As aplicações modernas armazenam muitos dados, mas os bancos de dados continuam a ser o fonte primária de dados que esses aplicativos precisam para funcionar. É aqui que entram as APIs de banco de dados, facilitando a recuperação e manipulação de dados por aplicativos e serviços. A maior vantagem de uma API de banco de dados é que ela elimina a dependência das operações de banco de dados de métodos proprietários e fornece uma interface unificada, agilizando as operações de dados.
Aqui está tudo o que você precisa saber sobre APIs de banco de dados:
O que é uma API de banco de dados?
Uma API de banco de dados compreende ferramentas e protocolos que permitem que os aplicativos interajam com um sistema de gerenciamento de banco de dados (SGBD). Enquanto APIs atuam como intermediários entre aplicativos ou componentes de software, as APIs de banco de dados fazem a ligação específica entre aplicativos e SGBDs. APIs de banco de dados são usadas principalmente para extrair dados e ajudar a realizar operações CRUD (Criar, Ler, Atualizar, Excluir) ou enviar consultas.
Por que as APIs de banco de dados são usadas?
Existem três razões principais para usar a API de banco de dados:
1. Segurança
As APIs de banco de dados apresentam recursos de segurança integrados com granularidades variadas, como autenticação, criptografia e controle de acesso. Esses recursos melhoram a segurança do seu banco de dados e evitam acesso não autorizado, violações de dados e abuso.
2. Interoperabilidade
As APIs de banco de dados fornecem a vários aplicativos e sistemas meios padronizados de interação com um banco de dados. Esta interoperabilidade é necessária quando múltiplas aplicações requerem acesso aos mesmos dados.
3. Eficiência
A consulta manual e a recuperação de dados de um banco de dados requerem conhecimento de SQL, do esquema do banco de dados e da construção da consulta.
Em comparação, as APIs de banco de dados apresentam endpoints predefinidos para consulta e recuperação de dados e usam abstração para reduzir bastante a complexidade desses processos. Recursos como cache de dados ajudam a diminuir a latência para chamadas de API.
4. Abstração
A abstração das APIs de banco de dados permite que os desenvolvedores trabalhem com um banco de dados sem precisar entender as minúcias de suas funções. Dessa forma, os desenvolvedores se beneficiam de uma forma mais simples Desenvolvimento de API processo. Eles podem se concentrar no aplicativo que estão desenvolvendo, em vez de no gerenciamento de banco de dados.
5. Consistência
As APIs de banco de dados fornecem métodos uniformes para acessar e manipular dados, o que garante consistência nas interações de um aplicativo com o banco de dados. A consistência tem várias facetas, como pode ser visto abaixo:
Tipos de APIs de banco de dados e seus exemplos
As APIs de banco de dados são categorizadas com base na abordagem, estrutura ou padrão que usam para interagir com um banco de dados. Três categorias proeminentes são:
1. APIs de banco de dados direto
As APIs diretas de banco de dados se comunicam diretamente com um banco de dados, normalmente usando SQL. Exemplos incluem:
- Conectividade de banco de dados aberto da Microsoft (ODBC)
O Open Database Connectivity (ODBC) da Microsoft foi especialmente projetado para armazenamentos de dados relacionais e é escrito na linguagem de programação C. É independente de idioma (permite a comunicação aplicativo-banco de dados independentemente do idioma) e independente de SGBD (permite que aplicativos acessem dados de diferentes SGBDs).
- Conectividade de banco de dados Java (JDBC)
Java Database Connectivity (JDBC) é independente de banco de dados, mas foi projetada especificamente para aplicativos que usam a linguagem de programação Java.
- Banco de dados de vinculação e incorporação de objetos da Microsoft (OLE-DB)
OLE-DB permite acesso uniforme a dados de diversas fontes. Ele usa um conjunto de interfaces implementadas usando o Modelo de Objeto Componente e oferece suporte a bancos de dados não relacionais.
