Migliora le prestazioni

Questo documento illustra alcune tecniche che puoi utilizzare per migliorare il rendimento della tua applicazione. In alcuni casi, vengono utilizzati esempi di altre API o API generiche per illustrare le idee presentate. Tuttavia, gli stessi concetti sono applicabili all'API Network Services.

Compressione mediante gzip

Un modo semplice e conveniente per ridurre la larghezza di banda necessaria per ogni richiesta è abilitare la compressione gzip. Sebbene ciò richieda più tempo di CPU per decomprimere i risultati, il compromesso con i costi di rete di solito lo rende molto utile.

Per ricevere una risposta con codifica gzip devi eseguire due operazioni: impostare un'intestazione Accept-Encoding e modificare lo user agent in modo che contenga la stringa gzip. Ecco un esempio di intestazioni HTTP formattate correttamente per attivare la compressione gzip:

Accept-Encoding: gzip
User-Agent: my program (gzip)

Utilizzo di risorse parziali

Un altro modo per migliorare le prestazioni delle chiamate API è inviare e ricevere solo la parte di dati che ti interessa. Ciò consente all'applicazione di evitare il trasferimento, l'analisi e l'archiviazione dei campi non necessari, in modo da poter utilizzare risorse come rete, CPU e memoria in modo più efficiente.

Esistono due tipi di richieste parziali:

  • Risposta parziale: una richiesta in cui specifichi quali campi includere nella risposta (utilizza il parametro di richiesta fields).
  • Patch: una richiesta di aggiornamento in cui invii solo i campi che vuoi modificare (utilizza il verbo HTTP PATCH).

Ulteriori dettagli su come effettuare richieste parziali sono disponibili nelle sezioni seguenti.

Risposta parziale

Per impostazione predefinita, il server restituisce la rappresentazione completa di una risorsa dopo aver elaborato le richieste. Per ottenere prestazioni migliori, puoi chiedere al server di inviare solo i campi di cui hai davvero bisogno e ottenere invece una risposta parziale.

Per richiedere una risposta parziale, utilizza il parametro di richiesta fields per specificare i campi che devono essere restituiti. Puoi utilizzare questo parametro con qualsiasi richiesta che restituisce dati di risposta.

Tieni presente che il parametro fields influisce solo sui dati della risposta. non influisce sugli eventuali dati che devi inviare. Per ridurre la quantità di dati inviati quando modifichi le risorse, utilizza una richiesta patch.

Esempio

L'esempio seguente mostra l'utilizzo del parametro fields con una "Demo" generica (fittizia) tramite Google Cloud CLI o tramite l'API Compute Engine.

Richiesta semplice: questa richiesta GET HTTP omette il parametro fields e restituisce la risorsa completa.

https://www.googleapis.com/demo/v1

Risposta completa della risorsa: i dati completi della risorsa includono i seguenti campi, insieme a molti altri che sono stati omessi per brevità.

{
  "kind": "demo",
  ...
  "items": [
  {
    "title": "First title",
    "comment": "First comment.",
    "characteristics": {
      "length": "short",
      "accuracy": "high",
      "followers": ["Jo", "Will"],
    },
    "status": "active",
    ...
  },
  {
    "title": "Second title",
    "comment": "Second comment.",
    "characteristics": {
      "length": "long",
      "accuracy": "medium"
      "followers": [ ],
    },
    "status": "pending",
    ...
  },
  ...
  ]
}

Richiesta di una risposta parziale: la seguente richiesta per la stessa risorsa utilizza il parametro fields per ridurre in modo significativo la quantità di dati restituiti.

https://www.googleapis.com/demo/v1?fields=kind,items(title,characteristics/length)

Risposta parziale: in risposta alla richiesta precedente, il server restituisce una risposta contenente solo le informazioni sul tipo insieme a un array di elementi essenziale che include solo il titolo HTML e le informazioni sulle caratteristiche della lunghezza in ogni elemento.

200 OK
 
{
  "kind": "demo",
  "items": [{
    "title": "First title",
    "characteristics": {
      "length": "short"
    }
  }, {
    "title": "Second title",
    "characteristics": {
      "length": "long"
    }
  },
  ...
  ]
}

Tieni presente che la risposta è un oggetto JSON che include solo i campi selezionati e i relativi oggetti principali.

Di seguito sono riportati i dettagli su come formattare il parametro fields, seguiti da ulteriori dettagli su cosa viene restituito esattamente nella risposta.

Riepilogo della sintassi del parametro Fields

Il formato del valore del parametro di richiesta fields è basato sulla sintassi XPath. La sintassi supportata è riassunta di seguito e altri esempi sono forniti nella sezione seguente.

