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API設計管理①

SHISEILABO

この記事は個人の経験としてAPIに関して必要と思われる情報を記憶するためにChat GPTを使用して生成したテキストを元にまとめています。

APIとは？

APIとは？

APIは、Application Programming Interface（アプリケーションプログラミングインタフェース）の略称です。APIは、ソフトウェアアプリケーション間やコンポーネント間での情報交換や機能の共有を可能にするためのインタフェースです。ウェブサイトでは、ヘッダーやフッター、メニューバー、コンテンツセクションなどのコンポーネントを使用して、ウェブページを構築します。

APIの価値

APIは、開発者が自身のアプリケーションやソフトウェアと外部のシステムやライブラリとの間で相互作用するための手段を提供します。APIは、他の開発者が提供する機能やデータにアクセスしたり、それらを操作したりすることができます。

APIは、さまざまな目的で使用されます。例えば、ウェブサービスのAPIを使用して、外部のアプリケーションやウェブサイトがデータや機能にアクセスできるようにすることができます。また、プログラミング言語やフレームワークのAPIを使用して、開発者が既存のコードやライブラリを再利用したり、新しい機能を作成したりすることができます。一般的にはドキュメントやソフトウェア開発キット（SDK）と組み合わせて提供されます。これにより、開発者がAPIを理解し、正しく使用するための情報やツールを提供することができます。システムやアプリケーションの相互運用性や拡張性を向上させるために広く使用されています。

APIの構成要素とは？

APIの設計書の基礎を形作るためにAPIの構成要素について記載します。APIの構成要素にはエンドポイント、リクエストメソッド、リクエストパラメーター、レスポンス、認証といったものがあります。また、リクエストやレスポンスの構成要素はHeaderとPayloadの2つがあります。

エンドポイント / Endpoint

APIにアクセスするためのURL（Uniform Resource Locator）です。APIの特定の機能やリソースに対して要求を送信するために使用されます。例えば、https://api.example.com/usersというエンドポイントは、ユーザー情報に関する操作を行うためのAPIにアクセスするためのURLです。

リクエストメソッド / Request Method

リクエストメソッドは、APIに対して行いたい操作の種類を指定します。一般的なリクエストメソッドとしては、GET（データの取得）、POST（データの作成）、PUT（データの更新）、DELETE（データの削除）などがあります。リクエストメソッドは、エンドポイントと組み合わせてAPIへの要求の目的を示します。

リクエストパラメータ / Request Parameters

リクエストパラメータは、APIに送信するデータや情報を含むキーと値のペアです。パラメータは、APIが要求を処理するために必要な情報を提供します。例えば、ユーザー名やパスワードを含むログインAPIに対しては、これらの情報をリクエストパラメータとして送信します。

レスポンス / Response

レスポンスは、APIからの応答を表します。APIは、リクエストに基づいて処理を実行し、結果を返します。レスポンスには、ステータスコード（HTTPステータスコード）やデータなどが含まれることがあります。一般的なステータスコードには、200（成功）、400（リクエストエラー）、500（サーバーエラー）などがあります。

認証 / Authentication

APIがセキュリティ上の制限を持っている場合、認証が必要なことがあります。認証は、APIへのアクセスを制御し、認証されていないユーザーからの不正なアクセスを防ぐための手段です。認証方法としては、APIキー、トークン、OAuthなどが一般的に使用されます。

ヘッダー / Header

APIリクエストやレスポンスのヘッダーは、メタデータや追加情報を含む部分です。ヘッダーは、リクエストやレスポンスの処理方法や形式、セキュリティ設定などを定義します。ヘッダーには、以下のような情報が含まれる場合があります。

  • Content-Type: データの形式やコンテンツタイプを示す。例えば、JSONやXMLなどを指定します

  • Authorization: 認証情報やアクセストークンなど、リクエストの認証に使用される情報を含んだものです

  • User-Agent: リクエストを送信するクライアント（ブラウザやアプリケーション）の情報を含んだものです

  • Accept: クライアントが受け入れるコンテンツタイプを示したもの

ヘッダーは、リクエストやレスポンスの詳細な制御や設定を可能にし、セキュリティ、認証、キャッシュ、圧縮などの機能を提供します

ペイロード / Payload

APIリクエストやレスポンスのペイロードは、実際のデータや情報を含む部分です。ペイロードは、リクエストの目的やレスポンスの結果として必要なデータを表します。具体的には、APIリクエストで送信されるデータやパラメータ、APIレスポンスで受け取るデータやレスポンスの本文などがペイロードに含まれます。

