API dokumentatsiooni evolutsioon: põhjalik juhend OpenAPI spetsifikatsiooni kohta

Tänapäeva ülimalt ühendatud digitaalses maailmas on rakendusliidesed (API-d) nähtamatud niidid, mis põimivad kokku meie tarkvara ja teenused. Need on kaasaegse digitaalmajanduse mootoriks, võimaldades kõike alates mobiilipangandusest kuni sotsiaalmeedia voogudeni. Kuid API-de arvu plahvatusliku kasvuga kerkib esile kriitiline väljakutse: kuidas saavad arendajad, süsteemid ja organisatsioonid suhelda tõhusalt ja ilma mitmetähenduslikkuseta? Kuidas tagada, et ühes maailma osas loodud API-d saaks sujuvalt tarbida teises maailma osas asuv teenus?

Vastus peitub ühises keeles, universaalses lepingus, mis kirjeldab API võimekust viisil, mida mõistavad nii inimesed kui ka masinad. See ongi OpenAPI spetsifikatsiooni (OAS) roll. Rohkem kui lihtsalt dokumentatsioon, on OAS alusstandard RESTful API-de disainimiseks, ehitamiseks, dokumenteerimiseks ja tarbimiseks. See juhend viib teid sügavale OpenAPI spetsifikatsiooni maailma, uurides, mis see on, miks see on oluline ja kuidas saate seda kasutada paremate ja koostööpõhisemate digitaalsete toodete loomiseks.

Mis on OpenAPI spetsifikatsioon? Universaalne keel API-de jaoks

Oma olemuselt on OpenAPI spetsifikatsioon standardne, keelest sõltumatu liidese kirjeldus RESTful API-dele. See võimaldab teil defineerida oma API kogu struktuuri ühes failis, mis on tavaliselt kirjutatud kas YAML-is või JSON-is. Mõelge sellest kui hoone detailsest plaanist; enne ehituse algust määratleb plaan iga ruumi, iga ukseava ja iga pistikupesa. Sarnaselt kirjeldab OpenAPI dokument:

• Kõik saadaolevad lõpp-punktid ehk teed (nt /users, /products/{id}).
• Igal lõpp-punktil saadaolevad operatsioonid (HTTP-meetodid) (nt GET, POST, PUT, DELETE).
• Iga operatsiooni parameetrid, päised ja päringu kehad.
• Iga operatsiooni vastuse objektide struktuur, sealhulgas erinevad HTTP staatuskoodid.
• Autentimismeetodid, kontaktinfo, litsentsimine, kasutustingimused ja muud olulised metaandmed.

Lühike ajalugu: Swaggerist OpenAPI-ni

Võite olla kuulnud terminit "Swagger" kasutatavat vaheldumisi OpenAPI-ga. On oluline mõista nende suhet. Spetsifikatsioon sai alguse Swaggeri spetsifikatsioonina 2010. aastal, mille lõi Tony Tam ettevõttes Reverb. Kui see saavutas tohutu populaarsuse, annetati see 2015. aastal Linux Foundationile ja nimetati ümber OpenAPI spetsifikatsiooniks, luues sellest tõelise avatud standardi OpenAPI Initiative'i eestvedamisel, mis on tööstusharu juhtide, sealhulgas Google'i, Microsofti ja IBM-i konsortsium.

Tänapäeval viitab Swagger võimsate avatud lähtekoodiga ja professionaalsete tööriistade komplektile, mis töötavad OpenAPI spetsifikatsiooniga, nagu näiteks Swagger UI interaktiivse dokumentatsiooni genereerimiseks ja Swagger Editor spetsifikatsiooni enda kirjutamiseks.

OpenAPI dokumendi põhikomponendid

OpenAPI dokument on struktureeritud kindlate väljade abil. Kuigi see võib esmapilgul tunduda hirmutav, on see loogiliselt organiseeritud. Vaatame lähemalt OpenAPI 3.x dokumendi peamisi ehitusplokke, kasutades YAML-i selle parema inimloetavuse tõttu.

1. Objektid `openapi` ja `info`: põhitõed

Iga OpenAPI dokument algab versiooni ja oluliste metaandmetega.

• openapi: Sõne, mis määrab kasutatava OpenAPI spetsifikatsiooni versiooni (nt "3.0.3" või "3.1.0"). See on kohustuslik.
• info: Objekt, mis pakub API kohta metaandmeid. See sisaldab title (pealkiri), description (kirjeldus), teie API version (versiooninumber, mitte OAS-i versioon) ning valikulisi välju nagu contact (kontakt) ja license (litsents). See teave on avastatavuse ja halduse jaoks ülioluline.