  • Utilizza un elenco separato da virgole per selezionare più campi.
  • Utilizza a/b per selezionare un campo b nidificato all'interno del campo a; utilizza a/b/c per selezionare un campo c nidificato all'interno di b.

    Eccezione: per le risposte dell'API che utilizzano "dati" I wrapper, in cui la risposta è nidificata all'interno di un oggetto data simile a data: { ... }, non includono "data" nella specifica fields. L'inclusione dell'oggetto dati con una specifica dei campi come data/a/b causa un errore. Utilizza invece una specifica fields come a/b.

  • Utilizza un sottoselettore per richiedere un insieme di sottocampi specifici di array o oggetti inserendo le espressioni tra parentesi "( )".

    Ad esempio: fields=items(id,author/email) restituisce solo l'ID elemento e l'email dell'autore per ogni elemento nell'array di articoli. Puoi anche specificare un singolo campo secondario, dove fields=items(id) equivale a fields=items/id.

  • Se necessario, utilizza i caratteri jolly nelle selezioni dei campi.

    Ad esempio: fields=items/pagemap/* seleziona tutti gli oggetti in una mappa di pagina.

Altri esempi di utilizzo del parametro fields

Gli esempi riportati di seguito includono descrizioni di come il valore parametro fields influisce sulla risposta.

Nota: come per tutti i valori dei parametri di query, il valore parametro fields deve essere codificato nell'URL. Per una migliore leggibilità, gli esempi in questo documento omettono la codifica.

Identifica i campi che vuoi che vengano restituiti o effettua selezioni di campi.
Il valore parametro di richiesta fields è un elenco di campi separati da virgole. Ogni campo è specificato in relazione alla radice della risposta. Pertanto, se esegui un'operazione list, la risposta è una raccolta e in genere include un array di risorse. Se stai eseguendo un'operazione che restituisce una singola risorsa, i campi vengono specificati in base a quella risorsa. Se il campo selezionato è (o fa parte di) un array, il server restituisce la parte selezionata di tutti gli elementi dell'array.

Ecco alcuni esempi a livello di raccolta:
Esempi Effetto
items Restituisce tutti gli elementi nell'array di elementi, inclusi tutti i campi di ogni elemento, ma nessun altro campo.
etag,items Restituisce sia il campo etag sia tutti gli elementi dell'array di elementi.
items/title Restituisce solo il campo title per tutti gli elementi nell'array di elementi.

Ogni volta che viene restituito un campo nidificato, la risposta include gli oggetti principali che lo contengono. I campi principali non includono altri campi secondari, a meno che non siano selezionati anche in modo esplicito.
context/facets/label Restituisce solo il campo label per tutti i membri dell'array facets, a sua volta nidificato sotto l'oggetto context.
items/pagemap/*/title Per ogni elemento dell'array items, restituisce solo il campo title (se presente) di tutti gli oggetti secondari di pagemap.

Ecco alcuni esempi a livello di risorsa:
Esempi Effetto
title Restituisce il campo title della risorsa richiesta.
author/uri Restituisce il sottocampo uri dell'oggetto author nella risorsa richiesta.
links/*/href
 Restituisce il campo href di tutti gli oggetti che sono figli di links.
Richiedi solo parti di campi specifici utilizzando le selezioni secondarie.
Per impostazione predefinita, se la tua richiesta specifica campi specifici, il server restituisce gli oggetti o gli elementi array nella loro interezza. Puoi specificare una risposta che includa solo determinati sottocampi. A tale scopo, utilizza la sintassi di sottosezione "( )", come nell'esempio seguente.
Esempio Effetto
items(title,author/uri) Restituisce solo i valori di title e di uri dell'autore per ogni elemento nell'array di elementi.

Gestione delle risposte parziali

Dopo che un server ha elaborato una richiesta valida che include il parametro di query fields, restituisce un codice di stato HTTP 200 OK insieme ai dati richiesti. Se il parametro di query fields presenta un errore o non è valido, il server restituisce un codice di stato HTTP 400 Bad Request, insieme a un messaggio di errore che indica all'utente qual era il problema nella selezione dei campi (ad esempio, "Invalid field selection a/b").

Ecco l'esempio di risposta parziale mostrato nella sezione introduttiva riportata sopra. La richiesta utilizza il parametro fields per specificare i campi da restituire.

https://www.googleapis.com/demo/v1?fields=kind,items(title,characteristics/length)

La risposta parziale è la seguente:

200 OK
 
{
  "kind": "demo",
  "items": [{
    "title": "First title",
    "characteristics": {
      "length": "short"
    }
  }, {
    "title": "Second title",
    "characteristics": {
      "length": "long"
    }
  },
  ...
  ]
}

Nota: per le API che supportano i parametri di query per la paginazione dei dati (ad es. maxResults e nextPageToken), utilizza questi parametri per ridurre i risultati di ogni query a dimensioni gestibili. In caso contrario, i miglioramenti delle prestazioni possibili con la risposta parziale potrebbero non essere realizzati.

