API-first

API-first 방식은 인터넷과 디지털 기술 발전과 밀접하게 연결되어 있다. 2000년대 초반에 웹 서비스와 소프트웨어 애플리케이션은 점점 더 복잡해지고, 다양한 플랫폼 및 디바이스 간의 연동이 필수적이 되면서 개발 프로세스와 아키텍처에 새로운 접근 방식이 필요하게 되었다.

API-first 필요성

1. 웹서비스와 REST: 2000년대 초, 웹 서비스가 등장하면서 소프트웨어 컴포넌트들 간의 상호작용을 위한 표준화된 방법이 필요하게 되었다. REST(Representational State Transfer) 아키텍처 스타일의 등장은 이러한 요구를 충족시켰고, 간단하고 표준화된 방법으로 다른 시스템과 통신할 수 있는 API 의 기반이 되었다.
2. 클라우드 컴퓨팅의 부상: 2000년대 중반, 클라우드 컴퓨팅의 부상과 함께 API의 중요성이 더욱 강조되기 시작했으며, AWS(Amazon Web Services)와 같은 클라우드 서비스 제공업체들은 API를 통해 자원을 관리하고 액세스하는 방법을 대중화하기 시작했다. 이러한 변화는 API-first 개발 방식의 중요성을 강조했다.
3. 모바일 혁신: 스마트폰과 모바일 애플리케이션의 대중화는 API-first 접근 방식의 필요성을 더욱 부각시켰다. 모바일 앱 개발자들은 다양한 백엔드 시스템과 서비스에 연결해야 했으며, 이를 위해 효율적이고 확장가능한 API가 필수적이었다.
4. 마이크로서비스 아키텍처 채택: 최근 몇년 동안, 마이크로서비스 아키텍처가 소프트웨어 개발의 주요 패러다임으로 자리잡았다. 이 아키텍처는 작고 독립적으로 배포 가능한 서비스로 애플리케이션을 구성하는 방식이다. 마이크로서비스는 각각이 독립적인 API를 통해 통신하므로, API-first 개발 방식이 자연스럽게 중요해졌다.
5. 디지털 트랜스포메이션: 기업들이 디지털 변환을 추구하면서, API-first 접근 방식은 기업이 빠르게 혁신하고 시장의 변화에 적응할 수 있게 하는 핵심 요소로 인식되었다. API를 통해 파트너와 고객에게 서비스를 제공하고, 새로운 비즈니스 모델을 탐색할 수 있게 되었다.

API-first 개발 방식은 이와 같이 다양한 기술 변화와 시장의 요구에 따라 발전해왔다. 오늘날 이 방식은 모던 소프트웨어 개발의 핵심 원칙 중 하나로 널리 인정받고 있다.

API-first 접근 방식의 핵심은, 개발의 초기 단계에서부터 API 설계를 중심으로 생각하고 이를 기반으로 시스템의 다른 부분을 개발하는 것이다. 이러한 접근 방식은 다음과 같은 여러 장점을 제공합니다.

API-first 접근 방식의 이점

1. 개발 효율성 향상: API를 먼저 정의함으로써, 프론트엔드와 백엔드 개발 팀이 동시에 작업 진행을 할 수 있다. 이는 개발 과정을 병렬화하고 프로젝트의 전체 개발 시간을 단축시킨다.
2. 통합 용이성: 잘 정의된 API는 다른 시스템이나 서비스와의 통합을 용이하게 한다. 이는 제품이나 서비스가 다양한 플랫폼이나 애플리케이션과 연동될 필요가 있을 때 특히 중요하다.
3. 유연성과 확장성: API-first 접근 방식은 시스템의 유연성과 확장성을 향상시킨다. API를 통해 서비스의 내부 구현 변경이 외부 시스템에 미치는 영향을 최소화하면서 새로운 기능을 추가하거나 시스템을 확장할 수 있다.
4. 보다 나은 API 문서화: API-first 개발은 API의 명확한 문서화를 필수로 한다. 이는 개발자가 API를 쉽게 이해하고 사용할 수 있도록 돕고, API의 사용성을 향상시킨다.
5. 보안 강화: API를 설계 단계에서부터 중심에 두면, 보안 고려 사항을 초기부터 통합할 수 있다. 이는 시스템의 전반적인 보안 수준을 향상시킬 수 있다.

API-first 방식을 채택할 때는 API 설계에 충분한 시간과 자원을 할당하고, 설계한 API가 명확하고 일관된 가이드라인을 따르는지 확인하는 것이 중요하다. 또한, API의 버전 관리, 사용자 인증 및 권한 부여 등의 중요한 측면도 고려해야 한다.

