Maîtriser la conception d’API : stratégies essentielles pour développer des API haute performance

Cet article est une précieuse contribution de notre communauté et a été relu par DataCamp pour plus de clarté et d’exactitude.

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Les cartes que vous voyez dans les applications de VTC et de livraison s’appuient sur l’API Google Maps, que les développeurs intègrent pour activer ces fonctionnalités. Google Maps API est l’API par défaut utilisée par de nombreux sites et applications pour afficher des cartes en temps réel. Pour être précis, 5 567 291 sites web actifs l’utilisent actuellement.

Pourquoi Google Maps API connaît-elle un tel succès ? Certes, parce qu’elle est proposée par Google, mais aussi grâce à sa conception, qui permet aux développeurs de l’intégrer facilement à leurs produits.

Google Maps API n’est qu’un exemple ; il existe une multitude d’API populaires sur le marché, comme PayPal, Stripe, etc. Leur réussite tient en partie à la qualité de leurs API.

Tout site ou application peut désormais exposer ses fonctionnalités clés via des API. Mais, au final, l’adoption d’une API dépend de la qualité de sa conception. Dans cet article, nous passons en revue les bases de la conception d’API et les bonnes pratiques à suivre pour que les développeurs apprécient votre API.

Qu’est-ce que la conception d’API ?

La conception d’API consiste à définir les méthodes et les formats de données que les applications utilisent pour demander et échanger des informations. Elle précise les endpoints ou URL à disposition des développeurs, les formats de données à envoyer et à recevoir, ainsi que le comportement attendu de l’API.

Au-delà des aspects techniques, la conception d’API est guidée par la finalité de l’API : son « pourquoi ». Comprendre l’objectif d’une API fluidifie le développement en apportant de la visibilité sur le comportement attendu, les limites et les évolutions possibles. La conception d’API s’inscrit désormais dans le cadre plus large de la gestion des API afin d’assurer la cohérence entre le design prévu et l’API effectivement mise en œuvre.

Si vous souhaitez développer vos compétences en intégration et gestion d’API, découvrez le cours de DataCamp Working with the OpenAI API, qui vous aidera à créer des applications propulsées par l’IA.

Comment concevoir une API

Chaque API est différente selon sa finalité et les fonctionnalités qu’elle couvre. Néanmoins, certains principes directeurs universels doivent être suivis pour bâtir une API robuste et agréable à utiliser pour les développeurs. Voici la démarche à adopter :

Étape 1 : comprendre l’objectif de votre API

Avant d’esquisser le plan de votre API, assurez-vous que toutes les parties prenantes partagent une vision claire de ce qu’elle doit faire. Collaborez étroitement avec les responsables métiers pour clarifier objectifs et résultats attendus. Situez l’API dans l’écosystème global. Si possible, échangez directement avec les utilisateurs finaux ou développeurs qui interagiront avec l’API. Recueillez leurs besoins, irritants et attentes pour cerner les cas d’usage concrets.

La finalité de l’API déterminera ses fonctionnalités, ses caractéristiques, la manière de la documenter, les mesures de sécurité nécessaires et la spécification d’API à adopter.

Choisir la bonne spécification d’API

Il existe différentes spécifications d’API, chacune adaptée à des cas d’usage spécifiques. Voici les plus répandues :

OpenAPI (Swagger)

OpenAPI est une norme largement utilisée pour décrire les API REST. Appréciée pour sa simplicité, elle facilite la génération de documentation et offre un langage commun aux développeurs pour comprendre et utiliser l’API. OpenAPI décrit les endpoints, les formats de requêtes et de réponses, ainsi que les méthodes d’authentification en JSON ou YAML. Elle convient aux communications sans état (stateless) sur HTTP et s’avère idéale pour des API destinées à un large public.

Schéma GraphQL

GraphQL est une alternative aux API REST, dont les spécifications sont souvent définies via un langage de schéma. Un schéma GraphQL décrit les types de données interrogeables et la structure des requêtes. Il est adapté lorsque les clients ont besoin d’un contrôle précis sur les données à récupérer.

Approfondissez la mise à disposition de modèles de machine learning sous forme d’API avec Flask. Consultez le tutoriel complet de DataCamp : Machine Learning Models API in Python.

RAML (RESTful API Modeling Language)

RAML est un langage basé sur YAML pour décrire des API REST. Il propose une approche lisible par l’humain pour définir la structure de l’API, ses endpoints et ses types de données. À privilégier si votre priorité est la lisibilité et la simplicité.

