REST (Representational State Transfer) は、スケーラブルで効率的かつ柔軟な Web サービスを作成するための一連の制約と設計原則を概説するために、Roy Fielding が博士論文で作成したアーキテクチャ スタイルです。 REST API (アプリケーション プログラミング インターフェイス) は、REST アーキテクチャに準拠し、主に HTTP プロトコル経由で通信する Web サービスです。これらの API は URL で表されるリソース上で動作し、クライアントとサーバーの間でデータにアクセスして操作するための標準化された方法を提供します。 REST API の人気は、そのシンプルさ、相互運用性、パフォーマンスに起因すると考えられます。
REST の原則に従うことで、開発者は、Web ブラウザー、モバイル アプリケーション、その他のシステムなどのさまざまなクライアントが簡単に利用できる Web サービスを作成できます。最適なパフォーマンスとスケーラビリティを確保するには、開発者は REST API の 6 つの基本的なルール、つまり制約を理解する必要があります。この記事では、これらの各ルールについて詳しく説明し、それらを適用して効果的かつ効率的な Web アプリケーション アーキテクチャを実現する方法を理解します。
ルール 1: ステートレス通信
REST アーキテクチャにおける最も重要なルールの 1 つは、クライアントとサーバー間の通信がステートレスでなければならないということです。これは、クライアントからサーバーへの各リクエストには、以前の対話で保存された情報に依存せずに、サーバーがリクエストされた操作を実行するために必要なすべての情報が含まれている必要があることを意味します。ステートレス通信には、RESTful API 設計の重要なコンポーネントとなるいくつかの利点があります。
- スケーラビリティ:サーバーはリクエスト間でクライアントの状態を維持する必要がないため、より多くの同時ユーザーを処理し、需要の増加に迅速に適応できます。
- 堅牢性:ステートレス リクエストは、失われたコンテキスト情報を再作成または回復する必要がないため、サーバー障害がクライアントに与える影響を最小限に抑えます。クライアントは、以前の対話への依存関係を気にせずに、同じリクエストを単純に再試行できます。
- 効率:ステートレス通信は、リソースを消費する状態管理を回避することで、サーバー リソースの使用効率が向上し、API のレイテンシーとパフォーマンスが向上します。
REST API でステートレス通信を確保するには、次のガイドラインに従ってください。
- サーバーがリクエストを独立して処理できるように、認証トークン、識別子、データ ペイロードなどの必要な情報をすべて各 API リクエストに含めます。
- クライアント固有の状態をサーバーに保存することは避けてください。セッション管理要件にクライアント側のストレージを利用します。
- リクエスト間の依存関係を最小限に抑えてフォールトトレランスを向上させ、クライアントの実装を簡素化します。
ルール 2: キャッシュ可能性と階層化システム
キャッシュ可能性と階層化システムは、効果的かつ効率的な RESTful API 設計に貢献する 2 つの相互関連する概念です。
キャッシュ可能性
REST API は、パフォーマンスを向上させるために、応答のキャッシュを容易にする必要があります。応答データをキャッシュすることにより、クライアントは後続の要求の待ち時間を短縮し、サーバーの負荷を最小限に抑え、ネットワーク上のトラフィックを減らすことができます。キャッシュ可能性をサポートするには:
- Cache-Control、Expires、ETag などのキャッシュ関連の HTTP ヘッダーを API 応答に含めます。
- リソースに一意で一貫した URL が設定されていることを確認し、クライアントのキャッシュ内にエントリが重複する可能性を減らします。
階層化システム
階層化されたシステム アーキテクチャでは、一般的な n 層 Web アプリケーションのユーザー インターフェイス、ビジネス ロジック、データ アクセス層などのさまざまな層に関心が分離されます。 REST API では、階層化システムを実装すると、キャッシュ可能性、セキュリティ、および管理性を強化できます。
- キャッシュ可能性の向上:キャッシュ層をアプリケーション ロジックから分離することで、開発者はキャッシュ動作を微調整してその利点を最大化できます。
- セキュリティの強化:レイヤはセキュリティ メカニズムをカプセル化できるため、アクセスの制御が向上し、責任の健全な分離が保証されます。
- 管理性の向上:コンポーネントを整理して分離することで、階層化されたシステムにより、API のメンテナンス、デバッグ、進化が簡素化されます。 REST API を設計するときは、適切なキャッシュ サポートとともにこれらの利点を活用するために、階層化されたシステム アーキテクチャを組み込むことを検討してください。
追加レイヤーのパフォーマンスへの影響を評価し、パフォーマンス、構成、および使いやすさのバランスを取ることを忘れないでください。
ルール 3: 標準メソッドと統一インターフェイスの使用
RESTful API 設計の重要な側面の 1 つは、統一インターフェイスの遵守です。これには、API リクエストを処理するための一貫した規則と標準 HTTP メソッドの使用が含まれます。これらの標準に準拠することで、開発者は API の実装と保守の複雑さを大幅に軽減できます。 REST API は、さまざまなアクションに次の標準 HTTP メソッドを利用する必要があります。
