REST (Chuyển giao trạng thái đại diện) là một phong cách kiến trúc do Roy Fielding tạo ra trong luận án tiến sĩ của mình để phác thảo một tập hợp các ràng buộc và nguyên tắc thiết kế nhằm tạo ra các dịch vụ web có thể mở rộng, hiệu quả và linh hoạt. API REST (Giao diện lập trình ứng dụng) là các dịch vụ web tuân thủ kiến trúc REST và chủ yếu giao tiếp qua giao thức HTTP. Các API này hoạt động trên các tài nguyên được biểu thị bằng URL, cung cấp một cách tiêu chuẩn hóa để truy cập và thao tác dữ liệu giữa máy khách và máy chủ. Sự phổ biến của API REST có thể là do tính đơn giản, khả năng tương tác và hiệu suất của chúng.
Bằng cách tuân theo các nguyên tắc của REST, nhà phát triển có thể tạo các dịch vụ web mà nhiều ứng dụng khách khác nhau, chẳng hạn như trình duyệt web, ứng dụng di động hoặc các hệ thống khác có thể dễ dàng sử dụng. Để đảm bảo hiệu suất và khả năng mở rộng tối ưu, các nhà phát triển phải hiểu sáu quy tắc hoặc ràng buộc cơ bản của API REST. Trong bài viết này, chúng ta sẽ thảo luận chi tiết từng quy tắc này và hiểu cách áp dụng chúng để đạt được một kiến trúc ứng dụng web hiệu quả và hiệu quả.
Quy tắc 1: Truyền thông không quốc tịch
Một trong những quy tắc quan trọng nhất trong kiến trúc REST là giao tiếp giữa máy khách và máy chủ phải ở trạng thái không trạng thái. Điều này có nghĩa là mỗi yêu cầu từ máy khách đến máy chủ phải chứa tất cả thông tin cần thiết để máy chủ thực hiện thao tác được yêu cầu mà không dựa vào thông tin được lưu trữ từ các tương tác trước đó. Truyền thông phi trạng thái có một số ưu điểm khiến chúng trở thành một thành phần thiết yếu của thiết kế API RESTful:
- Khả năng mở rộng: Vì máy chủ không cần duy trì trạng thái máy khách giữa các yêu cầu nên nó có thể xử lý nhiều người dùng đồng thời hơn và nhanh chóng thích ứng với nhu cầu ngày càng tăng.
- Tính mạnh mẽ: Các yêu cầu không trạng thái giảm thiểu tác động của lỗi máy chủ đối với máy khách vì không cần phải tạo lại hoặc khôi phục thông tin theo ngữ cảnh bị mất. Khách hàng có thể chỉ cần thử lại cùng một yêu cầu mà không phải lo lắng về sự phụ thuộc vào các tương tác trước đó.
- Hiệu quả: Bằng cách tránh việc quản lý trạng thái tiêu tốn tài nguyên, giao tiếp không trạng thái sẽ dẫn đến việc sử dụng tài nguyên máy chủ hiệu quả hơn, cải thiện độ trễ và hiệu suất của API.
Để đảm bảo liên lạc không trạng thái trong API REST của bạn, hãy làm theo các nguyên tắc sau:
- Bao gồm tất cả thông tin cần thiết trong mỗi yêu cầu API, chẳng hạn như mã thông báo xác thực, số nhận dạng và tải trọng dữ liệu, để máy chủ có thể xử lý yêu cầu một cách độc lập.
- Tránh lưu trữ trạng thái cụ thể của khách hàng trên máy chủ; sử dụng bộ nhớ phía máy khách cho bất kỳ yêu cầu quản lý phiên nào.
- Giảm thiểu sự phụ thuộc giữa các yêu cầu để cải thiện khả năng chịu lỗi và đơn giản hóa việc triển khai ứng dụng khách.
Quy tắc 2: Khả năng lưu trữ và hệ thống phân lớp
Khả năng lưu trữ và hệ thống phân lớp là hai khái niệm có liên quan với nhau góp phần thiết kế API RESTful hiệu quả và hiệu quả.
