Las aplicaciones de software han hecho más fácil y mejor nuestra vida en muchos aspectos. Las usamos casi diariamente, y algunas personas encuentran que utilizan aplicaciones más frecuentemente que interactúan con otras personas.

Pero ¿cómo interactúan las aplicaciones entre ellas? Bueno, lo hacen a través de APIes – Interfaces de Programación de Aplicaciones. En este artículo, aprenderás qué son las APIes. Vamos a enfocarnos específicamente en las APIes Web y su diseño y desarrollo.

¿Qué es una API Web?

Las APIes Web son un tipo de API diseñado para usarse a través de la web. En otras palabras, las aplicaciones de software basadas en la web, los sistemas y los servicios usan APIes Web para intercambiar información a través de Internet. Envían solicitudes y reciben respuestas, normalmente en formatos como JSON o XML.

Las APIes Web juegan un papel crucial en el desarrollo de software moderno por las siguientes razones:

  1. Interoperabilidad: Las APIes son tecnología-agnósticas, lo que significa que permiten que diferentes sistemas de software se comunique entre ellos sin importar la pila tecnológica. Esto permite a los desarrolladores integrar diferentes aplicaciones sin problemas.

  2. Escalabilidad: Las APIes Web apoyan el desarrollo modular, lo que permite que diferentes componentes de una aplicación se construyan, depuruen y escalen independientemente. Esto mejora granmente la escalabilidad del sistema.

  3. Flexibilidad y Extensibilidad: Siguiendo prácticas estándares y reglas bien definidas, las APIs web ayudan a que las aplicaciones puedan ampliar su funcionalidad. También son flexibles para permitir que los desarrolladores creen aplicaciones dinámicas.

Approaches to Developing Web APIs

Las APIs web pueden desarrollarse usando varios métodos según las necesidades. Aquí están algunos enfoques comúnmente seguidos:

  • REST – Representational State Transfer (REST) Las APIs utilizan el protocolo HTTP para realizar operaciones. Operan de manera estado-libre, lo que significa que cada solicitud debe incluir toda la información necesaria para que el receptor procese y responda.

  • SOAP – Simple Object Access Protocol utiliza XML para intercambiar información de manera estructurada.

  • GraphQL

    – utilizado para consultar y manipular API´s.

  • gRPC – un marco de llamadas de procedimiento remoto que utiliza HTTP/2 para transportar información.

En las siguientes secciones, exploraremos el diseño y desarrollo de API´s, centrándonos en las API´s REST como el protocolo central de nuestro debate.

Comprensión de los Requerimientos y Objetivos

En cualquier proceso de desarrollo de software, es fundamental comprender los requerimientos y casos de uso previos a comenzar. Esto nos ayuda a planear y estimar el costo, tiempo y otros recursos necesarios para el proyecto.

Lo mismo es válido al construir API´s RESTful. Necesitas determinar si las aplicaciones intercambiarán información de manera estado-libre, si las entidades involucradas pueden representarse como recursos y si los servicios son flexibles enough para trabajar con diferentes formatos de datos.

Definiendo los Recursos y Endpoints

Las API´s REST giran en torno a recursos, que son entidades que representan los datos o objetos en el sistema. Cada recurso se identifica por una URI única llamada un identificador de recurso. Estos recursos pueden ser accedidos y manipulados a través de endpoints, que son URL específicas que reciben y procesan solicitudes del cliente.

Las mejores prácticas recomiendan el uso de nombres de sustantivo para los recursos en los endpoints en lugar de verbos que podrían indicar una operación en el recurso.

Considere el siguiente ejemplo: https://api.example.com/products

El endpoint sigue la mejor práctica de utilizar un sustantivo para el recurso (en este caso, productos). ¿Te has fijado en que he utilizado la forma plural – productos? También es recomendable utilizar plurales si está trabajando con una colección de objetos.

Sin embargo, el siguiente endpoint https://api.example.com/add-product no es recomendable porque utiliza un verbo e intenta describir una acción sobre el recurso. Este enfoque puede resultar complicado para operaciones más complejas.

Otro aspecto importante de la convención de nomenclatura de endpoints estándar es el uso de una estructura jerárquica. Esto ayuda a representar claramente la relación entre los recursos.

Por ejemplo: https://api.example.com/categories/{categoryId}/products/{productId}.
Aquí, definimos un endpoint que mantiene una jerarquía clara entre los recursos category y product.

Uso de métodos HTTP y códigos de estado

En las API REST, HTTP se utiliza para la comunicación entre el cliente y el servidor. HTTP tiene métodos estándar que se utilizan principalmente para realizar operaciones sobre los recursos. A continuación se muestra una lista de estos métodos junto con sus propósitos:

  • GET – Obtener los detalles del recurso. Estos detalles son devueltos por el servidor en el cuerpo del mensaje de respuesta.

  • POST – Crear una nueva recurso. Los detalles del recurso que se van a crear se envían en el cuerpo de la mensaje de solicitud.

  • PUT – Crear o actualizar un recurso, dependiendo de su disponibilidad. Los detalles del recurso que se va a crear o actualizar se envían en el cuerpo de la mensaje de solicitud.

  • DELETE – Eliminar un recurso.

