REST API のベスト プラクティス

最新のソフトウェア開発の分野では、強力で効率的なアプリケーションを作成できるかどうかは、多くの場合、Web API の習得にかかっています。 Representational State Transfer (REST) は、ソフトウェア システムのさまざまなコンポーネント間のシームレスな通信を促進する API の設計と構築の基礎として登場しました。 REST の優雅さは、そのシンプルさと基本的なアーキテクチャ原則の遵守にあり、開発者はスケーラブルで保守性が高く、相互運用可能な API を作成できます。

しかし、 REST APIの可能性を最大限に活用するには、その基本原理を理解するだけでは不十分です。効率的なデータ交換とユーザー エクスペリエンスの向上に貢献する高品質の API を作成するには、その設計、実装、メンテナンスを管理するベスト プラクティスを深く掘り下げる必要があります。このブログ記事では、ソフトウェア開発の取り組みを新たな高みに引き上げる、重要な REST API のベスト プラクティスを明らかにします。

認証と認可

REST API を設計する場合、リソースのセキュリティを確保することが最も重要です。認証と認可は、API を不正アクセスや悪用から保護するために考慮する必要がある 2 つの重要な側面です。ここでは、効果的な認証および認可メカニズムを実装するためのさまざまな戦略について説明します。

認証

認証は、API にアクセスしようとしているユーザーを識別するプロセスです。効果的な認証メカニズムでは、API のリソースへのアクセスを許可する前に、ユーザーの ID を検証する必要があります。 RESTful API で一般的に使用される認証スキームには、Basic 認証、API キー、OAuth 2.0、およびJSON Web Token (JWT) が含まれます。

• 基本認証:基本認証では、クライアントはAuthorizationヘッダーを介して、base64 でエンコードされたユーザーの資格情報 (ユーザー名とパスワード) を送信します。この方法は実装が簡単ですが、特に暗号化されていない接続を介して送信される場合、転送中に認証情報が傍受される可能性があるため、安全性は低くなります。
• API キー: API キーは各ユーザーまたはアプリケーションに割り当てられる一意のトークンであり、通常は各 API リクエストのクエリ パラメーターまたはヘッダーとして渡されます。これは、機密性の低いデータと単純な認証要件を含むパブリック API に適しています。基本認証よりも安全ですが、OAuth 2.0 や JWT などのより高度なスキームに見られるきめ細かい制御は提供されません。
• OAuth 2.0: OAuth 2.0 は、API への安全な委任アクセスのために広く使用されている標準です。これにより、ユーザーの役割がアプリケーションから分離され、アプリケーションがユーザーの資格情報を必要とせずにユーザーの代わりに動作できるようになります。 OAuth 2.0 は、さまざまなシナリオに応じてさまざまな許可タイプ (認可コード、暗黙的、パスワード、クライアント資格情報など) を提供します。
• JSON Web Token (JWT): JWT は、当事者間でクレームを安全に表現するためのコンパクトな自己完結型の方法です。多くの場合、OAuth 2.0 とともに使用され、セキュリティ層が追加されます。 JWT を使用すると、ロールや権限など、認証されたユーザーに関する詳細情報をトークン自体に含めることができます。トークンはサーバーによって署名され、オプションで暗号化され、改ざん防止とデータの機密性が保証されます。

認可

承認は、ユーザーのロールまたは権限に基づいて特定のリソースへのアクセスを許可または拒否するプロセスです。これは認証が成功した後に行われ、ユーザーが API でできることとできないことを制御するために不可欠です。ロールベースのアクセス制御 (RBAC) と属性ベースのアクセス制御 (ABAC) は、認可を実装するための 2 つの一般的な方法です。

• ロールベースのアクセス制御 (RBAC): RBAC では、アクセス許可がロールに関連付けられ、ユーザーには責任に基づいてロールが付与されます。 RBAC は実装と管理が比較的簡単で、ほとんどのアプリケーションに適しています。
• 属性ベースのアクセス制御 (ABAC): ABAC は、追加のユーザー属性、アクセスされるリソース、または環境を考慮して、より詳細なアクセス制御の決定を行うことによって RBAC を拡張します。 ABAC は RBAC よりも柔軟ですが、実装と管理がより複雑です。

バージョン管理と非推奨

API が進化するにつれて、既存のクライアントに影響を与える可能性のある重大な変更を導入する必要が生じる可能性があります。 API のバージョン管理は、下位互換性を維持し、API を使用するユーザーのスムーズな移行のために重要です。 REST API をバージョン管理するための 3 つの主な戦略は、URI バージョニング、ヘッダー バージョニング、およびコンテンツ ネゴシエーション (ヘッダーの受け入れ) です。

