REST (Representational State Transfer) — это архитектурный стиль, созданный Роем Филдингом в его докторской диссертации для описания набора ограничений и принципов проектирования для создания масштабируемых, эффективных и гибких веб-сервисов. REST API (интерфейсы прикладного программирования) — это веб-сервисы, которые соответствуют архитектуре REST и в основном обмениваются данными по протоколу HTTP. Эти API работают с ресурсами, представленными URL-адресами, предлагая стандартизированный способ доступа и управления данными между клиентами и серверами. Популярность REST API можно объяснить их простотой, функциональной совместимостью и производительностью.
Следуя принципам REST, разработчики могут создавать веб-сервисы, которые могут легко использовать различные клиенты, такие как веб-браузеры, мобильные приложения или другие системы. Чтобы обеспечить оптимальную производительность и масштабируемость, разработчики должны понимать шесть фундаментальных правил или ограничений API REST. В этой статье мы подробно обсудим каждое из этих правил и поймем, как их применять для создания эффективной и действенной архитектуры веб-приложений.
Правило 1: Связь без сохранения состояния
Одно из наиболее важных правил в архитектуре REST заключается в том, что связь между клиентом и сервером должна быть без сохранения состояния. Это означает, что каждый запрос от клиента к серверу должен содержать всю информацию, необходимую серверу для выполнения запрошенной операции, не полагаясь на сохраненную информацию от предыдущих взаимодействий. Коммуникации без сохранения состояния имеют несколько преимуществ, которые делают их важным компонентом проектирования RESTful API:
- Масштабируемость: поскольку серверу не нужно поддерживать состояние клиента между запросами, он может обрабатывать больше одновременных пользователей и быстро адаптироваться к возросшему спросу.
- Надежность: запросы без сохранения состояния сводят к минимуму влияние сбоев сервера на клиентов, поскольку нет необходимости заново создавать или восстанавливать потерянную контекстную информацию. Клиенты могут просто повторить тот же запрос, не беспокоясь о зависимостях от предыдущих взаимодействий.
- Эффективность. Избегая ресурсоемкого управления состоянием, связь без сохранения состояния приводит к более эффективному использованию ресурсов сервера, улучшая задержку и производительность API.
Чтобы обеспечить связь без сохранения состояния в ваших REST API, следуйте этим рекомендациям:
- Включите всю необходимую информацию в каждый запрос API, например токены аутентификации, идентификаторы и полезные данные, чтобы сервер мог обрабатывать запрос независимо.
- Избегайте хранения состояния клиента на сервере; используйте клиентское хранилище для любых требований управления сеансами.
- Минимизируйте зависимости между запросами, чтобы повысить отказоустойчивость и упростить реализацию клиента.
Правило 2: Кэшируемость и многоуровневая система
Кэширование и многоуровневые системы — это две взаимосвязанные концепции, способствующие эффективному и действенному проектированию RESTful API.
Кэшируемость
API-интерфейсы REST должны обеспечивать кэширование ответов для повышения производительности. Кэшируя данные ответов, клиенты могут уменьшить задержку последующих запросов, минимизировать нагрузку на серверы и уменьшить трафик в сети. Для поддержки кэширования:
- Включите в ответы API заголовки HTTP, связанные с кешем, такие как Cache-Control, Expires и ETag.
- Убедитесь, что ресурсы имеют уникальный и согласованный URL-адрес, что снижает вероятность дублирования записей в кэше клиента.
Многоуровневая система
Многоуровневая архитектура системы разделяет задачи на разные уровни, такие как пользовательский интерфейс, бизнес-логика и уровни доступа к данным в типичном многоуровневом веб-приложении. В REST API реализация многоуровневой системы может повысить кэшируемость, безопасность и управляемость:
- Улучшенное кэширование. Отделив уровень кэширования от логики приложения, разработчики могут точно настроить поведение кэширования, чтобы максимизировать его преимущества.
- Повышенная безопасность: уровни могут инкапсулировать механизмы безопасности, что позволяет лучше контролировать доступ и обеспечивает четкое разделение обязанностей.
- Лучшая управляемость. Путем организации и разделения компонентов многоуровневые системы упрощают обслуживание, отладку и развитие API. При разработке API REST рассмотрите возможность включения многоуровневой системной архитектуры, чтобы раскрыть эти преимущества наряду с надлежащей поддержкой кэширования.
Не забудьте оценить влияние дополнительных уровней на производительность и найти баланс между производительностью, организацией и удобством использования.
