使用 REST API 和微服務的好處

在微服務領域,REST API 在促進模塊化組件之間的通信方面發揮著至關重要的作用。然而,將 REST API 與微服務成功集成會帶來一些挑戰和注意事項,我們將在這篇博文中簡要探討。

  1. API 設計和一致性:遵守 RESTful API 最佳實踐并利用通用設計模式對于在多個 API 之間維護統一的接口至關重要。文檔和 API 規范工具有助于實現一致性。
  2. 網絡延遲和性能:為了最大限度地減少延遲,可以通過合并請求、使用分頁和實施服務器端緩存來優化 API 調用。HTTP/2、gRPC 和 GraphQL 等技術可以提高通信效率。
  3. 安全性:實施身份驗證和授權機制,例如 OAuth 2.0 或 JWT,以保護數據交換。使用 HTTPS 加密并認真管理 API 密鑰可進一步提高安全性。
  4. 錯誤處理:遵循既定的約定返回狀態代碼和錯誤消息,確保提供清晰且可操作的信息。Circuit Breaker 模式有助于防止服務之間的級聯故障。
  5. 監控和可觀測性:將日志記錄、跟蹤和指標收集整合到 REST API 中,以獲得系統洞察和問題檢測。Prometheus、Zipkin 和 Elasticsearch 等工具支持主動解決和優化。

通過解決這些關鍵方面,開發人員可以在基于微服務的應用程序中充分利用 REST API 的潛力,為高效、有彈性和可維護的軟件解決方案鋪平道路。

什么是 RESTful API?

讓我們從定義 “API” (應用程序編程接口) 開始。API 是一組定義好的規則、命令、權限或協議,允許用戶和應用程序與特定應用程序或微服務交互并訪問數據。在連接微服務以創建基于微服務的應用程序時,API 定義了限制和允許各個服務之間的某些操作、交互、命令和數據共享的規則。

根據 Hackernoon 上的 Mahesh Hadlar 的說法:

API 是一個接口,許多開發人員通過它與數據進行交互。設計良好的 API 總是非常易于使用,使開發人員的工作非常順暢。API是開發人員的圖形用戶界面(GUI),如果它令人困惑或不夠詳細,那么開發人員將開始尋找替代方案或停止使用它。開發人員的體驗是衡量 API 質量的最重要指標。

用于構建微服務應用程序的最流行的 API 類型之一稱為“RESTful API”或“REST API”。REST API在開發人員中很受歡迎,因為它使用了大多數開發人員都熟悉且易于使用的HTTP命令。以下是 RESTful API 的定義特征:

REST API 通用的命令(或“動詞”)包括:

開發人員使用這些 RESTful API 命令對應用程序或服務中的不同 “資源” 執行操作。這些資源可以是數據庫中與員工、會計詳細信息、醫療記錄或許多其他內容相關的數據。除了資源之外,RESTful API 還使用 URL(統一資源定位符),使您能夠定位和指示要對其執行操作的資源。

RESTful API 命令、規則和協議的熟悉度和可靠性使開發與具有關聯 API 的應用程序集成的應用程序變得更加容易。當像Instagram、Twitter、Salesforce或Facebook這樣的公司希望使其服務可供與第三方應用程序集成時,這一點尤其正確。

Facebook Messenger平臺是RESTful API在實際應用中的一個絕佳示例。Messenger 由各種微服務組成,例如用于發送消息的“Send”和用于附加和發送文件的“Attachment”。為了幫助第三方開發人員創建與這些服務和其他 Messenger 服務集成的應用程序,Facebook 發布了多個 RESTful API。

Facebook對其Messenger的REST API描述如下:

Messenger 平臺提供了一組 REST API,可為您提供創建出色的 Messenger 體驗所需的工具。從發送豐富的消息,到在 Messenger 上尋找現有客戶,再到自定義您的機器人等等,我們的 API 是您使用 Messenger 平臺交互的主要方式。

以下是可用于 Messenger 平臺的三個 REST API:

適用于 Facebook、Salesforce 和無數其他基于云的應用程序和微服務的 RESTful API 使應用程序開發人員能夠將其應用程序與最廣泛的平臺和服務連接和集成。這為平臺開發人員提供了更大的功能、靈活性、可擴展性和覆蓋范圍,并鼓勵他們以原始平臺開發人員可能未曾想象的方式進行創新。

什么是微服務?

