REST (Representational State Transfer) é um estilo arquitetônico criado por Roy Fielding em sua tese de doutorado para delinear um conjunto de restrições e princípios de design para a criação de serviços web escaláveis, eficientes e flexíveis. APIs REST (Application Programming Interfaces) são serviços web que aderem à arquitetura REST e se comunicam principalmente através do protocolo HTTP. Essas APIs operam em recursos representados por URLs, oferecendo uma forma padronizada de acessar e manipular dados entre clientes e servidores. A popularidade das APIs REST pode ser atribuída à sua simplicidade, interoperabilidade e desempenho.
Seguindo os princípios do REST, os desenvolvedores podem criar serviços da web que vários clientes, como navegadores da web, aplicativos móveis ou outros sistemas, podem consumir facilmente. Para garantir desempenho e escalabilidade ideais, os desenvolvedores devem compreender as seis regras fundamentais, ou restrições, das APIs REST. Neste artigo, discutiremos cada uma dessas regras em detalhes e entenderemos como aplicá-las para obter uma arquitetura de aplicação web eficaz e eficiente.
Regra 1: Comunicações sem Estado
Uma das regras mais importantes na arquitetura REST é que a comunicação entre o cliente e o servidor deve ser sem estado. Isso significa que cada solicitação de um cliente a um servidor deve conter todas as informações necessárias para que o servidor execute a operação solicitada, sem depender de informações armazenadas de interações anteriores. As comunicações sem estado têm várias vantagens que as tornam um componente essencial do design da API RESTful:
- Escalabilidade: como o servidor não precisa manter o estado do cliente entre as solicitações, ele pode lidar com mais usuários simultâneos e se adaptar rapidamente ao aumento da demanda.
- Robustez: As solicitações sem estado minimizam o impacto de falhas de servidor nos clientes, pois não há necessidade de recriar ou recuperar informações contextuais perdidas. Os clientes podem simplesmente tentar novamente a mesma solicitação sem se preocupar com dependências de interações anteriores.
- Eficiência: Ao evitar o gerenciamento de estado que consome recursos, as comunicações sem estado levam a um uso mais eficiente dos recursos do servidor, melhorando a latência e o desempenho da API.
Para garantir comunicações sem estado nas suas APIs REST, siga estas diretrizes:
- Inclua todas as informações necessárias em cada solicitação de API, como tokens de autenticação, identificadores e cargas de dados, para que o servidor possa processar a solicitação de forma independente.
- Evite armazenar o estado específico do cliente no servidor; utilize o armazenamento do lado do cliente para quaisquer requisitos de gerenciamento de sessão.
- Minimize as dependências entre solicitações para melhorar a tolerância a falhas e simplificar a implementação do cliente.
Regra 2: Capacidade de cache e sistema em camadas
Capacidade de cache e sistemas em camadas são dois conceitos inter-relacionados que contribuem para um design de API RESTful eficaz e eficiente.
Cacheabilidade
As APIs REST devem facilitar o armazenamento em cache de respostas para melhorar o desempenho. Ao armazenar dados de resposta em cache, os clientes podem reduzir a latência de solicitações subsequentes, minimizar a carga nos servidores e diminuir o tráfego na rede. Para oferecer suporte ao armazenamento em cache:
- Inclua cabeçalhos HTTP relacionados ao cache, como Cache-Control, Expires e ETag, nas respostas da API.
- Garanta que os recursos tenham uma URL única e consistente, reduzindo a probabilidade de entradas duplicadas no cache do cliente.
Sistema em camadas
A arquitetura de sistema em camadas separa as preocupações em diferentes camadas, como interface do usuário, lógica de negócios e camadas de acesso a dados em um aplicativo Web típico de n camadas. Nas APIs REST, a implementação de um sistema em camadas pode melhorar a capacidade de armazenamento em cache, a segurança e a capacidade de gerenciamento:
- Capacidade de cache aprimorada: ao separar a camada de cache da lógica do aplicativo, os desenvolvedores podem ajustar o comportamento do cache para maximizar seus benefícios.
- Segurança aprimorada: As camadas podem encapsular mecanismos de segurança, permitindo melhor controle sobre o acesso e garantindo uma separação sólida de responsabilidades.
- Melhor capacidade de gerenciamento: ao organizar e desacoplar componentes, os sistemas em camadas simplificam a manutenção, a depuração e a evolução da API. Ao projetar suas APIs REST, considere incorporar uma arquitetura de sistema em camadas para desbloquear esses benefícios junto com o suporte de cache adequado.
Lembre-se de avaliar o impacto de camadas adicionais no desempenho e encontrar um equilíbrio entre desempenho, organização e usabilidade.
