Desarrollo de APIs: Crea 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 puede entrar en juego el desarrollo de APIs. 

Definición del desarrollo de APIs

El desarrollo de APIs es el proceso de extremo a extremo de crear, publicar y administrar 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, pasando por la implementación y las pruebas rigurosas, y continuando con la implementación segura, el mantenimiento continuo y la administración 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. Actúa como intermediario, lo que permite que las aplicaciones compartan datos y funcionalidades sin necesidad de conocer el funcionamiento interno complejo del otro sistema. La API define la forma correcta en que un usuario puede hacer una solicitud y qué tipo de respuesta esperar a cambio.

¿Por qué es importante el desarrollo de APIs?

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

  • Habilitación de la conectividad y la integración: Las APIs actúan como el tejido conectivo que permite que los sistemas, servicios y aplicaciones dispares compartan datos y funcionalidad sin problemas.
  • Apoyo a las 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 a través de APIs.
  • Fomentar la innovación y las asociaciones: Cuando una empresa expone una funcionalidad a través de una API pública, puede permitir que desarrolladores externos creen nuevas aplicaciones y servicios sobre su plataforma, lo que crea un ecosistema dinámico.
  • Impulsar nuevos canales empresariales: Las APIs pueden ser productos en sí mismas, lo que crea nuevas fuentes de ingresos a través de la provisión de datos o servicios valiosos a otras empresas.

Conceptos clave en el desarrollo de APIs

Para crear y consumir APIs de manera eficaz, es importante comprender algunos conceptos fundamentales.

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

Por ejemplo, en una API de administración de usuarios, podrías tener extremos 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, en particular las APIs de REST, 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 existente con datos nuevos.

DELETE: Quita un recurso especificado.

Estos son dos conceptos de seguridad fundamentales

  • La autenticación es el proceso de verificar quién es un usuario o cliente, generalmente con una clave de API o un token de OAuth. 
  • La autorización es el proceso de determinar qué puede hacer un usuario autenticado, lo que garantiza que solo pueda acceder a los datos y realizar las acciones para las que tiene permisos.

Una documentación clara, completa e interactiva es esencial para el éxito de cualquier API. La documentación actúa como un manual de usuario para otros usuarios, en el que se explica qué hace la API, cómo usar sus extremos, los formatos de datos requeridos y cómo autenticar solicitudes.

Estilos arquitectónicos de API

Si bien hay varias formas de diseñar una API, tres estilos arquitectónicos se han convertido en los más destacados de la industria. 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

Principales fortalezas

Casos de uso habituales

API de RESTful

  • Simplicidad y escalabilidad: Usa métodos HTTP estándar y no tiene estado, lo que facilita su comprensión, implementación y escalamiento horizontal.
  • Flexibilidad: Admite varios formatos de datos, siendo JSON el más común, que es ligero y fácil de analizar para los clientes web.
  • Adopción generalizada: Es el estilo más usado para las APIs web, con un amplio ecosistema de herramientas y conocimientos de desarrolladores.
  • APIs web públicas
  • Backends de aplicaciones para dispositivos móviles
  • Comunicación interna de microservicios

APIs SOAP


  • Alta seguridad: Incluye estándares integrados como WS-Security, que son necesarios en muchos entornos empresariales y gubernamentales
  • Estandarizado y confiable: Opera como un protocolo formal con un contrato estricto (WSDL), lo que garantiza la confiabilidad y la compatibilidad con las transacciones (cumplimiento de ACID)
  • Independiente del lenguaje: El formato rígido basado en XML está altamente estandarizado y es independiente de la plataforma
  • Aplicaciones empresariales que requieren un alto nivel de seguridad y de integridad transaccional
  • Integraciones de pasarelas de pago y financieras
  • Integración de sistemas heredados

GraphQL

  • Eficiencia de los datos: Permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan y nada más, lo que evita la recuperación excesiva común en las APIs de REST.
  • Menos llamadas de red: Los clientes pueden recuperar datos de varios recursos en una sola solicitud, lo que es particularmente beneficioso para las aplicaciones móviles con 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 para dispositivos 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

Principales fortalezas

Casos de uso habituales

API de RESTful

  • Simplicidad y escalabilidad: Usa métodos HTTP estándar y no tiene estado, lo que facilita su comprensión, implementación y escalamiento horizontal.
  • Flexibilidad: Admite varios formatos de datos, siendo JSON el más común, que es ligero y fácil de analizar para los clientes web.
  • Adopción generalizada: Es el estilo más usado para las APIs web, con un amplio ecosistema de herramientas y conocimientos de desarrolladores.
  • APIs web públicas
  • Backends de aplicaciones para dispositivos móviles
  • Comunicación interna de microservicios