Правило 3: Использование стандартных методов и единого интерфейса
Одним из важнейших аспектов проектирования RESTful API является соблюдение единого интерфейса. Это предполагает использование согласованных соглашений и стандартных методов HTTP для обработки запросов API. Соответствуя этим стандартам, разработчики могут значительно упростить внедрение и обслуживание API. API REST должны использовать следующие стандартные методы HTTP для различных действий:
GET: извлекает ресурс или коллекцию ресурсов.POST: Создает новый ресурс или отправляет данные для обработки.PUT: полностью обновляет существующий ресурс, заменяя его новыми данными.PATCH: Частично обновляет ресурс с определенными изменениями.DELETE: Удаляет ресурс.
Эти стандартные методы четко понимают каждую операцию и способствуют совместимости между клиентами и серверами. Для обеспечения надежной и последовательной работы крайне важно обеспечить правильный метод для каждого действия. Более того, единый интерфейс упрощает обработку ошибок и кодов состояния, гарантируя клиентам четкую и последовательную обратную связь. При создании RESTful API крайне важно возвращать точные и информативные коды состояния HTTP, например:
- 2xx – Успех: запрос был успешно получен, понят и принят.
- 3xx — Перенаправление: запрос должен выполнить дальнейшие действия для завершения запроса.
- 4xx — ошибка клиента: запрос имеет неверный синтаксис или не может быть выполнен.
- 5xx — Ошибка сервера: серверу не удалось выполнить кажущийся действительным запрос.
Эти коды состояния четко указывают на результат запроса, позволяя клиентам корректно обрабатывать ошибки и случаи успеха.
Правило 4: HATEOAS — гипермедиа как двигатель состояния приложения
HATEOAS (гипермедиа как механизм состояния приложения) является ключевым ограничением в разработке RESTful API и обеспечивает соединение ресурсов через гипермедийные ссылки. Предоставляя клиентам возможность перемещаться по API по этим ссылкам, становится легче понимать и обнаруживать доступные ресурсы и действия. Реализация HATEOAS в вашем REST API имеет несколько преимуществ:
- Самоописательность: гипермедийные ссылки внутри ресурсов обеспечивают значимый контекст и помогают клиентам взаимодействовать с ресурсами и определять возможные действия.
- Лучшая обнаруживаемость: включение ссылок в ответы API позволяет клиентам находить связанные ресурсы и действия без необходимости жестко запрограммировать URL-адреса, что снижает связь между клиентами и API.
- Улучшенная расширяемость: API-интерфейсы на основе гипермедиа становятся более гибкими, поскольку можно добавлять новые ресурсы и действия, не нарушая работу существующих клиентов, что упрощает развитие API с течением времени.
Чтобы включить HATEOAS в свой REST API, включите соответствующие гипермедийные ссылки в представления ресурсов и используйте стандартизированные типы мультимедиа для передачи связей между ссылками. Например, ссылки можно встраивать в полезные данные JSON с помощью свойства _links , например:
{
"Идентификатор заказа": 12345,
«общая сумма»: 99,99,
"_links": {
"себя": {
"href": "https://api.example.com/orders/12345"
},
"клиент": {
"href": "https://api.example.com/customers/54321"
}
}
}
При правильной реализации HATEOAS ваш REST API становится более динамичным, позволяя клиентам исследовать доступные ресурсы и действия и взаимодействовать с ними без необходимости обширных предварительных знаний.
Правило 5: Поддержка кода по требованию
Код по требованию — это дополнительное ограничение API REST, позволяющее серверам предоставлять логику приложения для выполнения определенных действий с ресурсами. Хотя это не всегда применимо, оно обеспечивает большую гибкость и расширяемость в определенных сценариях. Основным преимуществом «Код по требованию» является возможность передавать исполняемый код с сервера клиенту, позволяя клиентам запускать этот код и выполнять запрошенные действия. Это может уменьшить объем необходимого жесткого кодирования на стороне клиента, а также помочь расширить функциональность API без необходимости существенных обновлений клиентов. Некоторые распространенные случаи использования кода по требованию включают в себя:
- Обеспечение логики проверки на стороне клиента для полей ввода в форме.
- Загрузка пользовательской логики для преобразования или обработки данных, полученных с сервера.
- Динамическое обновление пользовательских интерфейсов на основе логики, управляемой сервером.
Чтобы реализовать код по требованию, рассмотрите возможность использования популярного языка сценариев на стороне клиента, такого как JavaScript или TypeScript. Код можно доставить как часть ответа API, внедрить в веб-страницу или загрузить как внешний скрипт. Хотя код по требованию может обеспечить дополнительную гибкость, он также создает потенциальные риски безопасности и увеличивает сложность клиентских реализаций. В результате его следует использовать разумно и в ситуациях, когда его преимущества перевешивают потенциальные недостатки.