解釋微服務和基于微服務的應用程序的最佳方式是從單體應用程序的描述開始。

長期以來,企業一直依賴單體應用程序來運行其業務并為其客戶提供不同的功能和服務。單體應用程序的服務和功能的所有代碼都位于同一段編程中。

TechTarget對單體應用程序的描述如下:

單體軟件被設計為自成一體的;程序的組件是相互連接和相互依賴的,而不是像模塊化軟件程序那樣松散耦合。在緊密耦合的架構中,每個組件及其關聯的組件都必須存在,才能執行或編譯代碼。

此外,如果程序中的任何組件需要更新,整個應用程序都必須重寫,而在模塊化應用程序中,可以更改任何單獨的模塊(例如微服務),而不會影響程序的其他部分。

當企業剛起步時,單體應用程序架構是有意義的,但隨著時間的推移,隨著業務和客戶群的增長,企業需要對單體進行升級和擴展。這可能會帶來挑戰,因為單體服務和功能的代碼是緊密耦合且高度相互依賴的。

開發人員向單體中添加的新服務和功能越多,未來升級時解開代碼的難度就越大。最終,即使要更改單體的一小部分,也幾乎不可能不重新編寫整個應用程序。此外,擴展單體應用程序也是低效的,因為開發人員必須擴展整個應用程序,而不能僅擴展單個功能或服務。

單體應用程序在升級和擴展方面所面臨的挑戰,最終促使開發人員創建了基于微服務的應用程序架構。微服務架構風格將單體拆分為其組件功能和服務。然后,它將每個服務開發并運行為一個小型、自治、獨立的應用程序,即微服務。最后,它通常使用RESTful API將這些微服務松散地連接起來,使它們協同工作以形成更大的應用程序。

Techopedia對微服務的描述如下:

微服務是將更廣泛的平臺、應用程序或服務作為一系列組合服務的理念。這些微服務提供專門化、精細化的協作,從而構成更全面的架構模型。

應用程序中微服務的使用可以通過多種不同的方式進行構建。在應用程序中,一個微服務執行一個定義好的任務,例如,對用戶進行身份驗證、生成特定數據模型或創建特定報表。其理念是,這些微服務通常與語言無關,可以適應任何類型的應用程序,并相互通信或合作以實現總體目標。

API 與微服務:它們如何協同工作

現在,您已經更好地了解了 RESTful API 和微服務,您可以看出這兩個概念是如何協同工作以構建基于微服務的應用程序架構的:微服務通過執行各種服務充當應用程序的“構建塊”,而“RESTful API”充當將微服務集成到應用程序中的“粘合劑”。

當開發人員使用 RESTful API 和微服務創建這樣一個模塊化的、面向服務的架構時,企業可以獲得以下好處:

有關這些優勢的更詳細討論,請閱讀我們的“微服務的優勢”指南。

使用REST API與微服務時的挑戰與考慮因素

微服務架構的興起徹底改變了現代軟件應用程序的設計和開發方式。憑借其模塊化、靈活性和可擴展性的優勢,微服務已成為許多開發人員的首選方法。在這些模塊化服務之間實現通信的一種流行方法是使用 REST API。雖然 REST API 和微服務的組合可以打造出高效且易于維護的應用程序,但開發人員必須牢記幾個挑戰和考慮因素。在本節中,我們將探討開發人員為確保REST API與微服務成功集成而必須解決的關鍵方面。

API 設計和一致性:

設計良好的 API 對于微服務之間的無縫交互至關重要。但是,確保多個 API 之間的一致性可能具有挑戰性。為了維護統一的接口,開發人員應遵循標準化的原則集,例如 RESTful API 最佳實踐,并利用常見的設計模式。此外,記錄 API 設計并使用 Swagger 或 OpenAPI 等 API 規范工具有助于確保 API 生態系統的一致性和可維護性。

網絡延遲和性能:

微服務的分布式特性通常會導致網絡延遲增加,從而對應用程序性能產生負面影響。為了最大限度地減少延遲,開發人員應通過合并多個請求為一個請求、使用分頁和實施服務器端緩存來優化 API 調用。采用 HTTP/2、gRPC 或 GraphQL 等技術也有助于提高微服務之間的通信效率。

安全性

確保微服務之間的通信安全對于保護敏感數據和防止未經授權的訪問至關重要。開發人員應實施身份驗證和授權機制,例如 OAuth 2.0 或 JSON Web Tokens(JWT),以確保服務之間的數據安全交換。此外,使用 HTTPS 加密并仔細管理 API 密鑰可以進一步增強 REST API 的安全性。

錯誤處理

強大的錯誤處理對于確保使用微服務構建的應用程序的可靠性和恢復力至關重要。在設計 REST API 時,開發人員應遵循既定的約定返回狀態碼和錯誤消息,從而為客戶提供清晰且可操作的信息。實現 Circuit Breaker 模式還有助于防止服務之間的級聯故障。