Khả năng lưu vào bộ nhớ đệm
API REST phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu vào bộ nhớ đệm các phản hồi để cải thiện hiệu suất. Bằng cách lưu trữ dữ liệu phản hồi vào bộ nhớ đệm, máy khách có thể giảm độ trễ của các yêu cầu tiếp theo, giảm thiểu tải trên máy chủ và giảm lưu lượng truy cập trên mạng. Để hỗ trợ khả năng lưu trữ:
- Bao gồm các tiêu đề HTTP liên quan đến bộ đệm, chẳng hạn như Kiểm soát bộ đệm, Hết hạn và ETag, trong phản hồi API.
- Đảm bảo tài nguyên có URL duy nhất và nhất quán, giảm khả năng trùng lặp các mục trong bộ đệm của máy khách.
Hệ thống phân lớp
Kiến trúc hệ thống phân lớp chia các mối quan tâm thành các lớp khác nhau, chẳng hạn như giao diện người dùng, logic nghiệp vụ và các lớp truy cập dữ liệu trong một ứng dụng web n tầng điển hình. Trong API REST, việc triển khai hệ thống phân lớp có thể nâng cao khả năng lưu trữ, bảo mật và khả năng quản lý:
- Cải thiện khả năng lưu vào bộ nhớ đệm: Bằng cách tách lớp bộ nhớ đệm khỏi logic ứng dụng, nhà phát triển có thể tinh chỉnh hành vi của bộ nhớ đệm để tối đa hóa lợi ích của nó.
- Bảo mật nâng cao: Các lớp có thể gói gọn các cơ chế bảo mật, cho phép kiểm soát quyền truy cập tốt hơn và đảm bảo phân tách trách nhiệm hợp lý.
- Khả năng quản lý tốt hơn: Bằng cách tổ chức và tách rời các thành phần, hệ thống phân lớp đơn giản hóa việc bảo trì, gỡ lỗi và phát triển API. Khi thiết kế API REST của bạn, hãy cân nhắc việc kết hợp kiến trúc hệ thống phân lớp để khai thác những lợi ích này bên cạnh việc hỗ trợ bộ nhớ đệm thích hợp.
Hãy nhớ đánh giá tác động hiệu suất của các lớp bổ sung và đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất, tổ chức và khả năng sử dụng.
Quy tắc 3: Sử dụng các phương pháp tiêu chuẩn và giao diện thống nhất
Một trong những khía cạnh quan trọng của thiết kế API RESTful là tuân thủ giao diện thống nhất. Điều này liên quan đến việc sử dụng các quy ước nhất quán và các phương thức HTTP tiêu chuẩn để xử lý các yêu cầu API. Bằng cách tuân thủ các tiêu chuẩn này, nhà phát triển có thể giảm đáng kể độ phức tạp của việc triển khai và duy trì API. API REST nên tận dụng các phương thức HTTP tiêu chuẩn sau cho các hành động khác nhau:
-
GET: Truy xuất tài nguyên hoặc bộ sưu tập tài nguyên. -
POST: Tạo tài nguyên mới hoặc gửi dữ liệu để xử lý. -
PUT: Cập nhật đầy đủ tài nguyên hiện có bằng cách thay thế nó bằng dữ liệu mới. -
PATCH: Cập nhật một phần tài nguyên với những thay đổi cụ thể. -
DELETE: Xóa tài nguyên.
Các phương pháp tiêu chuẩn này hiểu rõ từng hoạt động và thúc đẩy khả năng tương tác giữa máy khách và máy chủ. Đảm bảo phương pháp chính xác cho từng hành động để hoạt động ổn định và đáng tin cậy là điều cần thiết. Hơn nữa, giao diện thống nhất giúp đơn giản hóa việc xử lý lỗi và mã trạng thái, đảm bảo khách hàng nhận được phản hồi rõ ràng và nhất quán. Khi xây dựng API RESTful, điều quan trọng là phải trả về mã trạng thái HTTP chính xác và giàu thông tin, chẳng hạn như:
- 2xx – Thành công: Yêu cầu đã được nhận, hiểu và chấp nhận thành công.
