Відкрийте потужність специфікації OpenAPI (OAS). Посібник про ключові концепції, переваги, приклади та майбутнє дизайну API-first.
Еволюція документації API: повний посібник зі специфікації OpenAPI
У сучасному гіпер-зв'язаному цифровому світі прикладні програмні інтерфейси (API) є невидимими нитками, що сплітають наше програмне забезпечення та сервіси. Вони є двигуном сучасної цифрової економіки, забезпечуючи все — від мобільного банкінгу до стрічок соціальних мереж. Але зі стрімким зростанням кількості API виникає критична проблема: як розробники, системи та організації можуть спілкуватися ефективно та без двозначностей? Як гарантувати, що API, створений в одній частині світу, може бути безперешкодно використаний сервісом в іншій?
Відповідь криється у спільній мові, універсальному контракті, що описує можливості API у спосіб, зрозумілий як для людей, так і для машин. Це і є роль специфікації OpenAPI (OAS). Це більше, ніж просто документація; OAS — це фундаментальний стандарт для проєктування, створення, документування та використання RESTful API. Цей посібник проведе вас у глибоке занурення у специфікацію OpenAPI, досліджуючи, що це таке, чому це важливо, і як ви можете використовувати її для створення кращих, більш колаборативних цифрових продуктів.
Що таке специфікація OpenAPI? Універсальна мова для API
По своїй суті, специфікація OpenAPI — це стандартний, незалежний від мови опис інтерфейсу для RESTful API. Вона дозволяє визначити всю структуру вашого API в одному файлі, зазвичай написаному у форматі YAML або JSON. Уявіть це як детальний план будівлі; перш ніж розпочати будівництво, план описує кожну кімнату, кожен дверний проріз та кожну електричну розетку. Подібним чином, документ OpenAPI описує:
- Усі доступні кінцеві точки або шляхи (наприклад,
/users
,/products/{id}
). - Операції (методи HTTP), доступні для кожної кінцевої точки (наприклад,
GET
,POST
,PUT
,DELETE
). - Параметри, заголовки та тіла запитів для кожної операції.
- Структуру об'єктів відповідей для кожної операції, включаючи різні коди стану HTTP.
- Методи автентифікації, контактну інформацію, ліцензування, умови використання та інші критичні метадані.
Коротка історія: від Swagger до OpenAPI
Можливо, ви чули, як термін «Swagger» використовується як синонім до OpenAPI. Важливо розуміти їхній зв'язок. Специфікація почала свій шлях як Swagger Specification у 2010 році, створена Тоні Тамом у компанії Reverb. Коли вона здобула величезну популярність, у 2015 році її передали до Linux Foundation і перейменували на OpenAPI Specification, утвердивши її як справжній відкритий стандарт під керівництвом OpenAPI Initiative — консорціуму лідерів галузі, серед яких Google, Microsoft та IBM.
Сьогодні Swagger — це набір потужних інструментів з відкритим кодом та професійних рішень, що працюють зі специфікацією OpenAPI, таких як Swagger UI для генерації інтерактивної документації та Swagger Editor для написання самої специфікації.
Основні компоненти документа OpenAPI
Документ OpenAPI структурований за допомогою набору конкретних полів. Хоча на перший погляд він може виглядати складним, він логічно організований. Розглянемо ключові будівельні блоки документа OpenAPI 3.x, використовуючи YAML через його кращу читабельність для людини.
1. Об'єкти `openapi` та `info`: Основи
Кожен документ OpenAPI починається з версії та основних метаданих.
openapi
: Рядок, що вказує версію специфікації OpenAPI, яка використовується (наприклад,"3.0.3"
або"3.1.0"
). Це поле є обов'язковим.info
: Об'єкт, що надає метадані про API. Він включаєtitle
(назву),description
(опис), номерversion
для вашого API (не версію OAS), а також необов'язкові поля, такі якcontact
таlicense
. Ця інформація є критично важливою для виявлення та управління.
