Todas las diferencias entre API sin estado y con estado

Cuando los desarrolladores web diseñan sus aplicaciones, deben tener en cuenta muchos factores. Las API (Interfaces de Programación de Aplicaciones) son una de las muchas variables que constituyen una aplicación en funcionamiento. Sin embargo, existen diferentes clasificaciones de API, una de ellas basada en cómo retienen la información. Estas API se separan en dos tipos: API sin estado y con estado.

Una de las arquitecturas de API más populares se encuentra en una de las dos categorías entre API con y sin estado: la API RESTful (Transferencia de Estado Representacional). Si no está seguro de en qué clasificación de estado se encuentran las API RESTful, lea este artículo:

¿Qué son las API sin estado?

Las API sin estado son API que tratan cada solicitud de un cliente a un servidor como una transacción independiente, y también donde el servidor no retiene ninguna información sobre la interacción anterior del cliente.

Características clave de las API sin estado

1. Independencia de las solicitudes: Cada solicitud enviada desde un cliente al servidor contiene toda la información necesaria para que el servidor la procese, y no se ve afectada por ninguna solicitud anterior realizada, ni afecta a ninguna solicitud en el futuro.
2. Sin gestión de sesiones: Las API sin estado no requieren que el servidor gestione las sesiones del cliente ni almacene ningún dato relacionado con la sesión. Como resultado, no es necesario utilizar mecanismos de seguimiento de sesiones como cookies o sesiones del lado del servidor.
3. Escalabilidad: Las API sin estado son altamente escalables porque los servidores pueden procesar las solicitudes de forma independiente sin necesidad de mantener el estado del cliente. Los equilibradores de carga pueden distribuir las solicitudes entrantes entre varios servidores sin preocuparse por la afinidad de la sesión.
4. Simplicidad: Las API sin estado son generalmente más sencillas de implementar y comprender en comparación con las API con estado. Dado que cada solicitud contiene toda la información necesaria, no es necesario realizar una gestión de sesiones compleja ni una sincronización de estado entre el cliente y el servidor.
5. Tolerancia a fallos: Las API sin estado son inherentemente tolerantes a fallos porque los servidores no dependen del mantenimiento del estado del cliente. Si un servidor falla, las solicitudes entrantes se pueden enrutar a otros servidores sin que ello afecte a las interacciones del cliente.

Ventajas de las API sin estado

1. Flexibilidad: Las API sin estado proporcionan flexibilidad en la escalabilidad y la implementación. Dado que los servidores no mantienen un estado del cliente, se pueden añadir o eliminar nuevas instancias de servidor del grupo sin que ello afecte a las interacciones del cliente. Esta flexibilidad permite una escalabilidad dinámica basada en la demanda y permite una utilización eficiente de los recursos en entornos de nube.
2. Rendimiento: Las API sin estado suelen ofrecer un mejor rendimiento en comparación con las API con estado. Dado que cada solicitud contiene toda la información necesaria para el procesamiento, los servidores pueden responder rápidamente sin la sobrecarga de gestionar el estado de la sesión o realizar búsquedas adicionales. Esto se traduce en una menor latencia y tiempos de respuesta más rápidos, especialmente en condiciones de carga pesada.

Desventajas de las API sin estado

1. Dificultad para implementar flujos de trabajo complejos: Las API sin estado pueden tener dificultades para gestionar flujos de trabajo complejos o procesos transaccionales que requieren mantener el estado entre varias solicitudes. La implementación de funciones como las transacciones de varios pasos o los procesos de larga duración puede ser más difícil con las API sin estado en comparación con las alternativas con estado.
2. Soporte limitado para interacciones en tiempo real: Las API sin estado están diseñadas principalmente para interacciones de solicitud-respuesta y pueden no ser adecuadas para escenarios de comunicación o colaboración en tiempo real. La implementación de funciones como las actualizaciones o notificaciones en tiempo real puede requerir soluciones alternativas o compromisos adicionales.