- 3xx – Chuyển hướng: Yêu cầu phải thực hiện các hành động tiếp theo để hoàn thành yêu cầu.
- 4xx – Lỗi máy khách: Yêu cầu có cú pháp sai hoặc không thể thực hiện được.
- 5xx – Lỗi máy chủ: Máy chủ không thực hiện được yêu cầu có vẻ hợp lệ.
Các mã trạng thái này cho biết rõ ràng kết quả của yêu cầu, cho phép khách hàng xử lý các lỗi và trường hợp thành công một cách linh hoạt.
Quy tắc 4: HATEOAS - Hypermedia là công cụ của trạng thái ứng dụng
HATEOAS (Hypermedia as the Engine of Application State) là một hạn chế chính trong thiết kế API RESTful và đảm bảo rằng các tài nguyên được kết nối với nhau thông qua các liên kết hypermedia. Bằng cách cho phép khách hàng điều hướng API bằng cách đi theo các liên kết này, việc hiểu và khám phá các tài nguyên và hành động có sẵn sẽ trở nên dễ dàng hơn. Việc triển khai HATEOAS trong API REST của bạn có một số lợi ích:
- Tự mô tả: Các liên kết Hypermedia trong tài nguyên cung cấp bối cảnh có ý nghĩa và hướng dẫn khách hàng tương tác với tài nguyên cũng như những hành động nào có thể thực hiện được.
- Khả năng khám phá tốt hơn: Việc bao gồm các liên kết trong phản hồi API cho phép khách hàng khám phá các tài nguyên và hành động có liên quan mà không cần URL được mã hóa cứng, giảm sự kết hợp giữa khách hàng và API.
- Cải thiện khả năng mở rộng: API dựa trên Hypermedia linh hoạt hơn vì các tài nguyên và hành động mới có thể được thêm vào mà không làm hỏng các máy khách hiện có, giúp việc phát triển API theo thời gian trở nên dễ dàng hơn.
Để kết hợp HATEOAS trong API REST của bạn, hãy đưa các liên kết siêu phương tiện có liên quan vào biểu diễn tài nguyên và sử dụng các loại phương tiện được tiêu chuẩn hóa để truyền tải các mối quan hệ liên kết. Ví dụ: các liên kết có thể được nhúng vào tải trọng JSON bằng thuộc tính _links , như sau:
{
"Id đơn hàng": 12345,
"Tổng số tiền": 99,99,
"_links": {
"bản thân": {
"href": "https://api.example.com/orders/12345"
},
"khách hàng": {
"href": "https://api.example.com/customers/54321"
}
}
}
Bằng cách triển khai HATEOAS đúng cách, API REST của bạn trở nên năng động hơn, cho phép khách hàng khám phá và tương tác với các tài nguyên và hành động có sẵn mà không cần có kiến thức sâu rộng trước đó.
Quy tắc 5: Hỗ trợ mã theo yêu cầu
Mã theo yêu cầu là một ràng buộc tùy chọn của API REST, cho phép máy chủ cung cấp logic ứng dụng để thực hiện các hành động cụ thể trên tài nguyên. Mặc dù không phải lúc nào cũng có thể áp dụng được nhưng nó cho phép linh hoạt và mở rộng hơn trong một số trường hợp nhất định. Lợi ích chính của Code-on-Demand là khả năng chuyển mã thực thi từ máy chủ sang máy khách, cho phép máy khách chạy mã đó và thực hiện các hành động được yêu cầu. Điều này có thể giảm số lượng mã hóa cứng cần thiết ở phía máy khách, cũng như hỗ trợ mở rộng chức năng của API mà không yêu cầu cập nhật đáng kể cho máy khách. Một số trường hợp sử dụng phổ biến cho Mã theo yêu cầu bao gồm:
- Cung cấp logic xác thực phía máy khách cho các trường đầu vào trong biểu mẫu.
