Desain API membentuk tulang punggung arsitektur perangkat lunak modern. Baik Anda sedang membangun microservice, backend aplikasi seluler, atau integrasi pihak ketiga, API yang dirancang dengan baik menentukan skalabilitas, pemeliharaan, dan pengalaman pengembang sistem Anda.
tombol
Memahami Dasar-dasar Desain API
Desain API mencakup perencanaan strategis dan implementasi antarmuka pemrograman aplikasi. Proses ini melibatkan pendefinisian bagaimana komponen perangkat lunak yang berbeda berkomunikasi, bertukar data, dan berinteraksi satu sama lain. Desain API yang efektif memerlukan keseimbangan antara fungsionalitas, kinerja, keamanan, dan kegunaan.
Fondasi desain API yang baik terletak pada beberapa prinsip inti. Pertama, konsistensi memastikan bahwa pengembang dapat memprediksi bagaimana API Anda berperilaku di berbagai endpoint. Kedua, kesederhanaan mengurangi kurva pembelajaran dan meminimalkan kesalahan implementasi. Ketiga, fleksibilitas memungkinkan API Anda berkembang tanpa merusak integrasi yang ada.
API modern biasanya mengikuti pola arsitektur REST (Representational State Transfer), meskipun alternatif GraphQL dan gRPC semakin populer. API REST menggunakan metode HTTP standar dan kode status, membuatnya intuitif bagi pengembang yang akrab dengan teknologi web.
Merencanakan Arsitektur API Anda
Sebelum menulis kode apa pun, desain API yang sukses dimulai dengan perencanaan yang matang. Fase ini melibatkan pemahaman kasus penggunaan Anda, mengidentifikasi audiens target Anda, dan memetakan aliran data yang akan ditangani API Anda.
Mulailah dengan mendokumentasikan tujuan dan ruang lingkup API Anda. Masalah apa yang dipecahkannya? Siapa yang akan menggunakannya? Data apa yang perlu diprosesnya? Pertanyaan-pertanyaan ini memandu keputusan desain Anda dan membantu Anda menghindari penambahan fitur yang tidak perlu.
Selanjutnya, analisis model data Anda. Identifikasi entitas inti yang akan dimanipulasi oleh API Anda dan hubungannya. Analisis ini memengaruhi struktur URL Anda, format permintaan/respons, dan persyaratan otentikasi. Pertimbangkan bagaimana model data Anda dapat berkembang seiring waktu untuk memastikan API Anda dapat mengakomodasi perubahan di masa mendatang.
Identifikasi sumber daya adalah langkah berikutnya. Dalam desain API REST, sumber daya mewakili kata benda dalam sistem Anda—pengguna, pesanan, produk, atau entitas lain yang dikelola aplikasi Anda. Setiap sumber daya harus memiliki struktur URL yang jelas dan logis yang mencerminkan hierarki dan hubungannya.
Memilih Pola Desain API yang Tepat
Beberapa pola desain API ada, masing-masing dengan keunggulan dan kasus penggunaan yang berbeda. API RESTful mendominasi pengembangan web karena kesederhanaan dan adopsi luasnya. API REST diorganisir berdasarkan sumber daya dan menggunakan metode HTTP standar (GET, POST, PUT, DELETE) untuk melakukan operasi.
GraphQL menawarkan pendekatan alternatif, memungkinkan klien untuk meminta data persis yang mereka butuhkan. Pola ini mengurangi masalah over-fetching dan under-fetching yang umum pada API REST. Namun, GraphQL memperkenalkan kompleksitas dalam caching dan memerlukan peralatan khusus.
gRPC menyediakan komunikasi berkinerja tinggi menggunakan Protocol Buffers untuk serialisasi. Pola ini unggul dalam arsitektur microservice di mana kinerja dan keamanan tipe sangat penting. gRPC mendukung streaming dan komunikasi dua arah tetapi memerlukan pengaturan lebih banyak daripada REST.
Untuk sebagian besar aplikasi, REST tetap menjadi pilihan optimal. Ini memanfaatkan infrastruktur HTTP yang ada, menawarkan dukungan alat yang sangat baik, dan menyediakan kurva pembelajaran yang mudah bagi pengembang. Alat seperti Apidog menyederhanakan desain API REST dengan menyediakan antarmuka intuitif untuk mendefinisikan endpoint, menguji permintaan, dan menghasilkan dokumentasi.
