API 设计优先：增强您的开发过程

为什么要在开发策略中优先考虑 API 设计优先的方法？这种基本方法在项目早期彻底促进了 API 的规范，从而形成了指导整个开发过程的蓝图。通过从一开始就采用这种方法，您可以直接提高 API 项目的效率、一致性和质量。

本文将引导您了解此开发模型的关键细节和优势，让您的团队为未来做好准备，在这个未来，明智的设计决策将推动 API 走向成功。

关键要点

• API 设计优先在编码和实现之前优先考虑 API 的规划和设计。它使用 API 约定作为所有利益相关者的同步参考来促进协作。这种方法还可以防止脱节，并使开发与业务需求保持一致。
• 使用 API 规范语言和工具可以提高API文档的清晰度和可靠性，鼓励早期反馈，并允许快速原型设计和测试。所有这些都有助于提高开发过程的效率。
• 实现 API 设计优先可能会带来挑战。例如，确保组织的支持，在开发过程中遵守 API 文档，管理 API 治理，以及导航与新设计工具和语言相关的学习曲线。

揭开 API 设计优先的面纱：结构化 API 开发的起源

API 设计优先意味着一种范式转变，强调在任何代码开发之前都要设计和规划API。这种方法鼓励开发人员、分析师和利益干系人之间的协作，他们使用共享 API 协定作为参考来同步他们的工作。通过提前详细说明 API 的规格，所有利益相关者都可以通过明确定义的 API 结构保持在同一页面上。该结构支持软件开发生命周期，并防止在编码开始之前出现可能的脱节。

您可能听说过 API 优先的方法。API 优先主张在软件开发项目开始时优先考虑构建 API。您可以将 API 设计优先模型视为 API 优先方法的重要组成部分。可以理解的是，将这两种方法结合在一起可以极大地改善开发过程和 API 优先产品。

然而，这种方法并非没有挑战。最常见的障碍之一是确保组织的支持。这需要让组织了解 API 的关键功能和价值，将它们定位为战略资产，而不仅仅是技术细节。毕竟，API 是现代软件开发的支柱，它使不同的系统能够通信和共享数据。

了解 API 协定

在 API 设计优先方法中，API 合同是定义不同软件组件之间行为的基础协议。开发人员使用 OpenAPI 等规范创建这些正式合同。合同在实现之前规定了 API 的行为。在开发人员开始编码之前，创建 API 合同需要广泛的设计考虑和利益相关者之间的协作。

API 合同充当开发人员的蓝图。它们提供了有关如何构建 API 的每个组件的清晰指南。这些合同的早期定义使开发人员能够排除误解和沟通不畅，从而保证开发过程顺利进行，符合最初的设计和业务需求。

API 规范语言的作用

为了有效地使用 API，它必须有清晰而全面的文档。API 规范语言在这方面起着至关重要的作用。Swagger UI 等工具利用 OpenAPI 规范来创建交互式 API 文档，从而提高了 API 对开发人员的可用性。此交互式文档使开发人员无需编写任何代码即可探索 API 的端点、查看示例响应，甚至发出测试请求。

使用规范语言为 API 文档提供了几个好处：

• 确保文档始终与 API 设计中的最新更改保持同步。
• 通过提供准确可靠的信息来增强开发人员体验。
• 使团队更容易在 API 的开发上进行协作。
• 作为 API 设计的单一事实来源。

通过使用 API 描述语言，您可以创建全面可靠的 API 文档，包括详细的 API 规范。

早期反馈的重要性

API 设计优先方法的一个关键原则是它对早期反馈的重要性。通过尽早让利益相关者参与 API 设计过程，公司可以从一开始就优化 API，从而增强 API 设计和开发人员体验。这种早期反馈对于检测潜在的架构不一致或问题至关重要。

使用工具根据 API 协定验证 API 实现有助于以不同的方式提高 API 质量：

• 在开发周期的早期捕获错误。
• 确保 API 的可靠性和性能。
• 使开发人员免于在开发过程后期进行耗时且成本高昂的故障排除和修复过程。

API 开发的蓝图：在编码之前制作 API

在编码之前制作 API 的过程是 API 设计优先方法的一个关键方面。此方法的替代方法是代码优先方法。这种做法已在构建 Web 应用程序和服务中得到了有效的应用，特别是在微服务架构中，以创建与业务目标紧密结合的解耦系统。

在代码开发之前专注于 API 设计有几个好处：

• 设计 API，重点是减少未来版本控制的必要性。
• 确保对进化的有效管理。
• 尽可能进行向后兼容的更改。

从本质上讲，在编写代码之前设计 API 有助于确保开发人员第一次就正确构建 API，从长远来看可以节省宝贵的时间和资源。

从概念到合同：奠定基础

创建 API 合同是 API 设计优先方法的关键阶段。该合同提供了 API 的设计和端点的详细说明，作为指导开发人员整个开发过程的蓝图。此过程的初始阶段涉及利益相关者就 API 的预期操作、数据格式和端点达成共识。