- Đang tải logic tùy chỉnh để chuyển đổi hoặc xử lý dữ liệu được lấy từ máy chủ.
- Tự động cập nhật giao diện người dùng dựa trên logic điều khiển máy chủ.
Để triển khai Mã theo yêu cầu, hãy cân nhắc sử dụng ngôn ngữ lập trình kịch bản phía máy khách phổ biến như JavaScript hoặc TypeScript. Mã có thể được phân phối như một phần của phản hồi API, được nhúng vào trang web hoặc được tải dưới dạng tập lệnh bên ngoài. Mặc dù Mã theo yêu cầu có thể cung cấp thêm tính linh hoạt nhưng nó cũng tiềm ẩn những rủi ro bảo mật và làm tăng độ phức tạp trong quá trình triển khai ứng dụng khách. Do đó, nó nên được sử dụng một cách thận trọng và trong những tình huống mà lợi ích của nó lớn hơn những nhược điểm tiềm ẩn.
Hiểu và áp dụng sáu quy tắc cơ bản của API REST là điều cần thiết để phát triển các kiến trúc ứng dụng web hiệu quả, có thể mở rộng và mạnh mẽ. Việc tuân thủ các phương pháp hay nhất này sẽ đảm bảo rằng API của bạn dễ sử dụng, bảo trì và mở rộng.
Quy tắc 6: Quy ước đặt tên rõ ràng và nhất quán
Việc áp dụng các quy ước đặt tên rõ ràng và nhất quán là rất quan trọng để làm cho các API REST dễ hiểu và dễ điều hướng đối với các nhà phát triển. Quy ước đặt tên không nhất quán có thể gây nhầm lẫn cho khách hàng và làm tăng thời gian học cách sử dụng API. Việc tuân thủ các quy tắc và mẫu đã thiết lập giúp API RESTful có thể dự đoán được, dẫn đến phát triển nhanh hơn và áp dụng rộng rãi.
Dưới đây là một số nguyên tắc quan trọng cần tuân theo khi thiết kế quy ước đặt tên cho API REST của bạn:
- Sử dụng danh từ tài nguyên: Tập trung vào các tài nguyên bạn bộc lộ và mối quan hệ của chúng hơn là các hành động cụ thể. Sử dụng danh từ số nhiều (ví dụ: /products, /users) để thể hiện bộ sưu tập tài nguyên và tránh sử dụng động từ (ví dụ: /getProducts, /createUser).
- Giữ URL đơn giản và có thể dự đoán được: Thiết kế URL trực quan và dễ hiểu cho khách hàng, sử dụng hệ thống phân cấp tài nguyên để thể hiện mối quan hệ (ví dụ: /users/{id}/orders).
Ngoài những điều cơ bản này, còn có một số phương pháp hay nhất để đảm bảo quy ước đặt tên nhất quán:
- Sử dụng chữ cái viết thường: Làm cho API của bạn không phân biệt chữ hoa chữ thường bằng cách sử dụng chữ cái viết thường trong tên và thuộc tính tài nguyên. Điều này làm giảm khả năng xảy ra lỗi và làm cho URL dễ đọc và viết hơn.
- Tài nguyên lồng khi thích hợp: Khi tài nguyên có mối quan hệ cha-con, hãy phản ánh việc lồng này trong cấu trúc URL bằng dấu gạch chéo (ví dụ: /users/{id}/orders).
- Sử dụng dấu gạch nối để phân tách các từ: Trong tên và thuộc tính tài nguyên, hãy sử dụng dấu gạch nối (-) để cải thiện khả năng đọc bằng cách phân tách các từ (ví dụ: /product-categories).
- Tránh viết tắt không cần thiết: Sử dụng tên rõ ràng và mang tính mô tả cho các tài nguyên và thuộc tính của chúng. Những cái tên ngắn, mơ hồ có thể gây nhầm lẫn và tăng thời gian học tập cho các nhà phát triển khi sử dụng API của bạn.