Regra 3: Uso de métodos padrão e interface uniforme
Um dos aspectos cruciais do design da API RESTful é a adesão a uma interface uniforme. Isso envolve o uso de convenções consistentes e métodos HTTP padrão para processar solicitações de API. Ao alinharem-se com esses padrões, os desenvolvedores podem reduzir significativamente a complexidade de implementação e manutenção de APIs. As APIs REST devem aproveitar os seguintes métodos HTTP padrão para diferentes ações:
-
GET: Recupera um recurso ou coleção de recursos. -
POST: Cria um novo recurso ou envia dados para processamento. -
PUT: Atualiza totalmente um recurso existente, substituindo-o por novos dados. -
PATCH: atualiza parcialmente um recurso com alterações específicas. -
DELETE: Remove um recurso.
Esses métodos padrão compreendem claramente cada operação e promovem a interoperabilidade entre clientes e servidores. Garantir o método correto para cada ação para uma operação confiável e consistente é essencial. Além disso, uma interface uniforme agiliza o tratamento de erros e códigos de status, garantindo que os clientes obtenham feedback claro e consistente. Ao criar APIs RESTful, é crucial retornar códigos de status HTTP precisos e informativos, como:
- 2xx – Sucesso: A solicitação foi recebida, compreendida e aceita com sucesso.
- 3xx – Redirecionamento: A solicitação deve realizar ações adicionais para concluir a solicitação.
- 4xx – Erro do cliente: A solicitação possui sintaxe incorreta ou não pode ser atendida.
- 5xx – Erro do servidor: O servidor não conseguiu atender a uma solicitação aparentemente válida.
Esses códigos de status indicam claramente o resultado de uma solicitação, permitindo que os clientes lidem com erros e casos de sucesso com facilidade.
Regra 4: HATEOAS – Hipermídia como motor do estado da aplicação
HATEOAS (Hypermedia as the Engine of Application State) é uma restrição importante no design da API RESTful e garante que os recursos sejam interconectados por meio de links hipermídia. Ao permitir que os clientes naveguem na API seguindo esses links, fica mais fácil entender e descobrir os recursos e ações disponíveis. Implementar HATEOAS em sua API REST traz vários benefícios:
- Autodescritivo: links hipermídia dentro dos recursos fornecem contexto significativo e orientam os clientes na interação com os recursos e quais ações são possíveis.
- Melhor capacidade de descoberta: a inclusão de links nas respostas da API permite que os clientes descubram recursos e ações relacionadas sem a necessidade de URLs codificados, reduzindo o acoplamento entre clientes e APIs.
- Extensibilidade aprimorada: APIs orientadas por hipermídia são mais flexíveis, pois novos recursos e ações podem ser adicionados sem interromper os clientes existentes, facilitando a evolução da API ao longo do tempo.
Para incorporar o HATEOAS em sua API REST, inclua links hipermídia relevantes em representações de recursos e use tipos de mídia padronizados para transmitir relações de link. Por exemplo, os links podem ser incorporados em cargas JSON usando a propriedade _links , assim:
{
"orderId": 12345,
"valor total": 99,99,
"_links": {
"auto": {
"href": "https://api.example.com/orders/12345"
},
"cliente": {
"href": "https://api.example.com/customers/54321"
}
}
}
Ao implementar corretamente o HATEOAS, sua API REST se torna mais dinâmica, permitindo que os clientes explorem e interajam com os recursos e ações disponíveis sem a necessidade de amplo conhecimento prévio.
Regra 5: Suporte para código sob demanda
Code-on-Demand é uma restrição opcional de APIs REST, permitindo que os servidores forneçam lógica de aplicativo para executar ações específicas em recursos. Embora nem sempre aplicável, permite maior flexibilidade e extensibilidade em determinados cenários. O principal benefício do Code-on-Demand é a capacidade de transferir código executável do servidor para o cliente, permitindo que os clientes executem esse código e executem as ações solicitadas. Isso pode reduzir a quantidade de codificação necessária no lado do cliente, bem como ajudar a estender a funcionalidade de uma API sem exigir atualizações substanciais aos clientes. Alguns casos de uso comuns para Code-on-Demand incluem:
- Fornecendo lógica de validação do lado do cliente para campos de entrada em um formulário.
- Carregando lógica customizada para transformar ou processar dados recuperados do servidor.
- Atualização dinâmica de interfaces de usuário com base na lógica orientada pelo servidor.
Para implementar Code-on-Demand, considere usar uma linguagem de script popular do lado do cliente, como JavaScript ou TypeScript. O código pode ser entregue como parte de uma resposta da API, incorporado em uma página da web ou carregado como um script externo. Embora o Code-on-Demand possa fornecer flexibilidade adicional, ele também introduz riscos potenciais de segurança e aumenta a complexidade das implementações do cliente. Como resultado, deve ser utilizado criteriosamente e em situações em que os seus benefícios superem os potenciais inconvenientes.
Compreender e aplicar as seis regras fundamentais das APIs REST são essenciais para o desenvolvimento de arquiteturas de aplicações web eficientes, escaláveis e poderosas. A adesão a essas práticas recomendadas garante que suas APIs sejam fáceis de usar, manter e estender.
