Desarrollo de APIs: creación de servicios web escalables

En nuestro mundo digital interconectado, las aplicaciones rara vez funcionan de forma aislada. Necesitan comunicarse entre sí, compartir datos y exponer funcionalidades de forma segura y estandarizada. Aquí es donde entra en juego el desarrollo de APIs. 

Definición de desarrollo de APIs

El desarrollo de APIs es el proceso integral de crear, publicar y gestionar interfaces de programación de aplicaciones. 

Es una disciplina integral que va mucho más allá de escribir el código de backend. El proceso abarca todo el ciclo de vida de una API, desde la planificación estratégica y el diseño cuidadoso hasta la implementación y las pruebas rigurosas, pasando por el despliegue seguro, el mantenimiento continuo y la gestión de versiones.

¿Qué es una API?

Una API, o interfaz de programación de aplicaciones, es un conjunto de reglas y definiciones que permite que diferentes aplicaciones de software se comuniquen entre sí y soliciten servicios unas a otras. Actúa como intermediaria, lo que permite que las aplicaciones compartan datos y funcionalidades sin necesidad de conocer el complejo funcionamiento interno del otro sistema. La API define la forma correcta en que un usuario debe hacer una solicitud y qué tipo de respuesta debe esperar a cambio.

¿Por qué es importante el desarrollo de APIs?

Las APIs bien diseñadas se consideran los componentes básicos de los servicios digitales modernos y proporcionan la base para la innovación y la agilidad.

  • Habilitar la conectividad y la integración: las APIs actúan como el tejido conectivo que permite que sistemas, servicios y aplicaciones dispares compartan datos y funcionalidades sin problemas.
  • Compatibilidad con arquitecturas modernas: el desarrollo de APIs es fundamental para las arquitecturas de microservicios, en las que una aplicación se divide en servicios más pequeños e independientes que se comunican entre sí mediante APIs.
  • Fomentar la innovación y las colaboraciones: al exponer la funcionalidad a través de una API pública, una empresa puede permitir que desarrolladores externos creen nuevas aplicaciones y servicios sobre su plataforma, lo que genera un ecosistema dinámico
  • Impulsar nuevos canales comerciales: las APIs pueden ser productos en sí mismas, lo que crea nuevas fuentes de ingresos al proporcionar datos o servicios valiosos a otras empresas.

Conceptos clave en el desarrollo de APIs

Para crear y consumir APIs de forma eficaz, es importante entender algunos conceptos fundamentales.

Un endpoint de API es una URL específica que las aplicaciones cliente usan para acceder a una API. Cada punto de conexión está asociado a una función o recurso distinto dentro de la aplicación.

Por ejemplo, en una API de gestión de usuarios, podrías tener endpoints como https://api.example.com/users para obtener una lista de usuarios y https://api.example.com/users/123 para obtener datos de un usuario específico.

Las APIs, especialmente las APIs RESTful, usan verbos HTTP estándar para indicar la acción que se debe realizar en un recurso. Los métodos más comunes son los siguientes:

GET: recupera datos de un recurso especificado.

POST: envía datos nuevos a un recurso.

PUT: actualiza un recurso con datos nuevos.

DELETE: elimina un recurso especificado.

Estos son dos conceptos de seguridad fundamentales

  • La autenticación es el proceso de verificar la identidad de un usuario o cliente, normalmente con una clave de API o un token de OAuth. 
  • La autorización es el proceso de determinar qué puede hacer un usuario autenticado, asegurándose de que solo pueda acceder a los datos y realizar las acciones para las que tiene permiso.

Una documentación clara, exhaustiva e interactiva es esencial para el éxito de cualquier API. La documentación sirve como manual de usuario para otros usuarios, ya que explica qué hace la API, cómo usar sus endpoints, los formatos de datos necesarios y cómo autenticar las solicitudes.

Estilos arquitectónicos de las APIs

Aunque hay varias formas de diseñar una API, tres estilos arquitectónicos se han convertido en los más destacados del sector. La elección del estilo depende en gran medida de los requisitos específicos de la aplicación, como la necesidad de flexibilidad, rendimiento o estándares de seguridad estrictos.

