REST API - vytvoření pohodlné webové služby

V roce 2000 byl v oblasti návrhu architektury softwarového rozhraní vytvořen nový standard interakce mezi klienty a servery. Byl nazván REST. Hlavním iniciátorem tohoto konceptu byl Roy Fielding, jeden z vývojářů protokolu HTTP. V dnešním světě se rozhraní REST API stává stále oblíbenějším nástrojem pro výměnu dat, který zajišťuje efektivní interakci mezi všemi druhy aplikací.

RESTful API je seznam zásad a pravidel pro organizaci interakce mezi klientem a serverem. Umožňuje vývojářům vytvářet snadno měnitelné a škálovatelné webové aplikace. Základní myšlenkou REST je reprezentovat zdroje, které jsou přístupné pomocí jedinečných identifikátorů URI, a manipulovat s nimi pomocí standardních metod HTTP.

Základní pojmy rozhraní REST API

Co je to rozhraní API? Je to rozhraní, které pomáhá různým programům vzájemně komunikovat. Definuje, jakým způsobem lze zadávat požadavky a jaké odpovědi lze přijímat. API slouží jako základ pro integraci různých systémů a je základní součástí současného vývoje aplikací.

Co je to REST? Jedná se o architektonický styl založený na principech, které umožňují pohodlné a srozumitelné používání webových služeb. Je založen na protokolech HTTP a používá standardní metody, které budou rozebrány dále. Každý prostředek dostupný prostřednictvím rozhraní API má svůj vlastní jedinečný identifikátor (URI), který usnadňuje přístup k němu.

Principy fungování rozhraní REST API

Hlavní z nich jsou následující:

1. Klient-server. Oddělení klientské a serverové části usnadňuje nezávislý vývoj a změny obou stran.
2. Nestavovost. Server neukládá stav klientských požadavků, což činí každý požadavek nezávislým a soběstačným.
3. Ukládání do mezipaměti. Možnost ukládat data odpovědí do mezipaměti pomáhá zlepšit výkon aplikace tím, že snižuje počet opakovaných požadavků na server.
4. Jednotné rozhraní. Zjednodušuje interakce a činí systémy předvídatelnějšími díky použití standardních prvků.
5. Víceúrovňový systém. Architektura se může skládat z několika vrstev, z nichž každá odpovídá za specifické aspekty systému. To zvyšuje bezpečnost a spravovatelnost.
6. Kód na vyžádání. Tento kód je předáván klientovi za účelem rozšíření možností aplikace.

Výhody rozhraní REST API

Použití tohoto nástroje poskytuje mnoho výhod.

1. Škálovatelnost. Oddělením klientských a serverových komponent lze aplikaci snadno škálovat.
2. Flexibilita. Rozhraní REST API podporuje různé programovací jazyky a platformy a umožňuje integraci různých systémů.
3. Výkon. Použití mezipaměti zvyšuje rychlost odezvy a snižuje zatížení serveru.
4. Bezpečnost. Víceúrovňová architektura systému zvyšuje bezpečnost tím, že umožňuje izolovat kritické zdroje.

Přes zjevné výhody protokolu REST jsou na trhu i další technologie, jako například SOAP a GraphQL. Zatímco první z nich se používá ve specifických aplikacích a poskytuje vlastní funkce, druhou vyvinula společnost Facebook. GraphQL je alternativou k REST. Je vhodnější pro rozsáhlé projekty.

Jak funguje rozhraní REST API?

Proces interakce mezi klientem a serverem lze rozdělit do několika fází:

1. Odeslání požadavku. Klient odešle data na server a naformátuje je podle dokumentace API.
2. Ověřování. Server ověří přístupové právo klienta. V případě neúspěšného ověření je vrácena chyba 403.
3. Zpracování požadavku. Po úspěšném ověření server přijme požadavek, provede potřebné manipulace a vytvoří odpověď.
4. Vrácení odpovědi. Server odešle klientovi odpověď. Obsahuje stav provedení příkazu a požadovaná data.

Metody HTTP v rozhraní REST API

Pro práci se zdroji se používají klasické metody HTTP:

• GET: Slouží k získání dat (například GET /cities vrátí seznam měst);
• POST: Slouží k vytváření nových zdrojů (například POST /istanbul přidá novou kavárnu v Istanbulu);
• PUT: Slouží k aktualizaci existujících zdrojů (například PUT /cities změní seznam měst);
• DELETE: Slouží k odstranění zdrojů (např. DELETE /istanbul odstraní kavárnu v Istanbulu).