-
GET: リソースまたはリソースのコレクションを取得します。 -
POST: 新しいリソースを作成するか、処理のためにデータを送信します。 -
PUT: 既存のリソースを新しいデータに置き換えることによって完全に更新します。 -
PATCH: 特定の変更を加えてリソースを部分的に更新します。 -
DELETE: リソースを削除します。
これらの標準メソッドは各操作を明確に理解し、クライアントとサーバー間の相互運用性を促進します。信頼性と一貫性のある操作を実現するには、各アクションの正しい方法を確保することが不可欠です。さらに、統一されたインターフェイスによりエラーとステータス コードの処理が合理化され、クライアントは明確で一貫したフィードバックを確実に得ることができます。 RESTful API を構築する場合、次のような正確で有益な HTTP ステータス コードを返すことが重要です。
- 2xx – 成功:リクエストは正常に受信され、理解され、受け入れられました。
- 3xx – リダイレクト:リクエストは、リクエストを完了するためにさらにアクションを実行する必要があります。
- 4xx – クライアント エラー:リクエストの構文が間違っているか、リクエストを実行できません。
- 5xx – サーバー エラー:サーバーは、一見有効なリクエストを実行できませんでした。
これらのステータス コードはリクエストの結果を明確に示し、クライアントがエラーと成功ケースを適切に処理できるようにします。
ルール 4: HATEOAS - アプリケーション状態のエンジンとしてのハイパーメディア
HATEOAS (アプリケーション状態のエンジンとしてのハイパーメディア) は、RESTful API 設計における重要な制約であり、リソースがハイパーメディア リンクを通じて相互接続されることを保証します。クライアントがこれらのリンクに従って API をナビゲートできるようにすることで、利用可能なリソースとアクションを理解し、発見することが容易になります。 REST API に HATEOAS を実装すると、次のような利点があります。
- 自己記述的:リソース内のハイパーメディア リンクは、意味のあるコンテキストを提供し、クライアントがリソースと対話し、どのアクションが可能であるかをガイドします。
- 検出可能性の向上: API 応答内にリンクを含めることで、クライアントはハードコードされた URL を必要とせずに関連リソースやアクションを検出できるようになり、クライアントと API 間の結合が軽減されます。
- 拡張性の向上:ハイパーメディア駆動の API は、既存のクライアントを壊すことなく新しいリソースやアクションを追加できるため、より柔軟になり、時間の経過とともに API を進化させることが容易になります。
HATEOAS を REST API に組み込むには、関連するハイパーメディア リンクをリソース表現に含め、標準化されたメディア タイプを使用してリンク関係を伝えます。たとえば、次のように_linksプロパティを使用してリンクをJSONペイロードに埋め込むことができます。
{
「注文ID」: 12345、
"合計金額": 99.99、
"_リンク": {
「自分」: {
"href": "https://api.example.com/orders/12345"
}、
"お客様"： {
"href": "https://api.example.com/customers/54321"
}
}
}
HATEOAS を適切に実装すると、REST API がより動的になり、クライアントは広範な事前知識を必要とせずに、利用可能なリソースとアクションを探索および操作できるようになります。
ルール 5: コード オン デマンドのサポート
コード オン デマンドは REST API のオプションの制約であり、サーバーがリソースに対して特定のアクションを実行するためのアプリケーション ロジックを提供できるようになります。常に適用できるわけではありませんが、特定のシナリオでは柔軟性と拡張性が向上します。コード オン デマンドの主な利点は、実行可能コードをサーバーからクライアントに転送できることで、クライアントがそのコードを実行して、要求されたアクションを実行できるようになります。これにより、クライアント側で必要なハードコーディングの量が削減されるだけでなく、クライアントに大幅な更新を必要とせずに API の機能を拡張するのにも役立ちます。コード オン デマンドの一般的な使用例には次のようなものがあります。
- フォームの入力フィールドにクライアント側の検証ロジックを提供します。
- サーバーから取得したデータを変換または処理するためのカスタム ロジックを読み込みます。
- サーバー駆動ロジックに基づいてユーザー インターフェイスを動的に更新します。
コード オン デマンドを実装するには、JavaScript や TypeScript などの一般的なクライアント側スクリプト言語の使用を検討してください。コードは、API 応答の一部として配信したり、Web ページに埋め込んだり、外部スクリプトとしてロードしたりできます。コード オン デマンドはさらなる柔軟性を提供しますが、潜在的なセキュリティ リスクももたらし、クライアント実装の複雑さも増大します。したがって、利点が潜在的な欠点を上回る状況で、賢明に使用する必要があります。
REST API の 6 つの基本ルールを理解して適用することは、効率的でスケーラブルで強力な Web アプリケーション アーキテクチャを開発するために不可欠です。これらのベスト プラクティスに従うことで、API の使用、保守、拡張が容易になります。
