REST API - patogios žiniatinklio paslaugos kūrimas

2000 m. programinės įrangos sąsajos architektūros projektavimo srityje buvo suformuotas naujas klientų ir serverių sąveikos standartas. Jis buvo pavadintas REST. Pagrindinis šios koncepcijos iniciatorius buvo Roy Fielding, vienas iš HTTP protokolo kūrėjų. Šiandieniniame pasaulyje REST API tampa vis populiaresne keitimosi duomenimis priemone, užtikrinančia veiksmingą sąveiką tarp visų rūšių programų.

RESTful API - tai principų ir taisyklių, skirtų kliento ir serverio sąveikai organizuoti, sąrašas. Jis leidžia kūrėjams kurti lengvai keičiamas ir keičiamo mastelio žiniatinklio programas. Pagrindinė REST idėja - atvaizduoti unikaliais URI identifikatoriais pasiekiamus išteklius ir jais manipuliuoti naudojant standartinius HTTP metodus.

Pagrindinės REST API sąvokos

Kas yra API? Tai sąsaja, padedanti skirtingoms programoms bendrauti tarpusavyje. Ji apibrėžia, kaip galima pateikti užklausas ir kokius atsakymus galima gauti. API tarnauja kaip pagrindas skirtingoms sistemoms integruoti ir yra esminė dabartinių programų kūrimo dalis.

Kas yra REST? Tai architektūrinis stilius, pagrįstas principais, dėl kurių žiniatinklio paslaugų taikymas yra patogus ir lengvai suprantamas. Jis pagrįstas HTTP protokolais ir naudoja standartinius metodus, kurie bus dekonstruojami toliau. Kiekvienas per API prieinamas išteklius turi savo unikalų identifikatorių (URI), kuris palengvina prieigą prie jo.

REST API veikimo principai

Pagrindiniai iš jų yra šie:

1. Klientas-serveris. Kliento ir serverio dalių atskyrimas palengvina nepriklausomą abiejų pusių kūrimą ir keitimą.
2. Nestacionarumas. Serveris nesaugo kliento užklausų būsenos, todėl kiekviena užklausa yra nepriklausoma ir savarankiška.
3. Spartinančioji atmintinė. Galimybė talpinti atsakymo duomenis į talpyklą padeda pagerinti taikomosios programos našumą, nes sumažina pakartotinių užklausų serveriui skaičių.
4. Vieninga sąsaja. Naudojant standartinius elementus supaprastinama sąveika ir sistemos tampa labiau nuspėjamos.
5. Daugiapakopė sistema. Architektūra gali būti sudaryta iš kelių sluoksnių, kurių kiekvienas atsakingas už konkrečius sistemos aspektus. Tai padidina saugumą ir valdymo galimybes.
6. Pagal pareikalavimą kuriamas kodas. Šis kodas perduodamas klientui, kad būtų išplėstos taikomosios programos galimybės.

REST API privalumai

Naudojant šią priemonę suteikiama daug pliusų.

1. Masteliškumas. Atskyrus kliento ir serverio komponentus, programą galima lengvai plėsti.
2. Lankstumas. REST API palaiko įvairias programavimo kalbas ir platformas bei leidžia integruoti skirtingas sistemas.
3. Našumas. Naudojant spartinančiąją atmintinę pagerėja atsako greitis ir sumažėja serverio apkrova.
4. Saugumas. Daugiapakopė sistemos architektūra padidina saugumą, nes leidžia izoliuoti svarbiausius išteklius.

Nepaisant akivaizdžių REST privalumų, rinkoje yra ir kitų technologijų, pavyzdžiui, SOAP ir GraphQL. Pirmoji naudojama konkrečiose taikomosiose programose ir suteikia savų funkcijų, o antrąją sukūrė "Facebook". GraphQL yra REST alternatyva. Ji labiau tinka didelės apimties projektams.

Kaip veikia REST API?

Kliento ir serverio sąveikos procesą galima suskirstyti į kelis etapus:

1. Užklausos siuntimas. Klientas siunčia duomenis į serverį, formatuodamas juos pagal API dokumentaciją.
2. Autentiškumo nustatymas. Serveris patikrina kliento prieigos teisę. Jei autentiškumo nustatymas nesėkmingas, grąžinama 403 klaida.
3. Užklausos apdorojimas. Po sėkmingo autentiškumo patvirtinimo serveris gauna užklausą, atlieka reikiamas manipuliacijas ir suformuoja atsakymą.
4. Atsakymo grąžinimas. Serveris siunčia atsakymą klientui. Jame pateikiama komandos vykdymo būsena ir prašomi duomenys.

HTTP metodai REST API

Klasikiniai HTTP metodai naudojami darbui su ištekliais:

• GET: naudojamas duomenims gauti (pavyzdžiui, GET /cities grąžina miestų sąrašą);
• POST: naudojami naujiems ištekliams kurti (pavyzdžiui, POST /istanbul prideda naują kavinę Stambule);
• PUT: naudojamas esamiems ištekliams atnaujinti (pvz., PUT /cities pakeičia miestų sąrašą);
• DELETE: naudojamas ištekliams ištrinti (pvz., DELETE /istanbul ištrina kavinę Stambule).