Приклад:
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
2. Масив `servers`: Де знайти ваш API
Масив servers
визначає базові URL-адреси для вашого API. Ви можете визначити кілька серверів для різних середовищ, таких як розробка, тестування (staging) та виробництво (production). Це дозволяє інструментам легко перемикатися між середовищами.
Приклад:
servers:
- url: https://api.example.com/v1
description: Production Server
- url: https://staging-api.example.com/v1
description: Staging Server
3. Об'єкт `paths`: Серце API
Саме тут ви визначаєте кінцеві точки вашого API. Об'єкт paths
містить усі окремі URL-шляхи. Кожен елемент шляху описує HTTP-операції (get
, post
, put
, delete
тощо), які можна виконати для цього шляху.
У межах кожної операції ви визначаєте такі деталі, як:
summary
таdescription
: Коротке та довге пояснення того, що робить операція.operationId
: Унікальний ідентифікатор, який часто використовується генераторами коду.parameters
: Масив вхідних параметрів, які можуть бути у шляху, рядку запиту, заголовку або файлі cookie.requestBody
: Опис корисного навантаження, що надсилається із запитом (наприклад, JSON для нового користувача).responses
: Можливі результати операції, визначені кодами стану HTTP (наприклад,200
для успіху,404
для не знайдено,500
для помилки сервера). Кожна відповідь може мати свій власний опис та схему вмісту.
4. Об'єкт `components`: Багаторазові будівельні блоки
Щоб уникнути повторення (дотримуючись принципу DRY), OpenAPI надає об'єкт components
. Це потужна функція, де ви можете визначити елементи для багаторазового використання та посилатися на них у вашій специфікації за допомогою вказівників $ref
.
schemas
: Тут ви визначаєте свої моделі даних, використовуючи формат, сумісний з JSON Schema. Наприклад, ви можете один раз визначити об'єктUser
з властивостями, такими якid
,name
таemail
, а потім посилатися на нього в кожному запиті чи відповіді, що використовує об'єкт користувача.parameters
: Визначайте загальні параметри, такі як параметр шляхуuserId
або параметр запитуlimit
, і використовуйте їх повторно в різних операціях.responses
: Визначайте стандартні відповіді, такі як404NotFound
або401Unauthorized
, і застосовуйте їх там, де це необхідно.securitySchemes
: Визначайте, як клієнти автентифікуються у вашому API. OpenAPI підтримує різні схеми, включаючи API-ключі, базову та Bearer-автентифікацію HTTP, а також OAuth 2.0.
5. Об'єкт `security`: Застосування автентифікації
Після того, як ви визначили свої securitySchemes
у компонентах, об'єкт security
використовується для їх застосування. Ви можете застосувати безпеку глобально до всього API або для кожної операції окремо, що дозволяє поєднувати загальнодоступні та захищені кінцеві точки.
Чому вашій організації варто впровадити OpenAPI: бізнес- та технічні переваги
Впровадження специфікації OpenAPI — це не просто технічний вибір; це стратегічне рішення, що сприяє ефективності, співпраці та якості протягом усього життєвого циклу розробки програмного забезпечення.
Для розробників: єдине джерело істини
- Чітка комунікація: OAS надає однозначний контракт між командами фронтенду та бекенду, або між виробниками та споживачами сервісів. Це уможливлює паралельну розробку, оскільки обидві сторони можуть працювати на основі узгодженої специфікації, не чекаючи завершення роботи іншої.
- Автоматична генерація коду: За допомогою інструментів, таких як OpenAPI Generator, розробники можуть автоматично генерувати клієнтські SDK для десятків мов (Java, Python, JavaScript, Go тощо) та серверні заглушки. Це усуває величезну кількість шаблонного коду та зменшує ймовірність ручних помилок.
- Покращений онбординг: Нові розробники можуть набагато швидше увійти в курс справ, вивчаючи інтерактивну документацію, згенеровану безпосередньо з файлу OpenAPI, замість читання застарілих вікі чи вихідного коду.
