API testavimas: Išsamus REST ir GraphQL vadovas

Šiuolaikiniame tarpusavyje susijusiame skaitmeniniame pasaulyje API (aplikacijų programavimo sąsajos) yra šiuolaikinių programinės įrangos programų pagrindas. Jos palengvina komunikaciją ir duomenų mainus tarp skirtingų sistemų, užtikrindamos sklandžią integraciją ir funkcionalumą. Kadangi API tampa vis svarbesnės, svarbiausia yra užtikrinti jų patikimumą, našumą ir saugumą atliekant griežtą testavimą. Šiame išsamiame vadove nagrinėjamos API testavimo strategijos tiek REST, tiek GraphQL API, apimančios esmines technikas, įrankius ir geriausias praktikas.

Kas yra API testavimas?

API testavimas – tai programinės įrangos testavimo tipas, skirtas API funkcionalumui, patikimumui, našumui ir saugumui patvirtinti. Skirtingai nuo tradicinio vartotojo sąsaja (UI) paremto testavimo, API testavimas veikia pranešimų lygmenyje, leidžiantis testuotojams tiesiogiai sąveikauti su API galiniais taškais ir patikrinti jų veikimą, nepasikliaujant vartotojo sąsaja.

Pagrindiniai API testavimo aspektai:

• Funkcionalumo testavimas: Patikrinama, ar API teisingai atlieka numatytas funkcijas, įskaitant duomenų gavimą, kūrimą, keitimą ir naikinimą.
• Patikimumo testavimas: Įvertinamas API gebėjimas sklandžiai tvarkyti klaidas, išimtis ir netikėtas įvestis.
• Našumo testavimas: Vertinamas API atsako laikas, pralaidumas ir mastelio keitimas esant įvairioms apkrovos sąlygoms.
• Saugumo testavimas: Nustatomos pažeidžiamumo spragos, tokios kaip autentifikavimo trūkumai, autorizacijos apėjimai ir duomenų įterpimo atakos.

Kodėl API testavimas yra svarbus?

API testavimas suteikia keletą reikšmingų privalumų:

• Ankstyvas klaidų aptikimas: Defektų nustatymas ankstyvoje kūrimo ciklo stadijoje, sumažinant ištaisymo išlaidas ir pastangas.
• Pagerinta programinės įrangos kokybė: Užtikrinamas API patikimumas ir stabilumas, kas lemia aukštesnę programinės įrangos programų kokybę.
• Greitesnis patekimas į rinką: Plėtros proceso paspartinimas, leidžiantis lygiagrečiai testuoti API ir UI komponentus.
• Sumažintos testavimo išlaidos: API testų automatizavimas, siekiant sumažinti rankinio darbo apimtį ir pagerinti testų aprėptį.
• Padidintas saugumas: Saugumo pažeidžiamumų nustatymas ir šalinimas API, apsaugant jautrius duomenis ir užkertant kelią neteisėtai prieigai.

REST API testavimas

REST (Representational State Transfer) yra architektūrinis stilius, skirtas tinklo programoms kurti. REST API naudoja standartinius HTTP metodus (GET, POST, PUT, DELETE) prieigai prie išteklių ir jų manipuliavimui. Testuojant REST API, tikrinama, ar šie metodai veikia teisingai ir atitinka REST principus.