APIs SOAP


  • Alta seguridad: Incluye estándares integrados como WS-Security, que son necesarios en muchos entornos empresariales y gubernamentales
  • Estandarizado y confiable: Opera como un protocolo formal con un contrato estricto (WSDL), lo que garantiza la confiabilidad y la compatibilidad con las transacciones (cumplimiento de ACID)
  • Independiente del lenguaje: El formato rígido basado en XML está altamente estandarizado y es independiente de la plataforma
  • Aplicaciones empresariales que requieren un alto nivel de seguridad y de integridad transaccional
  • Integraciones de pasarelas de pago y financieras
  • Integración de sistemas heredados

GraphQL

  • Eficiencia de los datos: Permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan y nada más, lo que evita la recuperación excesiva común en las APIs de REST.
  • Menos llamadas de red: Los clientes pueden recuperar datos de varios recursos en una sola solicitud, lo que es particularmente beneficioso para las aplicaciones móviles con 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 para dispositivos 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 la API

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

1. Planificación y diseño

Esta fase inicial implica definir los objetivos de la API, comprender el público objetivo y diseñar el contrato de la API. Este enfoque de "diseño primero" suele usar un lenguaje de especificación como la especificación de OpenAPI para crear un plano de los extremos, los modelos de datos y los métodos de autenticación antes de escribir cualquier código.

2. Desarrollo e implementación

Esta es la fase en la que 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 manejarán las solicitudes de API entrantes.

3. Prueba la configuración

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

4. Implementación

Una vez que se crea y prueba la API, se implementa en un entorno de hosting en el que las aplicaciones cliente pueden acceder a ella. Puede ser un servidor tradicional, una máquina virtual o una plataforma moderna sin servidores en la nube.

5. Supervisión y mantenimiento

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

6. Control de versiones

A medida que evolucionan las necesidades empresariales, las APIs deben cambiar. Una estrategia de control de versiones clara (por ejemplo, incluir un número de versión en la URL como /v2/users) es fundamental para permitir que los usuarios introduzcan cambios o nuevas funciones sin interrumpir las aplicaciones existentes 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 extremo y los campos de datos predecibles y fáciles de entender.
  • Proporciona documentación clara y completa: Facilita el aprendizaje y el uso de tu API a otros usuarios.
  • 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 manejarás los cambios para evitar que las aplicaciones cliente se interrumpan en el futuro.
  • Proporciona mensajes de error significativos: Cuando algo sale mal, devuelve mensajes de error claros y códigos de estado HTTP adecuados para ayudar a los usuarios a solucionar problemas.

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Introducción al desarrollo de APIs

Para quienes no conocen el proceso, crear su primera API puede ser una tarea accesible. Dividir el proceso en algunos pasos clave puede ayudar a desmitificarlo.

Elige tu lenguaje y framework

Selecciona un lenguaje de programación y un framework web con los que te sientas cómodo. Las opciones populares incluyen Python con un framework como Flask o FastAPI, o Node.js con Express, ya que tienen una excelente asistencia y grandes comunidades.

Configura tu entorno de desarrollo

Instala las herramientas necesarias en tu máquina local. Esto suele incluir 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 extremo de API

Comienza con un extremo simple de "Hello, World!". Esto implica crear una ruta que responda a una solicitud GET y devuelva un mensaje JSON simple. Esto ayuda a confirmar que tu configuración básica, framework y servidor funcionan correctamente antes de pasar a una lógica más compleja.

Beneficios del desarrollo de APIs

Escalabilidad

Las plataformas en la nube pueden escalar automáticamente los recursos de procesamiento de tu API verticalmente o reducir su escala en función del tráfico, lo que ayuda a garantizar el rendimiento sin un aprovisionamiento excesivo.

Servicios administrados

El proveedor de la nube se encarga de la infraestructura subyacente, el mantenimiento del servidor y la aplicación de parches de seguridad, lo que permite que tu equipo se enfoque en la lógica de la API.

Alcance global

Puedes implementar 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 ecosistema enriquecido de servicios integrados para bases de datos, supervisión, registro y CI/CD, lo que simplifica todo el ciclo de vida del desarrollo.

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