Для менеджерів продуктів та архітекторів: проєктування та управління
- Дизайн за принципом API-First: OpenAPI є наріжним каменем підходу API-first, де контракт API проєктується та узгоджується до написання будь-якого коду. Це гарантує, що API відповідає бізнес-вимогам та потребам користувачів з самого початку.
- Забезпечення узгодженості: Використовуючи багаторазові компоненти та інструменти лінтингу, як-от Spectral, організації можуть забезпечувати дотримання стандартів дизайну та узгодженість у всьому своєму API-ландшафті, що є критично важливим у мікросервісній архітектурі.
- Прозорі рев'ю: Специфікація надає чіткий, зрозумілий для людини формат для архітекторів та зацікавлених сторін для перегляду та затвердження дизайну API перед інвестуванням у розробку.
Для тестувальників та команд QA: оптимізована валідація
- Автоматизоване контрактне тестування: Файл OAS можна використовувати як контракт для автоматичної перевірки відповідності реалізації API його дизайну. Будь-яке відхилення можна виявити на ранніх етапах циклу розробки.
- Спрощене налаштування тестів: Інструменти, такі як Postman та Insomnia, можуть імпортувати файл OpenAPI для автоматичного створення колекції запитів з кінцевими точками, параметрами та структурами тіла, що значно прискорює налаштування тестів.
- Генерація мок-серверів: Інструменти, як-от Prism, можуть генерувати динамічний мок-сервер з документа OpenAPI, дозволяючи командам фронтенду та тестувальникам працювати з реалістичним API ще до того, як буде створено бекенд.
Для кінцевих користувачів та партнерів: неперевершений досвід розробника (DX)
- Інтерактивна документація: Інструменти, такі як Swagger UI та Redoc, перетворюють файл OpenAPI на красиву, інтерактивну документацію, де користувачі можуть читати про кінцеві точки та навіть випробовувати їх безпосередньо в браузері.
- Швидша інтеграція: Чітка, точна та машиночитана документація значно скорочує час та зусилля, необхідні стороннім розробникам для інтеграції з вашим API, сприяючи його впровадженню.
Практичний посібник: створення вашого першого документа OpenAPI
Перейдімо від теорії до практики, створивши базову специфікацію OpenAPI 3.0 для нашого «API Глобального каталогу книг». Ми будемо використовувати YAML через його читабельність.
Крок 1: Визначте основну інформацію та сервери
Ми починаємо з метаданих та URL-адреси виробничого сервера.
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
Крок 2: Визначте багаторазову модель даних у `components`
Перш ніж визначати наші кінцеві точки, створимо багаторазову схему для об'єкта `Book`. Це збереже наш дизайн чистим та послідовним.
components:
schemas:
Book:
type: object
properties:
isbn:
type: string
description: 'Міжнародний стандартний номер книги.'
example: '978-0321765723'
title:
type: string
description: 'Назва книги.'
example: 'The C++ Programming Language'
author:
type: string
description: 'Автор книги.'
example: 'Bjarne Stroustrup'
publicationYear:
type: integer
description: 'Рік видання книги.'
example: 2013
required:
- isbn
- title
- author
Крок 3: Визначте кінцеві точки у `paths`
Тепер ми створимо дві кінцеві точки: одну для отримання списку книг, а іншу — для отримання конкретної книги за її ISBN.
Зверніть увагу на використання $ref: '#/components/schemas/Book'
. Саме так ми посилаємося на нашу багаторазову схему `Book`.
paths:
/books:
get:
summary: Список усіх доступних книг
description: Повертає список книг, з можливістю фільтрації.
operationId: listBooks
responses:
'200':
description: Успішна відповідь з масивом книг.
content:
application/json:
schema:
type: array
items:
$ref: '#/components/schemas/Book'
/books/{isbn}:
get:
summary: Отримати книгу за її ISBN
description: Повертає одну книгу за її ISBN.
operationId: getBookByIsbn
parameters:
- name: isbn
in: path
required: true
description: ISBN книги, яку потрібно отримати.
schema:
type: string
responses:
'200':
description: Запитана книга.
content:
application/json:
schema:
$ref: '#/components/schemas/Book'
'404':
description: Книгу з вказаним ISBN не знайдено.