例えば、ユーザーを作成するためのAPIリクエストでは、ユーザーの名前やメールアドレスなどのデータがリクエストのペイロードとして含まれます。また、ユーザー情報を取得するAPIのレスポンスでは、ユーザーのプロフィール情報がレスポンスのペイロードとして含まれます。ペイロードは、APIの要求や応答の本体部分であり、実際のデータのやり取りが行われる部分です。データフォーマットは、通常はJSONやXMLなどの形式で表現されますが、APIによっては他の形式も使用されることがあります。

ヘッダーとペイロードは、APIの通信やデータの制御と処理において重要な役割を果たしています。

APIの通信方法

Non-pass throughという用語は、APIの通信方法において、リクエストやレスポンスを透過的に（そのまま）転送するのではなく、一部の処理や変換を行う方法を指す場合があります。

通常、APIはリクエストを受け取り、そのままバックエンドのシステムやサービスに転送する「透過的な」通信方法を採用します。この場合、APIはリクエストやレスポンスのデータを変更せずに中継する役割を果たします。これは「パススルー（pass through）」と呼ばれます。

一方、Non-pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスのデータを変更したり、追加の処理を行ったりすることがあります。これは、APIが中継するデータに対して一部の操作や変換を行うことを意味します。

例えば、Non-pass throughの通信方法では、以下のような処理が行われることがあります。

  1. リクエストの変換: APIが受け取ったリクエストを、バックエンドのシステムが理解できる形式に変換します。例えば、APIはクライアントからのリクエストをJSON形式で受け取り、バックエンドのシステムがXML形式を要求する場合には、APIがJSONからXMLに変換する処理を行います。

  2. データの追加・修正: APIがリクエストやレスポンスにデータを追加したり、修正したりすることがあります。例えば、APIがリクエストに認証情報を追加する場合や、レスポンスに追加のメタデータを含める場合があります。

  3. データのバリデーションやバリデーションエラーの処理: APIがリクエストのデータを検証し、必要なバリデーションを行ったり、バリデーションエラーが発生した場合にエラーレスポンスを生成する処理を行ったりすることがあります。

Non-pass throughの通信方法は、APIがクライアントとバックエンドの間でデータの変換や処理を行う場合に使用されます。これにより、APIはクライアントとバックエンドシステムとの間で柔軟なデータの操作や変換を提供することができます。

Non-pass throughとPass throughの通信方法比較

それぞれメリットとデメリットがあります。

Non-pass throughのメリット：

  1. データの変換や追加処理が可能: Non-pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスに対してデータの変換や追加の処理を行うことができます。これにより、APIはクライアントとバックエンドの間でデータの形式や内容を調整するための柔軟性を持ちます。

  2. セキュリティや認証の追加: Non-pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスにセキュリティ情報や認証情報を追加することができます。これにより、APIはセキュリティやアクセス制御のレイヤーを追加し、安全性を向上させることができます。

Non-pass throughのデメリット：

  1. 処理のオーバーヘッド: Non-pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスのデータに対して追加の処理を行うため、処理に時間やリソースがかかる場合があります。これにより、通信の遅延や処理能力の低下が発生する可能性があります。

  2. 複雑性の増加: Non-pass throughの通信方法では、APIがデータの変換や追加処理を行うため、API自体の複雑性が増加する可能性があります。これにより、開発や保守の難しさが増し、エラーやバグのリスクが高まる可能性があります。

Pass throughのメリット：

  1. 高速な通信: Pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスを透過的に転送するため、処理のオーバーヘッドが少なくなります。これにより、通信の速度やパフォーマンスが向上します。

  2. シンプルな実装: Pass throughの通信方法では、APIがデータの変換や追加処理を行わないため、API自体の実装がシンプルになります。これにより、開発や保守の容易さが増し、バグのリスクが低下する可能性があります。

Pass throughのデメリット：

  1. 柔軟性の制限: Pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスをそのまま転送するため、データの変換や追加処理を行うことができません。これにより、APIが提供できるデータの操作や変換の幅が制限される可能性があります。

  2. 追加の機能の制約: Pass throughの通信方法では、APIがリクエストやレスポンスにセキュリティ情報や認証情報を追加することができません。これにより、APIが提供できるセキュリティ機能やアクセス制御のレイヤーが制約される可能性があります。