2. APIs de mapeamento objeto-relacional (ORM)
APIs ORM aplicam abstração baseada em objetos nas interações de banco de dados. Exemplos incluem:
Hibernate é uma estrutura ORM para Java que mapeia classes Java para tabelas de banco de dados, permitindo operação CRUD sem consultas SQL.
A estrutura de entidade usa objetos .NET para criar camadas de acesso a dados para vários bancos de dados locais e em nuvem.
Django ORM faz parte da estrutura web Django de código aberto baseada em Python e permite que os desenvolvedores interajam com bancos de dados usando código Python.
3. APIs RESTful e GraphQL
APIs nesta categoria usam protocolos web — geralmente HTTP — para interações de banco de dados e muitas vezes abstraem a camada de banco de dados para criar uma interface mais flexível.
- APIs RESTful: REST api vocêEsses métodos HTTP padrão para operações CRUD.
- APIs do GraphQL: Essas APIs são organizadas usando entidades e campos em vez de terminais. Diferente APIs RESTful, as APIs GraphQL buscam os dados necessários de um aplicativo em uma única solicitação para aumentar a eficiência.
Principais recursos de APIs de banco de dados
1. Gerenciamento de conexão
As APIs de banco de dados podem gerenciar a criação e configuração de conexões com um banco de dados. Algumas APIs de banco de dados possuem um recurso de 'pooling de conexões' que economiza recursos e melhora o desempenho criando e reutilizando um pool de conexões em vez de configurar uma nova conexão para cada solicitação.
As APIs de banco de dados também lidam com a limpeza de conexões, que envolve o fechamento seguro das conexões após o uso para minimizar o desperdício de recursos e problemas de aplicativos. A limpeza da conexão aumenta a eficiência e proporciona uma experiência de usuário mais tranquila.
2. Execução de Consulta
As APIs de banco de dados simplificam a consulta SQL e a execução de comandos. Os aplicativos podem enviar consultas SQL brutas diretamente ao banco de dados, e as APIs do banco de dados oferecem métodos específicos para executá-las.
Aqui estão alguns métodos para executar comandos comuns:
- Executar para DML: Para executar instruções INSERT, UPDATE e DELETE.
- Executar para DDL: Para executar comandos de modificação de esquema como CREATE TABLE.
- Executar para SELECT: Combinado com 'buscar'ou'buscar' para recuperar resultados.
3. Mapeamento de dados
Os recursos ORM em muitas APIs de banco de dados mapeiam tabelas de banco de dados para objetos de aplicativo. Os desenvolvedores podem aproveitar essa abstração e usar construções de programação de alto nível em vez de SQL bruto para interagir com o banco de dados.
4. Otimização de desempenho
O cache armazena dados acessados com frequência na memória. Isso evita que uma API tenha que acessar repetidamente um banco de dados para buscar os mesmos dados. Também leva a respostas mais rápidas e reduz a carga do banco de dados.
5. Gerenciamento de esquema
Às vezes, as APIs de banco de dados podem apresentar ferramentas integradas para gerenciar alterações de esquema. Essas ferramentas podem simplificar o processo de modificação do esquema do banco de dados com a evolução dos requisitos do aplicativo.
Muitas APIs de banco de dados também oferecem suporte para migrações (alterações de versão no esquema do banco de dados). Usando migrações, você pode manter as alterações do banco de dados consistentes em ambientes variados. Manter essas alterações consistentes reduz a duplicação e a redundância de dados e melhora a precisão e a qualidade dos dados.
APIs de banco de dados fornecidas pelo fornecedor versus APIs de banco de dados personalizadas
As APIs de banco de dados fornecidas pelo fornecedor são desenvolvidas pelos próprios fornecedores de banco de dados. Sua experiência e conhecimento garantem que essas APIs funcionem perfeitamente com seus respectivos sistemas de banco de dados, de forma semelhante à forma como os pacotes de software são projetados para funcionarem juntos.