Estilo arquitectónico

Puntos fuertes

Casos prácticos habituales

APIs RESTful

  • Simplicidad y escalabilidad: utiliza métodos HTTP estándar y sin reconocimiento del estado, por lo que es fácil de entender, implementar y escalar horizontalmente.
  • Flexibilidad: admite varios formatos de datos, siendo JSON el más común, ya que es ligero y fácil de analizar para los clientes web.
  • Amplia adopción: es el estilo más utilizado para las APIs web, con un amplio ecosistema de herramientas y conocimientos de desarrolladores.
  • APIs web públicas
  • Backends de aplicaciones móviles
  • Comunicación interna entre microservicios

APIs SOAP


  • Seguridad alta: incluye estándares integrados como WS-Security, que son necesarios en muchos entornos empresariales y gubernamentales.
  • Estandarizado y fiable: funciona como un protocolo formal con un contrato estricto (WSDL), lo que garantiza la fiabilidad y la compatibilidad con las transacciones (cumplimiento de ACID)
  • Independiente del idioma: el formato rígido basado en XML está muy estandarizado y es independiente de la plataforma.
  • Aplicaciones empresariales que requieren un alto nivel de seguridad e integridad transaccional
  • Integraciones con pasarelas de pago y servicios financieros
  • Integración de sistemas antiguos

GraphQL

  • Eficiencia de los datos: permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan y nada más, lo que evita la sobrecarga de datos que es habitual en las APIs REST.
  • Menos llamadas de red: los clientes pueden recuperar datos de varios recursos en una sola solicitud, lo que resulta especialmente útil para las aplicaciones móviles con un ancho de banda de red limitado.
  • Esquema con tipos definidos: la API se basa en un sistema de tipos definidos, lo que permite usar herramientas de desarrollador potentes y hace que la API se documente automáticamente
  • Aplicaciones móviles en las que el uso de datos y la eficiencia de la red son fundamentales
  • Aplicaciones con modelos de datos complejos y recursos interrelacionados
  • Frontends que agregan datos de varios microservicios

Estilo arquitectónico

Puntos fuertes

Casos prácticos habituales

APIs RESTful

  • Simplicidad y escalabilidad: utiliza métodos HTTP estándar y sin reconocimiento del estado, por lo que es fácil de entender, implementar y escalar horizontalmente.
  • Flexibilidad: admite varios formatos de datos, siendo JSON el más común, ya que es ligero y fácil de analizar para los clientes web.
  • Amplia adopción: es el estilo más utilizado para las APIs web, con un amplio ecosistema de herramientas y conocimientos de desarrolladores.
  • APIs web públicas
  • Backends de aplicaciones móviles
  • Comunicación interna entre microservicios

APIs SOAP


  • Seguridad alta: incluye estándares integrados como WS-Security, que son necesarios en muchos entornos empresariales y gubernamentales.
  • Estandarizado y fiable: funciona como un protocolo formal con un contrato estricto (WSDL), lo que garantiza la fiabilidad y la compatibilidad con las transacciones (cumplimiento de ACID)
  • Independiente del idioma: el formato rígido basado en XML está muy estandarizado y es independiente de la plataforma.
  • Aplicaciones empresariales que requieren un alto nivel de seguridad e integridad transaccional
  • Integraciones con pasarelas de pago y servicios financieros
  • Integración de sistemas antiguos

GraphQL

  • Eficiencia de los datos: permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan y nada más, lo que evita la sobrecarga de datos que es habitual en las APIs REST.
  • Menos llamadas de red: los clientes pueden recuperar datos de varios recursos en una sola solicitud, lo que resulta especialmente útil para las aplicaciones móviles con un ancho de banda de red limitado.
  • Esquema con tipos definidos: la API se basa en un sistema de tipos definidos, lo que permite usar herramientas de desarrollador potentes y hace que la API se documente automáticamente
  • Aplicaciones móviles en las que el uso de datos y la eficiencia de la red son fundamentales
  • Aplicaciones con modelos de datos complejos y recursos interrelacionados
  • Frontends que agregan datos de varios microservicios

El ciclo de vida del desarrollo de APIs

Crear una API de nivel de producción es un proceso estructurado que consta de varias fases distintas.

1. Planificación y diseño

Esta fase inicial consiste en definir los objetivos de la API, conocer a la audiencia objetivo y diseñar el contrato de la API. Este enfoque de "diseño primero" suele utilizar un lenguaje de especificación como OpenAPI Specification para crear un esquema de los endpoints, los modelos de datos y los métodos de autenticación antes de escribir cualquier código.

