Kiến trúc API được giải thích trong 5 phút hoặc ít hơn

API hoặc Giao diện lập trình ứng dụng là một thành phần thiết yếu của hầu hết các kiến ​​trúc phần mềm. Nó mở đường cho các phần mềm hoặc dịch vụ khác nhau nói chuyện với nhau một cách hiệu quả.

API mang lại cảm giác trừu tượng bằng cách hiển thị một loạt các chức năng cần thiết và trừu tượng hóa dữ liệu nhạy cảm hoặc riêng tư. Xác thực và ủy quyền cho phép bạn bảo mật các API của mình khỏi truy cập trái phép hoặc giả mạo dữ liệu.

Các nhà phát triển phần mềm tận dụng các API khác nhau để xây dựng, thử nghiệm và tối ưu hóa các hệ thống phần mềm theo cách có cấu trúc. Nó cho phép họ tương tác với một hệ thống phần mềm thông qua một bộ quy tắc hoặc giao thức được xác định trước.

Cổng API là gì?

Trong một hệ thống phần mềm, trong hầu hết các trường hợp, không chỉ có một API duy nhất xử lý mọi dịch vụ mà phần mềm cung cấp; thay vào đó, có một loạt các API nói chuyện với nhau một cách cộng tác để gửi dữ liệu đến máy khách.

Cổng API, như tên cho thấy, hoạt động như một điểm vào cho các yêu cầu API khác nhau và định tuyến chúng đến dịch vụ API cụ thể của chúng hoặc một dịch vụ siêu nhỏ. Điều này chuyển tải để gửi nhiều yêu cầu API từ máy khách đến cổng API, cải thiện hiệu suất của máy khách.

Ví dụ: một ứng dụng giao đồ ăn có nhiều dịch vụ nhỏ dành cho nhà hàng, người dùng, xếp hạng nhà cung cấp, xếp hạng đối tác giao hàng, thuật toán định tuyến, dịch vụ bản đồ, v.v. Vì vậy, sẽ hợp lý hơn nhiều đối với ứng dụng khách, tức là ứng dụng người dùng cuối, yêu cầu một API duy nhất và sau đó cổng API đó định tuyến các yêu cầu đến các dịch vụ siêu nhỏ có liên quan.

Một lợi ích tuyệt vời khác mà bạn nhận được khi triển khai cổng API là bảo mật. Bạn có thể thiết lập nhiều hệ thống xác thực và ủy quyền để ngăn kẻ tấn công khai thác tài nguyên.

Các khối xây dựng của một kiến ​​trúc API

Có một số khối xây dựng của kiến ​​trúc API, một số được liệt kê ở đây:

#1. Giao diện API

Giao diện API xác định rõ ràng các phương thức hoặc chức năng có thể được truy cập mà không tiết lộ chi tiết triển khai của chúng. Nó xác định một tập hợp các quy tắc và phương pháp phải được sử dụng để truy xuất hoặc sửa đổi tài nguyên.

Ví dụ: trong API RESTful, bạn có các phương thức HTTP như GET, PUT, POST, DELETE, v.v., để tương tác với các tài nguyên.

#2. Bộ điều khiển tuyến đường

Bộ điều khiển đóng một vai trò quan trọng trong các cổng API khi chúng xử lý tất cả lưu lượng API từ nhiều ứng dụng khách và định tuyến chúng đến một dịch vụ API có liên quan.

Trên hết, bộ điều khiển cũng có thể thực hiện xác thực yêu cầu, xử lý phản hồi, xác thực, v.v.

#3. Mô hình truy cập dữ liệu

Mọi tài nguyên trong cơ sở dữ liệu đều có một loại cấu trúc hoặc hình dạng nhất định và tốt hơn là xác định trước cấu trúc đó cho mục đích xác thực. Nó còn được gọi là lược đồ. Tải trọng đến từ máy khách có thể được xác thực dựa trên lược đồ và sau đó được thêm vào cơ sở dữ liệu.

Nó ngăn chặn bất kỳ dữ liệu không hợp lệ hoặc giả mạo nào xâm nhập vào cơ sở dữ liệu.

Các thành phần của Kiến trúc API

• Dịch vụ API: Đây là những dịch vụ cung cấp quyền truy cập vào một tài nguyên cụ thể hoặc một bộ tài nguyên. Nhiều dịch vụ API được yêu cầu trong một ứng dụng quy mô lớn. Các dịch vụ này được tách rời khỏi nhau và quản lý tài nguyên một cách độc lập.
• Tài liệu: Tài liệu API là cần thiết để các nhà phát triển hiểu được cách sử dụng API hiệu quả và các phương pháp mà nó đưa ra. Tài liệu có thể bao gồm danh sách các điểm cuối, phương pháp hay nhất, định dạng yêu cầu, xử lý lỗi, v.v.
• Phân tích & Giám sát: Bảng điều khiển phân tích là một thành phần quan trọng vì nó cung cấp các số liệu như lưu lượng truy cập API, tỷ lệ lỗi và hiệu suất, trong số nhiều thông tin chi tiết khác.