ルール 6: 明確で一貫した命名規則
明確で一貫した命名規則を適用することは、開発者にとって REST API を理解しやすく、ナビゲートしやすいものにするために重要です。命名規則に一貫性がない場合、クライアントが混乱し、API の使用方法の習得に時間がかかる可能性があります。確立されたルールとパターンに従うことで、RESTful API が予測可能になり、開発が迅速化され、広く採用されるようになります。
REST API の命名規則を設計する際に従うべき重要なガイドラインをいくつか示します。
- リソース名詞を使用する:特定のアクションではなく、公開するリソースとその関係に焦点を当てます。リソースのコレクションを表すには複数の名詞 (/products、/users など) を使用し、動詞 (/getProducts、/createUser など) の使用は避けてください。
- URL をシンプルかつ予測可能に保つ:リソースの階層を使用して関係を表現し (/users/{id}/orders など)、クライアントが直感的で理解しやすい URL を設計します。
これらの基本に加えて、一貫した命名規則を確保するためのベスト プラクティスがいくつかあります。
- 小文字を使用する:リソース名と属性に小文字を使用して、API の大文字と小文字を区別しないようにします。これにより、エラーの可能性が減り、URL の読み書きが容易になります。
- 必要に応じてリソースをネストする:リソースに親子関係がある場合、このネストをスラッシュを使用して URL 構造に反映します (例: /users/{id}/orders)。
- 単語を区切るにはハイフンを使用します。リソース名と属性では、ハイフン (-) を使用して単語を区切ることで読みやすくします (例: /product-categories)。
- 不必要な略語を避ける:リソースとその属性には明確で説明的な名前を使用します。短くあいまいな名前は混乱を招き、API を使用する開発者の学習曲線を長くする可能性があります。
これらのガイドラインに従うことで、理解しやすく操作しやすい REST API を作成し、開発者にとってポジティブなエクスペリエンスを保証し、導入を促進することができます。
RESTful API ルールをAppMasterプラットフォームに適用する
AppMasterでは、Web、モバイル、バックエンド アプリケーションを構築する際に、REST API 設計のベスト プラクティスに従うことの重要性を理解しています。当社のノーコードプラットフォームを使用すると、REST API の 6 つのルールに従って、拡張性と効率性の高いアプリケーションを生成できます。これにより、クライアントは強力なアプリケーションを構築し、開発時間を短縮し、技術的負債を排除することができます。
RESTful API ルールがAppMasterプラットフォーム内でどのように適用されるかを次に示します。
- ステートレス通信: AppMaster顧客の設計から生成されたサーバーendpointsがクライアント コンテキストから独立していることを保証することで、ステートレス通信を促進します。これにより、Web サービスの拡張と増加するリクエストの処理が容易になります。
- キャッシュ可能性と階層化システム: AppMasterクライアントがキャッシュ メカニズムを使用できるようにすることで、キャッシュ可能性とシステム アーキテクチャへの階層化アプローチを促進します。これにより、パフォーマンスが最適化され、サーバーの負荷が軽減されます。
- 標準メソッドと統一インターフェイスの使用: AppMasterサーバーendpointsを生成する際に、統一インターフェイスと標準 HTTP メソッドの原則に従います。これにより、開発者は生成された API を理解しやすくなり、統合の複雑さが軽減されます。
- HATEOAS – アプリケーション状態のエンジンとしてのハイパーメディア: AppMasterアプリケーション生成時に HATEOAS 原則を組み込んでおり、リソースがリンクを通じて相互接続されていることを保証します。これにより、クライアントはリソース間を簡単に移動し、必要に応じて API を拡張できるようになります。
- コード オン デマンドのサポート:顧客がコンパイルされたアプリケーションを取得できる Business+ サブスクリプション、またはソース コードにアクセスできる Enterprise サブスクリプションを提供することで、 AppMasterコード オン デマンドをサポートします。これにより、顧客は必要に応じてアプリケーションをオンプレミスでホストできるようになります。
- 明確で一貫した命名規則: AppMasterアプリケーション生成プロセスにおいて明確で一貫した命名規則を促進し、開発者が API を簡単に理解して操作できるようにします。これにより、開発者のエクスペリエンスが向上し、開発時間が短縮されます。
REST API の 6 つのルールに従うことは、スケーラブルで効率的な Web アプリケーションを作成するために不可欠です。これらのベスト プラクティスに対するAppMasterの取り組みは、クライアントが今日の競争市場で優位性を維持しながら、強力で保守可能なアプリケーションを開発できるように支援します。 AppMaster 、直観的で強力なno-codeプラットフォームを備えており、企業は品質やパフォーマンスを犠牲にすることなくアプリケーション開発プロセスを合理化できます。