Näide:

            
openapi: 3.0.3
info:
  title: Global Book Catalog API
  description: An API for accessing a catalog of books from around the world.
  version: 1.0.0
  contact:
    name: API Support Team
    url: http://www.example.com/support
    email: support@example.com
  license:
    name: Apache 2.0
    url: http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0.html

            

              
                Copy
              
            
          

2. Massiiv `servers`: kust leida oma API

Massiiv servers määrab teie API baas-URL-id. Saate defineerida mitu serverit erinevate keskkondade jaoks, näiteks arendus-, testimis- ja tootmiskeskkonna jaoks. See võimaldab tööriistadel lihtsalt keskkondade vahel vahetada.

Näide:

            
servers:
  - url: https://api.example.com/v1
    description: Production Server
  - url: https://staging-api.example.com/v1
    description: Staging Server

            

              
                Copy
              
            
          

3. Objekt `paths`: API süda

Siin defineerite oma API lõpp-punktid. Objekt paths hoiab endas kõiki individuaalseid URL-i teid. Iga tee-element kirjeldab seejärel HTTP operatsioone (get, post, put, delete jne), mida saab sellel teel sooritada.

Iga operatsiooni sees defineerite detaile nagu:

• summary ja description: Lühike ja pikk selgitus selle kohta, mida operatsioon teeb.
• operationId: Unikaalne identifikaator, mida kasutavad sageli koodigeneraatorid.
• parameters: Sisendparameetrite massiiv, mis võivad olla teel, päringustringis, päises või küpsises.
• requestBody: Päringuga saadetava lasti kirjeldus (nt JSON uue kasutaja jaoks).
• responses: Operatsiooni võimalikud tulemused, mis on defineeritud HTTP staatuskoodidega (nagu 200 edu korral, 404 ei leitud, 500 serveri vea korral). Igal vastusel võib olla oma kirjeldus ja sisuskeem.

4. Objekt `components`: taaskasutatavad ehitusplokid

Et vältida enesekordamist (järgides DRY-printsiipi), pakub OpenAPI objekti components. See on võimas funktsioon, kus saate defineerida taaskasutatavaid elemente ja viidata neile kogu oma spetsifikatsioonis, kasutades $ref viiteid.

• `schemas`: Siin defineerite oma andmemudelid, kasutades JSON Schema-ga ühilduvat vormingut. Näiteks saate defineerida User objekti omadustega nagu id, name ja email üks kord ning seejärel viidata sellele igas päringus või vastuses, mis kasutab kasutajaobjekti.
• `parameters`: Defineerige ühiseid parameetreid, nagu userId tee parameeter või limit päringu parameeter, ja taaskasutage neid erinevates operatsioonides.
• `responses`: Defineerige standardseid vastuseid, nagu 404NotFound või 401Unauthorized, ja rakendage neid seal, kus vaja.
• `securitySchemes`: Defineerige, kuidas kliendid teie API-ga autentivad. OpenAPI toetab erinevaid skeeme, sealhulgas API-võtmeid, HTTP Basic- ja Bearer-autentimist ning OAuth 2.0.

5. Objekt `security`: autentimise rakendamine

Kui olete oma securitySchemes komponendid defineerinud, kasutatakse nende rakendamiseks objekti security. Saate turvalisust rakendada globaalselt kogu API-le või operatsioonipõhiselt, mis võimaldab segu avalikest ja kaitstud lõpp-punktidest.

Miks teie organisatsioon peaks OpenAPI kasutusele võtma: ärilised ja tehnilised eelised

OpenAPI spetsifikatsiooni kasutuselevõtt ei ole ainult tehniline valik; see on strateegiline otsus, mis suurendab tõhusust, koostööd ja kvaliteeti kogu tarkvaraarenduse elutsükli vältel.

Arendajatele: üks tõe allikas

• Selge suhtlus: OAS pakub üheselt mõistetavat lepingut esiotsa ja taustaprogrammi meeskondade vahel või teenusepakkujate ja -tarbijate vahel. See võimaldab paralleelset arendust, kuna mõlemad pooled saavad töötada kokkulepitud spetsifikatsiooni alusel, ootamata teise poole valmimist.
• Automaatne koodi genereerimine: Tööriistadega nagu OpenAPI Generator saavad arendajad automaatselt genereerida kliendi SDK-sid kümnetes keeltes (Java, Python, JavaScript, Go jne) ja serveri tüvikoodi. See kõrvaldab tohutu hulga standardkoodi kirjutamist ja vähendab käsitsi tehtud vigade ohtu.
• Parem sisseelamine: Uued arendajad saavad palju kiiremini tööle hakata, uurides interaktiivset dokumentatsiooni, mis on genereeritud otse OpenAPI failist, selle asemel, et lugeda aegunud vikisid või lähtekoodi.

