REST API とは何か、どのように機能するのか – 初心者向けガイド

公開: 2023-11-09

REST API (Representational State Transfer Application Programming Interface) は、システムがインターネット経由で相互に通信できるようにする一連のルールと規約です。これは、ネットワーク化されたアプリケーションの設計に広く使用されているアーキテクチャスタイルです。

REST はクライアント/サーバーモデルに基づいており、Web ブラウザーやモバイルアプリなどのクライアントがサーバーにリクエストを送信し、サーバーがリクエストされたデータで応答するか、特定のアクションを実行します。ここでは、REST API に関連する主要な概念を詳しく説明します。

リソース

REST では、すべてがリソースとみなされ、特定のデータまたはオブジェクトになる可能性があります。たとえば、ブログ投稿、ユーザープロファイル、製品などをリソースにすることができます。

統一リソース識別子

各リソースは、一般に URI として知られる一意の URI (Uniform Resource Identifier) によって識別されます。 URI はサーバー上のリソースのアドレスを表します。

HTTPメソッド

REST API は、HTTP メソッドを使用して、リソースに対して実行されるアクションを定義します。最も一般的に使用される方法は次のとおりです。

GET: このメソッドはリソースの表現を返します。
POST: 新しいリソースを作成します。
PUT: このメソッドは、既存のリソースを更新または置き換えます。
DELETE: リソースを削除します。

表現

リソースは、JSON、XML、HTML などのさまざまな形式で表現できます。クライアントとサーバーは、HTTP ヘッダーを使用した表現形式について合意します。

ステートレス通信

REST API はステートレスです。つまり、クライアントからサーバーへの各リクエストには、リクエストを理解して処理するために必要な情報がすべて含まれている必要があります。サーバーは、リクエスト間でクライアント固有の状態を維持しません。

反応

サーバーはリクエストを受信すると、それを処理して応答を送り返します。通常、応答には、要求の成功または失敗を示すステータスコード (たとえば、成功の場合は 200、見つからない場合は 404)、および要求されたデータまたは関連情報が含まれます。

「REST」と「API」はそれぞれ何を意味しますか?

「REST」はRepresentational State Transferの略です。これは、ネットワーク化されたアプリケーションや Web サービスを設計するためのアーキテクチャスタイルです。

「API」とは、アプリケーションプログラミングインターフェイスの略です。これは、さまざまなソフトウェアプログラムを相互に接続できるようにする一連のルールとプロトコルです。 API は、さまざまなソフトウェアシステムコンポーネントがどのように対話し、データを交換できるかを定義します。

「REST API」を組み合わせると、REST アーキテクチャスタイルの原則に従う API を指します。これは、HTTP (ハイパーテキスト転送プロトコル) を使用してインターネット経由でアクセスできる Web サービスを構築するための一連のルールと規約です。 REST API は、システムがデータを通信および交換するための標準化された方法を、通常は JSON または XML の形式で提供します。

REST APIはどのように機能するのでしょうか?

REST API (Representational State Transfer Application Programming Interface) は、クライアント/サーバーモデルに基づいて動作し、一連の原則と規則に従います。ここでは、REST API がどのように機能するかを段階的に説明します。

1. クライアントがリクエストを送信する

クライアントは Web ブラウザ、モバイルアプリ、またはその他のアプリケーションであり、HTTP リクエストをサーバーに送信することで通信を開始します。リクエストには、目的のリソースの URL (Uniform Resource Locator) と、実行するアクションを示す HTTP メソッド (GET、POST、PUT、DELETE など) が含まれます。

2. サーバーがリクエストを受信します

サーバーはリクエストを受信し、提供された URL と HTTP メソッドに基づいて処理します。サーバーは要求されたリソースを識別し、実行する適切なアクションを決定します。

3. サーバーがリクエストを処理する

HTTP メソッドに応じて、サーバーは要求されたリソースに対して必要なアクションを実行します。例えば：

GET: サーバーは要求されたリソースを取得し、応答としてクライアントに送り返します。
POST: サーバーは、クライアントから送信されたデータに基づいて新しいリソースを作成します。
PUT: サーバーは、クライアントから提供されたデータで既存のリソースを更新または置き換えます。
DELETE: サーバーは、要求されたリソースをシステムから削除します。