Ejemplos de API sin estado populares

1. API RESTful: La transferencia de estado representacional (REST) es un estilo arquitectónico para diseñar aplicaciones en red. Las API RESTful no tienen estado por diseño, donde cada solicitud de un cliente al servidor contiene toda la información necesaria para que el servidor la procese. Entre los ejemplos de API RESTful se incluyen las proporcionadas por plataformas de redes sociales como Twitter y Facebook, plataformas de comercio electrónico como Amazon y servicios en la nube como AWS (Amazon Web Services) y Azure.
2. API HTTP: Las API del protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) siguen los principios de la falta de estado, donde cada solicitud HTTP es independiente y autónoma. Estas API se utilizan habitualmente para la comunicación entre clientes web (como navegadores o aplicaciones móviles) y servidores web. Entre los ejemplos se incluyen las API públicas proporcionadas por servicios como Google Maps, OpenWeatherMap y GitHub.
3. API GraphQL: GraphQL es un lenguaje de consulta para API que permite a los clientes solicitar solo los datos que necesitan. Si bien GraphQL en sí mismo es agnóstico a la condición de estado, a menudo se implementa de forma sin estado a través de HTTP. Las API GraphQL suelen exponer un único punto final para ejecutar consultas, mutaciones y suscripciones, y cada solicitud contiene los requisitos de datos específicos. Entre los ejemplos de API GraphQL se incluyen las proporcionadas por GitHub, Shopify y Yelp.
4. API de microservicios: La arquitectura de microservicios descompone las aplicaciones complejas en servicios más pequeños e implementables de forma independiente. Cada microservicio puede exponer su API, normalmente implementada como API sin estado utilizando protocolos como HTTP o gRPC. Entre los ejemplos de API de microservicios se incluyen las utilizadas por Netflix para la transmisión, Uber para el transporte y Spotify para la transmisión de música.
5. API sin servidor: Las plataformas de computación sin servidor como AWS Lambda y Google Cloud Functions permiten a los desarrolladores implementar código sin gestionar servidores. Las API sin servidor a menudo se implementan como funciones sin estado activadas por solicitudes HTTP u otros eventos. Estas API son ideales para aplicaciones ligeras basadas en eventos y servicios de backend. Entre los ejemplos se incluyen las API sin servidor para procesar cargas de usuarios, enviar notificaciones y realizar tareas de procesamiento de datos.

¿Qué son las API con estado?

Las API con estado son API que mantienen el estado o el contexto de la interacción del cliente con los servidores entre las solicitudes. Esto es exactamente lo contrario de lo que son las API sin estado: las API con estado pueden realizar un seguimiento de los recursos y procesar las solicitudes posteriores que se derivan del mismo cliente.

Características clave de las API con estado

1. Seguridad basada en sesiones: Las API con estado ofrecen mecanismos de seguridad sólidos basados en sesiones para autenticar y autorizar a los clientes. Al establecer sesiones con los clientes y gestionar tokens de sesión o cookies, estas API pueden aplicar controles de acceso, permisos y políticas de seguridad de forma coherente en varias solicitudes.
2. Coherencia y fiabilidad: Las API con estado garantizan la coherencia y la fiabilidad al sincronizar el estado del cliente entre el cliente y el servidor. Esto ayuda a evitar incoherencias de datos, condiciones de carrera y problemas de simultaneidad que pueden surgir en sistemas distribuidos con estados o recursos compartidos.
3. Utilización eficiente de los recursos: Las API con estado pueden optimizar la utilización de los recursos reutilizando las sesiones o conexiones establecidas entre el cliente y el servidor. Esto reduce la sobrecarga de autenticar y establecer conexiones repetidamente para cada solicitud, lo que se traduce en un mejor rendimiento y una menor latencia de red.
4. Actualizaciones en tiempo real: Las API con estado facilitan la comunicación y las actualizaciones en tiempo real entre clientes y servidores al mantener conexiones continuas. Esto permite a los servidores enviar actualizaciones, notificaciones o cambios de datos a los clientes al instante, lo que permite la colaboración, la mensajería y las aplicaciones de transmisión en tiempo real.
5. Información contextual: Las API con estado permiten a los servidores obtener información contextual sobre el comportamiento, las preferencias y los patrones de uso de los clientes a lo largo del tiempo. Al analizar los datos de la sesión y las interacciones del cliente, las aplicaciones pueden obtener información valiosa para la personalización, la optimización y la toma de decisiones.