Merancang Struktur URL Anda
Struktur URL secara langsung memengaruhi kegunaan dan intuitivitas API Anda. URL yang dirancang dengan baik berfungsi sebagai kontrak antara API Anda dan konsumennya, mengomunikasikan dengan jelas sumber daya apa yang tersedia dan bagaimana cara mengaksesnya.
Gunakan kata benda untuk nama sumber daya, bukan kata kerja. Alih-alih /getUser/123, gunakan /users/123. Metode HTTP (GET, POST, PUT, DELETE) sudah menunjukkan tindakan yang sedang dilakukan. Pendekatan ini menciptakan URL yang lebih bersih dan lebih dapat diprediksi.
Terapkan konvensi penamaan yang konsisten di seluruh API Anda. Pilih salah satu dari camelCase atau snake_case dan patuhi. Sebagian besar API REST menggunakan huruf kecil dengan tanda hubung untuk sumber daya multi-kata: /user-profiles daripada /userProfiles.
Rancang URL hierarkis yang mencerminkan hubungan sumber daya. Misalnya, /users/123/orders dengan jelas menunjukkan pesanan milik pengguna 123. Struktur ini membuat API Anda intuitif dan mengurangi kebutuhan akan parameter kueri yang kompleks.
Hindari penumpukan yang terlalu dalam melebihi dua tingkat. URL seperti /users/123/orders/456/items/789/details menjadi sulit dikelola dan dipertahankan. Sebagai gantinya, pertimbangkan untuk meratakan struktur Anda atau menggunakan parameter kueri untuk pemfilteran yang kompleks.
Metode HTTP dan Kode Status
Metode HTTP memberikan makna semantik pada operasi API Anda. Setiap metode memiliki tujuan tertentu dan harus digunakan secara konsisten di seluruh API Anda.
GET mengambil data tanpa efek samping. Ini harus idempoten, yang berarti beberapa permintaan identik menghasilkan hasil yang sama. Gunakan GET untuk mengambil satu sumber daya (/users/123) atau koleksi (/users).
POST membuat sumber daya baru atau melakukan operasi non-idempoten. Saat membuat sumber daya, POST biasanya mengembalikan sumber daya yang dibuat dengan kode status 201. Untuk operasi lain, POST dapat mengembalikan berbagai kode status tergantung pada hasilnya.
PUT memperbarui sumber daya yang ada atau membuatnya jika tidak ada. Operasi PUT harus idempoten—mengirim permintaan PUT yang sama beberapa kali harus memiliki efek yang sama seperti mengirimnya sekali. Metode ini biasanya menggantikan seluruh sumber daya.
PATCH memperbarui sebagian sumber daya yang ada. Berbeda dengan PUT, PATCH hanya memodifikasi bidang yang ditentukan, membiarkan bidang lain tidak berubah. Metode ini berguna untuk memperbarui sumber daya besar ketika hanya beberapa bidang yang perlu dimodifikasi.
DELETE menghapus sumber daya dari sistem Anda. Seperti metode lainnya, DELETE harus idempoten—mencoba menghapus sumber daya yang tidak ada tidak boleh menyebabkan kesalahan.
Kode status HTTP mengomunikasikan hasil permintaan API. Gunakan kode status yang sesuai untuk membantu klien memahami apa yang terjadi dan bagaimana merespons.
200 OK menunjukkan operasi GET, PUT, atau PATCH yang berhasil. 201 Created mengonfirmasi pembuatan sumber daya yang berhasil melalui POST. 204 No Content menandakan operasi DELETE yang berhasil atau operasi yang berhasil tanpa badan respons.
400 Bad Request menunjukkan kesalahan klien dalam format permintaan atau parameter. 401 Unauthorized menandakan kegagalan otentikasi. 403 Forbidden menunjukkan kegagalan otorisasi. 404 Not Found menandakan bahwa sumber daya yang diminta tidak ada.
500 Internal Server Error menunjukkan masalah di sisi server. 503 Service Unavailable menunjukkan masalah server sementara. Penggunaan kode status yang konsisten membantu klien mengimplementasikan penanganan kesalahan yang tepat.
