Hier zijn enkele vragen voor jou: Hoe log je in op apps met je Google, Apple of Microsoft account? Hoe werken online betalingen met Paystack of PayPal? Hoe delen apps zoals Facebook en Instagram informatie en meldingen?

Het antwoord is: ze gebruiken API’s. Dit zijn krachtige tools die de ontwikkeling van mobiele en webapplicaties en een breed scala aan toepassingen, waaronder cloudservices, IoT-apparaten, desktopsoftware en meer, stimuleren.

API’s maken communicatie tussen applicaties mogelijk, waardoor gegevensuitwisseling en verificatie worden vergemakkelijkt.

In dit artikel leer je alles over API’s: de verschillende typen, hun architectuur en de afwegingen tussen de verschillende architecturen.

Dit is wat we zullen behandelen:

Dit artikel is zeer geschikt voor beginners in web- en mobiele ontwikkeling en ontwikkelaars die een beknopt begrip van API’s en hoe ze functioneren zoeken.

Wat is een API?

API staat voor Application Programming Interface. Het is een set van regels en protocollen die verschillende softwaresystemen in staat stellen met elkaar te communiceren. Een API bepaalt hoe applicaties services aanvragen en gegevens uitwisselen, en fungeert als een duidelijk contract tussen een client en een server.

API’s vereenvoudigen complexe code tot eenvoudige commando’s, waardoor ontwikkelaars systemen kunnen verbinden en ingebouwde functies kunnen gebruiken zonder alle interne werkingen te hoeven kennen.

Hoe Werken API’s?

Stel je een restaurant voor: de klant (client) bestelt eten via de ober (API), die vervolgens de bestelling doorgeeft aan de keuken (server). De keuken bereidt de maaltijd voor en stuurt deze via de ober terug naar de klant. Net zoals de ober, behandelt de API verzoeken en reacties, waardoor de klant van de maaltijd kan genieten zonder alle details van de werking van de keuken te hoeven weten.

Een meer praktisch voorbeeld is wanneer je online een abonnement koopt en je betalingsinformatie veilig naar Paystack wordt verzonden via zijn betalings-API. De API is een tussenpersoon die jouw verzoek aanneemt, je betalingsgegevens verifieert en verwerkt met de bank, en vervolgens een bevestiging terugstuurt naar de website zonder gevoelige gegevens direct bloot te stellen.

Technisch gezien initieert een cliënt een verzoek gericht aan een server, waarbij hij ofwel gegevensopvraging of procedurele uitvoering specificeert. Na ontvangst en verificatie van dit verzoek voert de API de vereiste bewerkingen uit. Vervolgens stuurt de API een antwoord naar de cliënt, met daarin de uitkomst van het verzoek (succes of mislukking) en eventuele opgevraagde gegevenselementen.

Waarom zijn API’s belangrijk?

API’s zijn essentieel in softwareontwikkeling omdat ze het gemakkelijker maken om verschillende toepassingen en diensten met elkaar te verbinden. Ze stellen je in staat externe functionaliteiten te integreren zonder alles vanaf nul te hoeven opbouwen, wat tijd bespaart en complexiteit vermindert door gestandaardiseerde commando’s.

Voor gebruikers verbeteren API’s ook de beveiliging en gebruikerservaring. Ze fungeren als veilige gateways die gegevensuitwisseling tussen apps en externe diensten filteren, waardoor gevoelige informatie wordt beschermd en tegelijkertijd zorgen voor soepele, betrouwbare interacties.

Soorten API’s

API-types worden voornamelijk gecategoriseerd op basis van hun toegankelijkheid en gebruik. Er zijn vier soorten API’s, namelijk:

  1. Openbare APIs

  2. Partner-API’s

  3. Interne (Privé) API’s

  4. Samengestelde API’s

Openbare APIs

Openbare APIs zijn APIs die beschikbaar worden gesteld aan het grote publiek. Dit moedigt ontwikkelaars, organisaties en andere personen aan om ze te gebruiken voor het ontwikkelen van toepassingen, integreren in hun diensten en verbeteren. Openbare APIs bieden gestandaardiseerde toegang tot gegevens of diensten via het internet.