REST API testavimo technikos

• Funkcionalumo testavimas:
  • Išteklių kūrimas: Siunčiamos POST užklausos naujiems ištekliams sukurti ir tikrinamas atsako būsenos kodas (pvz., 201 Created).
  • Išteklių gavimas: Siunčiamos GET užklausos esamiems ištekliams gauti ir tikrinamas atsako turinys bei būsenos kodas (pvz., 200 OK).
  • Išteklių modifikavimas: Siunčiamos PUT arba PATCH užklausos esamiems ištekliams atnaujinti ir tikrinamas atsako būsenos kodas (pvz., 200 OK arba 204 No Content).
  • Išteklių naikinimas: Siunčiamos DELETE užklausos esamiems ištekliams pašalinti ir tikrinamas atsako būsenos kodas (pvz., 204 No Content).
• Validavimo testavimas:
  • Duomenų validavimas: Patikrinama, ar API grąžina teisingus duomenų tipus, formatus ir reikšmes.
  • Schemos validavimas: Užtikrinama, kad API atsakymai atitiktų apibrėžtą schemą (pvz., OpenAPI specifikaciją).
  • Klaidų tvarkymas: Patikrinama, ar API grąžina tinkamus klaidų pranešimus ir būsenos kodus neteisingoms užklausoms ar netikėtoms sąlygoms.
• Saugumo testavimas:
  • Autentifikavimo testavimas: Patikrinama, ar API reikalauja tinkamų autentifikavimo duomenų (pvz., API raktų, OAuth žetonų) prieigai prie apsaugotų išteklių.
  • Autorizacijos testavimas: Užtikrinama, kad vartotojai galėtų pasiekti tik tuos išteklius, prie kurių jie turi prieigos teisę.
  • Įvesties validavimas: Užkertamas kelias duomenų įterpimo atakoms, tikrinant vartotojo įvestis ir apdorojant duomenis prieš juos apdorojant.
• Našumo testavimas:
  • Apkrovos testavimas: Simuliuojamas didelis skaičius vienu metu prisijungusių vartotojų, siekiant įvertinti API našumą esant didelei apkrovai.
  • Streso testavimas: API stumiamas už jo ribų, siekiant nustatyti lūžio taškus ir našumo kliūtis.
  • Ištvermės testavimas: API našumo testavimas per ilgesnį laikotarpį, siekiant nustatyti atminties nutekėjimus ar kitas ilgalaikes problemas.

REST API testavimo įrankiai

Yra keletas įrankių, skirtų REST API testavimui, įskaitant:

• Postman: Populiarus įrankis rankiniam API testavimui, leidžiantis vartotojams siųsti užklausas, tikrinti atsakymus ir kurti testų rinkinius.
• REST-assured: Java biblioteka REST API testų automatizavimui, teikianti sklandžią sąsają užklausų siuntimui ir atsakymų tikrinimui.
• Swagger Inspector: Įrankis API srauto tikrinimui ir OpenAPI specifikacijų generavimui.
• JMeter: Našumo testavimo įrankis, kurį galima naudoti REST API apkrovai simuliuoti ir jų atsako laikui bei pralaidumui matuoti.
• Karate DSL: Atviro kodo API testų automatizavimo sistema, kuri sujungia API testų automatizavimą, maketus, našumo testavimą ir net UI automatizavimą.

REST API testavimo pavyzdys

Apsvarstykite REST API, skirtą knygų valdymui bibliotekoje. API teikia galinius taškus knygų kūrimui, gavimui, atnaujinimui ir naikinimui.

Testavimo atvejų pavyzdžiai:

1. Sukurti naują knygą:
   • Išsiųsti POST užklausą į `/books` su knygos detalėmis JSON formatu.
   • Patikrinti, ar atsako būsenos kodas yra 201 Created.
   • Patikrinti, ar atsako turinyje yra naujai sukurta knyga su unikaliu ID.
2. Gauti esamą knygą:
   • Išsiųsti GET užklausą į `/books/{id}` su norimos gauti knygos ID.
   • Patikrinti, ar atsako būsenos kodas yra 200 OK.
   • Patikrinti, ar atsako turinyje yra knygos detalės.
3. Atnaujinti esamą knygą:
   • Išsiųsti PUT užklausą į `/books/{id}` su atnaujintomis knygos detalėmis JSON formatu.
   • Patikrinti, ar atsako būsenos kodas yra 200 OK arba 204 No Content.
   • Patikrinti, ar knygos detalės buvo atnaujintos duomenų bazėje.
4. Ištrinti esamą knygą:
   • Išsiųsti DELETE užklausą į `/books/{id}` su norimos ištrinti knygos ID.
   • Patikrinti, ar atsako būsenos kodas yra 204 No Content.
   • Patikrinti, ar knyga buvo ištrinta iš duomenų bazės.