Desain Permintaan dan Respons
Format permintaan dan respons secara signifikan memengaruhi pengalaman pengembang dan adopsi API. JSON telah menjadi standar de facto untuk API REST karena kesederhanaan dan dukungan bahasanya yang luas.
Rancang badan permintaan agar intuitif dan minimal. Sertakan hanya bidang yang diperlukan dan gunakan nama yang jelas dan deskriptif. Hindari singkatan yang mungkin membingungkan pengembang. Misalnya, gunakan firstName alih-alih fName.
Terapkan format respons yang konsisten di seluruh API Anda. Pertimbangkan untuk menggunakan pola amplop yang membungkus data Anda dalam struktur standar:
{
"success": true,
"data": {
"id": 123,
"name": "John Doe"
},
"meta": {
"timestamp": "2024-01-15T10:30:00Z"
}
}
Namun, banyak API yang sukses mengembalikan data secara langsung tanpa amplop untuk konsumsi yang lebih sederhana. Pilih pendekatan dan pertahankan konsistensi di seluruh API Anda.
Tangani koleksi dengan cermat. Sertakan metadata seperti informasi paginasi, jumlah total, dan opsi pemfilteran. Informasi ini membantu klien mengimplementasikan penanganan data yang efisien:
{
"data": [...],
"pagination": {
"page": 1,
"per_page": 20,
"total": 150,
"total_pages": 8
}
}
Otentikasi dan Otorisasi
Keamanan merupakan aspek penting dalam desain API. Terapkan otentikasi untuk memverifikasi identitas pengguna dan otorisasi untuk mengontrol akses ke sumber daya dan operasi.
Kunci API menyediakan otentikasi sederhana untuk komunikasi server-ke-server. Namun, kunci API tidak memiliki mekanisme kedaluwarsa dan sulit untuk dirotasi. Gunakan untuk layanan internal atau ketika kesederhanaan lebih penting daripada masalah keamanan.
OAuth 2.0 menawarkan otentikasi dan otorisasi yang kuat untuk aplikasi yang menghadap pengguna. Ini mendukung berbagai alur (kode otorisasi, implisit, kredensial klien) untuk kasus penggunaan yang berbeda. OAuth menyediakan otentikasi berbasis token dengan mekanisme kedaluwarsa dan penyegaran bawaan.
JSON Web Tokens (JWT) memungkinkan otentikasi tanpa status dengan mengkodekan informasi pengguna dalam token yang ditandatangani. JWT menghilangkan kebutuhan akan penyimpanan sesi sisi server tetapi memerlukan implementasi yang cermat untuk menghindari kerentanan keamanan.
Terapkan kontrol akses berbasis peran (RBAC) untuk mengelola izin secara sistematis. Definisikan peran dengan izin tertentu dan tetapkan pengguna ke peran yang sesuai. Pendekatan ini lebih baik dalam skala daripada izin pengguna individual dan menyederhanakan manajemen akses.
Selalu gunakan HTTPS dalam produksi untuk mengenkripsi data dalam transit. Perlindungan ini mencegah serangan man-in-the-middle dan memastikan integritas data. Sebagian besar platform deployment modern mendukung HTTPS secara default.
Penanganan Kesalahan dan Validasi
Penanganan kesalahan yang efektif meningkatkan pengalaman pengembang dan mengurangi beban dukungan. Rancang respons kesalahan agar informatif, dapat ditindaklanjuti, dan konsisten di seluruh API Anda.
Kembalikan kode status HTTP yang sesuai untuk berbagai jenis kesalahan. Gunakan kode 4xx untuk kesalahan klien dan kode 5xx untuk kesalahan server. Sertakan pesan kesalahan terperinci yang membantu pengembang memahami dan memperbaiki masalah.
Struktur respons kesalahan secara konsisten. Pertimbangkan untuk menggunakan format standar seperti:
{
"error": {
"code": "VALIDATION_ERROR",
"message": "Invalid request parameters",
"details": [
{
"field": "email",
"message": "Email format is invalid"
}
]
}
}
Terapkan validasi input yang komprehensif untuk mencegah kerentanan keamanan dan kerusakan data. Validasi tipe data, format, rentang, dan aturan bisnis. Kembalikan kesalahan validasi spesifik yang memandu pengembang menuju implementasi yang benar.