API-first 접근 방식은 여러 면에서 현대 소프트웨어 개발에 큰 이점을 제공하지만, 몇 가지 단점과 고려해야 할 점들도 있다. 이러한 단점을 이해하는 것은 아키텍처를 설계하고 결정을 내릴 때 중요하다.

API-first 접근 방식의 고려 사항

1. 초기 개발 비용 증가: API를 먼저 설계하는 것은 초기 개발 단계에서 추가적인 시간과 노력을 요구할 수 있다. 잘 정의된 API를 설계하고 문서화하는 과정은 팀에게 상당한 노력을 요구하며, 이는 프로젝트의 초기 단계에서 비용이 증가할 수 있음을 의미한다.
2. 복잡성 관리: API-first 접근 방식은 시스템 간의 상호 작용을 촉진하지만, 여러 API를 관리하게 되면서 시스템의 전반적인 복잡성이 증가할 수 있다. API 간의 종속성 관리, 버전 관리, 및 호환성 유지가 중요한 해결 과제가 된다.
3. 과도한 추상화와 유연성 손실: API를 통해 시스템의 기능을 추상화하고 일반화하는 과정에서, 특정 기능이나 성능 최적화를 위한 유연성이 제한될 수 있다. 특히 고도로 특화된 시스템을 개발할 경우, API-first 접근 방식이 오히려 제약으로 작용할 수 있다.
4. 통합 테스트의 복잡성: API를 통해 서비스와 컴포넌트가 분리되어 개발되면, 전체 시스템의 통합 테스트가 더 복잡해질 수 있다. 모든 API가 올바르게 작동하고 서로 올바르게 통신하는지 확인하기 위해, 신중한 테스트 계획과 추가적인 테스트 자원이 필요하다.
5. 성능 고려사항: API 호출에는 네트워크 지연과 같은 추가적인 오버헤드가 발생할 수 있다. 특히 높은 성능을 요구하는 애플리케이션에서는 이러한 지연이 문제가 될 수 있으며, 성능 최적화가 중요한 고려사항이 된다.
6. 보안 및 데이터 프라이버시: API를 통해 데이터와 기능에 대한 접근을 제공하는 것은 보안 측면에서 추가적인 위험 요소를 도입한다. API 보안, 인증 및 권한 부여 메커니즘에 대한 신중한 계획과 구현이 필요하며, 데이터 프라이버시 규정을 준수하는 것도 중요하다.

이러한 단점에도 불구하고, 많은 조직과 프로젝트에서 API-first 접근 방식이 제공하는 이점이 이러한 단점들을 상쇄한다고 판단하고 있다. 중요한 것은 이러한 잠재적인 단점을 사전에 인식하고 적절히 관리하는 것이다.

API-first 개발 방식을 적용할 때, 여러 방식을 사용하여 설계와 구현을 효율적으로 만들 수 있다. 이러한 방식들은 API의 유지 관리, 확장성, 보안, 그리고 다양한 클라이언트 애플리케이션과의 통합을 용이하게 한다. 다음은 API-first 개발에 적합한 몇 가지 방식들이다.

API-first 개발 방식

1. RESTful API: Representational State Transfer(REST)는 웹 API 설계를 위한 가장 널리 사용되는 아키텍처 스타일 중 하나이다. RESTful API는 HTTP 프로토콜의 원칙을 사용하여 리소스에 대한 CRUD(Create, Read, Update, Delete) 작업을 수행한다. 이 방식은 간단하고 이해하기 쉬우며, 웹 기반 애플리케이션과의 통합에 적합하다.
2. GraphQL: REST와 대비되는 GraphQL은 클라이언트가 필요한 데이터의 정확한 구조를 요청할 수 있게 해주는 쿼리 언어이다. 이를 통해 데이터 오버페칭과 언더페칭 문제를 해결할 수 있으며, 클라이언트와 서버 간의 효율적인 데이터 교환을 가능하게 한다.
3. 마이크로서비스 아키텍처: 작고 독립적으로 배포 가능한 서비스 집합으로 애플리케이션을 구성한다. 각 마이크로서비스는 자체 API를 통해 통신하며, 이는 시스템의 확장성, 유연성 및 유지 보수성을 향상시킨다.
4. API 게이트웨이: API 게이트웨이 방식은 클라이언트 요청을 적절한 서비스로 라우팅하고, 복잡한 마이크로서비스 아키텍처에서 단일 진입점을 제공한다. 이는 보안, 모니터링, 로드 밸런싱과 같은 공통 기능을 중앙에서 관리할 수 있게 해준다.
5. 웹훅(Webhooks): 웹훅은 이벤트 기반의 통신을 가능하게 하는 방식으로, 특정 이벤트가 발생했을 때 사전 정의된 HTTP 콜백을 실행한다. 이는 실시간 정보 업데이트나 서드파티 서비스와의 통합에 유용하다.
6. 버전 관리: API 변경 관리를 위한 패턴으로, API 버전을 명시적으로 관리하여 API의 변경이 기존 클라이언트에 미치는 영향을 최소화한다. 이는 URL 경로, 헤더, 혹은 파라미터를 통해 구현될 수 있다.
7. 서비스 디스커버리: 마이크로서비스 환경에서 서비스 디스커버리 패턴을 사용하여 각 서비스의 위치와 상태 정보를 자동으로 찾을 수 있다. 이는 서비스 간의 동적인 통신을 가능하게 하며, 시스템의 확장성과 유연성을 향상시킨다.