メリットとデメリットは、APIの具体的な要件や使用状況によって異なる場合があります。開発者は、APIの目的や要件を考慮し、Non-pass throughとPass throughの通信方法の適切な選択を行う必要があります。

API管理プラットフォームの活用

API管理プラットフォームは、APIの設計、開発、デプロイ、監視、保護、分析などの機能を提供し、API戦略の管理を容易にします。ただし、各プラットフォームは異なる機能や特徴を持っており、企業や開発者の要件に合わせて適切なプラットフォームを選択する必要があります。アプリケーション運用費が10万円を超える場合で10個以上のAPIを使用する場合にはAPI管理プラットフォームの選択は最も重要な点かもしれません。

  1. Apigee (Google Cloud)

  2. AWS API Gateway (Amazon Web Services)

  3. Azure API Management (Microsoft Azure)

  4. MuleSoft Anypoint Platform

  5. Kong API Gateway

  6. IBM API Connect

  7. Tyk API Gateway

  8. 3scale API Management (Red Hat)

  9. WSO2 API Manager

  10. Postman API Platform

上記がAPI管理プラットフォームの一例です。

Apigeeとは？

最初に挙げているAPI管理プラットフォームApigeeについてもう少し深く記載します。
Apigeeは、Googleが提供するAPI管理プラットフォームです。Apigeeは、企業や開発者がAPIを設計、開発、デプロイ、監視、保護、分析するためのツールや機能を提供します。

Apigeeを使用することで、以下のような主な機能を活用することができます

  • APIデザインと開発
    Apigeeは、APIの設計と開発に関するツールを提供します。APIのエンドポイント、リクエスト/レスポンスのデータ変換、データのバリデーションなど、APIの設計と開発に関連するタスクをサポートします。

  • デプロイとスケーリング
    Apigeeは、APIのデプロイとスケーリングを容易にします。Apigeeのプラットフォームは、APIのデプロイメントパターンやスケーリング要件に合わせた柔軟な設定を提供し、高可用性やパフォーマンスの向上を実現します。

  • APIセキュリティと認証
    Apigeeは、APIのセキュリティと認証を強化するための機能を提供します。APIキーの管理、OAuth認証、アクセス制御、データ暗号化など、APIのセキュリティ要件を管理するためのツールやポリシーを提供します。

  • API監視と分析
    Apigeeは、APIの監視と分析の機能を提供します。リアルタイムのトラフィック監視、エラーのトラブルシューティング、APIの使用状況の分析など、APIのパフォーマンスや利用状況を可視化し、洞察を得ることができます。

  • デベロッパーポータル
    Apigeeは、デベロッパー向けのポータルを提供します。このポータルでは、APIのドキュメント、サンプルコード、ユーザーガイドなどを提供し、APIを使用する開発者コミュニティをサポートします。

Apigeeは、API管理の効率化とセキュリティの向上を図るための包括的なソリューションであり、API戦略の成功に貢献することができます。

Apigeeのメリットについて

Googleのサポート
ApigeeはGoogleが提供しており、Googleの広範なエコシステムや技術リソースにアクセスできます。これにより、信頼性の高いサポート、セキュリティ、パフォーマンスの向上、継続的なイノベーションなどのメリットを享受できます。

スケーラビリティとパフォーマンス
Apigeeは、大規模なAPIトラフィックに対応するためのスケーラブルなアーキテクチャを持っています。高可用性とパフォーマンスの要件に合わせて、APIのデプロイと管理を行うことができます。

セキュリティ機能
Apigeeは、APIのセキュリティを強化するための包括的な機能を提供します。APIキーの管理、OAuth認証、アクセス制御、データの暗号化などのセキュリティ機能を活用することで、APIの保護レイヤーを確立することができます。

フレキシブルなデータ変換とルーティング
Apigeeは、リクエストとレスポンスのデータ変換やルーティングを柔軟にカスタマイズできます。データの変換やエンリッチメントを行うことで、異なるデータフォーマットやプロトコル間のシームレスな統合を実現できます。

分析と監視
Apigeeは、リアルタイムのトラフィック監視、パフォーマンスの分析、エラーのトラブルシューティングなどの機能を提供します。これにより、APIの利用状況を可視化し、パフォーマンスの向上と意思決定のための洞察を得ることができます。