Enkele zeer nuttige Open APIs zijn:

Partner APIs

Partner APIs worden gedeeld met specifieke zakelijke partners en vereisen vaak authenticatie en overeenkomsten. Ze voeren essentiële functies uit voor bedrijven en toepassingen.

Bijvoorbeeld, een betaal-API zoals Paystack communiceert rechtstreeks met serviceproviders en bankplatforms om betalingen voor producten en diensten te verwerken.

Interne API’s

Interne API’s worden gebruikt voor interne communicatie binnen een organisatie. Ze maken integratie mogelijk en stroomlijnen interne processen. Interne teams gebruiken de API om gegevens tussen hun applicaties te openen en te delen. De API is niet blootgesteld aan het publiek, waardoor gevoelige bedrijfslogica veilig blijft.

Een voorbeeld is een interne API van een bedrijf die verbinding maakt met zijn HR-, salaris- en projectbeheersystemen.

Samengestelde API’s

Samengestelde API’s combineren meerdere API-oproepen in één verzoek. Ze zijn essentieel in microservices-architecturen, waarbij een enkele bewerking gegevens van meerdere services kan vereisen. Een enkele API-oproep activeert verzoeken naar meerdere onderliggende API’s, waarna de samengestelde API de antwoorden combineert en een eenduidig resultaat retourneert.

Bijvoorbeeld, een e-commerceplatform kan een samengestelde API gebruiken om productdetails, prijzen en voorraadinformatie in één keer op te halen, waardoor de latentie wordt verminderd en het integratieproces wordt vereenvoudigd.

Typen API-architectuur

API’s zijn anders gestructureerd, afhankelijk van gebruiksscenario, schaalbaarheid, beveiliging en toegankelijkheid. Er zijn meerdere manieren om een API te structureren, maar we zullen ons alleen richten op de meest gangbare architecturale stijlen die worden gebruikt in webontwikkeling. Ze omvatten:

  1. REST

  2. SOAP

  3. GraphQL

  4. gRPC

REST-API’s

Representational State Transfer (REST) is een architectonische stijl die HTTP-methoden (POST, GET, PUT, DELETE) gebruikt om CRUD (Create, Read, Update, Delete) bewerkingen uit te voeren op op resource gebaseerde URI’s.

REST-API’s worden gebouwd met frameworks zoals Express.js (Node.js), Django/Flask (Python) en Spring Boot (Java).

Kernonderdelen

  1. Resources en eindpunten:

    • De entiteiten blootgesteld door de API kunnen van alles zijn: gebruikers, producten, documenten, enzovoort.

    • Elke resource wordt geïdentificeerd door een unieke URI (Uniform Resource Identifier).

  1. HTTP-methoden:

    • GET: Haalt een resource op.

    • POST: Maakt een nieuwe resource aan.

    • PUT: Werkt een bestaande resource bij.

    • DELETE: Verwijdert een resource.

    • PATCH: Werkt een bestaande resource gedeeltelijk bij.

  1. Gegevensrepresentatie:

    • Bronnen kunnen meerdere representaties hebben (bijvoorbeeld, JSON, XML).

    • De API reageert met de gevraagde representatie, waardoor gegevens gemakkelijk gestructureerd en geparsed kunnen worden.

  1. HTTP-headers en queryparameters:

    • HTTP-headers bieden aanvullende informatie over het verzoek of de reactie.

    • Ze kunnen worden gebruikt voor authenticatie, inhoudsonderhandeling en andere doeleinden.

  1. Statelessness:

    • Elk verzoek van een client naar een server moet alle informatie bevatten die nodig is om het verzoek te begrijpen en te verwerken.

    • De server slaat geen enkele clientstatus op tussen verzoeken.

Andere opmerkelijke componenten zijn cachebaarheid, HTTP-status en HATEOAS. Samen definiëren deze componenten de structuur en het gedrag van RESTful systemen, waardoor naadloze en efficiënte communicatie tussen clients en servers mogelijk is.