GraphQL API testavimas

GraphQL yra užklausų kalba API ir vykdymo laikas, skirtas šioms užklausoms įvykdyti su esamais duomenimis. Skirtingai nuo REST API, kurios atveria kelis galinius taškus skirtingiems ištekliams, GraphQL API atveria vieną galinį tašką ir leidžia klientams užklausoje nurodyti tiksliai tuos duomenis, kurių jiems reikia.

GraphQL API testavimo technikos

• Užklausų testavimas:
  • Galiojanti užklausa: Siunčiama galiojanti GraphQL užklausa ir tikrinama, ar atsakyme yra prašomi duomenys.
  • Negaliojanti užklausa: Siunčiama negaliojanti GraphQL užklausa ir tikrinama, ar API grąžina atitinkamą klaidos pranešimą.
  • Laukų parinkimas: Testuojami skirtingi laukų deriniai užklausoje, siekiant užtikrinti, kad API grąžintų teisingus duomenis kiekvienam laukui.
  • Pseudonimų testavimas: Naudojami pseudonimai laukams pervadinti užklausoje ir tikrinama, ar atsakyme yra laukai su pseudonimais.
• Mutacijų testavimas:
  • Kūrimo mutacija: Siunčiama mutacija naujam ištekliui sukurti ir tikrinama, ar išteklius sėkmingai sukurtas.
  • Atnaujinimo mutacija: Siunčiama mutacija esamam ištekliui atnaujinti ir tikrinama, ar išteklius sėkmingai atnaujintas.
  • Naikinimo mutacija: Siunčiama mutacija esamam ištekliui ištrinti ir tikrinama, ar išteklius sėkmingai ištrintas.
• Prenumeratų testavimas:
  • Prenumeratos nustatymas: Sukuriama prenumerata, skirta gauti realaus laiko atnaujinimus iš API.
  • Įvykio sužadinimas: Sužadinamas įvykis, kuris turėtų priversti prenumeratą išsiųsti atnaujinimą.
  • Atnaujinimo patikrinimas: Tikrinama, ar prenumerata gauna laukiamą atnaujinimą.
• Saugumo testavimas:
  • Autentifikavimo testavimas: Tikrinama, ar API reikalauja tinkamų autentifikavimo duomenų užklausoms ir mutacijoms vykdyti.
  • Autorizacijos testavimas: Užtikrinama, kad vartotojai galėtų pasiekti tik tuos duomenis, prie kurių jie turi prieigos teisę.
  • Užklausų skaičiaus ribojimas: Testuojamas API užklausų skaičiaus ribojimo mechanizmas, siekiant išvengti piktnaudžiavimo ir paslaugos trikdymo atakų.
• Našumo testavimas:
  • Užklausų sudėtingumas: Testuojamas API našumas su sudėtingomis užklausomis, kurios prašo didelio duomenų kiekio.
  • Paketinis apdorojimas: Testuojamas API gebėjimas efektyviai tvarkyti paketines užklausas.
  • Kaupimas (Caching): Testuojamas API kaupimo mechanizmas našumui pagerinti.

GraphQL API testavimo įrankiai

Yra keletas įrankių, skirtų GraphQL API testavimui, įskaitant:

• GraphiQL: Naršyklėje veikianti IDE, skirta GraphQL API tyrinėjimui ir testavimui.
• Apollo Client Developer Tools: Naršyklės plėtinys, suteikiantis įžvalgų apie GraphQL užklausas ir mutacijas.
• Insomnia: Kelių platformų GraphQL klientas užklausoms ir mutacijoms siųsti.
• Supertest: Node.js biblioteka HTTP serverių, įskaitant GraphQL API, testavimui.
• GraphQL Faker: Biblioteka, skirta realistiškų netikrų duomenų generavimui GraphQL API.