Além da compatibilidade, essas APIs de banco de dados também contam com suporte oficial (incluindo atualizações, solução de problemas e suporte técnico) do fornecedor e são otimizadas para desempenho e eficiência.
Exemplos de APIs de banco de dados fornecidas pelo fornecedor: ADO.NET da Microsoft, Oracle Call Interface (OCI) da Oracle e os drivers oficiais fornecidos pelo MongoDB.
Por outro lado, APIs de banco de dados personalizadas são desenvolvidas internamente – geralmente para atender a requisitos organizacionais ou aplicativos específicos. Essa abordagem é muito flexível em design e funcionalidade.
Como essas APIs de banco de dados são criadas do zero, os proprietários de empresas podem colaborar com os desenvolvedores na personalização. Eles podem incluir recursos que as APIs fornecidas pelo fornecedor não possuem e direcionar requisitos específicos de segurança, organizacionais ou operacionais.
A organização é responsável por atualizar e manter essas APIs de banco de dados, o que pode exigir pessoal dedicado e recursos significativos.
No entanto, APIs de banco de dados personalizadas podem ser facilmente integradas aos sistemas e processos organizacionais existentes. Isso minimiza interrupções e tempo de inatividade, uma vez que as APIs são construídas tendo em mente os sistemas atuais.
Exemplos de APIs de banco de dados personalizadas: APIs RESTful (Representational State Transfer) personalizadas, camadas ORM personalizadas e bibliotecas de banco de dados de código aberto, como SQLAlchemy.
Os benefícios de usar (e construir) APIs de banco de dados
Melhor desenvolvimento e produtividade
As APIs dão aos desenvolvedores a liberdade de trabalhar com a estrutura, a linguagem ou a pilha de tecnologia de sua escolha. Como os desenvolvedores não precisam lidar com as minúcias das interações com o banco de dados, eles podem se concentrar em escrever e refinar a lógica do aplicativo. Isso aumenta sua produtividade e leva a resultados mais rápidos.
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APIs de banco de dados escaláveis impactam diretamente a escalabilidade de seus respectivos aplicativos. Eles ajudam um banco de dados a acompanhar as demandas crescentes, gerenciando conexões com eficiência, evitando gargalos e mantendo a confiabilidade, implementando princípios como:
- Limitação de taxa de API: A limitação de taxa restringe o número de solicitações do usuário dentro de um determinado período. Isso elimina possíveis sobrecargas e mantém a API estável mesmo durante períodos de atividade intensa.
- Acoplamento solto: O princípio do acoplamento flexível minimiza o número de dependências durante uma interação entre os componentes da API. Como resultado, certas peças podem sofrer redimensionamento ou modificação sem qualquer impacto importante em outras.
- Uso eficiente do banco de dados: A indexação adequada e a otimização de consultas podem ajudar a otimizar as interações API-banco de dados para um desempenho consistente. Essas práticas podem manter a eficiência operacional mesmo quando um aplicativo é dimensionado.
Reutilização
Depois de ter um API bem projetada, você pode reutilizar sua funcionalidade em vários aplicativos para economizar tempo e recursos.
Por exemplo, considere uma API de banco de dados interno que conecta o banco de dados central de funcionários de uma organização ao seu Sistema de Gerenciamento de Funcionários (EMS). Esta API pode ser usada para integração de funcionários, com tarefas como criação ou atualização de registros de funcionários.
A mesma API pode encontrar usos secundários e até terciários no processamento de folha de pagamento (recuperação e atualização de informações salariais, geração de comprovantes de pagamento) ou gerenciamento de regalias e benefícios (atualização de elegibilidade e uso, processamento de solicitações).
Quais são os desafios e limitações do uso (e construção) de APIs de banco de dados?
Alguns dos aspectos mais complicados do uso da API de banco de dados incluem:
Maior complexidade
Nas organizações que optam por APIs de banco de dados sob medida, os proprietários de negócios e as equipes relevantes devem trabalhar em estreita colaboração com os desenvolvedores e ter um conhecimento profundo das demandas do banco de dados e dos aplicativos. Essa maior complexidade pode prolongar o desenvolvimento e aumentar os custos.