Gunakan pesan validasi tingkat bidang untuk input seperti formulir. Pendekatan ini membantu pengembang frontend menampilkan pesan kesalahan yang berarti kepada pengguna. Kelompokkan kesalahan validasi terkait untuk mengurangi jumlah perjalanan pulang-pergi yang diperlukan untuk koreksi kesalahan.
Strategi Pembuatan Versi API
API berkembang seiring waktu, dan pembuatan versi memungkinkan kompatibilitas mundur sambil memperkenalkan fitur baru. Beberapa strategi pembuatan versi ada, masing-masing dengan pertukaran dalam kompleksitas dan fleksibilitas.
Pembuatan versi URL menyematkan informasi versi di jalur URL: /v1/users atau /v2/users. Pendekatan ini menyediakan identifikasi versi yang jelas dan logika perutean yang sederhana. Namun, ini dapat menyebabkan proliferasi URL dan mempersulit hubungan sumber daya.
Pembuatan versi header menggunakan header HTTP untuk menentukan versi API yang diinginkan: Accept: application/vnd.myapi.v1+json. Metode ini menjaga URL tetap bersih tetapi mungkin kurang terlihat oleh pengembang dan lebih sulit diuji di browser.
Pembuatan versi parameter kueri menambahkan informasi versi ke URL permintaan: /users?version=1. Pendekatan ini menawarkan kesederhanaan dan visibilitas tetapi dapat mengacaukan URL dan mempersulit caching.
Negosiasi konten menggunakan tipe media untuk menentukan versi: Accept: application/vnd.myapi+json;version=1. Metode ini mengikuti standar HTTP dengan cermat tetapi memerlukan implementasi yang lebih kompleks.
Terlepas dari strategi yang dipilih, pertahankan kompatibilitas mundur jika memungkinkan. Tambahkan bidang baru sebagai parameter opsional dan hindari mengubah tipe bidang yang ada atau menghapus bidang. Ketika perubahan yang merusak diperlukan, berikan panduan migrasi dan pemberitahuan penghentian.
Pengujian dan Dokumentasi
Pengujian menyeluruh memastikan API Anda berfungsi dengan benar dan menangani kasus tepi dengan baik. Terapkan beberapa lapisan pengujian untuk menangkap berbagai jenis masalah.
Uji unit memverifikasi bahwa komponen individual berfungsi dengan benar secara terisolasi. Uji logika bisnis Anda, aturan validasi, dan skenario penanganan kesalahan. Mock dependensi eksternal untuk memastikan pengujian berjalan cepat dan andal.
Uji integrasi memverifikasi bahwa komponen yang berbeda bekerja sama dengan benar. Uji siklus permintaan/respons lengkap, interaksi basis data, dan integrasi layanan pihak ketiga. Pengujian ini menangkap masalah yang mungkin terlewatkan oleh uji unit.
Uji end-to-end mensimulasikan alur kerja pengguna nyata untuk memastikan API Anda memenuhi persyaratan bisnis. Pengujian ini sering melibatkan beberapa panggilan API dan skenario kompleks tetapi memberikan kepercayaan tinggi pada fungsionalitas API Anda.
Dokumentasi berfungsi sebagai antarmuka utama antara API Anda dan konsumennya. Dokumentasi yang komprehensif mengurangi beban dukungan dan meningkatkan adopsi pengembang.
Sertakan panduan memulai yang membantu pengembang melakukan panggilan API pertama mereka dengan cepat. Berikan contoh otentikasi, contoh permintaan/respons dasar, dan skenario kasus penggunaan umum.
Dokumentasikan semua endpoint dengan parameter, format permintaan/respons, dan kode kesalahan yang mungkin. Sertakan contoh praktis yang dapat disalin dan dimodifikasi oleh pengembang. Alat seperti Apidog secara otomatis menghasilkan dokumentasi interaktif dari spesifikasi API Anda.
Pertahankan dokumentasi yang mutakhir dengan mengintegrasikannya ke dalam alur kerja pengembangan Anda. Gunakan spesifikasi OpenAPI untuk memastikan dokumentasi tetap sinkron dengan implementasi API Anda yang sebenarnya.