デベロッパーエクスペリエンス
Apigeeは、デベロッパーエクスペリエンスを向上させるための機能も提供します。デベロッパーポータルを活用して、APIのドキュメント、サンプルコード、テストツールなどを提供し、開発者コミュニティをサポートします。

これらのメリットにより、Apigeeは広範なAPI管理機能と高度なカスタマイズ性を提供し、企業や開発者が効果的にAPIを設計、開発、デプロイ、監視、保護することができるようにします。

Apigeeを利用するデメリット

コスト面の問題
Apigeeを利用する場合、基本的にコストがかかります。ただし、他のAPI管理プラットフォームも同様です。利用料金は使用量や追加機能によって異なります。特に大規模なAPIトラフィックや高度な機能を必要とする場合は、コストが増加する可能性があります。

学習曲線
Apigeeは、比較的高度な技術を要求する場合があります。Apigeeの設定やカスタマイズには学習曲線があり、初めて利用する場合は時間とリソースが必要です。特にAPI管理の経験がない場合や、既存のシステムとの統合が複雑な場合は、学習の過程が必要となる可能性があります。

制約されたカスタマイズ性
Apigeeは非常に柔軟なプラットフォームですが、一部の特定の要件に対して制約がある場合があります。特定の機能やカスタマイズが必要な場合、Apigeeの枠組み内で実現する必要があります。一部の特定のニーズに対しては、他のAPI管理プラットフォームの方が適している場合があります。

依存関係とロックイン
Apigeeは、Googleが提供しているサービスであるため、他のクラウドプロバイダーやプラットフォームとの緊密な統合や移行に制約がある場合があります。Apigeeを使用することにより、GoogleクラウドやApigeeのエコシステムに依存することになるため、将来的なシステムの変更や移行に制約が生じる可能性があります。

オンプレミスデプロイの制約
Apigeeはクラウドベースのプラットフォームであり、オンプレミス環境でのデプロイに制約があります。オンプレミス環境での利用を希望する場合は、追加の調整やセキュリティ要件の対応が必要となる場合があります。

これらのデメリットは、Apigeeの利用に関連する一般的な考慮事項です。具体的な要件や状況に基づいて、Apigeeを他のAPI管理プラットフォームと比較し、最適な選択を行う必要があります。

最後に

APIの要件定義や将来性を考えたAPI管理プラットフォームの選定のためにChat GPTに「APIはどのような進化を遂げるか？」と質問してみました。

APIは継続的に進化しており、将来的には以下のような進化が予想されます。

Chat GPTに「APIはどのような進化を遂げるか？」と質問してみました。

  1. エコシステムの拡大: APIの利用がますます広がり、多様な業界や領域でAPIが使用されるようになります。これにより、APIエコシステムが拡大し、APIプロバイダーとAPIコンシューマーの間の相互運用性が向上します。

  2. イベント駆動型API: 従来のリクエスト/レスポンス型APIに加えて、イベント駆動型のAPIが重要性を増すでしょう。イベント駆動型APIは、リアルタイムなデータのストリーミングやイベントの通知など、リアルタイム性と非同期性を持つ処理に適しています。

  3. ヘッドレスAPI: モバイルアプリケーションやIoTデバイスなど、異なるデバイスやフロントエンドに対応するためのヘッドレスAPIの需要が増えるでしょう。ヘッドレスAPIは、フロントエンドとバックエンドを分離し、異なるユーザーインターフェースやデバイスに対応する柔軟性を提供します。

  4. グラフ型API: グラフデータモデルを活用したAPIが注目を集めます。グラフ型APIは、関連性の高いデータやネットワークの関係を表現し、データの効率的な検索や関連データの取得を可能にします。

  5. セキュリティとプライバシーの強化: セキュリティとプライバシーの重要性が高まるにつれ、APIはより堅牢なセキュリティ機能を持つ必要があります。APIの認証・認可、データの暗号化、アクセス制御などのセキュリティ要件が強化されるでしょう。

  6. 機械学習と人工知能の統合: 機械学習と人工知能の進歩により、APIはこれらの技術と統合してより洞察に富んだ機能を提供するようになります。APIはデータの予測、自動化、パーソナライゼーションなどの機能をサポートし、よりスマートなシステムとの連携が進むでしょう。

これらの進化は、技術の進歩やビジネスの要件によってさらに進展する可能性があります。APIは柔軟で拡張性のあるツールであり、新たな要求やテクノロジーに対応するために進化し続けるでしょう。