1. URI のバージョニング:これは最も簡単なアプローチであり、URI にバージョン番号を直接含めます。たとえば、 https://api.example.com/v1/usersおよびhttps://api.example.com/v2/usersです。 URI のバージョン管理は実装と理解が簡単ですが、URI は一意のリソースを表す必要があるという REST 原則に違反します。
2. ヘッダーのバージョン管理:このアプローチでは、API バージョンはX-API-Version: 1やX-API-Version: 2のカスタム ヘッダーで指定されます。ヘッダーのバージョン管理は、URI のバージョン管理よりも煩わしさが少なく、URI をクリーンに保ちますが、クライアントにとっては直感的ではない可能性があります。
3. コンテンツ ネゴシエーション (Accept ヘッダー):この方法では、標準のAcceptヘッダーを利用して、メディア タイプで必要なバージョンを指定します。たとえば、 Accept: application/vnd.example.api-v1+json 。これは、他のアプローチよりも REST 原則に厳密に従っていますが、クライアントにとって使用および解釈が面倒になる可能性があります。

選択したバージョン管理戦略に関係なく、変更がある場合は事前にクライアントに通知し、新しいバージョンへの移行に関する明確な文書を提供することが重要です。古い API バージョンのサポート タイムラインを定義する明確な非推奨ポリシーを確立し、クライアントが最新バージョンにアップグレードして潜在的な問題を回避することを奨励します。

キャッシュ戦略

キャッシュは、サーバーの負荷を軽減し、リクエストの待ち時間を短縮し、帯域幅の使用量を最小限に抑えて、RESTful API のパフォーマンスを最適化するために不可欠な手法です。 API に適切なキャッシュ メカニズムを実装すると、ユーザー エクスペリエンスとシステム効率の大幅な向上につながる可能性があります。以下に、使用できる一般的なキャッシュ手法をいくつか示します。

• HTTP キャッシュ: ETag 、 Last-Modified 、 Cache-Controlなどの標準 HTTP ヘッダーを利用して、API のキャッシュ動作を制御します。これらのヘッダーは、リソースの鮮度に関する情報を提供し、条件付きリクエストを有効にすることで、クライアントがキャッシュを管理するのに役立ちます。
• サーバー側のキャッシュ:頻繁にアクセスされるリソースをサーバー側のメモリまたは他のキャッシュ システム (Redis、Memcached など) に保存します。これにより、高価なデータベース クエリやリソースを大量に消費する操作の必要性が大幅に減り、応答時間が短縮されます。
• コンテンツ配信ネットワーク (CDN): CDN は、世界中に分散されたエッジ サーバー上にリソース表現をキャッシュし、キャッシュされたリソースの最も近いコピーをクライアントに提供して、遅延を最小限に抑えます。 CDN は、地理的に大規模なユーザー ベースと大量のコンテンツ配信ニーズがある API に特に役立ちます。
• アプリケーション レベルのキャッシュ:アプリケーション レベルでのキャッシュにより、冗長な計算とコストのかかる操作を最小限に抑え、API パフォーマンスをさらに最適化できます。この手法では、キャッシュの整合性と最新性を維持するためにアプリケーション内にカスタム ロジックが必要になる場合があります。

効果的なキャッシュ戦略を実装すると、REST API のパフォーマンスとスケーラビリティを大幅に向上させることができます。 API の特定の要件を評価して、ニーズに最も適した手法を決定します。

エラー処理と検証

効果的なエラー処理と入力検証は、REST API を設計する際の重要なコンポーネントです。これらの実践により、開発者のエクスペリエンスが向上し、API の信頼性と保守性が向上します。

一貫性のある意味のある HTTP ステータス コード

REST の主な原則の 1 つは、適切な HTTP ステータス コードを使用して API 呼び出しの結果を示すことです。 API 応答に標準化された HTTP ステータス コードを採用すると、クライアントは応答ペイロードを深く掘り下げることなく、応答の性質を理解しやすくなります。一般的な HTTP ステータス コードには次のものがあります。

• 200 OK:リクエストが成功したことを示します。
• 201 Created:新しいリソースが正常に作成されたことを示します。
• 204 コンテンツなし:要求が成功し、返される追加コンテンツがないことを示します。
• 400 Bad Request:クライアントからの不正な入力または無効な入力を示します。
• 401 Unauthorized:認証資格情報が欠落しているか、正しくないことを示します。
• 403 Forbidden:要求されたリソースへのアクセス権が不十分であることを示します。
• 404 Not Found:要求されたリソースが見つからなかったことを示します。
• 500 内部サーバー エラー:一般的なサーバー側のエラーを示します。

