REST API - что это такое в программировании простыми словами, принципы работы

В этой статье специалисты ИТ-агентства White Tiger Soft, занимающегося разработкой мобильных приложений, расскажут простыми словами, что такое REST API в программировании, помогут разобраться в стандартах и принципах работы данного архитектурного стиля, а также объяснят, каким образом в нем формируются запросы. Он давно стал ключевым инструментом в создании современных цифровых продуктов, и понимание его основ позволяет смотреть на взаимодействие программ с новой стороны. Даже если вы не программист, знакомство с базой поможет лучше разбираться в том, как устроены сервисы, которыми мы пользуемся каждый день. Это открывает дверь к пониманию того, как программные решения «общаются» друг с другом и обмениваются информацией. Вы сможете не только лучше ориентироваться в мире информационных технологий, но и оценивать, как они упрощают нашу повседневную жизнь.

Когда пользователь открывает веб-страницу, браузер формирует обращение к серверу, получает от него данные и на их основе отображает содержимое сайта. При этом у каждого ресурса своя серверная часть, а способы хранения и обработки информации могут существенно отличаться.

Чтобы клиент и программное обеспечение «говорили на одном языке» и корректно понимали запросы и ответы, применяется interface для взаимодействия программ. Их существует достаточно много, но на практике в мире ИТ обычно используется РЕСТ.

REST (расшифровывается как Representational State Transfer) – это архитектурный стиль, задающий набор правил и ограничений для построения программных интерфейсов: от принципов их структуры до поддерживаемых возможностей. Благодаря такому подходу взаимодействие между системами становится более унифицированным, понятным и эффективным.

В отличие от SOAP и других подобных решений, он не является строгим. Это, скорее, совокупность рекомендаций, которым разработчик может следовать по усмотрению. У него нет своих методов, однако его создатель Р. Филдинг участвовал и в разработке протокола HTTP. Поэтому на практике он чаще всего реализуется именно поверх него. Но важно понимать, особенно на начальном этапе: РЕСТ и HTTP – не одно и то же, а значит, они могут существовать и по отдельности.

Принято выделять 6 базовых концепций, на которых строится этот архитектурный стиль. Пять из них считаются обязательными для соблюдения, а шестой применяется по желанию разработчика:

• client-server;
• stateless;
• cache;
• uniform interface;
• layered system;
• code on demand (необязательный пункт).

Чтобы глубже понять эти правила, важно сначала разобраться с понятием ресурса. В контексте веба им считается любая информация: текстовые данные, изображения, видео, аудиофайлы, код и даже целые приложения.

Сервер – это программная часть системы, отвечающая за хранение и обработку. Он может работать как на одном физическом устройстве, так и на нескольких машинах одновременно. Клиент – это программа, которая обращается к ПО за доступом к нужным сведениям через Application Programming Interface.

В результате формируется понятная схема. Клиент обращается к компьютеру, тот обрабатывает его и возвращает нужный ресурс. Такое разделение позволяет разрабатывать и обновлять клиентскую и серверную части независимо друг от друга, что заметно ускоряет процесс создания и поддержки приложений.

Этот принцип РЕСТ АПИ заключается в том, что сервер не запоминает информацию о предыдущих запросах клиента – каждое новое обращение в REST API полностью самодостаточно и содержит все сведения, необходимые для обработки.

Допустим, пользователь запрашивает последнее сообщение от конкретной компании. Он предоставляет всю информацию, которая нужна серверной части для формирования ответа. Если затем потребуется получить предпоследнее сообщение, человек обязан создать новое обращение с нужными сведениями, а не ссылаться на предыдущее.

Такой подход распределяет нагрузку, особенно при большом количестве одновременных подключений. Серверу не нужно хранить контекст взаимодействия с каждым клиентом – он просто обрабатывает запросы по мере их поступления. Даже потеря одного из обращений не нарушит логику системы.

В реальных сервисах пользователи часто повторно запрашивают одно и то же. Например, человек может много раз открывать письмо или документ. Если серверная часть будет заново формировать ответ, это приведет к росту нагрузки. В РЕСТ эту проблему решает кэш – сохранение информации на стороне клиента или на промежуточных узлах.