Operatieoverzicht

REST-API’s stellen resources bloot via unieke URI’s en laten clients bewerkingen uitvoeren met behulp van HTTP-methoden zoals GET, POST, PUT, DELETE en PATCH. Clients kunnen gegevens opvragen in verschillende formaten, zoals JSON of XML, en extra details toevoegen via HTTP-headers en queryparameters.

Elk verzoek is stateless en bevat alle benodigde informatie voor verwerking zonder te vertrouwen op opgeslagen clientgegevens. De API maakt ook gebruik van HTTP-statuscodes, cachebaarheid en HATEOAS om reacties te beheren en verdere interacties te begeleiden, waardoor een naadloos en efficiënt communicatiekader tussen clients en servers wordt gegarandeerd.

Praktisch Voorbeeld en Gebruiksscenario’s in de Echte Wereld

Om te illustreren hoe REST API’s in de praktijk werken, laten we een voorbeeld bekijken van een Boek API waarmee gebruikers een verzameling boeken kunnen beheren. Onze voorbeeld API is gemaakt met behulp van de NodeJS en ExpressJS frameworks. Ik zal hier niet uitleggen hoe deze frameworks precies werken, aangezien dat buiten de scope van dit artikel valt. Dus als je de syntaxis in de onderstaande code niet begrijpt, maak je geen zorgen – richt je gewoon op de logica van Verzoeken en Reacties.

Deze API volgt REST-principes door standaard HTTP-methoden te gebruiken om CRUD (Create, Read, Update, Delete) bewerkingen uit te voeren:

const express = require("express"); const bodyParser = require("body-parser");
const app = express(); app.use(bodyParser.json());

const app = express();
app.use(bodyParser.json());

// Dummy Database
let books = [
  { id: 1, title: "The Pragmatic Programmer", author: "Andy Hunt" },
  { id: 2, title: "Clean Code", author: "Robert C. Martin" },
];

// Alle boeken ophalen (Client verzoeken, Server reageert)
app.get("/books", (req, res) => res.json(books));

// Een enkel boek opvragen op basis van ID
app.get("/books/:id", (req, res) => {
  const book = books.find((b) => b.id === parseInt(req.params.id));
  book ? res.json(book) : res.status(404).json({ message: "Not found" });
});

// Een nieuw boek toevoegen (Client stuurt gegevens, Server bijwerkt database)
app.post("/books", (req, res) => {
  const newBook = { id: books.length + 1, ...req.body };
  books.push(newBook);
  res.status(201).json(newBook);
});

// (Bijwerken) Een boek PUTten
app.put("/books/:id", (req, res) => {
  const book = books.find((b) => b.id === parseInt(req.params.id));
  if (book) {
    Object.assign(book, req.body);
    res.json(book);
  } else {
    res.status(404).json({ message: "Not found" });
  }
});

// Een boek verwijderen
app.delete("/books/:id", (req, res) => {
  const index = books.findIndex((b) => b.id === parseInt(req.params.id));
  if (index !== -1) {
    books.splice(index, 1);
    res.json({ message: "Deleted" });
  } else {
    res.status(404).json({ message: "Not found" });
  }
});

app.listen(3000, () => console.log("API running on port 3000"));

Dit is wat er gebeurt in deze code:

  • Client stuurt een verzoek: Een gebruiker (of frontend-app) vraagt gegevens op met behulp van HTTP-methoden zoals GET, POST, PUT, of DELETE. Voorbeeld: GET /boeken vraagt alle boeken op of POST /boeken voegt een nieuw boek toe aan de database.

  • Server verwerkt het verzoek: De server ontvangt het verzoek, zoekt de gegevens op (bijvoorbeeld uit een database of in-memory array) en verwerkt het.