Bằng cách làm theo những nguyên tắc này, bạn có thể tạo API REST dễ hiểu và dễ điều hướng, đảm bảo trải nghiệm tích cực cho nhà phát triển và khuyến khích áp dụng.
Áp dụng quy tắc API RESTful cho nền tảng AppMaster
Tại AppMaster , chúng tôi hiểu tầm quan trọng của việc tuân thủ các phương pháp hay nhất về thiết kế API REST khi xây dựng các ứng dụng web, thiết bị di động và phụ trợ. Nền tảng không cần mã của chúng tôi cho phép khách hàng tạo ra các ứng dụng hiệu quả và có khả năng mở rộng cao bằng cách tuân theo sáu quy tắc của API REST. Điều này cho phép khách hàng xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ , giảm thời gian phát triển và loại bỏ nợ kỹ thuật.
Dưới đây là cách áp dụng các quy tắc API RESTful trong nền tảng AppMaster:
- Truyền thông không trạng thái: AppMaster thúc đẩy truyền thông không trạng thái bằng cách đảm bảo rằng endpoints máy chủ được tạo từ thiết kế của khách hàng độc lập với bất kỳ bối cảnh máy khách nào. Điều này giúp việc mở rộng quy mô dịch vụ web và xử lý các yêu cầu ngày càng tăng dễ dàng hơn.
- Khả năng lưu vào bộ nhớ đệm và hệ thống phân lớp: AppMaster khuyến khích khả năng lưu vào bộ nhớ đệm và cách tiếp cận theo lớp đối với kiến trúc hệ thống bằng cách cho phép khách hàng sử dụng các cơ chế lưu vào bộ nhớ đệm. Điều này dẫn đến hiệu suất được tối ưu hóa và giảm tải cho máy chủ.
- Sử dụng các Phương thức Tiêu chuẩn và Giao diện Thống nhất: AppMaster tuân thủ các nguyên tắc về giao diện thống nhất và các phương thức HTTP tiêu chuẩn khi tạo endpoints máy chủ. Điều này giúp các nhà phát triển hiểu các API được tạo dễ dàng hơn và giảm độ phức tạp của việc tích hợp.
- HATEOAS – Hypermedia là Công cụ của Trạng thái Ứng dụng: AppMaster kết hợp các nguyên tắc HATEOAS khi tạo ứng dụng, đảm bảo rằng các tài nguyên được kết nối với nhau thông qua các liên kết. Điều này cho phép khách hàng điều hướng giữa các tài nguyên một cách dễ dàng và mở rộng API khi cần.
- Hỗ trợ Mã theo yêu cầu: Bằng cách cung cấp đăng ký Business+ cho phép khách hàng truy xuất các ứng dụng đã biên dịch hoặc thậm chí đăng ký Doanh nghiệp có quyền truy cập vào mã nguồn, AppMaster hỗ trợ Mã theo yêu cầu. Điều này cho phép khách hàng lưu trữ các ứng dụng tại chỗ nếu được yêu cầu.
- Quy ước đặt tên rõ ràng và nhất quán: AppMaster thúc đẩy các quy ước đặt tên rõ ràng và nhất quán trong quá trình tạo ứng dụng, cho phép các nhà phát triển hiểu và điều hướng API dễ dàng. Điều này góp phần cải thiện trải nghiệm của nhà phát triển và thời gian phát triển nhanh hơn.
Việc tuân thủ sáu quy tắc của API REST là điều cần thiết để tạo các ứng dụng web hiệu quả và có thể mở rộng. Cam kết của AppMaster đối với những phương pháp hay nhất này giúp khách hàng phát triển các ứng dụng mạnh mẽ và có thể bảo trì trong khi vẫn duy trì lợi thế trong thị trường cạnh tranh ngày nay. Với nền tảng no-code trực quan và mạnh mẽ, AppMaster cho phép các doanh nghiệp hợp lý hóa quy trình phát triển ứng dụng của mình mà không làm giảm chất lượng hoặc hiệu suất.