SOAP (Simple Object Access Protocol)

SOAP est un protocole d’échange d’informations structurées pour les services web. Il est couramment utilisé dans les applications d’entreprise nécessitant une communication normalisée. C’est souvent le meilleur choix dans des environnements historiques (legacy).

WSDL (Web Services Description Language)

WSDL est couramment utilisé pour décrire des services web SOAP. Il définit les opérations, messages et types de données des services, permettant une communication standardisée entre systèmes. Idéal pour les applications d’entreprise nécessitant des contrats stricts et une normalisation forte.

AsyncAPI

Comparable à OpenAPI mais dédiée aux API asynchrones, AsyncAPI met l’accent sur les architectures pilotées par les messages et décrit la manière dont ceux-ci sont échangés entre composants. Elle s’utilise lorsqu’aucune réponse en temps réel n’est requise de l’API.

Approfondissez le développement d’API avec le tutoriel de DataCamp : Introduction to FastAPI. Apprenez à créer des API robustes avec des frameworks modernes.

Étape 2 : définir les endpoints et les ressources

L’étape suivante consiste à définir les endpoints et les ressources. Les endpoints correspondent aux URL (Uniform Resource Locators) ou URI (Uniform Resource Identifiers) que les développeurs utilisent pour interagir avec l’API. Chaque endpoint renvoie généralement à une opération précise. Les méthodes HTTP courantes (GET, POST, PUT, DELETE) permettent d’agir sur ces endpoints. Exemple :

• GET /users : récupérer la liste des utilisateurs.
• GET /users/{id} : récupérer les détails d’un utilisateur via son identifiant.
• POST /users : créer un nouvel utilisateur.
• PUT /users/{id} : mettre à jour les informations d’un utilisateur.
• DELETE /users/{id} : supprimer un utilisateur.

Les ressources représentent les entités ou objets gérés par votre API. Il peut s’agir d’utilisateurs, de produits, de commentaires, etc. Chaque ressource possède généralement un identifiant unique et est associée à un ou plusieurs endpoints. Par exemple :

Ressource : users

Attributs : ID, username, email, etc.

Endpoints :

/users (GET – lister tous les utilisateurs, POST – créer un utilisateur),

/users/{id} (GET – récupérer un utilisateur, PUT – mettre à jour un utilisateur, DELETE – supprimer un utilisateur)

Ressource : products

Attributs : ID, name, description, price, etc.

Endpoints :

/products (GET – lister tous les produits, POST – créer un produit),

/products/{id} (GET – récupérer un produit, PUT – mettre à jour un produit, DELETE – supprimer un produit)

Étape 3 : définir des conventions de nommage

Pour que les développeurs apprécient votre API, utilisez des conventions de nommage claires et cohérentes. Évitez la créativité dans les noms d’endpoints, de ressources et de paramètres ; privilégiez la clarté et la simplicité. Quelques repères :

1. Utiliser des noms communs pour les ressources :
• Choisissez des noms explicites et descriptifs pour vos ressources. Par exemple : /users, /products, /orders.
• Évitez les termes ambigus ou trop génériques. Soyez précis pour refléter la finalité de la ressource.
2. Utiliser des verbes pour les actions :
• Exploitez les méthodes HTTP (GET, POST, PUT, DELETE) pour représenter les actions sur les ressources.
• Restez cohérent d’un endpoint à l’autre. Par exemple, utilisez GET pour récupérer des utilisateurs et POST pour en créer.
3. Être cohérent sur le pluriel :
• Choisissez une convention singulier/pluriel pour les noms de ressources et tenez-vous-y dans toute l’API. Par exemple, sélectionnez /user ou /users et conservez ce choix.

Étape 3 : optimiser les payloads de requête et de réponse

Un autre aspect clé de la conception du contrat d’API consiste à définir les payloads de requête et de réponse, c’est‑à‑dire les données envoyées et celles attendues en retour. Commencez par choisir un format standard, comme JSON ou XML. Mieux vaut opter pour JSON, largement utilisé pour sa simplicité et sa lisibilité. Vous pouvez apprendre à utiliser JSON dans le cours de DataCamp Streamlined Data Ingestion with pandas.

Veillez à alléger vos payloads, car ils impactent directement les performances de l’API. Pour cela :

1. Mettez en place la compression des payloads (p. ex. gzip) pour réduire la taille des échanges.

2. Si pertinent, prenez en charge les requêtes par lot (batch) pour regrouper plusieurs opérations en une seule requête.

3. Utilisez des paramètres de requête ou d’en-tête pour ne renvoyer que les données nécessaires aux clients.

Étape 4 : implémenter l’authentification et l’autorisation

Intégrez la sécurité dès la conception de l’API. Deux volets : l’authentification et l’autorisation.

