API Design for Software Architects নিয়ে বিস্তারিত আলোচনা করবো, এবং পাশাপাশি RPC ও REST API কীভাবে কাজ করে, উদাহরণসহ দেখাবো। আমি চেষ্টা করব এটি এমনভাবে বোঝাতে যাতে একজন সফটওয়্যার আর্কিটেক্ট বা ডেভেলপার সহজে বুঝতে পারে।

১. API Design for Software Architects

🔹 API (Application Programming Interface) কী?

API হলো একটি ইন্টারফেস যা দুইটি সফটওয়্যার সিস্টেমকে যোগাযোগের সুযোগ দেয়।

• এটি ব্যবহার করে এক সিস্টেম অন্য সিস্টেমের ফাংশন, ডেটা বা সার্ভিস কল করতে পারে।

Software Architect-এর জন্য API Design-এর গুরুত্ব:

1. সিস্টেমের modularity বজায় থাকে।

2. নতুন সার্ভিস বা ক্লায়েন্ট সহজে সংযুক্ত করা যায়।

3. Future scalability ও maintainability সহজ হয়।

4. Security ও error handling centrally managed করা যায়।

🔹 API Design Principles

একজন Software Architect যখন API ডিজাইন করেন, তিনি মূলত কয়েকটি বিষয় খেয়াল রাখেন:

১️⃣ Consistency (সঙ্গতি)

• সব endpoints একই ধরনের naming convention এবং structure অনুসরণ করবে।

• উদাহরণ:

GET /users → সব ইউজার দেখাবে
GET /users/{id} → নির্দিষ্ট ইউজার দেখাবে
POST /users → নতুন ইউজার যোগ করবে

২️⃣ Simplicity (সহজ ব্যবহার)

• API সহজ, পরিষ্কার এবং predictable হবে।

• কম শব্দে অর্থ বুঝে যাওয়া সহজ হবে।

৩️⃣ Statelessness

• কোনো request তার আগের request-এর উপর নির্ভর করবে না।

• REST API-তে এটা প্রযোজ্য।

৪️⃣ Versioning

• নতুন ফিচার যুক্ত করলে পুরাতন ক্লায়েন্টের জন্য backward compatibility রাখতে হবে।

• উদাহরণ:

GET /v1/users
GET /v2/users

৫️⃣ Error Handling

• standardized error codes ব্যবহার করা।

• উদাহরণ:

404 → Resource not found
400 → Bad request
500 → Server error

৬️⃣ Security

• Authentication ও Authorization নিশ্চিত করা।

• Token-based (JWT), OAuth 2.0 ইত্যাদি ব্যবহার করা।

২. RPC (Remote Procedure Call)

🔹 সংজ্ঞা:

RPC হলো এমন একটি API communication method যেখানে একটি সিস্টেম সরাসরি অন্য সিস্টেমের ফাংশন কল করে।

• এটি function-call-এর মত আচরণ করে।

🔹 উদাহরণ:

ধরা যাক, আপনি একটি Payment Service-এর RPC ব্যবহার করছেন।

• Client থেকে server-এ ফাংশন কল করা হচ্ছে:

payment_id = PaymentService.makePayment(user_id, amount)

• এখানে Client মনে করে এটি স্থানীয় ফাংশন, কিন্তু আসলে এটি remote server-এ চলছে।

🔹 RPC বৈশিষ্ট্য:

• Fast এবং compact communication

• Mostly tightly-coupled system

• Protocol examples: gRPC, XML-RPC, JSON-RPC

🔹 Pros & Cons

৩. REST API (Representational State Transfer)

🔹 সংজ্ঞা:

REST হলো architectural style যা HTTP ব্যবহার করে resources manage করে।

• Stateless, cacheable, layered system।

• Resource-oriented approach (URI/URL ব্যবহার করে)।

🔹 উদাহরণ:

ধরা যাক, E-Commerce Product Service:

🔹 REST বৈশিষ্ট্য:

1. Stateless: প্রতিটি request self-contained

2. Cacheable: GET request cache করা যায়

3. Layered: Client সরাসরি server-এ call করবে না, proxy/load balancer থাকতে পারে

4. Uniform Interface: standardized methods & media types (JSON, XML)

৪. RPC vs REST

৫. Software Architect-এর জন্য Best Practices

1. Internal vs External API:

   • Internal: RPC (Performance-oriented, tightly-coupled)

   • External: REST (Standardized, loosely-coupled)

2. Versioning:

   • সব public API তে versioning থাকা উচিত।

3. Error & Exception Handling:

   • Consistent error codes ও messages ব্যবহার করুন।

4. Security:

   • OAuth 2.0, JWT, API Gateway authentication।

5. Documentation:

   • Swagger/OpenAPI ব্যবহার করে API document করুন।

6. Monitoring & Metrics:

   • API latency, error rate, throughput monitor করুন।

৬. উদাহরণ ও ম্যাথ (Math)

ধরা যাক, আপনার একটি REST API আছে যা 1000 requests/sec handle করতে হবে।

• Avg response time per request = 50ms

• Throughput = 1000 req/sec

• Total CPU load per server = 70%

আপনি চাইলে scalable architecture করতে পারেন:

• Horizontal scaling: 2 servers → capacity = 2000 req/sec

• Vertical scaling: High CPU server → response time কমানো

RPC ব্যবহার করলে:

• gRPC binary protocol → latency = 5ms per request

• Throughput = 5000 req/sec per server

অর্থাৎ, RPC বেশি performance-oriented, REST বেশি standardized & loosely-coupled।