đổi tài nguyên, có một truy vấn đột biến cần được chỉ định trong GraphQL.
Triển khai kiến trúc API – các phương pháp hay nhất
Cho dù bạn thiết kế kiến trúc API của mình tốt đến đâu, nếu nó không thành công trong quá trình sản xuất thì nó cũng vô dụng. Phải giao hàng theo kịch bản thực tế. Dưới đây là một số phương pháp thực hành chính để chuẩn bị kiến trúc API cho sản xuất:
✅ Sử dụng Cổng API
Cổng API giúp bạn định tuyến các yêu cầu API một cách hiệu quả. Cổng API cũng có thể hỗ trợ bảo mật và xác thực.
✅ Thực hiện kiểm tra API
Trước khi đi vào hoạt động, hãy đảm bảo rằng API của bạn đã vượt qua các bài kiểm tra toàn diện về chức năng, tích hợp và hiệu suất. Khung kiểm tra tự động có thể giúp hợp lý hóa quá trình này.
✅ Tập trung vào khả năng mở rộng
Tạo kiến trúc API có thể mở rộng để có thể đáp ứng nhu cầu lưu lượng truy cập ngày càng tăng. Để thay đổi linh hoạt số lượng phiên bản API dựa trên nhu cầu, hãy cân nhắc sử dụng kỹ thuật tự động điều chỉnh quy mô.
✅ Chọn hosting một cách khôn ngoan
Hãy xem xét các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ cung cấp các giải pháp có thể mở rộng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của khách hàng và lưu lượng truy cập. Tìm kiếm các tính năng như cân bằng tải, tự động thay đổi quy mô và tính linh hoạt để phân bổ nhiều tài nguyên hơn khi cần.
Đảm bảo nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có thể đáp ứng các thông số hiệu suất API của bạn, đặc biệt là trong thời điểm có nhu cầu cao. Đồng thời khám phá các tùy chọn không có máy chủ nếu phù hợp với nhu cầu kinh doanh của bạn.
Làm cách nào để chọn kiến trúc API phù hợp?
Việc lựa chọn kiến trúc API phụ thuộc vào những điều sau:
- Yêu cầu kinh doanh: Phân tích các mục tiêu kinh doanh phải đạt được với API và hiểu luồng ứng dụng.
- Các trường hợp sử dụng: Việc hỏi tại sao bạn cần API sẽ giúp ích cho bạn rất nhiều. Việc tìm kiếm các trường hợp sử dụng khác nhau sẽ giúp bạn thiết kế tốt hơn hoặc chọn kiến trúc API.
- Khả năng mở rộng: Việc hiểu lại các yêu cầu kinh doanh và trường hợp sử dụng của bạn sẽ giúp bạn thiết kế kiến trúc API có thể mở rộng một cách hiệu quả.
- Trải nghiệm của nhà phát triển: Đảm bảo kiến trúc API dễ hiểu để các nhà phát triển mới, đã đăng ký có thể dễ dàng hiểu nó mà không gặp vấn đề gì.
- Bảo mật: Có lẽ khía cạnh quan trọng nhất của kiến trúc API là bảo mật. Đảm bảo kiến trúc API của bạn đủ an toàn và tuân thủ các quy định về quyền riêng tư.
Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét các tài nguyên đào tạo để cải thiện kỹ năng thiết kế kiến trúc API của bạn.
Phương pháp giáo dục
# 1. Nắm vững kiến trúc API: thiết kế, vận hành và phát triển các hệ thống dựa trên API
Cuốn sách này sẽ giúp bạn tìm hiểu những kiến thức cơ bản về API và tìm hiểu những cách thực tế để thiết kế, xây dựng và thử nghiệm API.
Nó cũng dạy bạn cách vận hành, định cấu hình và triển khai hệ thống API. Cuốn sách này bao gồm mọi thứ từ cổng API, lưới dịch vụ, bảo mật, TLS và OAuth2 cho đến sự phát triển của các hệ thống hiện có.
#2. Kiến trúc phần mềm: Thiết kế API REST – Hướng dẫn đầy đủ
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về API RESTful và cách thiết kế chúng, khóa học kiến trúc phần mềm này là dành cho bạn.
Bao gồm xác thực, ủy quyền, ghi lại API REST và các kỹ thuật hiệu suất khác nhau để tối ưu hóa hơn nữa thiết kế API của bạn. Điều tuyệt vời là nó bao gồm những kiến thức cơ bản về HTTP và công cụ kiểm tra API Postman.
#3. Thiết kế, phát triển và quản lý REST API
Điểm nổi bật chính của khóa học này là các hướng dẫn về các nền tảng quản lý API khác nhau như Swagger, Apigee và Mulesoft. Khóa học này dành cho những ai muốn tìm hiểu về các ứng dụng API REST và quan tâm đến kiến trúc của chúng.
#4. Thiết kế API RESTful: tìm hiểu cách thiết kế API từ đầu
Xây dựng API REST từ đầu là những gì bạn sẽ nhận được trong khóa học Thiết kế API RESTful này. Yêu cầu, phản hồi, thiết kế API và vận hành là một số chủ đề hữu ích được đề cập. Nếu bạn là người mới bắt đầu vẫn đang học những điều cơ bản về REST, tôi nghĩ bạn nên làm điều này.
những từ cuối
Bạn có thể chọn kiến trúc API tốt nhất theo mục tiêu kinh doanh và kỹ thuật của mình, có tính đến nhu cầu tích hợp, cân nhắc về hiệu suất, yêu cầu bảo mật cũng như khả năng mở rộng và mở rộng trong tương lai.
Sau đó hãy bắt đầu sự nghiệp kiểm thử phần mềm của bạn với các khóa học và tài nguyên này.