  • Server stuurt een reactie: De server stuurt een JSON-reactie terug met de gevraagde gegevens of een bevestigingsbericht. Hier is een voorbeeld:

[
  { "id": 1, "title": "The Pragmatic Programmer", "author": "Andy Hunt" },
  { "id": 2, "title": "Clean Code", "author": "Robert C. Martin" }
]
  • Client ontvangt en gebruikt de gegevens: De front-end of een andere service verbruikt de API-reactie en geeft deze weer of verwerkt deze dienovereenkomstig.

Teams maken gebruik van REST-API’s voor webdiensten, mobiele apps en cloud-integraties. Sociale mediaplatforms halen berichten op, terwijl e-commerce sites productdetails ophalen. Betalingsgateways verwerken transacties en weer-apps krijgen toegang tot realtime weersvoorspellingen. De eenvoud en schaalbaarheid van REST maken het de voorkeurskeuze voor openbare en interne API’s.

SOAP-API’s

Het Simple Object Access Protocol (SOAP) gebruikt XML voor berichtenuitwisseling en bevat ingebouwde standaarden voor beveiliging, transacties en foutafhandeling. Het formele contract wordt gedefinieerd door een WSDL (Web Services Description Language).

Deze architectuur geeft prioriteit aan beveiliging en betrouwbaarheid door functies zoals WS-Security en transactiebeheer, waardoor het geschikt is voor complexe bedrijfstoepassingen die strikte normen en robuuste foutafhandeling vereisen.

SOAP API’s worden gemaakt met behulp van frameworks of tools zoals Apache CXF, .NET WCF en JAX-WS (Java).

Belangrijke componenten

  1. SOAP-envelope:

    • Dit is het hoofdelement van een SOAP-bericht en bepaalt de algehele structuur van het XML-document.

    • Het bevat de SOAP Header en SOAP Body.

  1. SOAP-body:

    • Deze sectie bevat de daadwerkelijke gegevens die worden uitgewisseld tussen de client en server.

    • Het bevat de verzoek- of antwoordberichten, die meestal zijn gestructureerd als XML-elementen.

  1. WSDL (Web Services Description Language):

    • Dit is een XML-document dat de webservice beschrijft, inclusief de operaties, berichtindelingen en gegevenstypen.

    • Het fungeert als een contract tussen de client en server, waarin wordt beschreven hoe te communiceren met de API.

  1. SOAP-processor:

    • Dit is de softwarecomponent die SOAP-berichten verwerkt.

    • Het analyseert het XML-document, haalt de relevante gegevens eruit en voert de gevraagde bewerking uit.

Er is ook de SOAP-eindpunt, dat is de URL waar de SOAP-service kan worden benaderd, en het XML-schema (XSD), dat de structuur en gegevenstypen definieert die worden gebruikt in de XML van het SOAP-bericht.

Overzicht van de werking

SOAP-API’s werken door gegevens in te kapselen in een op XML gebaseerde structuur gedefinieerd door een SOAP-envelop, die zowel een Header voor metadata bevat als een Body voor de daadwerkelijke verzoek- of responsinformatie. De Body draagt de uitwisselingsgegevens, terwijl een WSDL-document dient als een contract dat de bewerkingen van de service, berichtindelingen en gegevenstypen details.

Een SOAP-processor analyseert vervolgens de XML, extraheert relevante gegevens en voert de aangevraagde bewerkingen uit volgens de regels gedefinieerd door een bijbehorend XML-schema (XSD). Communicatie met de service verloopt via een specifieke SOAP-eindpunt, waardoor een gestandaardiseerd, interoperabel kader voor web service-interacties wordt gegarandeerd.

Praktische voorbeelden en gebruiksscenario’s

Om SOAP-API’s en hoe ze praktisch werken te illustreren, laten we een SOAP-gebaseerde Banking Service API overwegen die veilige bewerkingen biedt voor het beheren van rekeningen en transacties. SOAP-API’s gebruiken XML-berichtgeving om een veilige en gestructureerde communicatie tussen systemen te waarborgen. Het maken van een SOAP-API en XML-berichtgeving valt buiten de reikwijdte van dit artikel, dus hier zullen we ons alleen richten op de logica van het Verzoek en Antwoord.