API-first 원칙을 디자인 패턴에 적용하는 것은 직접적인 매핑이 존재하지 않을 수 있으나, 여러 GoF 패턴들이 API 설계와 개발 과정에서 유용하게 활용될 수 있다. GoF 디자인 패턴은 소프트웨어 설계에서 발생할 수 있는 일반적인 문제들을 해결하기 위한 방법을 제공한다. API-first 개발에 적용할 수 있는 몇 가지 GoF 패턴들은 아래와 같다.

API-first 를 적용 가능한 디자인 패턴

1. 파사드(Facade) 패턴: 파사드 패턴은 복잡한 서브시스템의 인터페이스를 단순화하는 데 사용된다. API-first 접근에서, 파사드 패턴은 다수의 내부 시스템이나 복잡한 로직을 숨기고, 외부 클라이언트에게는 간단하고 명확한 API 인터페이스를 제공할 수 있다. 이는 클라이언트 개발자가 시스템을 더 쉽게 이해하고 사용할 수 있게 한다.
2. 어댑터(Adapter) 패턴: 어댑터 패턴은 호환되지 않는 인터페이스 사이의 중간 계층 역할을 하여, 함께 작동하지 않는 인터페이스를 연결한다. API 개발에서, 이 패턴은 다양한 클라이언트 요구사항을 충족시키기 위해, 기존 API 인터페이스를 변경하지 않고도 새로운 인터페이스를 제공할 수 있게 해준다.
3. 전략(Strategy) 패턴: 전략 패턴은 알고리즘 덩어리들을 정의하고, 각각을 캡슐화하여 교체가 가능하게 만든다. API 설계에서, 이 패턴은 클라이언트 요청을 처리하기 위한 다양한 전략(예: 인증 방식, 데이터 포맷팅 등)을 쉽게 교체하거나 추가할 수 있는 유연성을 제공한다.
4. 옵저버(Observer) 패턴: 옵저버 패턴은 객체의 상태 변화를 관찰하는 관찰자들에게 자동으로 알림을 보내는 방식이다. API에서, 이 패턴은 웹훅과 같은 기능을 구현할 때 유용하며, 특정 이벤트나 데이터의 변경이 발생했을 때 클라이언트나 다른 서비스에 자동으로 알림을 보낼 수 있게 한다.
5. 프록시(Proxy) 패턴: 프록시 패턴은 다른 객체에 대한 접근을 제어하기 위해 대리자 또는 자리표시자 역할을 하는 객체를 제공한다. API 보안에서 프록시 패턴은 요청을 필터링하고, 인증 및 권한 부여 과정을 중계하는 API 게이트웨이 역할을 할 수 있다.

API-first 접근 방식을 아키텍처 패턴에 적용할 때, 특정 패턴들이 API 중심의 설계와 개발을 효과적으로 지원하며, 이러한 패턴들은 시스템의 확장성, 유지보수성, 그리고 다른 시스템과의 통합 능력을 강화한다. 