Kiekviena HTTP užklausa grąžina būsenos kodą, kuris nurodo operacijos rezultatą. Kodas, prasidedantis skaičiumi 2, reiškia sėkmingą įvykdymą, o kodai su 4 arba 5 - klaidas.

REST API tapo žiniatinklio paslaugų kūrimo standartu, ji suteikia naudotojams gerą priemonę lankstiems ir keičiamo dydžio sprendimams kurti. Jos principai ir privalumai lėmė, kad ji plačiai paplito ir buvo naudojama įvairiose taikomosiose programose - nuo mažų žiniatinklio programų kūrimo iki sudėtingų paskirstytų sistemų. Šiame išplėstiniame įvade apie REST API išsamiau apžvelgsime pagrindinius jos komponentus, palyginsime ją su kitomis technologijomis, aptarsime REST naudojimą praktikoje ir paliesime jos plėtros perspektyvas.

Duomenų tipai ir formatai dirbant su REST API

Bendraujant su REST API svarbu atsižvelgti į tai, kokie duomenų formatai naudojami. Dažniausiai pasitaikantis formatas yra JSON (javaScript), kurį lengva skaityti ir rašyti, todėl jis idealiai tinka duomenims perduoti. Tačiau kartais naudojami ir kiti formatai, pavyzdžiui, XML ir HTML. Duomenų formato pasirinkimas gali priklausyti nuo taikomosios programos reikalavimų ir kūrėjo pageidavimų. JSON formatas palaiko sudėtingas duomenų struktūras ir užtikrina ekonomišką duomenų srauto pralaidumo naudojimą, o tai yra dar vienas REST API privalumas.

Autentiškumo nustatymas ir autorizacija

Saugumas yra svarbus aspektas dirbant su REST API. Vienas iš autentiškumo nustatymo būdų - žetonų naudojimas. Taip užtikrinama saugi prieiga prie saugomų išteklių. Vienas iš labiausiai paplitusių metodų yra JWT žetonų naudojimas. Šis metodas leidžia klientui naudotis API tam tikrą laiką po autentifikavimo. Serveriui nereikia saugoti būsenos, taip sustiprinant REST koncepciją "be būsenos".

Be to, tokį autentifikavimą galima papildyti naudojant OAuth 2.0. Tai suteikia papildomą saugumo lygį ir supaprastina integraciją su socialine žiniasklaida bei kitomis platformomis.

REST API ir mobiliosios programėlės

Populiarėjant išmaniesiems telefonams, REST API tapo svarbiu įrankių rinkiniu kūrėjams, kuriantiems mobiliąsias taikomąsias programas. Naudodamos REST API programos gali bendrauti su nutolusiais serveriais, gauti ir atnaujinti duomenis realiuoju laiku. Todėl galima kurti sudėtingas taikomąsias programas: pasiuntinukus, socialinius tinklus ir kitus programinės įrangos sprendimus, kuriems reikia sparčios prieigos prie informacijos.

REST API veikimo praktinėje programoje pavyzdys

Kad geriau suprastumėte REST API, panagrinėkime hipotetinį darbo su bibliotekos valdymo API pavyzdį. Tarkime, kad turime REST sąveikos API, kuri leidžia atlikti toliau nurodytus veiksmus:

• gauti knygų sąrašą - klientas gali pateikti GET užklausą į /books, kad gautų informaciją apie visas turimas knygas;
• pridėti naują knygą - jei reikia, klientas gali siųsti POST užklausą į /books su duomenimis apie naują knygą JSON formatu;
• koreguoti informaciją apie knygą - norint pakeisti informaciją apie esamą knygą, naudojama PUT užklausa į /books/{id}, kur {id} yra unikalus knygos identifikatorius;
• knygos ištrynimas - operacijai atlikti į tą patį URI gali būti siunčiama DELETE užklausa.

Šie paprasti pavyzdžiai parodo, kaip efektyvus išteklių valdymas gali būti įgyvendintas naudojant REST API.

Įrankiai ir technologijos darbui su REST API

Yra daugybė funkcijų ir bibliotekų, kurios palengvina bendradarbiavimą. Pavyzdžiui, "Postman" yra populiari programa, leidžianti kūrėjams siųsti užklausas, testuoti ir analizuoti atsakymus. Kitos priemonės, pavyzdžiui, "Swagger", leidžia dokumentuoti API ir automatiškai generuoti kodą įvairiomis programavimo kalbomis.

Programoje "Python" galite naudoti bibliotekas ("Requests"), kurios suteikia paprastą sąsają HTTP užklausoms siųsti ir atsakymams apdoroti. Naudodami "JavaScript", ypač priekinės dalies kūrimo srityje, naudokite "Fetch API" arba "Axios".

Išvada

REST API išlieka viena populiariausių kliento ir serverio sąveikos priemonių. Jos principai užtikrina lankstumą, mastelio keitimą ir paprastą naudojimą, todėl ji yra idealus sprendimas daugumai šiuolaikinių žiniatinklio programų. Nepaisant atsirandančių alternatyvų (GraphQL.)