  • PATCH – Actualizar parcialmente un recurso. Los cambios que se van a realizar en el recurso se envían en el cuerpo del mensaje de solicitud.

La recomendada para desarrollar una API REST bien definida es usar correctamente estos métodos HTTP para realizar las operaciones CRUD (Create, Read, Update, Delete) correspondientes sobre el recurso. También deberías asegurarte de que la API responda al cliente con un código de estado HTTP apropiado en el cuerpo del mensaje de respuesta.

Los códigos de estado reflejan el resultado final de una solicitud. A continuación están algunos de los códigos de estado HTTP comunes que puedes usar:

  • 200 OK

  • 201 Created

  • 204 No Content

  • 400 Bad Request

  • 401 No autorizado

  • 403 Prohibido

  • 404 No encontrado

  • 500 Error interno del servidor

  • 503 Servicio no disponible

  • 504 Tiempo de espera de puerta de enlace excedido

Utilice un código de estado HTTP que represente de manera precisa el resultado de la solicitud que su punto final de API está procesando. También puede implementar un código de estado HTTP personalizado para describir un comportamiento específico de la aplicación.

Estrategias de Versionamiento

Con el tiempo, la API que desarrolla evolucionará y realizará cambios. Aquí es donde se hace importante el versionamiento. Debe asegurar que los clientes que ya utilizan sus API no se ven afectados por los cambios que realice.

mantener diferentes versiones hará que sus API sean retrocompatibles y permitirá a los clientes utilizar la versión preferida de la API según sus necesidades. Un extracto de este blog informativo en el sitio web de Postman explica cuándo es ideal versionar sus API:

“Deberías versionar tu API cada vez que haces un cambio que requiera que los consumidores modifiquen su código base para seguir utilizando la API. Este tipo de cambio se conoce como “cambio bruto” y puede ser realizado a las estructuras de datos de entrada y salida de la API, a la retroalimentación de éxito y error, y a los mecanismos de seguridad.“

La versión de API se puede realizar de diferentes maneras. Aquí tienes algunos métodos:

  • Versión de URI: Incluye el número de versión en la ruta de la URL. Por ejemplo, https://api.example.com/v1/products.

  • Versión de Parámetro de Consulta: Especifica el número de versión como un parámetro de consulta en la URL. Por ejemplo, https://api.example.com/products?version=1.

  • Versión de Encabezado: Incluye el número de versión en los encabezados HTTP de la solicitud. Por ejemplo, utilizando un encabezado personalizado como X-API-Version: 1.

  • Negociación de Contenido: Especifique la versión en el encabezado Accept de la solicitud, a menudo utilizando tipos de medios. Por ejemplo, Accept: application/vnd.example.v1+json.

  • Versión Incluida: Incluya el número de versión dentro del tipo de medio de la respuesta. Por ejemplo, application/vnd.example.product-v1+json.

Consideraciones de Seguridad

Otro aspecto importante que debemos considerar al desarrollar una API es la seguridad. Aquí tienes algunos puntos clave para recordar:

  1. Implemente HTTPS para cifrar la información intercambiada entre el cliente y el servidor.

  2. Implemente autenticación y autorización para asegurar que sólo los usuarios con los privilegios correctos puedan realizar operaciones en los recursos. Métodos comunes incluyen autenticación Básica, autenticación por token o bearer, JWT y OAuth 2.0. También, implemente control de acceso basado en roles para gestionar el acceso a los recursos.

  3. Implementar validación y sanitización de entradas para prevenir ataques de vulnerabilidad como inyección SQL y Cross-Site Scripting (XSS).

  4. Implementar limitación de tasa y control de flujo para controlar el número de solicitudes que un cliente puede realizar al servidor en un determinado periodo de tiempo. Esto ayuda a prevenir un sobrecarga excesiva en el servidor.

Documentación

Un aspecto clave, pero a menudo ignorado, del desarrollo de API es la documentación. Es crucial documentar tu API para que los usuarios entiendan sus características y funcionalidades.

La documentación debe ser comprensiva, fácil de entender, y respetar prácticas estándares. Incluir ejemplos de cuerpos de solicitud y respuesta, códigos de estado HTTP utilizados, y más. Puedes seguir la Especificación Open API para describir tus API RESTful.

Estrategias de ordenamiento, filtrado y paginación.

La API que desarrollas podría causar problemas de rendimiento si devuelve demasiados registros. Es ineficiente recuperar grandes cantidades de datos y luego ordenar o filtrarlos.

Para addressed this, you should enable sorting and filtering of records. You should also implement pagination to break down the number of records being fetched and set a limit for easier navigation and processing.

Monitoring Usage, Logging, and Health

It’s a good idea to log your API requests and responses to help with debugging. Monitoring API usage will help you understand the overall performance and behavior of the application. Performing regular health checks can help you take necessary action if there are any issues. All these steps will make the API more robust and reliable.

Conclusion

APIs, specifically Web APIs, are essential for software applications to communicate over the internet.

This article explained what Web APIs are, why they’re important, and different approaches for developing them, focusing on REST APIs. You also learned about key topics like defining resources and endpoints, using standard HTTP methods and status codes, versioning strategies, security considerations, documentation, and more.

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