GraphQL API testavimo pavyzdys

Apsvarstykite GraphQL API, skirtą produktų valdymui el. prekybos parduotuvėje. API teikia užklausas produktams gauti ir mutacijas produktams kurti, atnaujinti ir naikinti.

Testavimo atvejų pavyzdžiai:

1. Gauti produktą:
   • Išsiųsti GraphQL užklausą produktui gauti pagal jo ID.
   • Patikrinti, ar atsakyme yra produkto detalės.
2. Sukurti naują produktą:
   • Išsiųsti GraphQL mutaciją naujam produktui sukurti.
   • Patikrinti, ar atsakyme yra naujai sukurto produkto detalės.
3. Atnaujinti esamą produktą:
   • Išsiųsti GraphQL mutaciją esamam produktui atnaujinti.
   • Patikrinti, ar atsakyme yra atnaujinto produkto detalės.
4. Ištrinti esamą produktą:
   • Išsiųsti GraphQL mutaciją esamam produktui ištrinti.
   • Patikrinti, ar atsakymas nurodo, kad produktas buvo ištrintas.

Geriausios API testavimo praktikos

Norėdami užtikrinti efektyvų API testavimą, apsvarstykite šias geriausias praktikas:

• Automatizuokite testus: Automatizuokite API testus, kad sumažintumėte rankinio darbo apimtį ir pagerintumėte testų aprėptį. Naudokite tokius įrankius kaip REST-assured, Supertest ar Karate DSL.
• Testuokite anksti ir dažnai: Integruokite API testavimą į kūrimo ciklą ir dažnai paleiskite testus, kad anksti nustatytumėte defektus.
• Naudokite realistiškus duomenis: Savo testuose naudokite realistiškus duomenis, kad simuliuotumėte realaus pasaulio scenarijus.
• Testuokite ribinius atvejus: Testuokite ribinius atvejus ir kraštutines sąlygas, kad užtikrintumėte, jog API sklandžiai tvarko netikėtas įvestis.
• Dokumentuokite testus: Dokumentuokite savo API testus, kad juos būtų lengviau suprasti ir prižiūrėti.
• Stebėkite API našumą: Stebėkite API našumą gamybinėje aplinkoje, kad nustatytumėte galimas problemas ir užtikrintumėte optimalų našumą.
• Naudokite kontraktinį testavimą: Taikykite kontraktinį testavimą (pvz., naudojant Pact), kad užtikrintumėte, jog API atitinka apibrėžtą kontraktą tarp teikėjų ir vartotojų, taip išvengiant integracijos problemų.
• Atsižvelkite į API saugumą: Suteikite prioritetą API saugumo testavimui, siekdami nustatyti ir sumažinti pažeidžiamumą. Reguliariai peržiūrėkite saugumo geriausias praktikas ir atlikite skvarbos testavimą.
• Laikykitės API dokumentacijos: Visada laikykitės API dokumentacijos. Kurkite testus, kurie atitiktų ir patvirtintų dokumentaciją.

Išvada

API testavimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti šiuolaikinių programinės įrangos programų patikimumą, našumą ir saugumą. Suprasdami specifines REST ir GraphQL API charakteristikas ir taikydami tinkamas testavimo technikas, galite sukurti tvirtas ir patikimas API, kurios atitinka jūsų vartotojų ir suinteresuotųjų šalių poreikius. Automatizuoto testavimo, kontraktinio testavimo ir saugumo testavimo integravimas į jūsų API kūrimo procesą žymiai pagerins jūsų programų kokybę ir stabilumą. Nepamirškite pritaikyti savo testavimo strategijos prie konkrečių jūsų projektų reikalavimų ir apribojimų, pasitelkdami tinkamus įrankius ir geriausias praktikas, kad pasiektumėte optimalių rezultatų.

Nuolat investuodami į išsamų API testavimą, jūs investuojate į būsimą jūsų programinės įrangos ekosistemos sėkmę.