REST API - створюємо зручний веб-сервіс

У 2000 році у сфері проєктування архітектури програмних інтерфейсів сформувався новий стандарт взаємодії між клієнтами та серверами. Він отримав найменування REST. Основним ініціатором цієї концепції став Рой Філдінг, один із розробників протоколу HTTP. У нинішньому світі REST API стає дедалі популярнішим інструментом для обміну даними, забезпечуючи ефективну взаємодію між усілякими додатками.

RESTful API являє собою перелік принципів і правил, що дозволяють організувати взаємодію між клієнтом і сервером. Це дає змогу розробникам робити веб-додатки, які легко змінюються і масштабуються. Основний задум REST полягає в представленні ресурсів, які доступні за унікальними ідентифікаторами URI, маніпуляції ними за допомогою стандартних HTTP методів.

Основоположні поняття REST API

Що таке API? Це інтерфейс, який допомагає різним програмам взаємодіяти одна з одною. Він визначає, як запити можуть бути зроблені і які відповіді можуть бути отримані. API служить основою для інтеграції різних систем і є основоположною частиною розроблення нинішніх застосунків.

Що таке REST? Це архітектурний стиль, заснований на принципах, що роблять застосування веб-сервісів зручним і зрозумілим. Він ґрунтується на протоколах HTTP і використовує стандартні методи, які будуть розібрані далі. Кожен ресурс, доступний через API, має свій єдиний ідентифікатор (URI), що полегшує доступ до нього.

Принципи функціонування REST API

Основні з них:

1. Клієнт-сервер. Поділ клієнтської та серверної частин сприяє незалежному розвитку та зміні обох сторін.
2. Нестаціонарність. Сервер не зберігає стан клієнтських запитів, що робить кожен запит незалежним і самодостатнім.
3. Кешування. Можливість кешувати відповідні дані допомагає підвищити продуктивність програми, зменшуючи кількість повторних запитів до сервера.
4. Єдиний інтерфейс. Він спрощує взаємодію і робить системи більш передбачуваними завдяки використанню стандартних елементів.
5. Багаторівнева система. Архітектура може складатися з декількох рівнів, кожен з яких відповідає за конкретні аспекти роботи системи. Це підвищує безпеку і керованість.
6. Код за запитом. Він передається клієнту для розширення можливостей програми.

Переваги REST API

Використання цього інструменту надає безліч плюсів.

1. Масштабованість. Завдяки поділу клієнтських і серверних компонентів, додаток може легко масштабуватися.
2. Гнучкість. REST API підтримує безліч мов програмування і платформ, дає змогу здійснювати інтеграцію різних систем.
3. Продуктивність. Використання кешування покращує швидкість відгуку і знижує навантаження на сервер.
4. Безпека. Архітектура багаторівневої системи сприяє підвищенню безпеки, дозволяючи ізолювати критично важливі ресурси.

Незважаючи на очевидні переваги REST, на ринку також присутні інші технології, такі як SOAP і GraphQL. Хоча перший використовується в специфічних застосуваннях і надає свої особливості, другий розроблений Facebook. GraphQL являє собою альтернативу REST. Він більше підходить для масштабних проєктів.

Як функціонує REST API?

Процес взаємодії клієнта і сервера можна розбити на кілька етапів:

1. Надсилання запиту. Клієнт відправляє дані до сервера, форматуючи їх відповідно до документації API.
2. Аутентифікація. Сервер перевіряє право доступу клієнта. У разі неуспішної аутентифікації повертається помилка 403.
3. Обробка запиту. Після успішної аутентифікації сервер отримує запит, робить необхідні маніпуляції і формує відповідь.
4. Повернення відповіді. Сервер надсилає відповідь клієнту. Вона містить статус виконання команди і запитувані дані.

HTTP методи в REST API

Для роботи з ресурсами задіюються класичні HTTP-методи:

• GET: Застосовується для отримання даних (наприклад, GET /cities повертає список міст);
• POST: Задіюється для створення нових ресурсів (наприклад, POST /istanbul додає нове кафе в Стамбулі);
• PUT: Застосовується для оновлення наявних ресурсів (наприклад, PUT /cities дає змогу змінити перелік міст);
• DELETE: Використовується для видалення ресурсів (наприклад, DELETE /istanbul видаляє кафе в Стамбулі).