Hoe het werkt:

  • Accountinformatie ophalen: De klant stuurt een XML-verzoek om de accountgegevens van een gebruiker op te halen:
<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
                  xmlns:bank="http://example.com/bank">
   <soapenv:Header/>
   <soapenv:Body>
      <bank:GetAccountDetails>
         <bank:AccountNumber>123456789</bank:AccountNumber>
      </bank:GetAccountDetails>
   </soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

De server reageert met een XML-bericht dat de accountgegevens bevat:

<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
   <soapenv:Body>
      <GetAccountDetailsResponse>
         <AccountNumber>123456789</AccountNumber>
         <Balance>5000.00</Balance>
         <Currency>USD</Currency>
      </GetAccountDetailsResponse>
   </soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

  • Een geldoverdracht verwerken: De klant dient een overdrachtsverzoek in met verificatiegegevens:

      <soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
                    xmlns:bank="http://example.com/bank">
     <soapenv:Header/>
     <soapenv:Body>
        <bank:TransferFunds>
           <bank:FromAccount>123456789</bank:FromAccount>
           <bank:ToAccount>987654321</bank:ToAccount>
           <bank:Amount>100.00</bank:Amount>
           <bank:Currency>USD</bank:Currency>
        </bank:TransferFunds>
     </soapenv:Body>
  </soapenv:Envelope>

    Indien succesvol, zal de server een bevestigingsreactie retourneren:

      <soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
     <soapenv:Body>
        <TransferFundsResponse>
           <Status>Succes</Status>
           <TransactionID>TXN987654</TransactionID>
        </TransferFundsResponse>
     </soapenv:Body>
  </soapenv:Envelope>

Banken, zorgverleners en overheidsinstellingen gebruiken SOAP voor veilige, betrouwbare API’s. Financiële instellingen verwerken transacties met strikte authenticatie, terwijl zorgsystemen patiëntgegevens uitwisselen onder nalevingsvoorschriften. Luchtvaartmaatschappijen vertrouwen op SOAP voor boekingen en ticketverkoop, wat zorgt voor consistente data-integriteit tussen systemen.

GraphQL API’s

GraphQL is een querytaal en runtime voor API’s ontwikkeld door Facebook. Het stelt cliënten in staat om precies de gegevens aan te vragen die ze nodig hebben in één enkele aanvraag, waardoor over-fetching en under-fetching worden verminderd.

Belangrijke Componenten

  1. Schema: Dit is het hart van een GraphQL API. Het definieert de structuur van je gegevens, inclusief de typen objecten, hun velden en hun relaties. Het fungeert als een contract tussen de cliënt en de server, waarin wordt gespecificeerd welke gegevens kunnen worden opgevraagd.
  1. Typen: Deze definiëren de structuur van objecten in je gegevens. Ze specificeren de velden die elk object heeft en de datatypen van die velden.
  1. Velden: Dit zijn de individuele gegevensstukken die op een object kunnen worden opgevraagd.
  1. Queries: Dit zijn verzoeken van de cliënt om gegevens op te halen. Ze specificeren de velden die de cliënt wil terugkrijgen.
  1. Mutaties: Dit zijn verzoeken van de cliënt om gegevens te wijzigen (maken, bijwerken of verwijderen).
  1. Resolvers: Dit zijn functies die de gegevens ophalen voor elk veld in het schema. Ze verbinden het GraphQL-schema met de onderliggende gegevensbronnen.
  1. Abonnementen: Hiermee worden updates in realtime mogelijk gemaakt. Cliënten kunnen zich abonneren op specifieke gebeurtenissen, en de server zal updates pushen wanneer ze zich voordoen.

Operatieoverzicht

GraphQL definieert een schema dat beschikbare gegevenstypen en hun relaties specificeert. Vervolgens construeren cliënten query’s of mutaties die precies de benodigde gegevensvelden opvragen. De GraphQL-server verwerkt deze verzoeken, waarbij resolvers worden gebruikt om gegevens op te halen uit backend-bronnen.