Regra 6: Convenções de nomenclatura claras e consistentes
Aplicar convenções de nomenclatura claras e consistentes é crucial para tornar as APIs REST facilmente compreensíveis e navegáveis para os desenvolvedores. Convenções de nomenclatura inconsistentes podem confundir os clientes e aumentar a curva de aprendizado para usar uma API. A adesão às regras e padrões estabelecidos torna as APIs RESTful previsíveis, resultando em desenvolvimento mais rápido e adoção generalizada.
Aqui estão algumas diretrizes importantes a serem seguidas ao projetar as convenções de nomenclatura de sua API REST:
- Use substantivos de recursos: concentre-se nos recursos que você expõe e em seus relacionamentos, em vez de ações específicas. Use substantivos no plural (por exemplo, /produtos, /usuários) para representar coleções de recursos e evite usar verbos (por exemplo, /getProducts, /createUser).
- Mantenha URLs simples e previsíveis: Projete URLs intuitivas e facilmente compreensíveis pelos clientes, usando uma hierarquia de recursos para expressar relacionamentos (por exemplo, /users/{id}/orders).
Além desses princípios básicos, existem diversas práticas recomendadas para garantir convenções de nomenclatura consistentes:
- Use letras minúsculas: torne sua API insensível a maiúsculas e minúsculas usando letras minúsculas em nomes e atributos de recursos. Isso reduz a chance de erros e torna os URLs mais fáceis de ler e escrever.
- Aninhe recursos quando apropriado: quando os recursos tiverem um relacionamento pai-filho, reflita esse aninhamento na estrutura da URL com barras (por exemplo, /users/{id}/orders).
- Use hífens para separar palavras: Em nomes e atributos de recursos, use hífens (-) para melhorar a legibilidade separando palavras (por exemplo, /categorias de produtos).
- Evite abreviações desnecessárias: Use nomes claros e descritivos para os recursos e seus atributos. Nomes curtos e ambíguos podem confundir e aumentar a curva de aprendizado dos desenvolvedores que usam sua API.
Seguindo essas diretrizes, você pode criar uma API REST fácil de entender e navegar, garantindo uma experiência positiva para o desenvolvedor e incentivando a adoção.
Aplicando regras de API RESTful à plataforma AppMaster
Na AppMaster , entendemos a importância de aderir às melhores práticas de design de API REST ao construir aplicativos web, móveis e back-end. Nossa plataforma sem código permite que os clientes gerem aplicativos altamente escaláveis e eficientes seguindo as seis regras das APIs REST. Isso permite que os clientes criem aplicativos poderosos , reduzam o tempo de desenvolvimento e eliminem dívidas técnicas.
Veja como as regras da API RESTful são aplicadas na plataforma AppMaster:
- Comunicações sem estado: AppMaster promove comunicações sem estado, garantindo que endpoints do servidor gerados a partir dos projetos dos clientes sejam independentes de qualquer contexto do cliente. Isso torna mais fácil dimensionar o serviço da web e lidar com solicitações crescentes.
- Capacidade de cache e sistema em camadas: AppMaster incentiva a capacidade de cache e uma abordagem em camadas para a arquitetura do sistema, permitindo que os clientes usem mecanismos de cache. Isso resulta em desempenho otimizado e carga reduzida no servidor.
- Uso de métodos padrão e interface uniforme: AppMaster segue os princípios de interfaces uniformes e métodos HTTP padrão ao gerar endpoints de servidor. Isso torna mais fácil para os desenvolvedores entenderem as APIs geradas e reduz a complexidade da integração.
- HATEOAS – Hipermídia como motor do estado da aplicação: AppMaster incorpora os princípios HATEOAS na geração de aplicações, garantindo que os recursos sejam interligados por meio de links. Isso permite que os clientes naveguem facilmente entre os recursos e estendam a API conforme necessário.
- Suporte para Code-on-Demand: Ao oferecer assinatura Business+ que permite aos clientes recuperar aplicativos compilados ou até mesmo assinatura Enterprise com acesso ao código-fonte, AppMaster oferece suporte a Code-on-Demand. Isso permite que os clientes hospedem aplicativos no local, se necessário.
- Convenções de nomenclatura claras e consistentes: AppMaster promove convenções de nomenclatura claras e consistentes no processo de geração de aplicativos, permitindo que os desenvolvedores entendam e naveguem na API sem esforço. Isso contribui para uma melhor experiência do desenvolvedor e um tempo de desenvolvimento mais rápido.
Aderir às seis regras das APIs REST é essencial para criar aplicações web escaláveis e eficientes. O compromisso da AppMaster com essas práticas recomendadas ajuda os clientes a desenvolver aplicativos poderosos e de fácil manutenção, mantendo ao mesmo tempo uma vantagem no mercado competitivo atual. Com uma plataforma no-code intuitiva e poderosa, AppMaster permite que as empresas simplifiquem o processo de desenvolvimento de aplicativos sem sacrificar a qualidade ou o desempenho.