Tootejuhtidele ja arhitektidele: disain ja haldus

• API-keskne disain: OpenAPI on API-keskse lähenemise nurgakivi, kus API leping disainitakse ja lepitakse kokku enne koodi kirjutamist. See tagab, et API vastab algusest peale ärinõuetele ja kasutajate vajadustele.
• Jõustatud järjepidevus: Kasutades taaskasutatavaid komponente ja lintimise tööriistu nagu Spectral, saavad organisatsioonid jõustada disainistandardeid ja järjepidevust kogu oma API maastikul, mis on mikroteenuste arhitektuuris ülioluline.
• Selged ülevaatused: Spetsifikatsioon pakub arhitektidele ja huvirühmadele selget, inimloetavat vormingut API disainide ülevaatamiseks ja heakskiitmiseks enne arendusinvesteeringut.

Testijatele ja kvaliteedikontrolli meeskondadele: sujuv valideerimine

• Automaatne lepingu testimine: OAS-faili saab kasutada lepinguna, et automaatselt valideerida, kas API implementatsioon vastab selle disainile. Igasugune kõrvalekalle on võimalik avastada arendustsükli varajases faasis.
• Lihtsustatud testide seadistamine: Tööriistad nagu Postman ja Insomnia saavad importida OpenAPI faili, et automaatselt luua päringute kogumik koos lõpp-punktide, parameetrite ja keha struktuuridega, mis kiirendab oluliselt testide seadistamist.
• Näidisserveri genereerimine: Tööriistad nagu Prism saavad genereerida dünaamilise näidisserveri OpenAPI dokumendist, võimaldades esiotsa meeskondadel ja testijatel töötada realistliku API-ga enne, kui taustaprogramm on isegi valmis.

Lõppkasutajatele ja partneritele: parem arendajakogemus (DX)

• Interaktiivne dokumentatsioon: Tööriistad nagu Swagger UI ja Redoc muudavad OpenAPI faili kauniks, interaktiivseks dokumentatsiooniks, kus kasutajad saavad lugeda lõpp-punktide kohta ja neid isegi otse brauseris proovida.
• Kiirem integreerimine: Selge, täpne ja masinloetav dokumentatsioon vähendab drastiliselt aega ja vaeva, mida kolmandate osapoolte arendajad vajavad teie API-ga integreerumiseks, suurendades seeläbi selle kasutuselevõttu.

Praktiline juhend: oma esimese OpenAPI dokumendi loomine

Rakendame teooriat praktikas, luues lihtsa OpenAPI 3.0 spetsifikatsiooni meie "Global Book Catalog API" jaoks. Kasutame loetavuse huvides YAML-i.

1. samm: defineerige põhiinfo ja serverid

Alustame metaandmete ja tootmiskeskkonna serveri URL-iga.

            
openapi: 3.0.3
info:
  title: Global Book Catalog API
  description: An API for accessing a catalog of books from around the world.
  version: 1.0.0
servers:
  - url: https://api.globalbooks.com/v1

            

              
                Copy
              
            
          

2. samm: defineerige taaskasutatav andmemudel `components` all

Enne lõpp-punktide defineerimist loome taaskasutatava skeemi Book objekti jaoks. See hoiab meie disaini puhta ja järjepidevana.

            
components:
  schemas:
    Book:
      type: object
      properties:
        isbn:
          type: string
          description: The International Standard Book Number.
          example: '978-0321765723'
        title:
          type: string
          description: The title of the book.
          example: 'The C++ Programming Language'
        author:
          type: string
          description: The author of the book.
          example: 'Bjarne Stroustrup'
        publicationYear:
          type: integer
          description: The year the book was published.
          example: 2013
      required:
        - isbn
        - title
        - author

            

              
                Copy
              
            
          

3. samm: defineerige lõpp-punktid `paths` all

Nüüd loome kaks lõpp-punkti: ühe raamatute nimekirja saamiseks ja teise konkreetse raamatu saamiseks selle ISBN-i järgi.

Pange tähele viite $ref: '#/components/schemas/Book' kasutamist. Nii viitame oma taaskasutatavale Book skeemile.

            
paths:
  /books:
    get:
      summary: List all available books
      description: Returns a list of books, optionally filtered.
      operationId: listBooks
      responses:
        '200':
          description: A successful response with an array of books.
          content:
            application/json:
              schema:
                type: array
                items:
                  $ref: '#/components/schemas/Book'

  /books/{isbn}:
    get:
      summary: Get a book by its ISBN
      description: Returns a single book identified by its ISBN.
      operationId: getBookByIsbn
      parameters:
        - name: isbn
          in: path
          required: true
          description: The ISBN of the book to retrieve.
          schema:
            type: string
      responses:
        '200':
          description: The requested book.
          content:
            application/json:
              schema:
                $ref: '#/components/schemas/Book'
        '404':
          description: The book with the specified ISBN was not found.

