Guia de desenvolvimento de API: REST, GraphQL, gRPC

Empresas em diferentes verticais usam APIs para permitir a comunicação entre o cliente e o lado do servidor de seus aplicativos, para integração com software de terceiros e para permitir que aplicativos externos acessem seu sistema. Além disso, criar e monetizar APIs personalizadas pode se tornar uma parte essencial de uma estratégia de desenvolvimento de negócios.

Se as APIs desempenham um papel crucial em seu projeto, os requisitos para seu desenvolvimento podem ser rigorosos. Você precisa saber como enfrentar desafios técnicos, qual protocolo escolher e quais práticas aplicar para criar produtos de alto nível com foco em API. O guia a seguir visa responder a essas perguntas.

Protocolos de API: tipos e especificações de desenvolvimento

Vamos primeiro explorar diferentes tipos de APIs e seus recursos de desenvolvimento para que você possa identificar o protocolo mais adequado para o seu projeto. Independentemente da linguagem de programação que você escolher para o desenvolvimento da API, Node.js , Python, Ruby ou outras, o tipo de protocolo é mais importante. Atualmente, as principais abordagens no desenvolvimento de APIs personalizadas são REST, GraphQL e gRPC.

API REST

REST, também conhecido como Representational State Transfer, refere-se a APIs sem estado, o que significa que cada solicitação contém todos os detalhes necessários para concluí-la. A grande maioria dos desenvolvedores de back-end está familiarizada com o desenvolvimento da API REST. Este é o tipo de API mais usado e versátil, utilizado em um grande número de projetos de software. Sendo um protocolo simples com baixa barreira de entrada, é improvável que as APIs REST enfrentem problemas de suporte futuros.

Com REST, entendemos claramente o que e como estamos solicitando e sabemos qual resposta esperar. O mesmo se aplica a erros; podemos identificar o erro com base nos códigos de status a qualquer momento. Também podemos atualizar esse protocolo com elementos personalizados para tornar os erros mais compreensíveis no lado do cliente.

Vantagens do REST: simplicidade, velocidade e um relacionamento claro entre o cliente e o servidor, facilidade de cache de respostas e recursos de segurança integrados.

Desvantagens : falta de flexibilidade devido às respostas padronizadas do servidor. Por exemplo, digamos que temos uma lista de gerentes da empresa, e em uma página, podemos querer ter nomes com cargos e detalhes de contato, e em outra, apenas os nomes sem nenhum outro dado. No cenário REST, temos que usar uma solicitação em todos os lugares, respondendo com dados desnecessários e consumindo largura de banda, ou escrever uma solicitação separada para cada página, levando à duplicação e complexidade do código. Normalmente, a mesma solicitação é usada por toda parte.

API GRAPHQL

GraphQL é uma linguagem de consulta para APIs desenvolvida pelo Facebook. Mais flexível que as APIs REST, o GraphQL permite que os desenvolvedores obtenham todos os dados necessários em uma única solicitação (consulta orientada pelo cliente). Os desenvolvedores também podem especificar o tipo de dados que desejam receber da API.

O GraphQL resolve o problema da interação solicitação-resposta. Aproveitamos uma linguagem de consulta específica que instrui o servidor sobre as necessidades específicas de dados do cliente a qualquer momento. Revisitando o exemplo dos gerentes, o cliente não é padronizado para receber dados padronizados, mas pode escolher as informações necessárias (como nome e número de telefone), e o servidor responde com essas informações específicas.

Este sistema é perfeito para aplicativos que exigem maior flexibilidade e escalabilidade, sistemas complexos e microsserviços.

Vantagens do GraphQL: essa abordagem economiza largura de banda e aumenta o desempenho, proporcionando mais flexibilidade e escalabilidade.

Desvantagens: a linguagem de consulta é mais complexa e a barreira de entrada é bastante alta, o que pode complicar o suporte se você não tiver especialistas. A comunidade também é menor.

API GRPC

gRPC, uma estrutura RPC de código aberto criada pelo Google, é considerada uma tecnologia de desenvolvimento de API de alto desempenho. O gRPC utiliza Protocol Buffers, um mecanismo independente de linguagem e de plataforma neutra para serializar dados estruturados.

