Najlepsze praktyki do zbudowania solidnej architektury API

API to tkanka łącząca dzisiejsze ekosystemy technologii i biznesu. Firmy, które wiedzą, jak wdrożyć tę architekturę mogą zarabiać na danych, nawiązywać dochodowe partnerstwa i otwierać nowe ścieżki innowacji i wzrostu.

Ciągle zmieniający się krajobraz rynkowy i technologiczny przyczynia się do wzrostu zainteresowania architekturą API. Ponieważ coraz większa liczba konsumentów i firm korzysta z aplikacji internetowych i mobilnych w swoich codziennych czynnościach, firmy odkrywają nowe, cenne zastosowania wcześniej odizolowanych źródeł danych. Obecnie interfejsy umożliwiają wykorzystanie danych, inspirując programistów do tworzenia nowych możliwości biznesowych i ulepszania istniejących produktów, systemów i operacji.

Również wraz ze zwiększeniem roli transformacji cyfrowej, trendy technologiczne, takie jak sztuczna inteligencja (AI), Internet rzeczy (IoT) oraz migracje dużych zasobów technologicznych z infrastruktury lokalnej do chmury przyczyniają do rozprzestrzeniania się interfejsów API. Według danych z Globalnego raportu rynkowego API Management 2022-2027 oczekuje się, że wielkość rynku zarządzania interfejsami API wzrośnie z 4,5 mld USD w 2022 r. do 13,7 mld USD do 2027 r., przy CAGR na poziomie 25,1%.

W tym dynamicznym środowisku dla wielu innowacyjnych przedsiębiorstw, ważne jest opracowywanie i wdrażanie skutecznej architektury. Obecnie właściciele firm próbujący znaleźć najlepsze praktyki w zakresie opracowywania interfejsów API stoją przed pewnymi dylematami, jakie kanały cyfrowe wybrać w celu maksymalizacji zysków. Ten artykuł omawia podwaliny zbudowania solidnej architektury, która pasowałaby do ich cyfrowej strategii biznesowej.

Czym jest architektura API?

API to skrót od Application Programming Interface. Działa jak umowa między dwoma systemami w celu udostępniania danych przy użyciu określonego języka i formatu, umożliwiając programistom komunikację z daną aplikacją. Wszystkie aplikacje, z których korzystamy na co dzień, są w pewnym sensie zasilane przez interfejsy API, stanowią niejako kręgosłup komunikacji.

Natomiast architektura API to proces określenia metodologii i procesów tworzenia i uruchamiania interfejsów API. Składają się z zestawu komponentów oraz opisu ich logicznej interakcji.

Po podjęciu decyzji dotyczącej architektury określonego API zespół techniczny tworzy bardziej szczegółowe wymagania techniczne dotyczące przyszłości interfejsu, jego poziomów, zarządzania cyklem życia i monetyzacji.

Jaką wartość ma budowanie interfejsów API?

Poniższe punkty wyjaśniają, dlaczego korzystanie z interfejsów API jest ważne dla organizacji:

• Umożliwia dostęp do danych i logiki aplikacji, które można wykorzystać do celów biznesowych.
• Usprawnia wewnętrzne procesy tworzenia oprogramowania w organizacji.
• Umożliwia interakcje między mikrousługami.
• Oferuje potężne integracje.
• Otwiera nowe możliwości rozwoju i innowacji.

Jak działa interfejs API?

Zasada działania interfejsu API jest zwykle wyrażana poprzez komunikację żądanie-odpowiedź między klientem a serwerem. Klient to dowolna aplikacja front-end, z którą użytkownik wchodzi w interakcję. Serwer odpowiada za logikę zaplecza i operacje na bazie danych. W tym scenariuszu interfejs API działa jako warstwa pośrednia między klientem a serwerem, umożliwiając wysyłanie żądań danych i odpowiedzi.

Oprogramowanie, które musi uzyskać dostęp do informacji lub funkcji z innego oprogramowania, wywołuje swoje API, określając wymagania dotyczące sposobu dostarczania danych/funkcji. Inne oprogramowanie zwraca dane/funkcje wymagane przez poprzednią aplikację. Interfejs, za pomocą którego komunikują się te dwie aplikacje, jest określony jako interfejs API.