Понимание и применение шести фундаментальных правил REST API необходимы для разработки эффективных, масштабируемых и мощных архитектур веб-приложений. Следование этим рекомендациям гарантирует простоту использования, обслуживания и расширения ваших API.
Правило 6: Четкие и последовательные соглашения об именах
Применение четких и последовательных соглашений об именах имеет решающее значение для того, чтобы сделать API-интерфейсы REST понятными и удобными для разработчиков. Несогласованные соглашения об именах могут запутать клиентов и усложнить обучение использованию API. Соблюдение установленных правил и шаблонов делает RESTful API предсказуемыми, что приводит к более быстрой разработке и широкому распространению.
Вот несколько важных рекомендаций, которым следует следовать при разработке соглашений об именах вашего REST API:
- Используйте существительные ресурсов. Сосредоточьтесь на ресурсах, которые вы предоставляете, и их связях, а не на конкретных действиях. Используйте существительные во множественном числе (например, /products, /users) для обозначения коллекций ресурсов и избегайте использования глаголов (например, /getProducts, /createUser).
- Сохраняйте URL-адреса простыми и предсказуемыми. Создавайте интуитивно понятные и понятные URL-адреса для клиентов, используя иерархию ресурсов для выражения связей (например, /users/{id}/orders).
В дополнение к этим основам существует несколько рекомендаций по обеспечению согласованных соглашений об именах:
- Используйте строчные буквы. Сделайте свой API нечувствительным к регистру, используя строчные буквы в именах и атрибутах ресурсов. Это снижает вероятность ошибок и упрощает чтение и запись URL-адресов.
- Встраивайте ресурсы, когда это необходимо. Если ресурсы имеют отношения «родитель-потомок», отразите это вложение в структуре URL с помощью косых черт (например, /users/{id}/orders).
- Используйте дефисы для разделения слов. В именах и атрибутах ресурсов используйте дефисы (-), чтобы улучшить читаемость путем разделения слов (например, /product-categories).
- Избегайте ненужных сокращений: используйте понятные и описательные имена для ресурсов и их атрибутов. Короткие неоднозначные имена могут запутать и усложнить обучение разработчиков, использующих ваш API.
Следуя этим рекомендациям, вы сможете создать REST API, который будет прост для понимания и навигации, что обеспечит положительный опыт разработки и поощрит внедрение.
Применение правил RESTful API к платформе AppMaster
В AppMaster мы понимаем важность соблюдения лучших практик проектирования REST API при создании веб-, мобильных и серверных приложений. Наша no-code платформа позволяет клиентам создавать масштабируемые и эффективные приложения, следуя шести правилам REST API. Это позволяет клиентам создавать мощные приложения , сокращать время разработки и устранять технический долг.
Вот как правила RESTful API применяются на платформе AppMaster:
- Коммуникации без сохранения состояния: AppMaster способствует обмену данными без сохранения состояния, гарантируя, что endpoints сервера, созданные на основе проектов клиентов, не зависят от любого клиентского контекста. Это упрощает масштабирование веб-сервиса и обработку растущих запросов.
- Кэшируемость и многоуровневая система: AppMaster поощряет кэширование и многоуровневый подход к архитектуре системы, позволяя клиентам использовать механизмы кэширования. Это приводит к оптимизации производительности и снижению нагрузки на сервер.
- Использование стандартных методов и унифицированного интерфейса: AppMaster придерживается принципов унифицированных интерфейсов и стандартных методов HTTP при создании endpoints сервера. Это облегчает разработчикам понимание созданных API и снижает сложность интеграции.
- HATEOAS — гипермедиа как двигатель состояния приложения: AppMaster использует принципы HATEOAS при создании приложений, гарантируя, что ресурсы связаны между собой посредством ссылок. Это позволяет клиентам легко перемещаться между ресурсами и расширять API по мере необходимости.
- Поддержка кода по требованию. Предлагая подписку Business+, которая позволяет клиентам получать скомпилированные приложения, или даже подписку Enterprise с доступом к исходному коду, AppMaster поддерживает код по требованию. Это позволяет клиентам при необходимости размещать приложения локально.
- Четкие и последовательные соглашения об именах: AppMaster продвигает четкие и последовательные соглашения об именах в процессе создания приложений, что позволяет разработчикам легко понимать и перемещаться по API. Это способствует улучшению опыта разработчика и сокращению времени разработки.
Соблюдение шести правил REST API необходимо для создания масштабируемых и эффективных веб-приложений. Приверженность AppMaster этим передовым практикам помогает клиентам разрабатывать мощные и удобные в обслуживании приложения, сохраняя при этом преимущество на современном конкурентном рынке. Благодаря интуитивно понятной и мощной платформе no-code AppMaster позволяет предприятиям оптимизировать процесс разработки приложений без ущерба для качества и производительности.