Ao contrário do REST e do GraphQL, que são bastante semelhantes, o gRPC oferece uma interação cliente-servidor diferente e só pode ser usado com o protocolo HTTP/2.0. Este protocolo avançado oferece benefícios na compactação de dados, conexão do usuário e muito mais.

O gRPC é perfeito para projetos com requisitos de comunicação de alto desempenho.

Vantagens : o gRPC se comunica com o servidor através de streams e sua linguagem de consulta, fazendo com que todo o processo pareça estar acontecendo dentro de um único sistema, independente se você está no front-end ou no back-end. O front-end pode chamar métodos escritos no back-end. No entanto, na realidade, você precisa primeiro escrever métodos de servidor e construí-los, e só então o front-end entenderá que esses métodos existem e podem ser usados. A configuração de tudo isso requer experiência com esse tipo de API.

Outras vantagens incluem dados mais compactos, melhor desempenho e respostas rápidas.

As desvantagens incluem uma comunidade pequena (o protocolo ainda está evoluindo) e uma barreira de entrada relativamente alta. Compreender o protocolo de transmissão de dados também é importante; cada recém-chegado provavelmente não está familiarizado com este protocolo e precisará ser treinado. Em comparação com outras abordagens de desenvolvimento de API, esta é bastante complexa e leva mais tempo, o que nem sempre se justifica para o projeto.

Principais recursos para soluções de API

Durante o início e o progresso do desenvolvimento da API, os engenheiros de software devem considerar alguns pontos cruciais. Isso garantirá a segurança e a eficiência de suas APIs.

AUTENTICAÇÃO E AUTORIZAÇÃO

A autenticação verifica a identidade correta, enquanto a autorização determina se um usuário verificado pode executar uma ação específica. Especificações comuns como JWT, OAuth e OAuth2 lidam com essas tarefas.

A escolha do método de autenticação depende do equilíbrio entre o nível de segurança exigido e a facilidade de implementação e manutenção. OAuth fornece escalabilidade e excelente experiência do usuário, mas requer mais esforço para implementação e manutenção. O OpenID pode complementar o OAuth verificando a identidade e o perfil de um cliente por meio do servidor de autorização.

CONSULTA, FILTRO, CLASSIFICAÇÃO E PAGINAÇÃO

À medida que seu banco de dados cresce, a recuperação de dados pode se tornar mais lenta. Para mitigar isso, implemente cache, paginação, classificação e filtragem.

A classificação organiza os dados de acordo com condições específicas, enquanto a paginação decide quantos dados serão exibidos e quando. Esses recursos melhoram o tempo de processamento, o tempo de resposta e a segurança.

A filtragem em APIs reduz os conjuntos de resultados com base em determinados critérios, melhorando o desempenho da API e reduzindo a transmissão de dados da rede. Você pode implementar classificação, filtragem e paginação de maneiras diferentes, dependendo do tipo de API (por exemplo, usando parâmetros de caminho em APIs REST).

CACHING PARA MELHORIAS DE DESEMPENHO

O cache armazena os dados solicitados com frequência em um armazenamento secundário, reduzindo as chamadas para o banco de dados principal. Essa estratégia aumenta a velocidade de recuperação de dados e reduz os custos de solicitação. Ferramentas como Memcached e Redis podem auxiliar nesse processo.

Dependendo de onde você armazena o cache, você pode usar o cache do cliente ou o cache do servidor. Enquanto o cache do cliente melhora a eficiência do cliente e do servidor armazenando solicitações de rotina localmente, o cache do servidor reduz a carga do servidor armazenando chamadas repetidas em um cache.

REST fornece mecanismos de cache mais simples. Com a API GraphQL e a API gRPC, os desenvolvedores devem dedicar mais tempo ao armazenamento em cache.

MANIPULAÇÃO DE ERROS

O tratamento eficaz de erros simplifica a depuração, diferenciando entre os erros do cliente e do servidor. Fornecer códigos de erro claros, especificar o número de erros, explicar as causas dos erros e distinguir entre erros gerais e de domínio são práticas eficazes de tratamento de erros.