Optimasi Kinerja
Kinerja API secara langsung memengaruhi pengalaman pengguna dan skalabilitas sistem. Terapkan strategi optimasi sejak fase desain daripada memasangnya belakangan.
Rancang struktur data yang efisien yang meminimalkan overhead pemrosesan. Hindari perulangan bersarang dalam logika bisnis Anda dan gunakan struktur data yang sesuai untuk operasi yang berbeda. Pertimbangkan implikasi kinerja dari format serialisasi yang Anda pilih.
Terapkan caching di berbagai tingkatan untuk mengurangi waktu respons dan beban server. Gunakan header caching HTTP untuk mengaktifkan caching browser dan CDN. Terapkan caching tingkat aplikasi untuk operasi yang mahal seperti kueri basis data atau panggilan API eksternal.
Pertimbangkan paginasi untuk endpoint yang mengembalikan dataset besar. Terapkan paginasi berbasis kursor untuk kinerja yang lebih baik dengan dataset besar, atau paginasi berbasis offset untuk kasus penggunaan yang lebih sederhana. Selalu sertakan metadata paginasi dalam respons Anda.
Gunakan kompresi untuk mengurangi penggunaan bandwidth dan meningkatkan waktu respons. Sebagian besar server web mendukung kompresi gzip secara otomatis, tetapi pastikan endpoint API Anda mendapatkan manfaat dari optimasi ini.
Terapkan pembatasan laju (rate limiting) untuk melindungi API Anda dari penyalahgunaan dan memastikan penggunaan yang adil di antara klien. Gunakan algoritma seperti token bucket atau sliding window untuk mengontrol laju permintaan. Kembalikan header yang sesuai (X-RateLimit-Limit, X-RateLimit-Remaining) untuk membantu klien mengimplementasikan strategi backoff yang tepat.
Alat dan Praktik Terbaik
Desain API modern mendapatkan manfaat dari alat khusus yang menyederhanakan proses pengembangan, pengujian, dan dokumentasi. Alat-alat ini mengurangi pekerjaan manual dan meningkatkan konsistensi di seluruh API Anda.
Apidog menyediakan kemampuan desain API yang komprehensif dalam satu platform. Ini memungkinkan desain API kolaboratif, pengujian otomatis, dan pembuatan dokumentasi interaktif. Tim dapat mendesain API secara visual, menguji endpoint dengan data realistis, dan menghasilkan SDK klien secara otomatis.
Gunakan format spesifikasi API seperti OpenAPI (sebelumnya Swagger) untuk mendeskripsikan API Anda secara formal. Spesifikasi ini memungkinkan integrasi alat, pembuatan dokumentasi otomatis, dan pembuatan SDK klien. Mereka juga berfungsi sebagai kontrak antara tim frontend dan backend.
Terapkan pipeline integrasi berkelanjutan yang menguji API Anda secara otomatis. Sertakan uji unit, uji integrasi, dan uji kontrak dalam pipeline Anda. Gunakan alat seperti Postman Collections atau Newman untuk mengotomatiskan pengujian API.
Pantau API Anda dalam produksi untuk mengidentifikasi hambatan kinerja dan pola penggunaan. Lacak waktu respons, tingkat kesalahan, dan metrik penggunaan. Data ini membantu Anda mengoptimalkan kinerja dan merencanakan penskalaan kapasitas.
Pertimbangkan gateway API untuk deployment produksi. Gateway menyediakan fitur seperti pembatasan laju, otentikasi, perutean permintaan, dan analitik. Mereka juga memungkinkan Anda untuk mengembangkan arsitektur backend Anda tanpa mengubah integrasi klien.
Kesimpulan
Desain API yang efektif memerlukan keseimbangan berbagai pertimbangan: fungsionalitas, kinerja, keamanan, dan pengalaman pengembang. Mulailah dengan persyaratan yang jelas dan cerita pengguna, lalu terapkan pola yang konsisten di seluruh implementasi Anda.
Fokus pada kesederhanaan dan pola desain intuitif yang mengurangi beban kognitif bagi konsumen API. Gunakan metode HTTP standar dan kode status, terapkan penanganan kesalahan yang komprehensif, dan sediakan dokumentasi yang lengkap.
tombol