Patch (aggiornamento parziale)

Puoi anche evitare di inviare dati non necessari quando modifichi le risorse. Per inviare i dati aggiornati solo per i campi specifici che stai modificando, utilizza il verbo HTTP PATCH. La semantica della patch descritta in questo documento è diversa (e più semplice) rispetto alla precedente implementazione GData dell'aggiornamento parziale.

Il breve esempio riportato di seguito mostra come l'uso della patch riduce al minimo i dati che devi inviare per fare un piccolo aggiornamento.

Esempio

Questo esempio mostra una semplice richiesta di patch per aggiornare solo il titolo di una "Demo" generica (fittizia) risorsa API. La risorsa contiene anche un commento, un insieme di caratteristiche, lo stato e molti altri campi, ma questa richiesta invia solo il campo title, poiché è l'unico campo modificato:

PATCH https://www.googleapis.com/demo/v1/324
Authorization: Bearer your_auth_token
Content-Type: application/json

{
  "title": "New title"
}

Risposta:

200 OK
 
{
  "title": "New title",
  "comment": "First comment.",
  "characteristics": {
    "length": "short",
    "accuracy": "high",
    "followers": ["Jo", "Will"],
  },
  "status": "active",
  ...
}

Il server restituisce un codice di stato 200 OK, insieme alla rappresentazione completa della risorsa aggiornata. Poiché nella richiesta di patch è stato incluso solo il campo title, questo è l'unico valore diverso da prima.

Nota: se utilizzi il parametro risposta parziale fields in combinazione con patch, puoi aumentare ulteriormente l'efficienza delle richieste di aggiornamento. Una richiesta di applicazione patch riduce solo le dimensioni della richiesta. Una risposta parziale riduce la dimensione della risposta. Pertanto, per ridurre la quantità di dati inviati in entrambe le direzioni, utilizza una richiesta di patch con il parametro fields.

Semantica di una richiesta di patch

Il corpo della richiesta di patch include solo i campi della risorsa che vuoi modificare. Quando specifichi un campo, devi includere tutti gli oggetti principali che lo contengono, così come i relativi elementi principali vengono restituiti con una risposta parziale. I dati modificati inviati vengono uniti ai dati relativi all'oggetto principale, se presente.

  • Aggiungi: per aggiungere un campo che non esiste già, specifica il nuovo campo e il relativo valore.
  • Modifica: per modificare il valore di un campo esistente, specificalo e impostalo sul nuovo valore.
  • Elimina: per eliminare un campo, specificalo e impostalo su null. Ad esempio: "comment": null. Puoi anche eliminare un intero oggetto (se è modificabile) impostandolo su null. Se utilizzi libreria client dell'API Java; utilizza invece Data.NULL_STRING; della vedi JSON null.

Nota sugli array: le richieste di patch che contengono array sostituiscono l'array esistente con quello fornito. Non puoi modificare, aggiungere o eliminare elementi in un array in modo frammentario.

Utilizzo di patch in un ciclo di lettura, modifica e scrittura

Può essere utile iniziare recuperando una risposta parziale con i dati che vuoi modificare. Questo è particolarmente importante per le risorse che utilizzano gli ETag, poiché devi fornire il valore ETag corrente nell'intestazione HTTP If-Match per aggiornare correttamente la risorsa. Dopo aver recuperato i dati, puoi modificare i valori che vuoi cambiare e inviare nuovamente la rappresentazione parziale modificata con una richiesta di patch. Ecco un esempio che presuppone che la risorsa Demo utilizzi gli ETag:

GET https://www.googleapis.com/demo/v1/324?fields=etag,title,comment,characteristics
Authorization: Bearer your_auth_token

Questa è la risposta parziale:

200 OK
 
{
  "etag": "ETagString"
  "title": "New title"
  "comment": "First comment.",
  "characteristics": {
    "length": "short",
    "level": "5",
    "followers": ["Jo", "Will"],
  }
}

La seguente richiesta di patch si basa su questa risposta. Come mostrato di seguito, utilizza anche il parametro fields per limitare i dati restituiti nella risposta della patch:

PATCH https://www.googleapis.com/demo/v1/324?fields=etag,title,comment,characteristics
Authorization: Bearer your_auth_token
Content-Type: application/json
If-Match: "ETagString"