Ventajas de las API con estado

1. Gestión de sesiones: Las API con estado permiten el establecimiento y la gestión de sesiones entre clientes y servidores. Esto permite al servidor mantener el contexto y el estado del cliente entre las solicitudes, lo que puede ser beneficioso para las aplicaciones que requieren interacciones continuas y experiencias personalizadas.
2. Lógica empresarial compleja: Las API con estado son adecuadas para aplicaciones con lógica empresarial o flujos de trabajo complejos que requieren mantener el contexto en varias solicitudes. El servidor puede mantener el estado de las transacciones, los flujos de trabajo o las máquinas de estado de larga duración, lo que permite un procesamiento y una coordinación más eficientes.

Desventajas de las API con estado

1. Problemas de simultaneidad: La gestión del acceso simultáneo al estado compartido puede ser un reto en las API con estado. Pueden surgir condiciones de carrera, incoherencias de datos y problemas de simultaneidad cuando varios clientes acceden o modifican recursos compartidos simultáneamente, lo que requiere una sincronización cuidadosa y mecanismos de bloqueo para garantizar la integridad de los datos.
2. Dificultad en la escalabilidad horizontal: Las API con estado pueden enfrentarse a retos en la escalabilidad horizontal en varias instancias de servidor debido a la necesidad de mantener el estado de la sesión. La distribución de sesiones en varios servidores y la garantía de la coherencia y la sincronización entre ellos pueden ser complejas y pueden requerir infraestructura o middleware adicionales.

Ejemplos de API con estado populares

1. API WebSocket: WebSocket es un protocolo de comunicación que proporciona canales de comunicación dúplex completos a través de una única conexión TCP. Las API WebSocket mantienen conexiones persistentes entre clientes y servidores, lo que permite la comunicación bidireccional en tiempo real. Se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren mensajería instantánea, juegos en línea, edición colaborativa, actualizaciones en directo y otras interacciones en tiempo real.
2. API de llamada a procedimiento remoto (RPC): Las API RPC permiten a los clientes invocar procedimientos o métodos en un servidor remoto y recibir respuestas. Si bien RPC en sí mismo es agnóstico a la condición de estado, algunas implementaciones mantienen el estado del cliente entre las solicitudes, especialmente en los casos en que las sesiones o las conexiones son de larga duración. Las API RPC se utilizan habitualmente en sistemas distribuidos, arquitecturas de microservicios y aplicaciones cliente-servidor.
3. API basadas en sesiones: Algunas API heredadas se basan en la autenticación basada en sesiones y mantienen el estado del cliente utilizando mecanismos como cookies o tokens de sesión. Estas API requieren que los clientes se autentiquen y establezcan una sesión con el servidor, y el servidor mantiene el estado de la sesión durante la duración de la sesión. Las API basadas en sesiones se utilizan habitualmente en aplicaciones web, plataformas de comercio electrónico y sistemas empresariales.
4. API de transmisión de datos en tiempo real: Las API de transmisión de datos en tiempo real mantienen conexiones persistentes entre clientes y servidores para transmitir datos en tiempo real. Estas API se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren actualizaciones de datos continuas, como plataformas de negociación financiera, sistemas IoT (Internet de las cosas), análisis en tiempo real y paneles de control de supervisión.
5. Aplicaciones colaborativas: Las aplicaciones colaborativas, como las plataformas de edición de documentos colaborativas, las herramientas de dibujo colaborativas y las herramientas de gestión de proyectos colaborativas, suelen utilizar API con estado para permitir la colaboración en tiempo real entre varios usuarios. Estas API mantienen un estado compartido entre clientes y servidores, lo que permite a los usuarios ver los cambios de los demás en tiempo real.

Diferencias de codificación entre API sin estado y con estado

El ejemplo de codificación implicará la utilización del marco web Python Flask. Observe que hay una biblioteca de session adicional implementada en la codificación de la API con estado.