Крок 4: Додайте безпеку
Захистимо наш API за допомогою простого API-ключа, який необхідно надсилати в заголовку. Спочатку ми визначаємо схему в `components`, а потім застосовуємо її глобально.
# Додайте це до розділу 'components'
components:
# ... схеми з попереднього кроку
securitySchemes:
ApiKeyAuth:
type: apiKey
in: header
name: X-API-KEY
# Додайте це на кореневому рівні документа
security:
- ApiKeyAuth: []
Крок 5: Перевірте та візуалізуйте
Маючи готовий YAML-файл, ви можете використовувати різні інструменти:
- Перевірка: Вставте ваш код в онлайн Swagger Editor, щоб перевірити наявність синтаксичних помилок або порушень специфікації.
- Візуалізація: Використовуйте Swagger UI або Redoc для створення красивої, інтерактивної документації. Більшість інструментів вимагають лише вказати шлях до вашого YAML/JSON файлу, а решту вони зроблять самі.
Екосистема OpenAPI: інструменти та технології
Сила OAS посилюється завдяки її величезній та зрілій екосистемі інструментів. Якою б не була ваша потреба, швидше за все, для неї існує інструмент:
- Редактори та лінтери: VS Code з розширеннями OpenAPI, Stoplight Studio, Swagger Editor та Spectral (для лінтингу).
- Генератори документації: Swagger UI (найпопулярніший), Redoc та ReadMe.
- Генератори коду: OpenAPI Generator, Swagger Codegen та різноманітні інструменти для конкретних мов.
- Тестування та мокінг: Postman, Insomnia, Prism та Mockoon.
- API-шлюзи та управління: Більшість сучасних шлюзів, як-от Kong, Tyk, Apigee, та рішення хмарних провайдерів (AWS API Gateway, Azure API Management) можуть імпортувати визначення OpenAPI для налаштування маршрутизації, безпеки та обмеження швидкості запитів.
Майбутнє OpenAPI: OAS 3.1 та далі
Специфікація OpenAPI постійно розвивається. Остання основна версія, OAS 3.1, внесла кілька значних покращень:
- Повна сумісність з JSON Schema: OAS 3.1 тепер на 100% сумісна з останньою чернеткою JSON Schema (2020-12). Це об'єднує світи специфікації API та моделювання даних, дозволяючи створювати більш потужні та стандартизовані схеми.
- Вебхуки: Вона надає стандартизований спосіб опису асинхронних, керованих подіями API, де сервер ініціює контакт з клієнтом (наприклад, надсилаючи сповіщення про оновлення замовлення).
- Оверлеї та стандарти: Поточна робота зосереджена на тому, щоб зробити специфікації більш модульними та багаторазовими за допомогою таких концепцій, як оверлеї, які дозволяють розширювати базову специфікацію, не змінюючи її безпосередньо.
Ці досягнення зміцнюють позицію OpenAPI як центрального артефакту в сучасній, API-first та керованій подіями архітектурі.
Висновок: наріжний камінь сучасної розробки
Специфікація OpenAPI змінила наше уявлення про API. Вона підняла документацію API з ненависної, часто занедбаної справи до рівня стратегічного, живого документа, який керує всім життєвим циклом розробки. Слугуючи машиночитаним контрактом, OAS сприяє співпраці, уможливлює потужну автоматизацію, забезпечує узгодженість і, зрештою, призводить до створення кращих, надійніших та простіших у використанні API.
Незалежно від того, чи є ви розробником, архітектором, менеджером продукту чи тестувальником, прийняття специфікації OpenAPI є критичним кроком до оволодіння сучасною розробкою програмного забезпечення. Якщо ви ще не використовуєте її, подумайте про те, щоб почати з вашого наступного проєкту. Спочатку визначте контракт, поділіться ним зі своєю командою та відкрийте новий рівень ефективності та ясності у вашій цифровій співпраці.