该团队确定关键业务服务并记录用例，概述 API 合同起草过程中的潜在端点。此策略有助于从一开始就构建符合客户需求的 API，使用文档来定义交互、数据模型和端点。

快速原型设计和 API 模拟

API 模拟使开发人员能够模拟真实的 API 行为。它允许在不需要真实数据的情况下进行应用程序测试，甚至在实际的 API 准备就绪之前。这种做法加快了开发周期，提供了即时反馈，并允许进行系统验证。从长远来看，嘲笑可以通过节省成本来提高财务效率。

开发人员可以在本地或服务器上托管模拟 API。这些 API 具有这样的结构，它们可以准确地模拟真实的 API 模式，以进行有效的测试和开发。在开发完成之前，通过模拟其端点来对 API 进行早期测试和验证，这是一种快速 API 原型设计的形式。它允许及早发现和缓解问题，确保开发过程顺利高效。

API 设计中的协作动力学

API 优先的开发方法邀请了更广泛的贡献者，包括非开发人员，如业务分析师和产品经理。它鼓励整个开发团队参与 API 设计过程。这通过提供允许早期反馈的视觉表示来增强开发人员和客户之间的协作。

通过包括技术和非技术利益相关者，API 文档变得更加全面，并提高了团队对 API 的理解。API 合同在组织间协作方面发挥着关键作用，使 API 的受控共享成为可能，以获得反馈和商机。这种方法在团队成员之间培养了共同的愿景，加强了协作动力和治理结构之间的平衡。

API 文档：API 设计优先的基石

API 文档不仅仅是开发人员的手册;它构成了 API 设计优先方法的基本元素。它提供了对 API 功能以及如何有效地集成它的理解。清晰的文档通过提供模块化和可重用的组件来增强开发人员的体验，从而减少学习曲线。

像 Apidog 这样的工具在推广 API 优先方法方面发挥了重要作用，帮助开发人员创建、可视化和记录 API。从本质上讲，好的 API 文档可以确保 API 不仅设计良好，而且易于理解，从而有效和高效地使用 API。

生成和维护 API 文档

SwaggerHub 等工具使生成和维护 API 文档的过程变得更加容易。这些工具不仅可以自动生成 API 文档，而且还支持样式验证和 API 模拟。其他工具，如 SwaggerHub Explore 和 Apidog，可以在设计和调试模式下直接从代码自动生成符合 OAS 的文档。

但是，生成文档仅占工作的一半。API 文档必须经常更新，以准确反映 API 中的修改，从而保持其对开发和利益相关者沟通的有用性。API 合同通常以人类和机器可读的格式（如 YAML 或 JSON）编写，有助于 API 文档的自动化生成和维护。

记录超越端点：用例和场景

虽然记录 API 的端点是必不可少的，但重要的是通过在文档中包含用例和场景来超越这一点。这样可以清楚地了解 API 在各种上下文中的工作方式。

例如，考虑一个电子商务 API。要考虑记录的一些常见用例包括：

• 创建新的用户帐户。
• 检索产品列表。
• 更新客户的送货地址。
• 处理付款。

对于每个用例，提供代码示例和分步说明，以指导开发人员实现 API 函数。这增强了开发人员的清晰度和易用性。

文档不仅应该描述 API 的作用，还应该描述如何使用它。此上下文对于开发人员至关重要，因为它可以帮助他们了解 API 如何适应他们的特定用例。毕竟，API 的成功取决于其采用率，如果 API 直观且适合用户的上下文，则更有可能采用。

从设计到部署的无缝过渡

在 API 设计优先方法中，从设计到部署的过渡包含几个关键步骤。保持设计一致性需要在实现阶段强制执行 API 协定，以确保保留原始设计意图。开发人员设置部署管道以自动集成 API 更改，确保它们立即经过测试并准备好投入生产。

开发人员还可以配置 API 网关，以将新部署与 API 设计相匹配，从而使部署过程与设计紧密结合。持续集成系统提供有关实现是否符合 API 设计规范的即时反馈。通过有效管理 API 端点，自动化测试框架可以验证新功能和更改不会偏离 API 的合同，从而保证 API 平台上的稳定性和可靠性。

确保在开发过程中遵守合同

在开发阶段，遵守 API 合同仍然至关重要。开发人员必须避免进行不兼容的更改，例如修改或删除现有数据结构、字段或 URI，以避免破坏客户端应用程序。对合同的遵守确保了 API 与现有系统保持兼容，并满足 API 设计中设定的期望。

然而，确保合同的遵守可能很复杂，尤其是在与现有系统集成时。受实体框架影响的层次结构关系的实现可能会导致复杂性，这可能需要更新 API 协定。为了管理这些复杂性，投资于教育和培训可以帮助组织实施 API 治理，将其作为开发过程中自动化、灵活且民主感知的一部分。

版本控制和 API 演进

处理版本控制是 API 设计优先方法的重要组成部分。您可以以不同的方式管理版本控制，并考虑各种选项。例如：

• 在 API 的基本 URL 或标头中包含版本号。
• 在发布不应覆盖先前版本的新合同时，请考虑版本控制。
• 使用 [major]-[minor]-[patch] 的语义版本控制模式来划分 API 合约版本。