2. Desarrollo e implementación

En esta fase, los usuarios escriben el código de backend para implementar la lógica definida en la fase de diseño. Eligen un lenguaje de programación y un framework (por ejemplo, Python y Flask, o Node.js y Express) y crean las funciones que gestionarán las peticiones de API entrantes.

3. Pruebas

Las pruebas rigurosas son fundamentales para garantizar que la API sea fiable, segura y tenga un buen rendimiento. Esto incluye pruebas unitarias para funciones individuales, pruebas de integración para asegurar que las diferentes partes del sistema funcionan juntas y pruebas de carga para ver cómo se comporta la API con mucho tráfico.

4. Implementación

Una vez que se ha creado y probado la API, se implementa en un entorno de alojamiento al que pueden acceder las aplicaciones cliente. Puede ser un servidor tradicional, una máquina virtual o una plataforma moderna sin servidor en la nube.

5. Monitorización y mantenimiento

Tras la implementación, la API debe monitorizarse continuamente para detectar errores, latencia y patrones de uso. Esta observabilidad permite a los equipos identificar problemas de forma proactiva, solucionar errores y comprender cómo se está usando la API.

6. Gestión de versiones

Las APIs deben cambiar a medida que evolucionan las necesidades empresariales. Una estrategia de versiones clara (por ejemplo, incluir un número de versión en la URL, como /v2/users) es fundamental para que los usuarios puedan introducir cambios o nuevas funciones sin que se vean afectadas las aplicaciones que dependen de la versión anterior.

Prácticas recomendadas para el desarrollo de APIs

  • Sigue un enfoque de diseño primero: usa una especificación como OpenAPI para diseñar la API antes de escribir el código.
  • Usa convenciones de nomenclatura coherentes: mantén las rutas de los endpoints y los campos de datos predecibles y fáciles de entender.
  • Proporciona una documentación clara y exhaustiva: haz que sea fácil para otros usuarios aprender a usar tu API.
  • Implementa una seguridad sólida: aplica la autenticación y la autorización para proteger tus datos y servicios
  • Planifica el control de versiones desde el principio: decide cómo vas a gestionar los cambios para evitar que las aplicaciones cliente dejen de funcionar en el futuro.
  • Proporciona mensajes de error útiles: cuando algo vaya mal, devuelve mensajes de error claros y códigos de estado HTTP apropiados para ayudar a los usuarios a solucionar los problemas.

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Primeros pasos con el desarrollo de APIs

Para quienes no estén familiarizados con el proceso, crear la primera API puede ser una tarea sencilla. Dividir el proceso en unos cuantos pasos clave puede ayudar a desmitificarlo.

Elige tu idioma y tu framework

Selecciona un lenguaje de programación y un framework web con los que te sientas cómodo. Entre las opciones más populares se encuentran Python con un framework como Flask o FastAPI, o Node.js con Express, ya que cuentan con una excelente asistencia y grandes comunidades.

Configurar un entorno de desarrollo

Instala las herramientas necesarias en tu máquina local. Normalmente, esto incluye el entorno de ejecución del lenguaje (por ejemplo, Python), un editor de código (como VS Code) y el sistema de control de versiones Git.

Escribe tu primer endpoint de API

Empieza con un endpoint sencillo de "Hola, mundo". Para ello, hay que crear una ruta que responda a una solicitud GET y devuelva un mensaje JSON sencillo. Esto te ayuda a confirmar que tu configuración básica, tu framework y tu servidor funcionan correctamente antes de pasar a una lógica más compleja.

Ventajas del desarrollo de APIs

Escalabilidad

Las plataformas en la nube pueden escalar automáticamente los recursos de computación de tu API en función del tráfico, lo que ayuda a garantizar el rendimiento sin necesidad de aprovisionar en exceso.

Servicios gestionados

El proveedor de la nube se encarga de la infraestructura subyacente, el mantenimiento de los servidores y los parches de seguridad, lo que permite que tu equipo se centre en la lógica de la API.

Cobertura mundial

Puedes desplegar fácilmente tu API en centros de datos de todo el mundo, lo que reduce la latencia para tu base de usuarios global.

Herramientas integradas

Las plataformas en la nube ofrecen un amplio ecosistema de servicios integrados para bases de datos, monitorización, registro y CI/CD, lo que simplifica todo el ciclo de vida del desarrollo.

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