Aplicações de software tornaram nossas vidas mais fáceis e melhores em muitos aspectos. Nós as usamos quase diariamente, e algumas pessoas encontram-se usando aplicações com maior frequência do que interagem com outras pessoas.

Mas como as aplicações interagem entre si? Bem, elas fazem isso através de APIs – Interfaces de Programação de Aplicações. Neste artigo, você vai aprender o que são as APIs. Vamos focar especificamente nas Web APIs e seu design e desenvolvimento.

O que é uma Web API?

Web APIs são um tipo de API projetado para ser usado na web. Noutras palavras, aplicações de software baseadas na web, sistemas e serviços usam Web APIs para trocar informações pela internet. Eles envia requests e recebem respostas, normalmente em formatos como JSON ou XML.

Web APIs desempenham um papel crucial na moderna programação de software por以下 razões:

  1. Interoperabilidade: As APIs são tecnológicamente neutras, o que significa que elas permitem que diferentes sistemas de software se comuniquem entre si independentemente da stack de tecnologia. Isto permite que os desenvolvedores integrem diversas aplicações de forma fácil.

  2. Escalabilidade: As Web APIs apoiam o desenvolvimento modular, permitindo que diferentes componentes de uma aplicação sejam construídos, debugados e escalonados independentemente. Isto melhora muito a escalabilidade do sistema.

  3. Flexibilidade e Extensibilidade: Ao seguir práticas padrão e regras bem definidas, as Web APIs ajudam as aplicações a expandir suas funcionalidades. Elas também são flexíveis o suficiente para permitir que os desenvolvedores criem aplicações dinâmicas.

Métodos de Desenvolvimento de Web APIs

As Web APIs podem ser desenvolvidas usando vários métodos baseados em necessidades. Aqui estão algumas abordagens comumente seguidas:

  • REST – Representational State Transfer (REST) APIs usam o protocolo HTTP para realizar operações. Eles operam de modo estado-less, o que significa que cada solicitação deve incluir toda a informação necessária para o receptor processar e responder.

  • SOAP – Simple Object Access Protocol usa XML para trocar informação de uma maneira estruturada.

  • GraphQL – utilizado para consultar e manipular APIs.

  • gRPC – um framework de Chamada de Procedimento Remoto que usa HTTP/2 para transportar informações.

Nas próximas seções, exploraremos o design e o desenvolvimento de APIs, com foco nas APIs REST como o protocolo central da nossa discussão.

Compreensão dos Requisitos e Objetivos

Em qualquer processo de desenvolvimento de software, é fundamental entender os requisitos e os casos de uso planejados antes de começar. Isso ajuda a planejar e estimar o custo, tempo e outros recursos necessários para o projeto.

O mesmo se aplica ao desenvolvimento de APIs RESTful. Você precisa definir se as aplicações irão trocar informações de uma maneira estado-livre, se as entidades envolvidas podem ser representadas como recursos e se os serviços são flexíveis o suficiente para trabalhar com diferentes formatos de dados.

Definição dos Recursos e Pontos Finais

As APIs REST se baseiam em recursos, que são entidades que representam os dados ou objetos no sistema. Cada recurso é identificado por um URI único chamado de identificador de recurso. Esses recursos podem ser acessados e manipulados através de pontos finais, que são URLs específicos que recebem e processam pedidos do cliente.

Práticas recomendadas sugerem o uso de nomes de substantivos para recursos em pontos finais, em vez de verbos que possam indicar uma operação no recurso.

Considere o seguinte exemplo: https://api.example.com/produtos

O ponto final segue as melhores práticas, usando um nome de substantivo para o recurso (neste caso, produtos). Note como eu usei a forma plural – produtos? Também é recomendável usar plural se você estiver trabalhando com uma coleção de objetos.

Entretanto, o ponto final seguinte https://api.example.com/adicionar-produto não é recomendado, pois usa um verbo e tenta descrever uma ação no recurso. Esta abordagem pode tornar-se complicada para operações mais complexas.

Outro aspecto importante das convenções de nomeação de pontos finais padrão é o uso de uma estrutura hierárquica. Isso ajuda a representar claramente a relação entre os recursos.

Por exemplo: https://api.example.com/categorias/{categoryId}/produtos/{productId}.
Aqui, definimos um ponto final que mantém uma hierarquia clara entre os recursos categoria e produto.

Usando Métodos HTTP e Códigos de Status

Em APIs REST, HTTP é usado para a comunicação entre o cliente e o servidor. O HTTP tem métodos padrão que são primariamente usados para realizar operações em recursos. Abaixo está uma lista destes métodos juntamente com seus propósitos:

  • GET – Recuperar detalhes do recurso. Estes detalhes são retornados pelo servidor no corpo da mensagem de resposta.

  • POST – Cria um novo recurso. Os detalhes do recurso a ser criado são enviados no corpo da mensagem de solicitação.

  • PUT – Cria ou atualiza um recurso, dependendo de sua disponibilidade. Os detalhes do recurso a ser criado ou atualizado são enviados no corpo da mensagem de solicitação.

  • DELETE – Remove um recurso.

  • PATCH – Actualiza parcialmente um recurso. As alterações a serem feitas no recurso são enviadas no corpo da mensagem de solicitação.