当 API 的外部可观察行为发生变化时，引入新的主要版本可确保现有客户端不会面临任何中断。在每次发布新的 API 版本时，在预定的宽限期内支持旧版本至关重要，以便在最终停用旧版本之前促进消费者过渡。

向 API 用户提供有关新版本、更新和弃用计划的清晰和主动的沟通对于顺利进行版本控制和用户体验至关重要。

真实世界的成功案例：API 设计优先的实际应用

API 设计优先的方法在软件开发领域带来了许多成功案例。Salesforce 按照 API-First 策略将其约 50% 的年收入归因于 API。同样，据报道，Expedia 90% 以上的收入来自其 API，这强调了其 API-First 方法的财务成功。

即使是像亚马逊和Netflix这样的巨头，在采用API优先策略后，也经历了指数级的收入增长和业务扩张。例如，Twilio 的收入自成立以来显着增加，这要归功于其 API 优先策略，该策略允许可扩展且强大的通信平台。

Transact 是一家专门从事支付处理的公司，通过对其 API 程序采用设计优先的方法（而不是代码优先的方法），减少了 80% 的 API 开发时间。

提高效率并加强协作

API 优先开发鼓励开发人员、产品经理和 UX 设计师之间的协作。通过将软件开发过程与业务目标和用户需求保持一致，API 优先开发可以同步各个利益相关者的工作，从而提高效率并增强协作。

除了这些效率提升之外，API 优先方法还可以帮助您执行以下操作：

• 及早发现潜在的系统问题，通过减少意外的阻塞因素来提高开发速度。
• 主动解决问题，节省时间和资源。
• 创建更高质量的 API，以满足最终用户的需求。

改善开发人员体验和业务价值

API 优先的公司通常会与业务利益相关者合作，提前开发 API，以确保应用程序功能的无缝集成和扩展。例如，Stripe 对 API 的使用增强了与其他企业的安全数据共享，从而实现了战略合作伙伴关系和协作。

Twilio 专注于 API 优先，简化了企业通信功能的集成，从而为客户节省了时间和成本。通过考虑 API 优先，这些公司不仅改善了开发人员的体验，而且还创造了巨大的商业价值，展示了 API 设计优先方法的切实好处。

应对挑战：当 API 设计优先遇到复杂性时

尽管 API 设计优先方法具有许多好处，但它可能会带来复杂性，尤其是在广泛而复杂的项目中。为了有效地平衡灵活性、功能性和简单性，对业务需求、系统架构和最终用户需求的透彻了解至关重要。

将 API 设计优先与现有系统集成会带来以下挑战：

• 兼容性问题。
• 满足安全性、合规性和性能要求。
• 测试需要对 API 的设计和功能有深入的理解，这使其成为一个专业且可能耗时的过程。
• 在大型项目中，API 治理变得更加复杂。造成这种情况的原因包括不同的架构样式、异常处理以及遵守不同的生命周期阶段和审批流程。

在灵活性与治理之间取得平衡

API治理对API应用规则和策略，确保标准化和高质量。在大型组织中，强大的治理和管理框架对于确保一致且安全地使用 API 至关重要。然而，API 治理并不主张强加扼杀创造力的僵化规则。它通过灵活地应用企业范围的规则，促进在标准化和创新之间取得平衡。

构建 API 合同需要为 API 一致性设置标准和最佳实践，其中包括详细说明：

• 终结点名称
• 网址
• 错误代码
• 版本控制

API 优先策略在团队成员之间培养了共同的愿景，加强了协作动态和治理结构之间的平衡。

解决学习曲线问题

采用 API 设计优先的方法需要一个学习阶段，在这个阶段，开发团队需要熟悉设计工具和 API 描述语言，例如 OpenAPI。TypeSpec 等工具可以促进向 API 设计优先方法的过渡。TypeSpec 允许创建 API 规范的过程更加有趣和可维护。

这种学习曲线最初看起来令人生畏。但是，设计良好且易于维护的 API 的长期优势使其成为一项值得的投资。

总结

API 设计优先的方法彻底改变了 API 的开发和实现方式。通过优先考虑设计和规划，这种方法可以促进利益相关者之间的协作，确保在编码开始之前有一个清晰的 API 结构，并最大限度地减少对未来版本控制的需求。Swagger UI 和 SwaggerHub 等工具使生成和维护 API 文档变得更加容易，增强了开发人员的体验并促进了 API 优先的方法。

然而，API 设计优先的方法并非没有挑战。它需要思维方式的重大转变，开发团队的学习曲线，以及平衡灵活性与治理的需要。但是，这种方法的好处远远大于挑战。Salesforce、Expedia 和 Amazon 的真实成功案例就说明了这一事实。因此，我们希望本文能帮助您采用 API 设计优先，并彻底改变您的软件开发过程。

原文链接：https://www.moesif.com/blog/technical/api-development/API-Design-First/