説明的なエラーメッセージ

開発者が問題を理解して解決できるように、エラーが発生したときに説明的なエラー メッセージを提供することが重要です。エラーの原因となっている特定のフィールド、エラーの理由、推奨される解決策などの情報を含めます。例えば：

 { "error": { "status": 400, "message": "Invalid email address", "field": "email", "suggestion": "Please provide a valid email address" } }

入力の検証

API レベルで入力を検証すると、不正なデータがシステムに入力されて予期しない問題が発生するのを防ぐことができます。サーバー側検証を実装して、クライアントから受け取った入力が必要な基準を満たしていることを検証します。たとえば、必須フィールドが欠落していないか、データ型が予期された形式と一致しているかどうかを確認します。検証が失敗した場合は、適切な HTTP ステータス コードを含む説明的なエラー メッセージを返します。

スロットルとレート制限

スロットリングとレート制限は、悪用を防止し、過度の負荷から API を保護し、公正な使用を保証するために不可欠な方法です。これらは、リソースの保存、API のパフォーマンスと安定性の向上、DDoS などの悪意のある攻撃からの保護に役立ちます。

API レート制限

API レート制限は、クライアントが特定の時間枠内に実行できる API リクエストの数を制限します。一般的な戦略には次のようなものがあります。

• 固定ウィンドウ:時間ウィンドウ内で固定数のリクエストを許可します (たとえば、1 時間あたり 1000 リクエスト)。
• スライディング ウィンドウ:各リクエストの後にウィンドウを継続的に更新することで、連続的な時間枠を実装します。たとえば、呼び出しごとにウィンドウを更新し、1 時間あたり 1000 件のリクエストを実行します。
• バケット (トークン) ベース:固定数のトークンをクライアントに割り当て、リクエストごとに消費されます。トークンが不足すると、クライアントは追加のリクエストを行う前に、トークンが補充されるまで待つ必要があります。

API スロットリング

API スロットリングは、リクエストの処理速度を制御します。このアプローチは、リソースをより効率的に分散するのに役立ち、需要が高い期間でも API がクライアントに応答し続けることを保証します。一般的なスロットリング手法には次のものがあります。

• 同時リクエスト:クライアントが同時に進行できるリクエストの数を制限します。
• リクエストの優先順位付け:クライアントのタイプ、使用パターン、価格レベルなどの要素に基づいてリクエストに優先順位を付けます。
• 適応スロットル:現在のシステム負荷またはパフォーマンスに基づいてレート制限を動的に調整します。

API ドキュメントと、 X-RateLimit-* headersなどの応答のヘッダーの両方で、レート制限とスロットル ポリシーをクライアントに伝達するようにしてください。

文書化とテスト

明確なドキュメントの提供と徹底的なテストは、開発者のエクスペリエンスと API の導入に直接影響を与えるため、API 開発の重要な側面です。

APIドキュメント

API を文書化すると、開発者は API を素早く操作する方法、利用可能なendpoints 、実行できるリクエストの種類を理解できるようになります。 API ドキュメントに次の情報を含めることを検討してください。

• 認証と認可のプロセス
• 使用可能なendpointsとリクエストとレスポンスの例
• HTTP メソッド、パラメータ、および予期される応答形式
• エラーコードとメッセージ
• レート制限とスロットリングの情報
• API のバージョン管理の詳細

Swagger (OpenAPI) は、REST API を文書化するために広く使用されている標準です。 API 構造を定義するための JSON または YAML ベースの形式を提供するため、開発者が API の探索とテストに使用できる対話型ドキュメントを簡単に生成できます。

APIテスト

API をテストすると、API がさまざまな条件下で正しく一貫して動作することが保証されます。適切なテストは、クライアントに影響を与える前に、バグ、パフォーマンスの問題、セキュリティの脆弱性を特定するのに役立ちます。以下を含む強力なテスト戦略を開発します。

• 個々のコンポーネントの単体テスト
• コンポーネントと外部システム間の相互作用を検証するための統合テスト
• 負荷テストで高負荷時のパフォーマンスを測定し、ボトルネックを特定する
• 潜在的な脆弱性を発見し、データ保護を確保するためのセキュリティ テスト