При этом кэшировать все подряд нельзя. Объем памяти ограничен. Кроме того, часть сведений со временем теряет актуальность. Поэтому компьютер в каждом ответе указывает, допускается ли кэширование конкретной информации и как долго она считается актуальной.

Все ресурсы должны быть доступны через единообразный механизм взаимодействия. Если в сервис добавляется новый тип данных, логика работы с ним обязана быть согласована с уже имеющимися элементами системы.

Представление сведений клиенту осуществляется в том виде, в котором они хранятся на сервере. Обычно используется JSON или XML. Новый ресурс обязан возвращать ответы в том же формате, что и остальные, а также содержать служебную информацию. Например, какие действия с ним разрешены: просмотр, изменение или удаление. Для реализации этого применяется концепция HATEOAS, при которой ответы программного обеспечения подсказывают человеку возможные дальнейшие действия.

На практике серверный компьютер – это не один монолитный элемент. Между пользователем и основным сервисом могут находиться промежуточные звенья: прокси и другие вспомогательные компоненты.

Они отвечают за кэширование, безопасность, фильтрацию и распределение нагрузки между несколькими серверами. При этом ни клиент, ни промежуточные узлы не знают полной цепочки обработки запроса – каждый взаимодействует только с ближайшими соседями. Аналогичным образом серверная часть не знает, кто в итоге получит ответ и будет ли он передан дальше.

Согласно этому правилу, программное обеспечение может отправлять исполняемый код, который запускается уже на стороне пользователя. Чаще всего речь идет о JavaScript-скриптах, отвечающих за динамическое поведение интерфейса.

Эта концепция не является обязательной для REST API, поскольку далеко не всем сервисам требуется передача и выполнение готового кода. Поэтому ее применение остается на усмотрение разработчиков.

Поскольку РЕСТ относится к архитектурным стилям, а не к строгим протоколам, он не определяет собственный набор методик для работы с информационными массивами. На практике его почти всегда применяют в связке с HTTP, где подходы уже описаны и стандартизированы.

В упрощенном виде возможности Hypertext Transfer Protocol сводятся к базовым операциям над данными, известным как CRUD:

• создание;
• получение;
• изменение;
• удаление.

Каждому из этих действий соответствуют конкретные HTTP-методы, выступающие глаголами. Они применяются к URL определенного ресурса, который в такой логике рассматривается как существительное.

Перед тем как использовать REST API, чтобы он работал стабильно, быстро и предсказуемо, важно изучить не только общие принципы, но и технологии его реализации. Ниже разберем ключевые элементы, без которых невозможно корректное взаимодействие клиента и сервера.

Это текстовый формат обмена, который применяется для передачи информации между серверной и клиентской частями приложения. Он получил широкое распространение в РЕСТ благодаря компактности, универсальности и простой структуре. Его одинаково удобно читать как разработчику, так и программам.

По сравнению с XML он требует меньше объема данных, быстрее передается и проще обрабатывается на клиентской стороне. Например, при работе с веб-продуктами он позволяет обновлять отдельные элементы интерфейса без полной перезагрузки. Именно на этом принципе строятся асинхронные технологии, включая AJAX.

Отдельно стоит отметить возможность использования JSON при взаимодействии между разными доменами. Для этого применяется, например, JSONP – механизм, основанный на применении тега <script>. Он позволяет обходить ограничения кросс-доменных соединений в браузере, когда прямое обращение к стороннему серверу недоступно.

Этот формат хорошо подходит для обмена данными между микросервисами, мобильными решениями и серверной логикой. При передаче больших наборов однотипных сведений он остается производительным и легко масштабируется.

Ими сопровождается каждый запрос. Они служат способом обратной связи между программным обеспечением и клиентом, позволяя понять результат выполнения обращения и определить дальнейшие действия:

В реальных проектах Representational State Transfer (расшифровка REST API) использует стандартные HTTP-методы. Предположим, пользователь через web-интерфейс добавляет товар в каталог. В этот момент на сервер отправляется POST с JSON-данными. Серверная часть обрабатывает запрос, создает новый объект, возвращает код 201 и передает идентификатор добавленной товарной позиции.