監控和可觀測性

監控和可觀測性對于維護基于微服務的應用程序的運行狀況和性能至關重要。開發人員應將日志記錄、跟蹤和指標收集整合到其 REST API 中,以獲得系統行為的洞察并檢測潛在問題。可以使用 Prometheus、Zipkin 和 Elasticsearch 等工具來匯總和分析這些數據,從而促進主動問題解決和系統優化。

如何在幾分鐘內構建 RESTful API

在討論了 RESTful API 和微服務之間的區別之后,還有一個問題我們尚未解決:即在架構中為每個微服務手動編寫自定義RESTful API需要花費大量時間。開發人員可能需要三周的時間才能手動編寫一個簡單的RESTful API。

您可以使用像 DreamFactory 這樣的現代 iPaaS(集成平臺即服務)來繞過這個開發時間。 DreamFactory iPaaS 包括自動 API 生成功能,可幫助您在幾分鐘內將任何數據庫轉換為 REST API。DreamFactory 還允許您立即將 SOAP Web 服務轉換為 REST API——它將 REST 端點應用于您的 SOAP API,從而使它們更易于使用。

以下是DreamFactory的RESTful API生成功能的簡要說明:

結論

成功地在微服務中實現REST API需要仔細考慮各種挑戰和最佳實踐。通過解決 API 設計和一致性、網絡延遲和性能、安全性、錯誤處理以及監控和可觀測性問題,開發人員可以創建強大、高效且可擴展的應用程序,以充分利用微服務架構的潛力。隨著技術形勢的不斷發展,開發人員必須隨時了解新興趨勢和進步,以進一步優化其 REST API 和基于微服務的解決方案。通過這樣做,他們將能夠交付高質量的軟件,滿足現代企業和用戶的動態需求,為在競爭日益激烈的數字世界中持續取得成功奠定基礎。

常見問題:REST API 與微服務

什么是 REST API?

REST(表述性狀態傳輸)API 是用于設計聯網應用程序的體系結構原則。它們提供了一組準則和約束用于構建可擴展、無狀態和可互操作的Web服務。

什么是微服務?

微服務是指一種架構風格,其中應用程序被分解為小型、獨立的服務,這些服務松散耦合并通過API相互通信。每個微服務處理特定的業務功能。

REST API 和微服務如何相互關聯?

REST API 通常用作微服務架構中不同微服務之間的通信機制。微服務通過暴露RESTful API來展示其功能,允許其他微服務或外部系統與它們交互。

REST API 和微服務之間的主要區別是什么?

  1. REST API 側重于構建 Web 服務的通信協議和設計原則,而微服務是指用于構建應用程序的架構樣式。
  2. REST API 也可以在單體應用程序中使用,但微服務架構特別強調將應用程序分解為更小的服務。
  3. REST API 是一種通信機制,而微服務包含更廣泛的架構方法,涉及服務獨立性、可擴展性和故障隔離。

是否可以在沒有 REST API 的情況下使用微服務?

是的,雖然 RESTful API 通常用于微服務架構,但也可以采用其他通信協議,例如消息隊列或事件驅動機制。REST API 不是實施微服務的強制性要求。

使用 REST API 有哪些優勢?

REST API 提供了一種標準化的方法來設計和公開 Web 服務,從而提高了可擴展性、易于集成性和平臺獨立性。它們通過 HTTP 協議實現客戶端-服務器通信,允許各種客戶端(Web、移動、IoT)與服務交互。

采用微服務架構有哪些好處?

微服務架構提供的優勢包括改進的可擴展性、靈活性、獨立的服務開發和部署、故障隔離、技術多樣性以及增加的團隊自主性。它支持更快的開發周期,支持持續部署,并允許團隊同時處理不同的服務。

何時應考慮在微服務架構中使用 REST API?

REST API 通常用于微服務架構中的服務間通信。它們為微服務提供了一種與語言無關的標準方式來交互和交換數據。可以采用 RESTful 原則來設計服務之間的 API 協定。

使用 REST API 和微服務是否存在任何挑戰?

是的,挑戰可能包括管理服務依賴關系、確保 API 的正確版本控制和向后兼容性、實施有效的 API 文檔、處理分布式數據一致性以及解決服務編排和監控中的復雜性。

REST API 和微服務哪個更好?

REST API 和微服務不是互斥的選擇。REST API 是一種通信機制,而微服務代表一種架構風格。REST API 通常用于微服務架構中。兩者之間的選擇取決于應用程序的特定需求、要求和上下文。

如何找到更多同類API?

冪簡集成是國內領先的API集成管理平臺,專注于為開發者提供全面、高效、易用的API集成解決方案。冪簡API平臺可以通過以下兩種方式找到所需API:通過關鍵詞搜索API、或者從API Hub分類頁進入尋找。

原文鏈接:https://blog.dreamfactory.com/restful-api-and-microservices-the-differences-and-how-they-work-together

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