API-Design. Kai Spichale
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selbst der primäre Kommunikationskanal sein. Das kann nur funktionieren, wenn eine API klar, einfach und gut dokumentiert oder sogar selbsterklärend ist.
Können Sie voraussetzen, dass die Benutzer Ihrer API diese bis in letzte Detail verstehen? Das Gegenteil ist oftmals der Fall: Entwickler müssen ihren Job möglichst schnell erledigen. Da bleibt keine Zeit, alles über eine API in Erfahrung zu bringen, bevor man sie benutzt. Entwickler rufen eine Methode der API auf und schauen, was passiert. Wenn das gewünschte Verhalten eintritt, sind sie fertig, ansonsten probieren sie etwas anderes. Entwickler fangen häufig mit Erfahrung an und das Verständnis folgt später, in manchen Fällen nie [Tulach 2008]. Dieses Prinzip der Ahnungslosigkeit ist sogar gewünscht. Denn darum geht es ja gerade bei Modularisierung, Wiederverwendung und dem Geheimnisprinzip. Aus diesem Grund muss eine API intuitiv verständlich sein. Sie sollte keine Überraschungen bereithalten und es Entwicklern schwer machen, sie falsch zu benutzen.
Die Perspektive ist beim API-Design entscheidend. APIs sollten aus der Perspektive ihrer potenziellen Benutzer entworfen werden.
Wer sind die Benutzer? Was wollen sie mit der API machen? Welche Technologien benutzen sie? Das sind Fragen, die API-Designer beantworten müssen, um eine erfolgreiche und gute API zu entwerfen.
Zielgruppe und Voraussetzungen
Dieses Buch richtet sich an Softwareentwickler und -architekten, die APIs für Frameworks, Bibliotheken oder andere Softwarekomponenten entwickeln. Aber prinzipiell ist das in diesem Buch vorgestellte API-Design für jeden Entwickler interessant, der Code schreibt, der von anderen Entwicklern wiederverwendet wird. Zu Beginn des Buches werden allgemeine Konzepte, Qualitätsmerkmale und Vorteile des API-Designs beschrieben. Dann folgen praktische Tipps und Best Practices für Java-Softwarekomponenten. Eine Übertragung auf andere Programmiersprachen ist durchaus möglich, muss aber durch den Leser erfolgen.
Das Buch richtet sich auch an Softwareentwickler und architekten, die Web-APIs entwickeln und dafür REST und HTTP einsetzen. Für mobile Applikationen, IoT-Szenarien, zur Integration von Microservices etc. eignen sich auch Messaging-APIs, die ebenfalls in diesem Buch betrachtet werden. Praktische Erfahrungen mit diesen Technologien sind sicherlich von Vorteil, aber keine zwingende Voraussetzung, denn alle Konzepte und Technologien werden erklärt.
Struktur des Buches
In diesem Buch werden Sie sowohl allgemeine Konzepte als auch konkrete Techniken und Best Practices für unterschiedliche APIs und Protokolle kennenlernen. Aus diesem Grund ist das Buch in vier Teile gegliedert, die wiederum aus mehreren Kapiteln bestehen.
Teil I: Grundlagen
Der erste Teil des Buches umfasst wichtige Grundlagen und besteht aus den Kapiteln 1 bis 3:
Kapitel 1 beginnt mit einem Überblick über die Geschichte der APIs. In diesem Einstieg werden Zweck, Funktion und Bedeutung von APIs beschrieben.
Kapitel 2 stellt die Qualitätsmerkmale vor, die beim API-Design berücksichtigt werden sollten. Diese Merkmale sind die Voraussetzung für alle weiteren Designtechniken in diesem Buch.
Kapitel 3 beschreibt das allgemeine Vorgehen beim Entwurf von APIs. Für den Entwurf werden Beispiele eingesetzt, die zeigen, wie die API von Clients in verschiedenen Szenarien benutzt werden soll.
Teil II: Java-APIs
Nach der allgemeinen Einführung geht es im zweiten Teil um objektorientierte Java-APIs:
Kapitel 4 beschreibt die vielfältigen Ausprägungen von objektorientierten APIs, die man in Bibliotheken, Frameworks und anderen Softwarekomponenten findet.
Kapitel 5 stellt grundlegende Techniken und Best Practices für Java-APIs vor. Hierzu zählen codenahe Themen wie Command/Query Separation, Design für Vererbung, Verwendung von Interfaces und Exception Handling.
Kapitel 6 betrachtet Techniken, die größeren Einfluss auf die Architektur der Anwendung haben, dennoch aber zum API-Design zählen.
Kapitel 7 führt in das Thema Kompatibiliät ein. In diesem Zusammenhang werden theoretische Grundlagen und praktische Techniken vorgestellt.
Teil III: Remote-APIs
An dieser Stelle verlassen wir die Welt der Java-APIs und kommen zu den Remote-APIs, die primär zur Integration unterschiedlicher Systeme eingesetzt werden. Konkret geht es im dritten Teil um RESTful HTTP, SOAP-Webservices und Messaging-APIs:
Kapitel 8 führt in den Architekturstil REST ein und beschreibt dessen Grundprinzipien anhand von RESTful HTTP.
Kapitel 9 stellt Techniken für Web-APIs vor und geht dabei u. a. auf Ressourcendesign, Medientypen und Fehlerbehandlung ein.
Kapitel 10 behandelt Designtechniken für SOAP-Webservices. Dabei werden Granularität, Message Exchange Patterns, Datentypen und Versionierung beschrieben.
Kapitel 11 stellt Messaging als weitere wichtige Alternative zur Integration und Aufrufverarbeitung vor. Neben einem umfassenden Anwendungsbeispiel werden verschiedene Protokolle und Produkte gezeigt.
Teil IV: Übergreifende Themen
Der abschließende vierte Teil des Buches behandelt Querschnittsthemen wie Dokumentation, Skalierbarkeit und API-Management:
Kapitel 12 bietet Empfehlungen zur Dokumentation von APIs. Das Kapitel wird mit der Vorstellung hilfreicher Dokumentationswerkzeuge vervollständigt.
Kapitel 13 behandelt das Thema Caching, das insbesondere für die Performance von RESTful HTTP sehr wichtig sein kann.
Kapitel 14 stellt die Grundlagen skalierbarer Systeme vor. In diesem Zusammenhang werden das CAP-Theorem, statuslose Kommunikation, Load Balancing und verschiedene Architekturvarianten diskutiert.
Kapitel 15 diskutiert Consumer-Driven Contracts, »One size fits all«-APIs und andere Architekturthemen.
Kapitel 16 stellt zu guter Letzt das Thema API-Management vor. Architektur und Werkzeuge für das Veröffentlichen, Dokumentieren und Managen von APIs werden beschrieben.
Pfade durch das Buch
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