Подход предоставляет широкие возможности, но при работе с внешними и внутренними клиентами важно уделять внимание защите и оптимизации. К ключевым мерам кибербезопасности относятся:

• аутентификация и авторизация – чаще всего через токены, например, JWT;
• rate limiting для защиты от перегрузок и злоупотреблений;
• проверка и валидация независимо от используемого метода.

С точки зрения производительности основная нагрузка приходится на передачу и обработку информации. Использование JSON уже уменьшает объем передаваемых сведений, а грамотное кэширование позволяет не запрашивать ресурсы повторно. Сервер может явно указывать, какие ответы допустимо кэшировать.

Кроме того, четкая структура маршрутов упрощает развитие проекта. Каждый контроллер отвечает за свою область.

REST API давно вышел за рамки узкоспециализированного протокола и стал основой для большинства современных онлайн-решений. Его выбирают за универсальность, понятную логику и возможность быстро связать между собой разные части цифровых продуктов.

Архитектурный стиль широко применяется в проектах, где требуется стабильный и оперативный обмен информационными массивами между сервисами, модулями и внешними системами. Его можно встретить в самых разных областях в корпоративной среде, в электронной коммерции и других. Применение HTTP как основы делает этот подход удобным для внедрения и поддержки на большинстве платформ и языков программирования.

Особенно активно подход применяется в веб- и мобильной разработке. Он позволяет пользовательским интерфейсам напрямую взаимодействовать с серверной частью без сложных промежуточных механизмов. Любое действие пользователя: отправка формы, обновление страницы, загрузка информации – сопровождается соответствующим запросом.

Разработчики фронтенда ценят его за логичную структуру и предсказуемое поведение, а бэкенд-команды – за возможность безболезненно масштабировать сервер под рост аудитории. Дополнительным плюсом становится совместимость с популярными инструментами и библиотеками, что ускоряет рабочий процесс.

Он не является универсальным решением для всех задач, но во многих случаях оказывается наиболее рациональным выбором. Особенно хорошо он подходит, если требуется быстро запустить Application Programming Interface без сложных спецификаций, планируется работа с несколькими клиентами на разных платформах и языках, а основная логика системы строится вокруг операций создания, чтения, обновления и удаления данных.

Кроме того, часто ему отдают предпочтение стартапы на этапе создания MVP. Простая архитектура и минимальные требования к инфраструктуре позволяют быстрее протестировать идею, собрать обратную связь и вывести продукт в рабочую среду без лишних затрат.

Проверка REST API – ключевой этап, от которого зависят надежность, безопасность и корректность работы сервиса. Грамотно выстроенные тесты позволяют заранее выявить ошибки и убедиться, что интерфейс соответствует заявленным требованиям.

Современные веб-продукты используют этот архитектурный стиль для работы с сервером и базами данных:

• в интернет-магазинах через него загружается каталог товаров и оформляются заказы;
• мобильные приложения также общаются с серверной частью с его помощью: онлайн-банки, например, получают информацию о балансе и выполняют переводы;
• он активно применяется для интеграции сторонних решений – через АПИ социальных сетей разработчики подключают авторизацию и другие функции внешних платформ;
• в сфере IoT он служит каналом связи между устройствами и ПО – так умные датчики и термостаты передают данные о своем состоянии;
• в автоматизации и DevOps его применяют для управления инфраструктурой: запуск контейнеров, настройка серверной части и контроль процессов.

Таким образом, этот подход лежит в основе большинства современных цифровых решений.

Теперь вы знаете, что значит REST API и для чего он применяется. Понимание этого подхода позволяет осознанно выстраивать взаимодействие между клиентской и серверной частью, принимать более взвешенные технические решения и легче ориентироваться в документации и требованиях к современным программам. Даже базовое знакомство с архитектурным стилем упрощает общение с разработчиками и помогает лучше понимать, как работают цифровые продукты изнутри.