VALIDAÇÃO

A validação confirma a exatidão dos dados. A validação do lado do cliente geralmente envolve feedback imediato para correção, o que é uma vantagem para um produto, enquanto a validação do lado do servidor é obrigatória para garantir segurança, integridade dos dados e proteção contra vulnerabilidades. Inclui tarefas como validação de propriedades necessárias ou definição de tipos de propriedade.

Práticas recomendadas para desenvolvimento de API personalizada

Existem algumas práticas recomendadas para desenvolvimento de API que ajudarão você a evitar erros conhecidos e melhorar o desempenho, a segurança e a escalabilidade de seu produto. Mas é importante observar que cada caso é único e pode exigir soluções sob medida e inovadoras.

CÓDIGOS DE ERRO PADRÃO DE RETORNO

É crucial lidar com os erros de maneira elegante para evitar confusão para os usuários da API. Quando ocorre um erro, retornar um código de resposta HTTP apropriado que indica o tipo específico de erro fornece informações valiosas para a manutenção da API. Deixar os erros sem tratamento pode interromper o sistema, por isso é melhor lidar com eles sem demora.

Os códigos de erro devem ser acompanhados por mensagens informativas para ajudar os mantenedores na solução de problemas de forma eficaz. No entanto, é crucial garantir que essas mensagens de erro não exponham informações confidenciais que os invasores possam explorar para realizar atividades maliciosas, como roubo de dados ou interrupção do sistema.

VERSION DE API DE NAVEGAÇÃO

Para garantir transições suaves e evitar interrupções nos clientes, é essencial ter diferentes versões da API sempre que houver alterações. O controle de versão pode ser feito usando o controle de versão semântico, como 2.0.6 (indicando a versão principal 2 e o sexto patch), que é uma prática comum em aplicativos modernos.

Essa abordagem nos permite eliminar gradualmente os endpoints mais antigos, em vez de exigir que todos mudem para a nova API simultaneamente. Por exemplo, o terminal v1 pode permanecer ativo para usuários que preferem não mudar, enquanto o v2, com seus novos recursos empolgantes, atende àqueles que estão prontos para atualizar. Isso se torna especialmente crucial quando sua API é pública, pois o controle de versão garante a compatibilidade com aplicativos de terceiros que dependem de suas APIs.

Ao implementar o controle de versão, uma API da Web pode indicar claramente os recursos que ela oferece, e os aplicativos clientes podem fazer solicitações direcionadas a versões específicas desses recursos ou recursos.

CRIANDO DOCUMENTAÇÃO PRECISA PARA APIS

A documentação da API educa os desenvolvedores sobre como usar suas APIs e por onde começar. Isso é necessário tanto para desenvolvedores que irão integrar suas APIs quanto para sua equipe em caso de modernização de software.

Se suas APIs estiverem documentadas em detalhes, será mais fácil aumentar a conscientização e a adoção da API e diminuir o tempo e os custos de integração de desenvolvedores remotos e internos. Ao mesmo tempo, qualquer equipe interna pode acessar a documentação da API para entender os métodos, recursos, solicitações e respostas aplicadas, o que simplificará a manutenção e as atualizações.

Você precisa fornecer tutoriais concisos para ajudar os desenvolvedores em um início rápido, criar um glossário abrangente que defina os termos da API e garantir que os recursos e métodos sejam explicados de maneira amigável. Liste todos os termos do projeto para unificar o entendimento entre os usuários finais (desenvolvedores), permitindo que eles compreendam conceitos como URLs e URIs, mesmo com conhecimento técnico limitado.

Empacotando

Independentemente do tipo de protocolo que você escolher para criar uma API, lembre-se de que cada abordagem tem suas especificidades que exigem certos conhecimentos e habilidades. Além disso, você precisará de suporte de API no futuro. Esta é a razão pela qual o REST, apesar de suas imperfeições, continua sendo o método de desenvolvimento de API mais popular. A experiência de sua equipe de desenvolvimento é fundamental para o sucesso de produtos com foco em API.

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