Kiến trúc thiết kế API thường được sử dụng

REST – Chuyển trạng thái đại diện

REST là một kiểu kiến ​​trúc API sử dụng giao thức HTTP và cho phép giao tiếp không trạng thái giữa máy khách và máy chủ.

Trong REST, các tài nguyên được xác định bởi các URL, có các điểm cuối cụ thể cho mọi tài nguyên. REST dựa vào các phương thức HTTP như GET, PUT, POST, v.v. để sửa đổi và tạo tài nguyên. Các API triển khai kiến ​​trúc REST được gọi là API RESTful.

SOAP – Giao thức truy cập đối tượng đơn giản

SOAP là một giao thức nhắn tin dựa trên XML. Thông báo trong SOAP được mã hóa trong tài liệu XML và có thể được chuyển từ người gửi SOAP sang người nhận SOAP. Có thể có một hoặc nhiều dịch vụ mà thông điệp có thể đi qua trước khi đến được người nhận.

Sự khác biệt chính giữa SOAP và REST là REST là một thiết kế kiến ​​trúc dựa trên HTTP, nhưng bản thân SOAP là một giao thức có thể sử dụng nhiều giao thức cơ bản khác nhau như HTTP, SMTP, v.v. Định dạng dữ liệu phản hồi trong SOAP là XML.

gRPC – Cuộc gọi thủ tục từ xa của Google

Cuộc gọi thủ tục từ xa (RPC) là một kỹ thuật trong đó một chức năng trên máy chủ từ xa được gọi bởi máy khách như thể nó được gọi cục bộ. gRPC là một framework mã nguồn mở được phát triển bởi Google. Nó sử dụng bộ đệm proto (bộ đệm giao thức), đây là cách viết và mã hóa dữ liệu có cấu trúc không phụ thuộc vào ngôn ngữ.

Dữ liệu trong bộ đệm proto được biên dịch bởi trình biên dịch gRPC, làm cho nó có thể tương tác được. Ví dụ: nếu mã máy khách được viết bằng Java và mã máy chủ bằng Go, thì dữ liệu được chỉ định trong bộ đệm nguyên mẫu sẽ tương thích với cả hai ngôn ngữ.

GraphQL

GraphQL là ngôn ngữ truy vấn nguồn mở và thời gian chạy để xây dựng API. Nó cho phép khách hàng truy cập nhiều tài nguyên bằng cách nhấn vào một điểm vào hoặc điểm cuối. Một tài nguyên cụ thể không được gắn với một điểm cuối cụ thể. Bạn nhận được những gì bạn chỉ định trong truy vấn yêu cầu.

Bạn cần xác định một lược đồ được gõ mạnh cho một truy vấn cụ thể và một hàm trình phân giải sẽ được thực thi cho truy vấn đó. Để sửa đổi tài nguyên, có một truy vấn đột biến mà bạn cần chỉ định trong GraphQL.

Triển khai kiến ​​trúc API – Các phương pháp hay nhất

Cho dù bạn thiết kế kiến ​​trúc API của mình tốt đến đâu, nếu nó không thành công trong quá trình sản xuất, thì nó sẽ chẳng có tác dụng gì. Nó phải phân phối theo các kịch bản trong thế giới thực. Dưới đây là một số thực tiễn chính để làm cho kiến ​​trúc API sẵn sàng đưa vào sản xuất:

✅ Sử dụng cổng API

Cổng API hỗ trợ định tuyến hiệu quả các truy vấn API. Cổng API cũng có thể xử lý bảo mật và xác thực.

✅ Thực hiện Kiểm tra API

Trước khi ra mắt, hãy đảm bảo rằng API của bạn đã trải qua quá trình kiểm tra hiệu suất, tích hợp và chức năng toàn diện. Các khung để kiểm tra tự động có thể hỗ trợ hợp lý hóa quy trình này.

✅ Tập trung vào khả năng mở rộng

Tạo kiến ​​trúc API có thể mở rộng để có thể quản lý nhu cầu lưu lượng ngày càng tăng. Để tự động thay đổi số lượng phiên bản API dựa trên nhu cầu, hãy nghĩ đến việc sử dụng các kỹ thuật tự động thay đổi quy mô.