Кожен HTTP запит повертає статусний код, який вказує на результат операції. Код, що починається з 2, означає успішне виконання, тоді як коди з 4 або 5 вказують на помилки.

REST API став стандартом у розробці веб-сервісів, він надає користувачам хороший інструмент для побудови гнучких і масштабованих рішень. Його принципи та переваги сприяли його широкій популярності та використанню в найрізноманітніших сферах - від створення маленьких веб-додатків до складних розподілених систем. У цьому розширеному введенні в REST API ми докладніше розглянемо його основні компоненти, порівняємо з іншими технологіями, обговоримо використання REST на практиці, а також торкнемося перспектив його розвитку.

Типи даних і формати під час роботи з REST API

Під час взаємодії з REST API важливо враховувати, які формати даних використовуються. Найпоширеніший формат - JSON (javavasсript), який легкий для читання і запису, що робить його ідеальним для передачі даних. Однак, іноді використовуються й інші формати, такі як XML і HTML. Вибір формату даних може залежати від вимог застосунку та вподобань розробників. JSON-формат підтримує складні структури даних і забезпечує економне використання смуги пропускання, що є ще однією перевагою REST API.

Аутентифікація та авторизація

Безпека є важливим аспектом під час роботи з REST API. Одним із методів аутентифікації є використання токенів. Це забезпечує безпечний доступ до захищених ресурсів. Одним із найпоширеніших методів є використання токенів JWT. Цей метод дозволяє клієнту отримувати доступ до API протягом певного часу після аутентифікації. Серверу не потрібно зберігати стан, що підсилює концепцію "без стану", закладену в REST.

Крім того, така аутентифікація може бути доповнена OAuth 2.0. Це додає додатковий рівень захисту і спрощує інтеграцію з соціальними мережами та іншими платформами.

REST API та мобільні додатки

Зі зростанням популярності смартфонів REST API став важливим інструментарієм для розробників, які створюють мобільні додатки. Використання REST API дає змогу застосункам взаємодіяти з віддаленими серверами, отримувати й оновлювати дані в реальному часі. Таким чином можна створювати складні додатки: месенджери, соціальні мережі та інші програмні рішення, які вимагають високошвидкісного доступу до інформації.

Приклад роботи REST API у практичному застосунку

Для кращого розуміння REST API розглянемо гіпотетичний приклад роботи з API для управління бібліотекою. Припустимо, у нас є RESTful API, який дає змогу виконувати такі дії:

• отримання списку книг - клієнт може здійснити GET-запит на /books, щоб отримати інформацію про всі доступні книги;
• додавання нової книжки - за потреби клієнт може надіслати POST-запит на /books із даними про нову книжку у форматі JSON;
• коригування інформації про книгу - для зміни інформації про наявну книгу використовується PUT-запит на /books/{id}, де {id} - це унікальний ідентифікатор книги;
• видалення книги - для виконання операції можна надіслати DELETE-запит на той самий URI.

Ці прості приклади демонструють, як за допомогою REST API можна реалізувати ефективне управління ресурсами.

Інструменти та технології для роботи з REST API

Існує безліч функцій і бібліотек, які полегшують взаємодію. Наприклад, Postman - це популярний застосунок, що дає змогу розробникам надсилати запити, проводити тестування та аналізувати відповіді. Інші інструменти, такі як Swagger, дають змогу документувати API та автоматично генерувати код різними мовами програмування.

Мовою Python можна задіяти бібліотеки (Requests), які надають простий інтерфейс для надсилання HTTP-запитів і оброблення відповідей. У javascript, особливо в рамках фронтенд-розробки, використовують Fetch API або Axios.

Висновок

REST API залишається одним із найпопулярніших інструментів для взаємодії між клієнтами та серверами. Його принципи забезпечують гнучкість, масштабованість і легкість у використанні, що робить його ідеальним рішенням для більшості сучасних веб-додатків. Незважаючи на появу альтернатив (GraphQL).