4. サーバーが応答を送信する

サーバーはリクエストを処理した後、HTTP レスポンスを生成します。応答には、リクエストの結果を示すステータスコード (成功の場合は 200、見つからなかった場合は 404) が含まれており、リクエストされたデータまたは関連情報が含まれる場合があります。通常、応答は JSON や XML などの形式でクライアントに返されます。

5. クライアントが応答を受信する

HTTP 応答はサーバーによってクライアントに送信されます。ステータスコードを解釈して、リクエストの成功または失敗を判断します。応答にデータが含まれている場合、クライアントは必要に応じてそのデータを抽出して利用できます。

6. クライアントが応答を処理する

クライアントアプリケーションは、受信した応答を処理し、関連情報を抽出し、応答データに基づいて必要なアクションを実行します。これには、ユーザーインターフェイスの更新、データのローカル保存、または API への後続のリクエストのトリガーが含まれる場合があります。

この要求と応答のサイクルは、クライアントとサーバー間の対話ごとに繰り返されます。 REST API はステートレスです。つまり、クライアントからの各リクエストには、サーバーがリクエストを理解して処理するために必要な情報がすべて含まれている必要があります。サーバーは、リクエスト間でクライアント固有の状態を維持しません。

REST API を選択する理由

全体として、REST API を選択すると、シンプルさ、拡張性、相互運用性、および既存の Web 標準との互換性が得られます。これらの要因により、REST は API を構築するための一般的な選択肢となり、幅広いアプリケーションにおける異なるシステム間の効率的な通信と統合が可能になります。

REST API を選択することがアプリケーション開発に有利である理由はいくつかあります。

1. シンプルさと使いやすさ

REST API は比較的シンプルで、開発者にとっても、API を操作するクライアントにとっても理解しやすいものです。標準の HTTP メソッドを使用し、リソースベースのアプローチに従っているため、直感的に操作して学習することができます。

2. スケーラビリティ

REST API はスケーラブルになるように設計されており、多数のクライアントとリクエストを処理できます。これらは、負荷分散やキャッシュなど、基礎となる HTTP プロトコルのスケーラビリティ機能を利用し、API のパフォーマンスと応答性を向上させることができます。

3. 柔軟性と相互運用性

REST API により、異なるシステムやプラットフォーム間の相互運用性が可能になります。これらには、ほとんどのプログラミング言語で利用可能な標準 HTTP ライブラリを使用してアクセスできるため、クライアントはテクノロジースタックに関係なく API を利用できます。これにより、サードパーティサービスとの統合が容易になり、多様なクライアントアプリケーションの開発が可能になります。

4. 無国籍の自然

REST API はステートレスです。つまり、クライアントからの各リクエストには、サーバーが処理するために必要な情報がすべて含まれています。このシンプルさにより、サーバーはリクエスト間でクライアント固有の状態を維持する必要がなくなるため、API のスケーラビリティが向上します。また、耐障害性が向上し、負荷分散が容易になります。

5. 幅広い採用とコミュニティサポート

REST は広く採用されているアーキテクチャスタイルであり、サポートに利用できる開発者の膨大なコミュニティとリソースが存在します。つまり、REST API を操作するために特別に構築された多数のライブラリ、フレームワーク、ツールを見つけることができ、開発タスクをより簡単かつ効率的に行うことができます。

6. Web標準との互換性

REST API は HTTP プロトコル上に構築され、その機能を活用し、その標準に準拠しています。この互換性により、REST API は、キャッシュメカニズム、セキュリティプロトコル (HTTPS)、認証メカニズム (OAuth など) などの既存の Web テクノロジーとシームレスに統合できます。

結論

結論として、REST API は、Web サービスを構築し、システム間の通信を容易にするための標準化されたスケーラブルなアプローチを提供します。 HTTP メソッド、リソースベースの URL、自己記述的な応答の使用など、REST の原則に従うことで、REST API はシンプルさ、柔軟性、相互運用性を実現します。

REST API は言語に依存せず、さまざまなプラットフォームに実装できるため、異なるシステム間の統合と通信が容易になります。これらは広く採用され、サポートされており、大規模なコミュニティが開発用のリソースとツールを提供しています。