✅ Chọn Hosting một cách khôn ngoan

Cân nhắc các nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ cung cấp các giải pháp có thể mở rộng để đối phó với lưu lượng truy cập và nhu cầu của khách hàng ngày càng tăng. Hãy chú ý đến các tính năng như cân bằng tải, tự động thay đổi quy mô và tính linh hoạt để chỉ định thêm tài nguyên khi cần thiết.

Đảm bảo rằng nhà cung cấp dịch vụ lưu trữ có thể phù hợp với thông số kỹ thuật hiệu suất của API của bạn, đặc biệt là trong thời gian có nhu cầu cao. Ngoài ra, hãy khám phá các tùy chọn serverless nếu phù hợp với nhu cầu kinh doanh của bạn.

Làm cách nào để chọn Kiến trúc API phù hợp?

Việc chọn một kiến ​​trúc API phụ thuộc vào những cân nhắc sau:

• Yêu cầu kinh doanh: Phân tích các mục tiêu kinh doanh cần hoàn thành với API và hiểu quy trình ứng dụng.
• Các trường hợp sử dụng: Đặt câu hỏi tại sao bạn cần một API ngay từ đầu sẽ giúp bạn rất nhiều. Tìm hiểu các trường hợp sử dụng khác nhau sẽ giúp bạn thiết kế hoặc chọn kiến ​​trúc API tốt hơn.
• Khả năng mở rộng: Một lần nữa, việc hiểu các yêu cầu kinh doanh và các trường hợp sử dụng sẽ giúp bạn thiết kế một kiến ​​trúc API có thể mở rộng cũng như hoạt động hiệu quả.
• Trải nghiệm của nhà phát triển: Đảm bảo kiến ​​trúc API dễ nắm bắt để các nhà phát triển mới, đã tham gia có thể dễ dàng hiểu nó mà không gặp bất kỳ rắc rối nào.
• Bảo mật: Có lẽ khía cạnh quan trọng nhất của kiến ​​trúc API là bảo mật. Đảm bảo kiến ​​trúc API của bạn đủ an toàn và tuân thủ luật về quyền riêng tư.

Tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá các tài nguyên học tập để cải thiện kỹ năng thiết kế kiến ​​trúc API của bạn.

Tài nguyên học tập

#1. Làm chủ kiến ​​trúc API: Thiết kế, vận hành và phát triển các hệ thống dựa trên API

Cuốn sách này sẽ giúp bạn tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản về API và khám phá các cách thực tế để thiết kế, xây dựng và kiểm tra API.

Nó cũng hướng dẫn bạn cách vận hành, định cấu hình và triển khai hệ thống API của bạn. Cuốn sách này bao gồm mọi thứ từ cổng API, lưới dịch vụ, bảo mật, TLS và OAuth2 cho đến việc phát triển các hệ thống hiện có.

#2. Kiến trúc phần mềm: Thiết kế API REST – Hướng dẫn đầy đủ

Nếu bạn quan tâm đến việc tìm hiểu về API RESTful và cách chúng được thiết kế, thì khóa học về Kiến trúc phần mềm này là dành cho bạn.

Nó bao gồm xác thực, ủy quyền, lập tài liệu API REST và các kỹ thuật hiệu suất khác nhau để tối ưu hóa hơn nữa thiết kế API của bạn. Điều tuyệt vời về nó là nó bao gồm các khái niệm cơ bản về HTTP và công cụ kiểm tra API Postman.

#3. Thiết kế, phát triển và quản lý API REST

Các hướng dẫn về các nền tảng quản lý API khác nhau, chẳng hạn như Swagger, Apigee và Mulesoft, là điểm nhấn chính của khóa học này. Khóa học này dành cho những người muốn khám phá các ứng dụng của API REST và quan tâm đến việc kiến ​​trúc chúng.

#4. Thiết kế API RESTful: Học cách thiết kế API từ đầu

Tạo API REST từ đầu là những gì bạn sẽ nhận được từ khóa học này về Thiết kế API RESTful. Yêu cầu, phản hồi, thiết kế API và hoạt động là một số chủ đề hữu ích được đề cập. Nếu bạn là người mới bắt đầu và vẫn đang học những kiến ​​thức cơ bản về REST, thì tôi nghĩ bạn nên tìm hiểu về nó.

Từ cuối cùng

Bạn có thể chọn kiến ​​trúc API tốt nhất phù hợp với mục tiêu kinh doanh và mục tiêu kỹ thuật của mình bằng cách tính đến nhu cầu tích hợp, cân nhắc về hiệu suất, yêu cầu bảo mật cũng như khả năng mở rộng và mở rộng trong tương lai.

Tiếp theo, hãy bắt đầu sự nghiệp kiểm thử phần mềm của bạn với các khóa học và tài nguyên này.