Pour l’authentification, vous pouvez utiliser OAuth et les clés d’API. La clé d’API, incluse dans l’en-tête de la requête, est une méthode simple et répandue, mais elle reste limitée en termes de sécurité.

OAuth, à l’inverse, est un cadre plus robuste et flexible, adapté lorsque des applications tierces doivent accéder à vos ressources. Côté autorisation, définissez clairement les niveaux d’accès et les périmètres (scopes) accordés aux utilisateurs ou applications.

Étape 5 : mettre en place le versionnage d’API

Les besoins des utilisateurs et les technologies évoluent ; votre API doit en faire autant. Le versionnage permet de faire évoluer l’API sans casser l’existant. Plusieurs approches sont possibles : version dans l’URL, dans les paramètres de requête, dans les en-têtes, etc.

Par exemple :

Version dans l’URL : https://example-api.com/v1/resource

Version en paramètre : https://example-api.com/resource?version=v1

Étape 6 : définir des messages d’erreur pertinents

Les erreurs sont inévitables au cours de la vie d’une API. L’important est de bien les gérer. Fournissez des messages d’erreur clairs et concis dans le corps de réponse pour aider les développeurs à comprendre ce qui s’est passé.

Incluez des informations comme des codes d’erreur, des descriptions et des pistes de résolution. Utilisez les codes d’état HTTP standards pour indiquer la réussite ou l’échec d’une requête (p. ex. 200 OK pour une réussite, 404 Not Found pour une ressource introuvable, 500 Internal Server Error pour un problème serveur).

Étape 7 : anticiper les comportements inattendus

Votre API doit gérer des comportements et requêtes inattendus côté utilisateur. Par exemple, l’envoi multiple de requêtes vers la même ressource peut créer des problèmes de concurrence.

Inversement, des problèmes peuvent survenir côté serveur : délais d’expiration, lenteurs, ou réponse renvoyée dans un format non conforme aux attentes du client. Votre API doit traiter ces situations de manière élégante, avec des messages d’erreur appropriés.

Étape 8 : documenter

Une fois tout en place, vient la documentation. C’est le mode d’emploi qui explique aux autres développeurs le fonctionnement de votre API. Elle influence fortement l’adoption et l’usage de votre API. Assurez-vous qu’elle soit claire, concise et facile à parcourir. Bonnes pratiques :

• Évitez le jargon technique superflu qui peut dérouter les développeurs.
• Organisez la documentation de façon logique et hiérarchique. Utilisez sections, sous-sections et titres pour aider les utilisateurs à trouver rapidement l’information.
• Proposez des exemples interactifs ou un bac à sable (sandbox) pour tester l’API directement depuis la documentation.
• Envisagez des outils comme Swagger ou OpenAPI pour générer une documentation interactive.

API design first vs code first

Pour créer une API, deux approches s’offrent à vous : « design first » ou « code first ».

La stratégie décrite ci-dessus est l’approche « design first », qui consiste à définir les spécifications de l’API (endpoints, formats de données, mécanismes d’authentification, architecture globale) avant d’écrire le code qui les implémentera. L’objectif est d’établir un design clair et réfléchi, conforme aux exigences du système et facile à comprendre et à utiliser.

L’approche « code first » privilégie l’écriture du code avant la définition détaillée des spécifications et de la documentation. Les développeurs ajustent ensuite l’API à partir du retour d’expérience et des tests, le design évoluant au fil du développement.

L’une est-elle meilleure que l’autre ?

On peut dire que « code first » offre de la flexibilité et de la rapidité, favorables au prototypage. Mais elle comporte aussi des défis : sans spécification claire au départ, les risques d’incompréhensions ou d’incohérences entre parties de l’API augmentent. En définitive, le choix dépend des besoins du projet et des préférences de l’équipe.

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En guise de conclusion

La conception d’une API recèle de nombreux aspects techniques. Pensez toutefois à votre API comme à un produit conçu pour résoudre les irritants de vos utilisateurs finaux. Si votre design est guidé par ces besoins, l’adoption n’en sera que plus rapide.

Perfectionnez vos techniques d’ingestion de données via des API avec le cours de DataCamp Streamlined Data Ingestion with pandas. Mettez en pratique des méthodes efficaces de traitement des données.