Manutenção Frequente
As APIs de banco de dados precisam de manutenção frequente para mantê-las em funcionamento. Além de garantir o bom funcionamento, esses esforços de manutenção também servem para depurar o banco de dados, incorporar novos recursos e manter a API compatível com as atualizações do sistema. Embora essa manutenção seja necessária, também pode exigir tempo e esforço consideráveis.
Desafios de compatibilidade
É menos provável que surjam problemas de compatibilidade em APIs de banco de dados personalizadas, uma vez que são feitas tendo em mente os sistemas e a infraestrutura existentes.
No entanto, APIs de banco de dados criadas por fornecedores podem encontrar falhas, e os aplicativos que funcionam com vários sistemas de banco de dados são mais vulneráveis a elas. Esses problemas de compatibilidade podem ocorrer devido a recursos específicos do banco de dados ou a tipos de dados variados.
Melhores práticas para construir e usar APIs de banco de dados
1. Design intuitivo
Quanto mais simples for o design da API, mais fácil será usá-la. Quais recursos são necessários e quais são estranhos variam de uma API para outra, mas muitos destes últimos podem sobrecarregar a interface e prejudicar a experiência do usuário.
2. Priorizando a segurança
Construir protocolos abrangentes de autorização e autenticação na API é uma ótima abordagem para aumentar a segurança. Você também deve criptografar os dados em trânsito e em repouso. Por último, configure auditorias periódicas para encontrar e abordar proativamente os riscos de segurança na API.
3. Manutenção da documentação
Crie e mantenha completo Documentação da API, abordando detalhadamente os métodos da API, discutindo procedimentos de tratamento de erros e fornecendo exemplos de uso. A documentação abrangente e bem estruturada é um recurso inestimável que ajuda os desenvolvedores a entender as APIs e a usá-las corretamente.
4. Testes Extensos
Teste a API minuciosamente para verificar sua funcionalidade e eficiência sob diferentes condições operacionais. Extensos testes de pré-implantação podem revelar possíveis problemas para você resolver. Diferentes tipos de testes visam áreas diferentes. Alguns exemplos incluem:
5. Controle de versão
A implementação do controle de versão facilita o gerenciamento de quaisquer alterações na API do banco de dados. O controle de versão também contribui para a compatibilidade com versões anteriores – os desenvolvedores podem trabalhar em versões mais recentes de uma API enquanto ainda usam versões mais antigas para manter os aplicativos atuais intactos.
Usando ferramentas sem código para construir APIs de banco de dados
As ferramentas sem código são uma alternativa acessível e mais rápida aos métodos convencionais baseados em código para a construção de APIs de banco de dados. Essas ferramentas oferecem uma interface visual de arrastar e soltar com modelos pré-construídos para casos de uso comuns. Eles também apresentam integrações fáceis com diferentes ferramentas e serviços e outras APIs para maior funcionalidade.
Você pode usar ferramentas sem código para gerar automaticamente endpoints de API RESTful ou criar endpoints personalizados sem codificação.
Astera Ajuda a construir APIs de banco de dados
Ao usar APIs de banco de dados, você não precisa consultar manualmente um banco de dados para acessar ou recuperar informações pertinentes. Eles oferecem uma maneira mais fácil e rápida de trabalhar com bancos de dados em comparação com métodos manuais — tornando-os úteis para qualquer empresa que queira integrar dados em seus processos.
Asteraconstrutor e designer de API sem código, Astera Gerenciamento de API, permite que sua organização crie APIs de banco de dados personalizadas que você pode reutilizar e reaproveitar conforme necessário. Você também pode gerar endpoints da API CRUD automaticamente, conforme explicado no vídeo abaixo:
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autores:
- Usman Hasan Khan