Główne warstwy interfejsu API

Warstwa zarządzania informacją

W tej warstwie odbywa się przechowywanie danych. Zapewnia ona, że ​​interfejsy API dostarczają bazę danych w czasie rzeczywistym, w której wymagana jest dokładność, stabilność i niezawodność danych. 

Warstwa aplikacji

W tej warstwie znajdują się aplikacje obsługujące Twoją organizację. Mogą to być aplikacje mobilne lub webowe, a ich głównym celem jest przygotowanie odpowiedniego ładunku żądania i wykonanie wywołania interfejsu API do serwera zaplecza.

Warstwa integracyjna

W tej warstwie interfejs API zapewnia synchroniczny dostęp do usług pomiędzy różnymi użytkownikami i urządzeniami.

Warstwa interakcji

To najważniejsza warstwa, ponieważ w tym miejscu aplikacje klientów, programiści i użytkownicy mają szansę pracować z aplikacjami i danymi organizacji. Brama interfejsu API może wykorzystywać i agregować te usługi z innymi usługami i możliwościami. Dzięki temu można  tworzyć interfejsy API, z których mogą korzystać nowoczesne aplikacje.

Jakie są popularne protokoły interfejsów API?

Wybór protokołu interfejsu jest jedną z najważniejszych decyzji, jakie może podjąć projektant. Na decyzję wpływają względy techniczne, takie jak dostępne back-endu lub ograniczenia organizacji IT. W grę wchodzą też inne aspekty, takie jak cele biznesowe programu API oraz potrzeby i preferencje programistów. Protokoły API integrujące interfejsy programowania aplikacji z ich oprogramowaniem określają standardy użytkowania, typy używanych danych i  właściwych poleceń, które należy wydać, oraz wielu innych aspektów programowania związanych z API.

Dzisiejsze najpopularniejsze protokoły interfejsów API:

• Representational State Transfer (REST) ​​ – jest to rodzaj oprogramowania, które zapewnia dostęp do danych za pomocą jednolitego i predefiniowanego zestawu operacji. Interfejs REST API jest łatwy do skalowania i ponownego wdrażania oraz prosty do wdrożenia i integracji ze stronami internetowymi i usługami. Należy obecnie do najczęściej używanych, szczególnie w interakcjach internetowych.
• Simple Object Access Protocol (SOAP) – to interfejs, który definiuje standardową specyfikację protokołu komunikacyjnego dla wymiany komunikatów na podstawie XML. SOAP est nieco bardziej złożony niż REST, ponieważ wymaga z góry większej ilości informacji na temat bezpieczeństwa i sposobu wysyłania komunikatów. SOAP jest mniej popularny w przypadku współczesnych wymagań API, ponieważ XML jest trudny do debugowania i nie ma takiej elastyczności, jak REST.
• Graph Query Language (GraphQL) – Jest to język zapytań do baz danych i środowisko uruchomieniowe po stronie serwera dla interfejsów API opracowanych na Facebooku. Celem tego protokołu jest nadawanie priorytetów i dostarczanie użytkownikom dokładnie żądanych danych. GraphQL jest popularny wśród programistów, ponieważ wspiera tworzenie szybkich i elastycznych interfejsów API, często używany jako alternatywa dla REST.

Co wziąć pod uwagę przy wyborze architektury API?

Wybór architektury API jest ściśle powiązany z wymaganiami niefunkcjonalnymi aplikacji, które opisują kryteria jakościowe, w jakich ma działać produkt. Obejmuje to rozważenie, m.in. jakich wzorców projektowych użyć, które komponenty architektoniczne zastosować oraz w jaki sposób żądania i odpowiedzi przepływają między konsumentami a źródłami danych. Dobrze zaprojektowana architektura API jest łatwa w użyciu i utrzymaniu, skalowalna, bezpiecznie obsługuje dane i interakcje oraz można ją rozszerzać w miarę pojawiania się nowych technologii.

Podstawowe wymagania dotyczące projektowania API

Każda organizacja określa unikalne wymagania dotyczące tego, jaka powinna być architektura API. Projektowanie obejmuje planowanie złożoności, spójności i wydajności interfejsu oraz obsługi błędów i przygotowania środków zapobiegawczych.