De server valideert het verzoek tegen het schema, voert de resolvers uit en retourneert een JSON-respons met alleen de opgevraagde gegevens. Cliënten kunnen abonnementen opzetten voor realtime updates, waardoor de server gegevenswijzigingen kan pushen wanneer ze zich voordoen. Deze aanpak minimaliseert over- en onderophalen, wat de efficiëntie en flexibiliteit bij het ophalen van gegevens verbetert.

Praktijkvoorbeelden en gebruiksscenario’s

Laten we praktisch bekijken hoe GraphQL-API’s werken door te kijken naar een door GraphQL aangedreven E-commerce API. Deze API kan efficiënt productdetails, beoordelingen en voorraadbeschikbaarheid ophalen. De server is gemaakt met behulp van NodeJS en Apollo Server. Het maken van de server valt buiten de scope van dit artikel, dus we zullen ons richten op het schema (hoe een relationele database is gestructureerd en visueel wordt weergegeven) en de Aanvraag en Reactie-logica.

  1. Schema:
# Schema (schema.graphql)

type Product {
  id: ID!
  name: String!
  description: String
  price: Float!
  inventory: Int!
  category: String!
}

type Query {
  product(id: ID!): Product
  products(category: String): [Product!]!
}

type Mutation {
  createProduct(name: String!, description: String, price: Float!, inventory: Int!, category: String!): Product!
  updateProductInventory(id: ID!, inventory: Int!): Product!
}

Het schema definieert de datatypen (Product, Query, Mutation) en specificeert de beschikbare queries (product, products) en mutaties (createProduct, updateProductInventory). Het maakt gebruik van het GraphQL-type systeem (String, Int, Float, ID, [ ], !)

  1. Verzoeken en Reactie

    • Ophalen van productgegevens – Een client vraagt specifieke productvelden op (bijvoorbeeld naam, prijs en beschrijving):

        query {
    product(id: "123") {
      name
      price
      description
    }
  }

      Als het succesvol is, antwoordt de server alleen met de gevraagde gegevens:

        {
    "data": {
      "product": {
        "name": "Draadloze koptelefoon",
        "price": 99.99,
        "inStock": true
      }
    }
  }

    • Maak een nieuw product aan:

        mutation {
    createProduct(name: "Muis", price: 30, inventory: 100, category: "Elektronica") {
      id
      name
      price
    }
  }

    • Productinformatie bijwerken:

        mutation {
    updateProduct(id: "123", price: 89.99) {
      name
      price
    }
  }

      Bij succes retourneert de server de bijgewerkte details:

        {
    "data": {
      "updateProduct": {
        "name": "Draadloze koptelefoon",
        "price": 89.99
      }
    }
  }

Bedrijven zoals Facebook en Shopify gebruiken GraphQL voor efficiënte, flexibele API’s. E-commerce- en sociale apps halen alleen de benodigde gegevens op, waardoor over-fetching wordt verminderd. Mobiele apps optimaliseren de prestaties, terwijl analysetools complexe gegevens naadloos consolideren.

gRPC API’s

Remote Procedure Call (gRPC) is een hoogwaardig RPC-framework dat gestructureerde gegevens serialiseert met behulp van HTTP/2 en Protocol Buffers. Het ondersteunt synchrone en asynchrone communicatie en functies zoals streaming.

HTTP/2 is de nieuwste evolutie van HTTP, ontworpen met opwindende functies zoals binair framing, multiplexing, headercompressie en server push om de prestaties te verbeteren en de latentie te verminderen. gRPC maakt volledig gebruik van deze mogelijkheden, waardoor snelle, efficiënte en gelijktijdige communicatie mogelijk is, wat het perfect maakt voor microservices en realtime toepassingen.

Kerncomponenten

  1. Service-definitie: Dit is gedefinieerd in een .proto-bestand. Het specificeert de aangeboden diensten en de beschikbare RPC-methoden, en fungeert als het contract tussen client en server.

  2. Berichten zijn gegevensstructuren gedefinieerd met behulp van Protocol Buffers, die efficiënt gegevens serialiseren en deserialiseren tussen systemen.

