API REST: creazione di un comodo servizio web

Nel 2000, nell'ambito della progettazione dell'architettura delle interfacce software, si è formato un nuovo standard di interazione tra client e server. Si chiamava REST. Il principale iniziatore di questo concetto fu Roy Fielding, uno degli sviluppatori del protocollo HTTP. Nel mondo di oggi le API REST stanno diventando uno strumento sempre più popolare per lo scambio di dati, fornendo un'interazione efficace tra tutti i tipi di applicazioni.

Un'API RESTful è un elenco di principi e regole per organizzare l'interazione tra un client e un server. Consente agli sviluppatori di realizzare applicazioni web facilmente modificabili e scalabili. L'idea di base di REST è quella di rappresentare risorse accessibili tramite identificatori URI unici, manipolandole con metodi HTTP standard.

Concetti fondamentali delle API REST

Che cos'è un'API? È un'interfaccia che aiuta diversi programmi a comunicare tra loro. Definisce come possono essere fatte le richieste e quali risposte possono essere ricevute. L'API serve come base per l'integrazione di diversi sistemi ed è una parte fondamentale dello sviluppo delle applicazioni attuali.

Che cos'è REST? È uno stile architettonico basato su principi che rendono l'applicazione dei servizi web conveniente e facile da capire. Si basa sui protocolli HTTP e utilizza metodi standard, che verranno descritti in seguito. Ogni risorsa disponibile attraverso l'API ha un proprio identificatore univoco (URI), che ne facilita l'accesso.

Principi di funzionamento dell'API REST

I principali sono:

1. Client-server. La separazione delle parti client e server facilita lo sviluppo e la modifica indipendente di entrambe le parti.
2. Non stazionarietà. Il server non salva lo stato delle richieste del client, il che rende ogni richiesta indipendente e autosufficiente.
3. Caching. La possibilità di memorizzare nella cache i dati di risposta contribuisce a migliorare le prestazioni dell'applicazione, riducendo il numero di richieste ripetute al server.
4. Interfaccia unificata. Semplifica le interazioni e rende i sistemi più prevedibili utilizzando elementi standard.
5. Sistema a più livelli. L'architettura può essere composta da diversi livelli, ciascuno responsabile di aspetti specifici del sistema. Questo aumenta la sicurezza e la gestibilità.
6. Codice su richiesta. Questo codice viene passato al client per migliorare le capacità dell'applicazione.

Vantaggi dell'API REST

L'uso di questo strumento offre molti vantaggi.

1. Scalabilità. Separando i componenti client e server, l'applicazione può essere facilmente scalabile.
2. Flessibilità. L'API REST supporta una varietà di linguaggi di programmazione e piattaforme e consente l'integrazione di sistemi diversi.
3. Prestazioni. L'uso della cache migliora la velocità di risposta e riduce il carico sul server.
4. Sicurezza. L'architettura del sistema a livelli migliora la sicurezza, consentendo di isolare le risorse critiche.

Nonostante gli evidenti vantaggi di REST, sono presenti sul mercato anche altre tecnologie come SOAP e GraphQL. Mentre la prima è utilizzata in applicazioni specifiche e offre caratteristiche proprie, la seconda è stata sviluppata da Facebook. GraphQL è un'alternativa a REST. È più adatto a progetti su larga scala.

Come funziona l'API REST?

Il processo di interazione client-server può essere suddiviso in diverse fasi:

1. Invio di una richiesta. Il client invia i dati al server, formattandoli secondo la documentazione dell'API.
2. Autenticazione. Il server verifica il diritto di accesso del client. In caso di autenticazione non riuscita, viene restituito l'errore 403.
3. Elaborazione della richiesta. Dopo l'autenticazione, il server riceve la richiesta, esegue le manipolazioni necessarie e forma la risposta.
4. Restituzione della risposta. Il server invia una risposta al client. Essa contiene lo stato di esecuzione del comando e i dati richiesti.

Metodi HTTP nell'API REST

Per lavorare con le risorse si utilizzano i classici metodi HTTP:

• GET: utilizzato per recuperare dati (ad esempio, GET /cities restituisce un elenco di città);
• POST: utilizzato per creare nuove risorse (ad esempio, POST /istanbul aggiunge un nuovo caffè a Istanbul);
• PUT: utilizzato per aggiornare le risorse esistenti (ad esempio, PUT /cities modifica l'elenco delle città);
• DELETE: utilizzato per eliminare le risorse (ad esempio, DELETE /istanbul elimina un caffè a Istanbul).