Podczas projektowania interfejsu API należy wziąć pod uwagę następujące cele do osiągnięcia:

1. Spójność

Interfejs API powinien zachować standardy spójności, które kierują każdą interakcją aplikacji, zwiększając przejrzystość wszystkich działań. Ułatwia to również współpracę między programistami, którzy budują komponenty oprogramowania z zamiarem integracji z interfejsami API. To z kolei ułatwia opracowywanie funkcji i skraca czas wprowadzania produktu na rynek.

2. Prostota

Należy unikać wczesnych optymalizacji i nie należy wymagać zbyt dużej złożoności na początkowym etapie. Z kolei od początku istotne jest to, by interfejs API zapewniał doskonałą obsługę błędów.

3. Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo API musi być zapewnione poprzez nałożenie na nie surowych reguł. Interfejs API powinien mieć dodatkową warstwę zabezpieczeń, która zapewnia, że ​​wszystkie żądania nie są kierowane bezpośrednio do serwera. Jest to ważne, ponieważ minimalizuje ryzyko naruszenia lub nieautoryzowanego dostępu do serwera.

4. Skalowalność

Wszystkie organizacje dążą do rozszerzania swojej działalności. Oznacza to, że interfejs API powinien być zaprojektowany tak, aby umożliwiał skalowalność, czyli by mógł obsłużyć wzrost ruchu użytkowników, czy dużą ilość danych. 

5. Współpraca

API powinno zapewniać możliwość ponownego wykorzystania komponentów w tworzeniu aplikacji. Oszczędza to czas programowania i uniemożliwia programistom wykonywanie zbędnych i powtarzalnych zadań. Pomaga to również programistom skupić się na wypróbowywaniu i testowaniu nowych narzędzi, co jest bardziej wartościowe dla organizacji. 

6. Korzyści biznesowe

Cele projektowania API powinny być zgodne z celami danego biznesu. Należy zdefiniować grupę docelową, użytkowników i działania obsługiwane przez interfejs API. Aplikacje przeznaczone do wykorzystania opracowanego interfejsu powinny przynosić korzyści użytkownikom końcowym. Dzięki temu mogą przyciągać nowych klientów, a także zwiększać wartość istniejących, co wydatnie wpływa na zyski finansowe. Oprogramowanie można zintegrować też z innymi modułami organizacji, takimi jak sprzedaż i marketing, usprawniając wewnętrzne działania organizacji.

Przypadek Twilio – jak odniósł sukces dzięki integracjom API

Twilio to ciekawy przypadek startupu, który osiągnął cyfrowy sukces, koncentrując się na bardzo konkretnej potrzebie twórców aplikacji, m.in., aby skorzystać z usług operatora smartfona, takich jak głos i tekst. Obecnie firma ma swoje akcje na giełdzie, a niedawno dokonała przejęcia o wartości 3,2 miliarda dolarów. Podstawowymi produktami, które zaspokoiły to zapotrzebowanie i napędzały ten wzrost, były interfejsy API sieci Web.

Twilio określił nowy model biznesowy dla gospodarki aplikacji. Uznając, że twórcy aplikacji chcieliby usług o globalnym zasięgu, firma Twilio została sprzedawcą hurtowym interfejsów API. Przyglądając się różnym użytkownikom aplikacji, czy ich twórcom, Twilio zidentyfikował lukę, którą można wypełnić — łącząc i przyspieszając dostarczanie  usług — z korzyścią dla wszystkich członków ekosystemu. Przyspieszyło to znacznie czas dostawy oprogramowania i zwiększyło ilość korzystanie z usług operatorskich

Podsumowanie

Interfejsy API są integralną częścią współczesnego ekosystemu programistycznego, który rozszerza możliwości  biznesowe firm lub aplikacji Jednak użytkownicy aplikacji będą używać dany interfejs tylko wtedy, gdy oferuje on praktyczną dla nich wartość. Oznacza to, że nie można pominąć projektu, czynników architektonicznych i praktyk omówionych w tym artykule. Właściciele firm i interesariusze powinni podejmować świadome decyzje podczas opracowywania interfejsów API, aby zrealizować potrzeby odbiorców. Jeśli zastanawiasz się, jak wdrożyć architekturę API w swoim projekcie, porozmawiaj o tym ze specjalistami i zbuduj ją w sposób najkorzystniejszy sposób dla swojego biznesu.