            

              
                Copy
              
            
          

4. samm: lisage turvalisus

Kaitseme oma API-d lihtsa API-võtmega, mis tuleb saata päises. Esmalt defineerime skeemi components all, seejärel rakendame selle globaalselt.

            
# Add this to the 'components' section
components:
  # ... schemas from before
  securitySchemes:
    ApiKeyAuth:
      type: apiKey
      in: header
      name: X-API-KEY

# Add this at the root level of the document
security:
  - ApiKeyAuth: []

            

              
                Copy
              
            
          

5. samm: valideerige ja visualiseerige

Oma täieliku YAML-failiga saate nüüd kasutada erinevaid tööriistu:

• Valideerige: Kleepige oma kood veebipõhisesse Swagger Editorisse, et kontrollida süntaksivigu või spetsifikatsioonirikkumisi.
• Visualiseerige: Kasutage Swagger UI-d või Redoc-i, et genereerida kaunist ja interaktiivset dokumentatsiooni. Enamik tööriistu nõuab vaid YAML/JSON-failile osutamist ja teevad ülejäänu ise.

OpenAPI ökosüsteem: tööriistad ja tehnoloogiad

OAS-i võimsust võimendab selle laiaulatuslik ja küps tööriistade ökosüsteem. Ükskõik, milline on teie vajadus, tõenäoliselt on selleks olemas tööriist:

• Redaktorid ja linterid: VS Code koos OpenAPI laiendustega, Stoplight Studio, Swagger Editor ja Spectral (lintimiseks).
• Dokumentatsiooni generaatorid: Swagger UI (kõige populaarsem), Redoc ja ReadMe.
• Koodigeneraatorid: OpenAPI Generator, Swagger Codegen ja mitmesugused keelespetsiifilised tööriistad.
• Testimine ja näidiste loomine: Postman, Insomnia, Prism ja Mockoon.
• API lüüsid ja haldus: Enamik kaasaegseid lüüse nagu Kong, Tyk, Apigee ja pilveteenuste pakkujate lahendused (AWS API Gateway, Azure API Management) suudavad importida OpenAPI definitsioone, et seadistada marsruutimist, turvalisust ja päringute piiramist.

OpenAPI tulevik: OAS 3.1 ja edasi

OpenAPI spetsifikatsioon areneb pidevalt. Viimane suur versioon, OAS 3.1, tõi kaasa mitmeid olulisi täiustusi:

• Täielik JSON Schema ühilduvus: OAS 3.1 on nüüd 100% ühilduv uusima JSON Schema mustandiga (2020-12). See ühendab API spetsifikatsiooni ja andmete modelleerimise maailmad, võimaldades võimsamaid ja standardiseeritumaid skeeme.
• Veebihaagid (Webhooks): See pakub standardiseeritud viisi asünkroonsete, sündmuspõhiste API-de kirjeldamiseks, kus server algatab kontakti kliendiga (nt saates teate, kui tellimus on uuendatud).
• Kihid ja standardid: Pidev töö on keskendunud spetsifikatsioonide modulaarsemaks ja taaskasutatavamaks muutmisele selliste kontseptsioonide kaudu nagu kihid (overlays), mis võimaldavad teil laiendada baasspetsifikatsiooni ilma seda otse muutmata.

Need edusammud kindlustavad OpenAPI positsiooni kaasaegse, API-keskse ja sündmuspõhise arhitektuuri keskse artefaktina.

Kokkuvõte: kaasaegse arenduse nurgakivi

OpenAPI spetsifikatsioon on muutnud seda, kuidas me API-dest mõtleme. See on tõstnud API dokumentatsiooni kardetud, sageli tähelepanuta jäetud järelmõttest strateegiliseks, elavaks dokumendiks, mis juhib kogu arendustsükli. Toimides masinloetava lepinguna, soodustab OAS koostööd, võimaldab võimsat automatiseerimist, jõustab järjepidevust ja viib lõpuks paremate, usaldusväärsemate ja lihtsamini tarbitavate API-de loomiseni.

Olenemata sellest, kas olete arendaja, arhitekt, tootejuht või testija, on OpenAPI spetsifikatsiooni omaksvõtmine kriitiline samm kaasaegse tarkvaraarenduse valdamise suunas. Kui te seda veel ei kasuta, kaaluge alustamist oma järgmise projektiga. Defineerige esmalt leping, jagage seda oma meeskonnaga ja avage uus tõhususe ja selguse tase oma digitaalsetes koostöödes.