Postman、SoapUI、JUnit などのテスト ツールを使用すると、API テストの作成、実行、自動化のプロセスを簡素化できます。 AppMasterのようなプラットフォームを使用すると、REST API の開発とテストを大幅にスピードアップできます。そのノーコードプラットフォームにより、Swagger ドキュメントやデータベース スキーマ移行などのタスクを自動化しながら、データ モデル、ビジネス プロセス、 endpoints視覚的に設計できます。これにより、技術的負債が排除され、アプリケーションがより迅速に生成され、開発コストが削減され、アプリケーションのすべてのニーズに対応できるスケーラブルで保守可能な API ソリューションが保証されます。

REST API開発のためのAppMasterの使用

REST API の開発は、特に設計、拡張性、保守性のベスト プラクティスを考慮する場合、困難で複雑なプロセスになる可能性があります。 AppMasterのような強力なno-codeプラットフォームを利用すると、API 開発プロセスを大幅に合理化し、スケーラブルで保守性の高い安全な API を確実に作成できます。

このセクションではAppMasterどのようにして REST API 開発を加速し、技術的負債を排除し、よりコスト効率の高いソリューションを中小企業や大企業に提供できるかを検討します。

データモデル、ビジネスプロセス、エンドポイントのビジュアルデザイン

REST API 開発でAppMasterを使用する主な利点の 1 つは、ビジュアル デザイン機能です。 AppMaster使用すると、使いやすいビジュアルなBP Designerを通じて、データ モデル(データベース スキーマ) とビジネス ロジック (ビジネス プロセス経由) を作成できます。このプロセスにより、REST API の強固な基盤が確保され、複雑なロジックとさまざまなリソース間の関係の開発と統合が簡素化されます。

さらに、 AppMasterビジュアルなエンドポイント デザイナーを使用して REST API および WSS endpointsを定義および構成できます。これにより、 endpointsの設計、テスト、更新のタスクが簡素化され、API がベスト プラクティスに従い、スケーラビリティと保守性を維持できるようになります。

自動化されたコード生成とデプロイメント

REST API 開発に関しては、効率的で保守可能で信頼性の高いコード生成が成功に不可欠です。 AppMaster [公開] ボタンを押したときにアプリケーションのソース コードを自動的に生成することで、この課題に対処します。これには、 Go (golang)で作成されたバックエンド アプリケーション、 Vue3フレームワークと JS/TS を使用した Web アプリケーション、Android の場合はKotlinとJetpack Compose 、iOS の場合はSwiftUIに基づくモバイル アプリケーションが含まれます。

その結果、開発プロセスが合理化され、時間が節約され、実装中のエラーのリスクが軽減されます。

Swagger ドキュメントとデータベース スキーマの移行

一貫性のあるわかりやすいドキュメントは、クライアントに API の使用方法と API から何を期待できるかを明確に理解させるため、REST API 開発では不可欠です。 AppMasterサーバーendpoints用の Swagger (Open API) ドキュメントを自動的に生成することでこれを処理します。これにより、API とクライアント間の明確な通信チャネルが確保され、統合の問題のリスクが軽減され、API の導入が容易になります。

さらに、 AppMasterデータベース スキーマ移行タスクを管理するため、開発のさまざまな段階にわたって一貫したデータベース構造を維持し、データベース変更のスムーズな展開と統合を保証できます。

スケーラビリティとエンタープライズレベルの機能

スケーラブルで信頼性の高い REST API を作成することは、開発プロセスの重要な側面です。 AppMaster高トラフィックのエンタープライズレベルのユースケースに優れたパフォーマンスとスケーラビリティを実証する、コンパイルされたステートレス バックエンド アプリケーションを提供することで、この分野で優れています。つまり、API は中小企業から大企業まで、さまざまな規模のプロジェクトで使用でき、一貫した信頼性の高い API エクスペリエンスが保証されます。

結論

REST API 開発のための、コスト効率が高く、スケーラブルで、保守可能なソリューションをお探しの場合は、 AppMaster以外に探す必要はありません。 AppMasterは、ビジュアル デザイン機能、自動コード生成、強力な機能により、API 開発プロセスを簡素化し、REST API が最適なスケーラビリティ、保守性、セキュリティ プラクティスに従っていることを保証します。

AppMasterのno-codeプラットフォームの力を活用することで、より少ない時間と少ないリソースでより優れた API を作成でき、今日の進化し続けるテクノロジー業界で競争力を高めることができます。今すぐAppMaster を無料で試して、その違いをご自身の目で確認してください。