Ogni richiesta HTTP restituisce un codice di stato che indica il risultato dell'operazione. Un codice che inizia con 2 indica il successo dell'esecuzione, mentre i codici con 4 o 5 indicano errori.

L'API REST è diventata uno standard nello sviluppo di servizi web e fornisce agli utenti un valido strumento per costruire soluzioni flessibili e scalabili. I suoi principi e i suoi vantaggi hanno contribuito a diffonderne la popolarità e l'utilizzo in un'ampia varietà di applicazioni, dalla realizzazione di piccole applicazioni web a complessi sistemi distribuiti. In questa introduzione estesa all'API REST, daremo un'occhiata più da vicino ai suoi componenti principali, la confronteremo con altre tecnologie, discuteremo l'uso di REST nella pratica e accenneremo alle prospettive di sviluppo.

Tipi e formati di dati quando si lavora con le API REST

Quando si interagisce con le API REST, è importante considerare quali formati di dati vengono utilizzati. Il formato più comune è JSON (javaScript), facile da leggere e scrivere, ideale per il trasferimento dei dati. Tuttavia, a volte vengono utilizzati altri formati, come XML e HTML. La scelta del formato dei dati può dipendere dai requisiti dell'applicazione e dalle preferenze dello sviluppatore. Il formato JSON supporta strutture di dati complesse e consente un utilizzo economico della larghezza di banda, un altro vantaggio dell'API REST.

Autenticazione e autorizzazione

La sicurezza è un aspetto importante quando si lavora con le API REST. Uno dei metodi di autenticazione è l'uso di token. In questo modo si ottiene un accesso sicuro alle risorse protette. Uno dei metodi più comuni è l'uso dei token JWT. Questo metodo consente al client di accedere all'API per un certo periodo di tempo dopo l'autenticazione. Il server non ha bisogno di memorizzare lo stato, rafforzando il concetto di "no state" di REST.

Inoltre, questa autenticazione può essere integrata con OAuth 2.0. Questo aggiunge un ulteriore livello di sicurezza e semplifica l'integrazione con i social media e altre piattaforme.

API REST e applicazioni mobili

Con la crescente popolarità degli smartphone, le API REST sono diventate uno strumento importante per gli sviluppatori che realizzano applicazioni mobili. L'uso delle API REST consente alle applicazioni di interagire con server remoti, ricevere e aggiornare dati in tempo reale. Pertanto, è possibile creare applicazioni complesse: messenger, social network e altre soluzioni software che richiedono un accesso ad alta velocità alle informazioni.

Esempio di funzionamento di REST API in un'applicazione pratica

Per comprendere meglio le API REST, consideriamo un esempio ipotetico di lavoro con un'API per la gestione di una biblioteca. Supponiamo di avere un'API RESTful che ci permetta di eseguire le seguenti azioni:

• recuperare un elenco di libri - il client può effettuare una richiesta GET a /books per ottenere informazioni su tutti i libri disponibili;
• aggiungere un nuovo libro - se necessario, il client può inviare una richiesta POST a /books con i dati di un nuovo libro in formato JSON;
• correggere le informazioni su un libro - per modificare le informazioni su un libro esistente, si utilizza una richiesta PUT a /books/{id}, dove {id} è un identificatore univoco del libro;
• cancellare un libro - per eseguire l'operazione si può inviare una richiesta DELETE allo stesso URI.

Questi semplici esempi dimostrano come sia possibile realizzare una gestione efficiente delle risorse utilizzando le API REST.

Strumenti e tecnologie per lavorare con le API REST

Esistono molte funzioni e librerie che facilitano la collaborazione. Ad esempio, Postman è un'applicazione molto diffusa che consente agli sviluppatori di inviare richieste, testare e analizzare le risposte. Altri strumenti, come Swagger, consentono di documentare le API e di generare automaticamente codice in diversi linguaggi di programmazione.

In Python, è possibile utilizzare librerie (Requests) che forniscono una semplice interfaccia per inviare richieste HTTP ed elaborare le risposte. In javascript, soprattutto per lo sviluppo di frontend, si può utilizzare Fetch API o Axios.

Conclusioni

L'API REST rimane uno degli strumenti più popolari per l'interazione client-server. I suoi principi offrono flessibilità, scalabilità e facilità d'uso, rendendola una soluzione ideale per la maggior parte delle applicazioni web moderne. Nonostante l'emergere di alternative (GraphQL).