  3. Stubs: Auto gegenereerde client- en servercode waarmee de client externe methoden kan aanroepen alsof ze lokaal zijn en de server in staat stelt de servicelogica te implementeren.

  4. Channels: Deze beheren de verbinding tussen client en server en behandelen de onderliggende netwerkcommunicatie.

  5. RPC-methoden: gRPC ondersteunt verschillende soorten oproepen, waaronder eenduidige (enkelvoudige verzoek-respons), clientstreaming, serverstreaming en bidirectionele streaming, elk geschikt voor verschillende gebruiksscenario’s.

  6. Interceptors en metadata: Deze bieden mechanismen om extra functionaliteit toe te voegen, zoals authenticatie, logging en foutafhandeling, door metadata aan RPC-oproepen te koppelen.

Overzicht van de werking

gRPC stelt ontwikkelaars in staat om servicecontracten en berichttypen te definiëren in een .proto bestand met Protocol Buffers, als blauwdruk voor beschikbare RPC-methoden. De codegenerator produceert client- en server-stubs, waardoor externe procedures kunnen worden aangeroepen als lokale functies, terwijl kanalen HTTP/2-gebaseerde netwerkcommunicatie beheren.

Het ondersteunt enkelvoudige, client-streaming, server-streaming en bidirectionele streaming voor verschillende gegevensuitwisselingspatronen. Ook kunnen interceptors en metadata worden geïntegreerd voor taken zoals authenticatie en logging, waardoor het systeem robuust, veilig en efficiënt blijft.

Praktijkvoorbeelden en Gebruiksscenario’s

Laten we een ritdelen-toepassing overwegen die gRPC gebruikt voor snelle communicatie tussen klanten (mobiele apps) en backend-services. gRPC maakt gebruik van binaire serialisatie via protocol buffers (Protobuf) in plaats van op tekst gebaseerde formaten zoals JSON of XML. Dit maakt netwerkcommunicatie aanzienlijk sneller en efficiënter.

  1. Het .proto bestand definieert de API-structuur:
syntax = "proto3";

service RideService {
  rpc RequestRide(RideRequest) returns (RideResponse);
  rpc StreamRideUpdates(RideUpdateRequest) returns (stream RideUpdate);
}

message RideRequest {
  string user_id = 1;
  string pickup_location = 2;
  string destination = 3;
}

message RideResponse {
  string ride_id = 1;
  string driver_name = 2;
  string car_model = 3;
}

message RideUpdate {
  string ride_id = 1;
  string status = 2;
  string driver_location = 3;
}

message RideUpdateRequest {
  string ride_id = 1;
}

Wanneer een klant een RideRequest verstuurt, wordt deze gesealiseerd in een compact binaire formaat met behulp van Protobuf. Dit verkleint de gegevensgrootte, versnelt de verzending en verbetert de efficiëntie. De server deserialiseert het terug naar een gestructureerd object voordat het wordt verwerkt.

  1. Aanvraag en Reactie:

    • Een rit aanvragen: De klant stuurt een ritverzoek met een druk op de knop dat inhoudt:

        {
    "gebruiker_id": "U123",
    "ophalen_locatie": "Central Park",
    "bestemming": "Times Square"
  }

      De server reageert met chauffeursgegevens:

        {
    "rit_id": "R456",
    "chauffeur_naam": "John Doe",
    "autotype": "Toyota Prius"
  }

      Je vraagt je misschien af waarom de verzoeken en antwoorden in JSON worden weergegeven, aangezien gRPC geen op tekst gebaseerde formaten zoals JSON en XML gebruikt. De gecomprimeerde binaire stream die in gRPC wordt gebruikt, is niet leesbaar voor mensen zoals JSON. Het is een compact, efficiënt coderingsformaat dat vereist dat Protobuf deserialisatie onder de motorkap wordt begrepen. In het formaat van de gecomprimeerde binaire stream zal het verzoek of antwoord er zo uitzien:

        08 D2 04 12 0D 43 65 6E 74 72 61 6C 20 50 61 72 6B 1A 0B 54 69 6D 65 73 20 53 71 75 61 72 65

    • Streamen van ritupdates: Zodra een rit is toegewezen, stuurt de server real-time updates naar de klant:

        {
    "rit_id": "R456",
    "status": "Chauffeur onderweg",
    "chauffeur_locatie": "5th Avenue"
  }

Bedrijven gebruiken gRPC voor high-performance, real-time toepassingen die efficiënte servicecommunicatie vereisen. Techreuzen zoals Google, Netflix en Dropbox maken gebruik van gRPC voor schaalbare microservices. Ritten-delen apps streamen live locaties van chauffeurs, terwijl fintech platforms veilige, low-latency transacties beheren. IoT-systemen en AI-toepassingen zijn afhankelijk van gRPC voor real-time gegevensuitwisseling en efficiënte interacties.

Hoe kies je een API-architectuur

Het kiezen van een API-architectuur houdt in dat verschillende factoren in balans moeten worden gebracht, waaronder prestaties, schaalbaarheid, gebruiksgemak en beveiliging, afhankelijk van de specifieke behoeften van je project.

REST staat bekend om zijn eenvoud en stateless ontwerp, wat bijdraagt aan schaalbaarheid en gebruiksgemak, maar de beveiliging ervan is voornamelijk afhankelijk van externe maatregelen zoals HTTPS en juiste authenticatiemechanismen.

SOAP, hoewel complexer, biedt robuuste ingebouwde beveiligingsstandaarden (zoals WS-Security) en betrouwbare transactionele ondersteuning, waardoor het geschikt is voor enterprise-omgevingen.

GraphQL biedt efficiënte gegevensophaling en hoge prestaties door clients in staat te stellen alleen de benodigde gegevens op te vragen. Het kan echter aanvullende beveiligingsmaatregelen vereisen, zoals het beperken van de query-diepte en juiste authenticatie aan de serverzijde.

gRPC levert uitzonderlijke prestaties en is ideaal voor microservices met real-time gegevensbehoeften. Het maakt gebruik van HTTP/2 en TLS voor veilige, efficiënte communicatie, hoewel het een steilere leercurve heeft.

De onderstaande tabel vat de kenmerken en afwegingen tussen deze architecturen samen:

Kenmerk REST SOAP GraphQL gRPC
Prestaties Gematigd (Mogelijk te veel gegevens ophalen) Laag Hoog Hoog
Schaalbaarheid Hoog Gematigd Hoog Zeer hoog (Efficiënt voor microservices en real-time data)
Gebruiksgemak Eenvoudig en wijdverbreid gebruikt Complex Intuïtief voor klanten (Complexiteit aan serverzijde kan toenemen) Steile leercurve
Veiligheid Afhankelijk van externe mechanismen (HTTPS, OAuth, enz.) Sterke ingebouwde beveiliging via WS-Security en formele contracten Vereist aanvullende maatregelen (query validatie, rate limiting) Hoge beveiliging met ingebouwde TLS-ondersteuning en robuuste authenticatieprotocollen

API’s zijn een vast onderdeel geworden van moderne softwareontwikkeling, die naadloze communicatie en gegevensuitwisseling tussen diverse toepassingen mogelijk maken. Hun impact is onmiskenbaar, van openbare API’s die innovatie stimuleren tot private API’s die interne processen stroomlijnen.

Het begrijpen van de verschillende API-architecturen, zoals REST, SOAP, GraphQL en gRPC, stelt ontwikkelaars in staat om de optimale aanpak te kiezen voor hun specifieke behoeften, waarbij prestaties, schaalbaarheid en gebruiksgemak in balans worden gebracht.

Met het oog op de toekomst staat het API-landschap voor spannende veranderingen. Met door AI aangestuurde API’s, gedecentraliseerde architecturen en verbeterde beveiligingsmaatregelen zullen we nieuwe manieren zien om software te bouwen en mee te communiceren. De voortdurende evolutie van API-standaarden en de groei van platforms voor weinig code/geen code maken API-ontwikkeling toegankelijker voor iedereen.