API-first 적용 가능한 아키텍처 패턴

1. 마이크로서비스 아키텍처: 아마도 API-first 디자인에 가장 적합한 패턴 중 하나이다. 마이크로서비스 아키텍처는 애플리케이션을 작고, 독립적으로 배포 가능한 서비스의 모음으로 구성한다. 각 서비스는 독립적인 API를 통해 통신하며, 이 접근 방식은 서비스의 확장성, 유연성 및 재사용성을 크게 향상시킨다.
2. 서비스 지향 아키텍처(SOA): SOA는 애플리케이션 구성 요소를 재사용 가능한 서비스로 설계하는 방식이다. 이 서비스들은 네트워크를 통해 서로 통신하며, API-first 접근 방식을 사용하여 이러한 서비스를 더욱 효율적으로 설계하고 구현할 수 있다. SOA는 마이크로서비스보다는 좀 더 추상적이고 광범위한 접근 방식이다.
3. API 게이트웨이: API-first 아키텍처에서 API 게이트웨이 패턴은 중앙 집중식 접근 포인트를 제공하여 여러 마이크로서비스로의 라우팅, 요청 집계, 크로스 컷팅 관심사의 처리(인증, 로깅, SSL 종료 등)를 담당한다. 이 패턴은 복잡한 시스템에서 API 관리를 단순화하고 보안을 강화한다.
4. 백엔드 포 프론트엔드(BFF): BFF 패턴은 각 클라이언트 유형(예: 모바일, 웹, 데스크톱)에 대해 맞춤화된 백엔드 서비스를 제공한다. 이는 API-first 접근 방식에서 클라이언트별 요구 사항을 효과적으로 충족시킬 수 있는 방법으로, 각 클라이언트의 인터페이스 요구 사항에 맞게 최적화된 API를 제공한다.
5. 이벤트 기반 아키텍처: 이벤트 기반 아키텍처는 시스템 컴포넌트가 이벤트를 발행하고, 다른 컴포넌트가 이러한 이벤트를 구독하는 방식으로 작동한다. API-first 접근 방식과 결합될 때, 이 아키텍처는 시스템의 비동기 통신과 탈중앙화를 촉진하여, 확장성과 유연성을 높일 수 있다.

이 아키텍처 패턴들은 API-first 설계 원칙과 잘 어울리며, 각각의 패턴은 특정 요구 사항과 상황에 따라 선택되어야 한다. 예를 들어, 신속한 개발과 독립적인 서비스 배포가 중요한 경우 마이크로서비스 아키텍처가 이상적일 수 있으며, 특정 클라이언트의 요구를 충족시키기 위해서는 BFF 패턴이 적합할 수 있다. 선택된 패턴은 프로젝트의 목표, 팀의 경험, 그리고 기술 스택 등 여러 요소를 고려하여 결정되어야 한다.

API-first 접근 방식을 CI/CD(지속적 통합/지속적 배포) 파이프라인에 통합하는 것은 효율적인 개발 프로세스를 구축하고, 빠른 피드백 반복을 통해 품질을 개선하는 데 중요하다. 

CI/CD에 적용하는 API-first

1. 자동화된 API 문서 생성: API 설계가 시작점이 되므로, API 설계 도구를 사용하여 API 문서를 자동으로 생성하고 유지 보수한다. OpenAPI(Swagger)와 같은 도구는 API 변경 사항이 자동으로 문서에 반영되도록 한다. 이 문서는 API의 소비자와 개발자 모두에게 유용한 자원이 된다.
2. API 목업과 모킹 서비스 사용: 개발 초기 단계에서 API의 실제 구현 전에 API의 행동을 시뮬레이션하는 목업 또는 모킹 서비스를 사용한다. 이를 통해 프론트엔드와 백엔드 개발 팀이 병렬로 작업을 진행할 수 있으며, CI/CD 파이프라인에서 초기 통합 테스트를 용이하게 한다.
3. 자동화된 테스트 전략 구현: API-first 접근 방식에서는 API 계약 테스트, 단위 테스트, 통합 테스트 및 엔드투엔드 테스트를 자동화하여 CI/CD 파이프라인의 일부로 만든다. 이러한 테스트는 API의 안정성과 성능을 보장하며, 변경 사항이 도입될 때마다 자동으로 실행된다.
4. API 계약 테스트 활용: API 계약 테스트는 API의 요청과 응답이 사전에 정의된 계약(예: OpenAPI 명세)을 준수하는지 확인한다. 이는 API의 변경 사항이 계약을 위반하지 않도록 보장하며, API 소비자와 제공자 간의 호환성을 유지한다.
5. 지속적인 모니터링과 로깅: API를 통해 시스템의 다양한 컴포넌트가 통신하므로, CI/CD 파이프라인에 지속적인 모니터링과 로깅을 통합한다. 이는 시스템의 성능을 추적하고, 잠재적인 문제를 신속하게 식별하는 데 도움이 된다.
6. 블루/그린 배포 또는 카나리 배포: API 변경 사항을 안전하게 배포하기 위해 블루/그린 배포 또는 카나리 배포와 같은 전략을 적용한다. 이는 새로운 버전의 API를 점진적으로 배포하여 리스크를 최소화하고, 문제 발생 시 신속하게 롤백할 수 있게 한다.
7. API 버전 관리: API 변경 사항을 관리하는 프로세스를 CI/CD 파이프라인에 통합한다. 새로운 버전의 API를 도입할 때는 이전 버전과의 호환성을 유지하고, 소비자에게 충분한 전환 기간을 제공한다.