Architecture API expliquée en 5 minutes ou moins
Une interface de programmation d'application, souvent abrégée en API, constitue une composante fondamentale dans la majorité des infrastructures logicielles. Elle facilite la communication entre divers logiciels ou services, leur permettant d'interagir de manière efficace.
Les API instaurent une forme d'abstraction en exposant une série de fonctionnalités indispensables, tout en protégeant les informations sensibles ou privées. Les mécanismes d'authentification et d'autorisation sont essentiels pour sécuriser les API contre les accès non autorisés et les altérations de données.
Les développeurs de logiciels utilisent un large éventail d'API pour concevoir, tester et optimiser les systèmes logiciels de manière structurée. Ces outils leur permettent d'interagir avec un système logiciel en respectant un ensemble de règles et de protocoles prédéfinis.
Qu'est-ce qu'une passerelle API ?
Dans un système logiciel, il est rare qu'une seule API gère l'ensemble des services proposés. On observe plutôt un ensemble d'API qui communiquent entre elles pour transmettre des données au client.
Une passerelle API, comme son nom l'indique, sert de point d'entrée pour diverses requêtes API et les achemine vers le service API ou le microservice approprié. Cette approche décharge le client de la tâche d'envoyer de multiples requêtes API, en déléguant cette fonction à la passerelle, ce qui améliore les performances côté client.
Par exemple, une application de livraison de repas peut s'appuyer sur divers microservices pour gérer les restaurants, les utilisateurs, les évaluations des fournisseurs, les appréciations des livreurs, les algorithmes de routage, les services de cartographie, et bien plus encore. Il est donc plus judicieux pour le client, c'est-à-dire l'application de l'utilisateur final, de n'envoyer qu'une seule requête à l'API. La passerelle se charge ensuite de router les requêtes vers les microservices pertinents.
Un avantage majeur de l'implémentation d'une passerelle API est la sécurité. Elle permet de mettre en place plusieurs mécanismes d'authentification et d'autorisation pour prévenir les attaques et protéger les ressources.
Éléments constitutifs d'une architecture API
Plusieurs éléments composent une architecture d'API, dont voici quelques-uns des plus importants :
#1. Interface API
Une interface API définit de manière claire les méthodes ou les fonctionnalités accessibles sans dévoiler les détails de leur mise en œuvre. Elle établit un ensemble de règles et de méthodologies à suivre pour récupérer ou modifier des ressources.
Par exemple, dans une API RESTful, les méthodes HTTP telles que GET, PUT, POST, DELETE, etc., servent à interagir avec les ressources.
#2. Contrôleurs de routage
Les contrôleurs jouent un rôle crucial dans les passerelles API, car ils gèrent le trafic API provenant de différents clients et l'acheminent vers les services API appropriés.
De plus, les contrôleurs peuvent également effectuer des validations de requêtes, gérer les réponses, gérer l'authentification, etc.
#3. Modèles d'accès aux données
Chaque ressource dans une base de données possède une structure ou une forme spécifique, qu'il est préférable de définir au préalable à des fins de validation. Cette structure est souvent appelée schéma. La charge utile du client peut être validée par rapport à ce schéma avant d'être ajoutée à la base de données.
Cette pratique permet d'éviter l'introduction de données invalides ou falsifiées dans la base de données.
Composants d'une architecture d'API
- Services API : Ces services permettent d'accéder à une ressource ou à un ensemble de ressources spécifique. Une application de grande envergure nécessite généralement plusieurs services API. Ces services sont indépendants les uns des autres et gèrent les ressources de manière autonome.
- Documentation : La documentation de l'API est indispensable pour aider les développeurs à comprendre comment l'utiliser efficacement et quelles méthodes elle expose. La documentation peut inclure une liste de points de terminaison, les meilleures pratiques, les formats de requête, la gestion des erreurs, etc.
- Analyse et surveillance : Un tableau de bord analytique est crucial, car il fournit des indicateurs clés tels que le trafic API, les taux d'erreur et les performances.
Architectures de conception d'API couramment utilisées
REST – Transfert d'État Représentationnel
REST est un style architectural d'API qui utilise le protocole HTTP pour permettre une communication sans état entre le client et le serveur.
Dans l'architecture REST, les ressources sont identifiées par des URL avec des points de terminaison spécifiques pour chaque ressource. L'architecture REST repose sur les méthodes HTTP comme GET, PUT, POST, etc., pour modifier et créer des ressources. Les API qui suivent cette architecture sont dites RESTful.
SOAP – Protocole d'Accès Simple aux Objets
SOAP est un protocole de messagerie basé sur XML. Les messages SOAP sont encodés dans des documents XML et peuvent être transmis d'un émetteur SOAP à un récepteur SOAP. Le message peut transiter par un ou plusieurs services avant d'atteindre sa destination.
La principale distinction entre SOAP et REST réside dans le fait que REST est une conception architecturale basée sur HTTP, tandis que SOAP est un protocole autonome qui peut utiliser divers protocoles sous-jacents tels que HTTP ou SMTP. Le format des données de réponse dans SOAP est XML.
gRPC – Appel de Procédure à Distance Google
L'appel de procédure à distance (RPC) est une technique par laquelle une fonction sur un serveur distant est appelée par un client comme si elle était exécutée localement. gRPC est un framework open source développé par Google. Il utilise des proto-buffers, qui constituent un moyen indépendant du langage pour écrire et encoder des données structurées.