Každý požadavek HTTP vrací stavový kód, který označuje výsledek operace. Kód začínající číslem 2 znamená úspěšné provedení, zatímco kódy s číslem 4 nebo 5 označují chyby.

Rozhraní REST API se stalo standardem při vývoji webových služeb, poskytuje uživatelům dobrý nástroj pro vytváření flexibilních a škálovatelných řešení. Jeho principy a výhody přispěly k jeho široké popularitě a použití v nejrůznějších aplikacích, od budování malých webových aplikací až po složité distribuované systémy. V tomto rozšířeném úvodu do rozhraní REST API se blíže podíváme na jeho hlavní součásti, porovnáme ho s jinými technologiemi, probereme využití REST v praxi a dotkneme se perspektiv jeho rozvoje.

Datové typy a formáty při práci s rozhraním REST API

Při práci s rozhraním API REST je důležité vzít v úvahu, jaké datové formáty se používají. Nejběžnějším formátem je JSON (javaScript), který se snadno čte a zapisuje, takže je pro přenos dat ideální. Někdy se však používají i jiné formáty, například XML a HTML. Volba datového formátu může záviset na požadavcích aplikace a preferencích vývojáře. Formát JSON podporuje složité datové struktury a poskytuje úsporné využití šířky pásma, což je další výhoda rozhraní REST API.

Ověřování a autorizace

Důležitým aspektem při práci s rozhraním REST API je bezpečnost. Jednou z metod ověřování je použití tokenů. To zajišťuje bezpečný přístup k chráněným zdrojům. Jednou z nejběžnějších metod je použití tokenů JWT. Tato metoda umožňuje klientovi přístup k rozhraní API po určitou dobu po ověření. Server nemusí ukládat stav, což posiluje koncept "no state" (bez stavu) protokolu REST.

Takové ověřování lze navíc rozšířit pomocí protokolu OAuth 2.0. To přidává další vrstvu zabezpečení a zjednodušuje integraci se sociálními médii a dalšími platformami.

Rozhraní API REST a mobilní aplikace

S rostoucí popularitou chytrých telefonů se rozhraní REST API stalo důležitou sadou nástrojů pro vývojáře vytvářející mobilní aplikace. Použití rozhraní REST API umožňuje aplikacím komunikovat se vzdálenými servery, přijímat a aktualizovat data v reálném čase. Proto je možné vytvářet komplexní aplikace: messengery, sociální sítě a další softwarová řešení, která vyžadují vysokorychlostní přístup k informacím.

Příklad fungování rozhraní REST API v praktické aplikaci

Pro lepší pochopení rozhraní REST API si uveďme hypotetický příklad práce s rozhraním API pro správu knihovny. Předpokládejme, že máme k dispozici rozhraní RESTful API, které nám umožňuje provádět následující akce:

• získat seznam knih - klient může provést požadavek GET na adresu /books a získat informace o všech dostupných knihách;
• přidání nové knihy - v případě potřeby může klient odeslat požadavek POST na adresu /books s údaji o nové knize ve formátu JSON;
• oprava informací o knize - pro změnu informací o existující knize se použije požadavek PUT na /books/{id}, kde {id} je jedinečný identifikátor knihy;
• odstranění knihy - pro provedení operace lze na stejný URI odeslat požadavek DELETE.

Tyto jednoduché příklady ukazují, jak lze realizovat efektivní správu zdrojů pomocí rozhraní REST API.

Nástroje a technologie pro práci s rozhraním REST API

Existuje mnoho funkcí a knihoven, které usnadňují spolupráci. Například Postman je populární aplikace, která vývojářům umožňuje odesílat požadavky, testovat a analyzovat odpovědi. Jiné nástroje, například Swagger, umožňují dokumentovat rozhraní API a automaticky generovat kód v různých programovacích jazycích.

V jazyce Python můžete používat knihovny (Requests), které poskytují jednoduché rozhraní pro odesílání požadavků HTTP a zpracování odpovědí. V jazyce javascript, zejména v rámci vývoje frontendů, použijte rozhraní Fetch API nebo Axios.

Závěr

Rozhraní REST API zůstává jedním z nejoblíbenějších nástrojů pro interakci mezi klientem a serverem. Jeho principy poskytují flexibilitu, škálovatelnost a snadné použití, což z něj činí ideální řešení pro většinu moderních webových aplikací. Navzdory nástupu alternativ (GraphQL.)