A abordagem recomendada para desenvolver uma API REST bem definida é usar esses métodos HTTP corretamente para executar as operações CRUD (Criar, Ler, Atualizar, Excluir) correspondentes no recurso. Além disso, deve certificar-se de que a API responde de volta ao cliente com um código de estado HTTP apropriado no corpo da mensagem de resposta.

Os códigos de estado reflectem o resultado final de um pedido. Abaixo estão alguns dos códigos de status HTTP comuns que podem ser usados:

  • 200 OK

  • 201 Created

  • 204 Sem Conteúdo

  • 400 Bad Request

  • 401 Não Autorizado

  • 403 Proibido

  • 404 Não Encontrado

  • 500 Erro Interno do Servidor

  • 503 Serviço Indisponível

  • 504 Tempo de Espera de Gateway Excedido

Use um código de status HTTP apropriado que represente com precisão o resultado da solicitação que o seu ponto de extremidade da API está processando. Você também pode implementar um código de status HTTP personalizado para descrever comportamentos específicos da aplicação.

Estratégias de Versão

Com o tempo, a API que você desenvolve vai evoluir e você vai fazer mudanças em sua API. É aqui que as estratégias de versão se tornam importantes. Você deve garantir que os clientes que já estão usando suas APIs não são afetados pelas mudanças que você faz.

Manter diferentes versões tornará suas APIs com compatibilidade para versões anteriores e permitirá que os clientes usem a versão preferida da API com base nas suas necessidades. Um excerto deste blog informativo no site do Postman explica quando é ideal versar suas APIs:

“Deve versionar a sua API sempre que fizer uma alteração que exija que os consumidores modifiquem a sua base de código para poderem continuar a utilizar a API. Esse tipo de alteração é conhecido como “alteração de rutura” e pode ser feito nas estruturas de dados de entrada e saída de uma API, no feedback de sucesso e erro e nos mecanismos de segurança.”

O versionamento da API pode ser feito de diferentes maneiras. Aqui estão alguns métodos:

  • Versão de URI: Incluir o número da versão no caminho do URL. Por exemplo, https://api.example.com/v1/products.

  • Versão de Parâmetro de Consulta: especifique o número da versão como um parâmetro de consulta no URL. Por exemplo, https://api.example.com/products?version=1.

  • Versão de Cabeçalho: Inclua o número da versão nos cabeçalhos HTTP da solicitação. Por exemplo, usando um cabeçalho personalizado como X-API-Version: 1.

  • Negociação de Conteúdo: Especifique a versão no cabeçalho Accept da requisição, frequentemente usando tipos de mídia. Por exemplo, Accept: application/vnd.example.v1+json.

  • Versão Embarcada: Inserir o número da versão dentro do tipo de mídia da resposta. Por exemplo, application/vnd.example.product-v1+json.

Considerações de Segurança

Outro aspecto importante a considerar quando desenvolvemos uma API é a segurança. Aqui estão alguns pontos chave para lembrar:

  1. Implemente HTTPS para criptografar a informação trocada entre o cliente e o servidor.

  2. Implemente autenticação e autorização para garantir que apenas usuários com os privilégios certos podem realizar operações nas recursos. Métodos comuns incluem autenticação Básica, autenticação por token (Bearer ou Token), JWT e OAuth 2.0. Além disso, implemente controle de acesso baseado em papéis para gerenciar o acesso aos recursos.

  3. Implementar validação e sanitização de entradas para prevenir ataques de vulnerabilidades como injeção de SQL e Cross-Site Scripting (XSS).

  4. Implementar limitação de taxa e aplicação de taxa para controlar o número de pedidos que um cliente pode fazer ao servidor em um determinado período de tempo. Isso ajuda a evitar sobrecarga excessiva no servidor.

Documentação

Um aspecto chave, mas frequentemente negligenciado, do desenvolvimento de API é a documentação. É crucial documentar sua API para que os usuários entendam suas funcionalidades e recursos.

A documentação deve ser abrangente, fácil de entender, e seguir práticas padrão. Inclua exemplos de corpos de pedido e resposta, códigos de status HTTP usados, e muito mais. Você pode seguir a Especificação Open API para descrever suas APIs RESTful.

Estratégias de ordenação, filtragem e paginação

A API que você desenvolve pode causar problemas de performance se retornar muitos registros. É ineficiente recuperar grandes quantidades de dados e depois ordená-los ou filtrá-los.

Para solucionar isso, você deve habilitar a ordenação e o filtragem de registros. Você também deve implementar a paginação para dividir o número de registros a serem recuperados e definir um limite para navegação e processamento mais fáceis.

Monitoramento de Uso, Logs e Saúde

É uma boa ideia registrar suas solicitações e respostas de API para auxiliar na depuração. Monitorar o uso de API ajudará você a entender o desempenho e o comportamento geral do aplicativo. Executar checagens de saúde regulares pode ajudá-lo a tomar ações necessárias se houver quaisquer problemas. Todas essas etapas tornarão a API mais robusta e confiável.

Conclusão

As APIs, especialmente as Web APIs, são essenciais para as aplicações de software se comunicarem pela Internet.

Este artigo explicou o que são as Web APIs, porque elas são importantes e diferentes abordagens para desenvolvê-las, com foco em APIs REST. Você também aprendeu sobre tópicos chave como a definição de recursos e pontos de extremidade, o uso de métodos HTTP padrão e códigos de status, estratégias de versão, considerações de segurança, documentação e muito mais.

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