Les données dans les proto-buffers sont compilées par un compilateur gRPC, ce qui les rend interopérables. Par exemple, si le code client est écrit en Java et le code serveur en Go, les données spécifiées dans les proto-buffers restent compatibles avec les deux langages.
GraphQL
GraphQL est un langage de requête open source et un environnement d'exécution pour la création d'API. Il permet aux clients d'accéder à plusieurs ressources par le biais d'un point d'entrée unique. Une ressource spécifique n'est pas liée à un point de terminaison particulier. Vous obtenez précisément ce qui est spécifié dans la requête.
Il est nécessaire de définir un schéma fortement typé pour une requête particulière, ainsi qu'une fonction de résolution qui sera exécutée pour cette requête. Pour modifier des ressources, il faut utiliser une requête de mutation spécifique dans GraphQL.
Déploiement de l'architecture API – Meilleures pratiques
Quelle que soit la qualité de la conception d'une architecture d'API, elle est inutile si elle ne fonctionne pas en production. Elle doit répondre aux exigences des scénarios réels. Voici quelques pratiques clés pour préparer une architecture d'API pour la production :
✅ Utiliser une passerelle API
La passerelle API facilite le routage efficace des requêtes API. Elle peut également gérer la sécurité et la validation.
✅ Effectuer des tests d'API
Avant le lancement, il est essentiel de s'assurer que l'API a subi des tests fonctionnels, d'intégration et de performance complets. Des outils de tests automatisés peuvent simplifier cette procédure.
✅ Privilégier l'évolutivité
Il faut concevoir une architecture d'API évolutive, capable de gérer les augmentations du trafic. L'utilisation de techniques de mise à l'échelle automatique peut être envisagée pour ajuster dynamiquement le nombre d'instances d'API en fonction de la demande.
✅ Choisir judicieusement l'hébergement
Il est important de sélectionner des fournisseurs d'hébergement qui proposent des solutions évolutives pour faire face à l'augmentation du trafic et de la demande des clients. Il faut rechercher des fonctionnalités telles que l'équilibrage de charge, la mise à l'échelle automatique et la flexibilité nécessaire pour allouer davantage de ressources en cas de besoin.
Il est impératif que le fournisseur d'hébergement puisse répondre aux spécifications de performance de l'API, notamment pendant les périodes de forte demande. L'exploration d'options sans serveur peut également être pertinente si cela correspond aux besoins de l'entreprise.
Comment choisir l'architecture d'API appropriée ?
Le choix d'une architecture d'API dépend des considérations suivantes :
- Exigences commerciales : Il est nécessaire d'analyser les objectifs commerciaux à atteindre avec l'API et de comprendre le flux de l'application.
- Cas d'utilisation : se poser la question de la raison d'être d'une API est une première étape essentielle. L'identification des différents cas d'utilisation guidera la conception ou la sélection d'une architecture d'API adéquate.
- Évolutivité : La compréhension des exigences de l'entreprise et des cas d'utilisation aide à concevoir une architecture d'API évolutive et performante.
- Expérience des développeurs : L'architecture d'API doit être facile à comprendre afin que les nouveaux développeurs puissent l'appréhender sans difficulté.
- Sécurité : La sécurité est probablement l'aspect le plus critique de l'architecture d'API. Il faut s'assurer que l'architecture est suffisamment sécurisée et conforme aux lois sur la confidentialité.
Ensuite, nous explorerons les ressources d'apprentissage pour affiner vos compétences en conception d'architecture d'API.
Ressources d'apprentissage
#1. Maîtriser l'architecture des API : Concevoir, exploiter et faire évoluer des systèmes basés sur des API
Ce livre vous initiera aux principes fondamentaux des API et vous présentera des méthodes pratiques pour concevoir, créer et tester des API.
Il vous apprendra également comment exploiter, configurer et déployer votre système d'API. Il couvre un large éventail de sujets, des passerelles API au maillage de services, en passant par la sécurité, TLS, OAuth2, et l'évolution des systèmes existants.
#2. Architecture logicielle : Conception d'API REST – Le guide complet
Si vous souhaitez approfondir vos connaissances sur les API RESTful et leur conception, ce cours sur l'architecture logicielle est fait pour vous.
Il aborde l'authentification, l'autorisation, la documentation des API REST, ainsi que diverses techniques de performance pour optimiser la conception de votre API. Ce cours a l'avantage de couvrir les bases de HTTP et l'outil de test d'API Postman.
#3. Conception, développement et gestion d'API REST
Ce cours met en avant les tutoriels sur diverses plates-formes de gestion d'API, telles que Swagger, Apigee et Mulesoft. Il est destiné aux personnes souhaitant explorer les applications des API REST et s'intéresser à leur architecture.
#4. Conception d'API RESTful : apprenez à concevoir une API à partir de zéro
Ce cours sur la conception d'API RESTful vous apprendra à créer une API REST à partir de zéro. Il couvre des sujets importants tels que les requêtes, les réponses, la conception de l'API et les opérations. Si vous débutez dans l'apprentissage de REST, ce cours est un bon point de départ.
Conclusion
Le choix d'une architecture d'API optimale dépend de vos objectifs commerciaux et techniques, en tenant compte des besoins d'intégration, des exigences de performances, des impératifs de sécurité, ainsi que de l'évolutivité et de l'extensibilité future.
Vous pouvez ensuite explorer les opportunités de carrière dans le test logiciel en consultant ces cours et ressources.