API sin estado:

from flask import Flask, request, jsonify

app = Flask(__name__)

@app.route('/stateless', methods=['GET'])
def stateless_endpoint():
    # Get data from request
    data = request.args.get('data')
    
    # Process the request (e.g., perform a calculation)
    result = int(data) * 2
    
    # Return the result
    return jsonify({'result': result})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

API con estado:

from flask import Flask, request, jsonify, session

app = Flask(__name__)
app.secret_key = 'your_secret_key'  # Secret key for session management

@app.route('/stateful', methods=['GET'])
def stateful_endpoint():
    # Get data from request
    data = request.args.get('data')
    
    # Check if session exists
    if 'result' in session:
        # If session exists, update the result with new data
        session['result'] += int(data)
    else:
        # If session doesn't exist, initialize the result with data
        session['result'] = int(data)
    
    # Return the current result stored in the session
    return jsonify({'result': session['result']})

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

Comparación:

• El ejemplo de código de la API sin estado solo toma los data del parámetro de consulta y realiza la operación del código, seguido de devolver el resultado como JSON.
• En el ejemplo de código de la API con estado, los data del parámetro de consulta y guarda el valor utilizando la gestión de session de Flask. El valor almacenado se puede utilizar en la misma sesión de cliente, actualizándolo cada vez que se realiza una solicitud.

Resumen tabulado de la comparación entre API sin estado y con estado

Apidog: perfeccionando sus API sin estado y con estado

Para desarrollar API útiles para que otros desarrolladores las implementen en sus aplicaciones, necesitará una herramienta de API adecuada para respaldar sus procesos de desarrollo de API. Recomendamos Apidog, una plataforma de desarrollo de API todo en uno que puede ayudar a los desarrolladores con funcionalidades para todo el ciclo de vida de la API.

Inicialización del diseño para una nueva API con Apidog

Con Apidog, crear una nueva API está a solo unos clics y al alcance de su mano.

En primer lugar, haga clic en el botón New API para empezar a crear una nueva API.

A continuación, puede elegir las características necesarias de su nueva API. Puede elegir el método HTTP correspondiente, crear su propio punto final de API (o URL de API) y proporcionar cualquier parámetro y descripción relevantes que crea que pueden ser útiles para usted y otros desarrolladores que puedan utilizar su API.

Después de crear su primera API en Apidog, ¡puede seguir probando sus API! Sí, Apidog facilita las funciones de prueba, depuración y también documentación, por lo que no necesita exportar sus archivos solo para probar si su API es funcional o no.

Prueba de API utilizando la función Escenario de prueba en Apidog

En primer lugar, pulse el botón Testing, seguido del botón + New Test Scenario.

Apidog le pedirá que rellene los detalles de su nuevo escenario de prueba. Asegúrese de darle un nombre adecuado para que su función sea predecible.

Continúe añadiendo un paso (o muchos más pasos) a sus escenarios de prueba haciendo clic en la sección Add Step. Debería poder ver la imagen de abajo.

Seleccione "Import from API" en el menú desplegable.

A continuación, seleccione todas las API que le gustaría incluir en su escenario de prueba. En el ejemplo anterior, se ha incluido la API llamada NumberConversionSOAP.

Antes de pulsar el botón Run para iniciar su escenario de prueba, asegúrese de cambiar el entorno del escenario de prueba, que debería ser Testing Env, como se indica en la flecha 1.

Con Apidog, puede disfrutar de análisis concisos y detallados para sus escenarios de prueba. Utilizando las estadísticas, puede decidir qué parte de la API necesita más refinamiento y qué partes ha hecho perfectamente.

Conclusión

La elección entre API sin estado y con estado realmente depende de los requisitos específicos de la aplicación y de las compensaciones implicadas, ya que no son una solución única para todos los problemas de desarrollo web.

La principal conclusión que debe entender es que tanto las API sin estado como las API con estado sobresalen cuando se cumplen ciertas condiciones.

Las API sin estado se utilizan habitualmente en sistemas distribuidos y arquitecturas de microservicios, donde los datos se envían y las solicitudes son independientes entre sí.

Las API con estado son adecuadas para aplicaciones que requieren que los clientes tengan una conexión constante con el servidor, como las transmisiones de vídeo en directo y las aplicaciones colaborativas en línea.

A diferencia de las API con y sin estado, Apidog es una herramienta de API todo en uno para desarrolladores que desean crear, modificar y mantener API. Con la facilitación de todas las funcionalidades y especificaciones necesarias para todo el ciclo de vida de la API, los desarrolladores pueden confiar en Apidog para proporcionarles los servicios necesarios para producir API de la mejor calidad.