{
  "etag": "ETagString"
  "title": "",                  /* Clear the value of the title by setting it to the empty string. */
  "comment": null,              /* Delete the comment by replacing its value with null. */
  "characteristics": {
    "length": "short",
    "level": "10",              /* Modify the level value. */
    "followers": ["Jo", "Liz"], /* Replace the followers array to delete Will and add Liz. */
    "accuracy": "high"          /* Add a new characteristic. */
  },
}

Il server risponde con un codice di stato HTTP 200 OK e con la rappresentazione parziale della risorsa aggiornata:

200 OK
 
{
  "etag": "newETagString"
  "title": "",                 /* Title is cleared; deleted comment field is missing. */
  "characteristics": {
    "length": "short",
    "level": "10",             /* Value is updated.*/
    "followers": ["Jo" "Liz"], /* New follower Liz is present; deleted Will is missing. */
    "accuracy": "high"         /* New characteristic is present. */
  }
}

Costruire direttamente una richiesta di patch

Per alcune richieste di patch, devi basarle sui dati recuperati in precedenza. Ad esempio, se vuoi aggiungere un elemento a un array e non vuoi perdere nessuno degli elementi dell'array esistenti, devi prima recuperare i dati esistenti. Allo stesso modo, se un'API utilizza gli ETag, devi inviare il valore ETag precedente con la tua richiesta per aggiornare correttamente la risorsa.

Nota: puoi utilizzare un'intestazione HTTP "If-Match: *" per forzare l'elaborazione di una patch quando sono in uso gli ETag.  In questo caso, non è necessario leggere prima di scrivere.

In altre situazioni, tuttavia, puoi creare la richiesta di patch direttamente, senza prima recuperare i dati esistenti. Ad esempio, puoi configurare facilmente una richiesta di patch che aggiorna un campo con un nuovo valore o aggiunge un nuovo campo. Ecco un esempio:

PATCH https://www.googleapis.com/demo/v1/324?fields=comment,characteristics
Authorization: Bearer your_auth_token
Content-Type: application/json

{
  "comment": "A new comment",
  "characteristics": {
    "volume": "loud",
    "accuracy": null
  }
}

Con questa richiesta, se il campo di commento ha un valore esistente, il nuovo valore lo sovrascrive; altrimenti viene impostato sul nuovo valore. Analogamente, se esiste una caratteristica del volume, il relativo valore viene sovrascritto; in caso contrario, viene creato. Il campo relativo alla precisione, se impostato, viene rimosso.

Gestione della risposta a un patch

Dopo aver elaborato una richiesta di patch valida, l'API restituisce un codice di risposta HTTP 200 OK insieme alla rappresentazione completa della risorsa modificata. Se gli ETag vengono utilizzati dall'API, il server aggiorna i valori ETag quando elabora correttamente una richiesta di applicazione patch, così come avviene con PUT.

La richiesta di patch restituisce l'intera rappresentazione della risorsa, a meno che non utilizzi il parametro fields per ridurre la quantità di dati restituiti.

Se una richiesta di patch genera un nuovo stato della risorsa non valido dal punto di vista sintattico o semantico, il server restituisce un codice di stato HTTP 400 Bad Request o 422 Unprocessable Entity e lo stato della risorsa rimane invariato. Ad esempio, se tenti di eliminare il valore di un campo obbligatorio, il server restituisce un errore.

Notazione alternativa quando il verbo HTTP PATCH non è supportato

Se il firewall non consente le richieste HTTP PATCH, effettua una richiesta HTTP POST e imposta l'intestazione di override su PATCH, come mostrato di seguito:

POST https://www.googleapis.com/...
X-HTTP-Method-Override: PATCH
...

Differenza tra patch e aggiornamento

In pratica, quando invii i dati per una richiesta di aggiornamento che utilizza il verbo HTTP PUT, devi inviare solo i campi obbligatori o facoltativi. Se invii valori per i campi impostati dal server, questi vengono ignorati. Sebbene possa sembrare un altro modo per eseguire un aggiornamento parziale, questo approccio presenta alcune limitazioni. Con gli aggiornamenti che utilizzano il verbo HTTP PUT, la richiesta non va a buon fine se non fornisci i parametri obbligatori e vengono cancellati i dati impostati in precedenza se non fornisci i parametri facoltativi.

È molto più sicuro usare la patch per questo motivo. Fornisci i dati solo per i campi che vuoi modificare; i campi omessi non vengono cancellati. L'unica eccezione a questa regola si verifica con elementi o array ripetuti: se li ometti tutti, rimangono invariati; se ne fornisci uno, l'intero insieme viene sostituito con quello che fornisci.