¿Cómo funcionan los parámetros en las APIs REST limpias con ASP.NET Core?

El manejo de parámetros en las APIs REST limpias es un tema fundamental para el desarrollo eficiente y seguro de aplicaciones web. A medida que avanzamos en la construcción de estas interfaces, debemos tener en cuenta cómo se gestionan los parámetros, ya sean provenientes de la ruta, el cuerpo de la solicitud, los encabezados o las cadenas de consulta. ASP.NET Core, en particular, ofrece una forma de manejar estos parámetros de manera sencilla y flexible a través de una técnica conocida como parameter binding. Este proceso permite vincular los datos de la solicitud a los parámetros del controlador de forma automática, lo que facilita la integración de la lógica de negocio con las solicitudes HTTP.

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app.MapPut("/Addresses/{addressId}", ([FromRoute] int addressId, [FromForm] Address address) => {
    return Results.NoContent();
}).DisableAntiforgery();

Es esencial comprender que ASP.NET Core 8 no permite la vinculación de múltiples fuentes en el mismo objeto. Si intentamos vincular datos tanto del cuerpo de la solicitud como de un formulario HTML en el mismo objeto sin una configuración adecuada, no funcionará. Esto puede llevar a que algunos parámetros queden no resueltos, como el AddressId, que permanecería con el valor predeterminado (0), como se ilustra en las pruebas realizadas con herramientas como Postman.

El desafío en este tipo de escenarios radica en la imposibilidad de vincular múltiples orígenes de datos dentro de la misma clase. ASP.NET Core prioriza el contenido del cuerpo o del formulario, lo que significa que los parámetros provenientes de la ruta o de otros lugares pueden no ser correctamente vinculados si no se configuran explícitamente. Por lo tanto, un enfoque adecuado sería utilizar atributos como [FromRoute] y [FromForm] en los parámetros, lo que garantiza que los datos de la ruta y los del formulario se manejen de manera independiente.

En cuanto a los parámetros de consulta y de encabezado, estos se utilizan comúnmente en solicitudes GET. Por ejemplo, si deseamos obtener una lista de direcciones basadas en coordenadas GPS, podemos definir un parámetro en los encabezados y otro en la cadena de consulta. En el siguiente fragmento, se muestra cómo podemos hacerlo:

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app.MapGet("/Addresses", ([FromHeader] string coordinates, [FromQuery] int? limitCountSearch) => {

    return Results.Ok();
});

En este caso, los parámetros coordinates provienen de los encabezados y limitCountSearch se extrae de la cadena de consulta. Es importante recordar que los parámetros de consulta suelen ser opcionales, por lo que se recomienda anotarlos como nulos si no se espera que siempre estén presentes.

Otro aspecto relevante es cómo ASP.NET Core maneja los arreglos de parámetros en las cadenas de consulta y los encabezados. Si deseamos pasar varios valores de parámetros, como una lista de identificadores, podemos hacerlo de forma sencilla utilizando el siguiente código:

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app.MapGet("/Ids", ([FromQuery] int[] id) => {

    return Results.Ok();
});

Aquí, el parámetro id se recibe como un arreglo a partir de la cadena de consulta, lo que permite pasar múltiples valores de manera eficiente. Además, se puede personalizar el nombre de los parámetros para que coincidan con los nombres esperados en las solicitudes, como se muestra en el siguiente ejemplo:

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app.MapGet("/Languages", ([FromHeader(Name = "lng")] string[] lng) => {

    return Results.Ok();
});

Este código muestra cómo podemos modificar el nombre del parámetro que se recibe desde los encabezados, lo que es especialmente útil cuando necesitamos ajustar la API para que funcione con ciertos convenciones o bibliotecas de front-end como React, Angular o VueJs.

Para aquellos casos en los que los parámetros no se vinculan correctamente, es crucial verificar que el nombre del parámetro en la solicitud coincida exactamente con el nombre utilizado en el código. Por ejemplo, si cambiamos el nombre de un parámetro, como se hizo en el caso del idioma (lng a lang), la vinculación de datos no funcionará y se producirá un error. Este tipo de personalización es potente, pero requiere atención a los detalles, ya que incluso un pequeño error en el nombre del parámetro puede resultar en una solicitud fallida.

En resumen, el manejo adecuado de los parámetros en las APIs REST con ASP.NET Core es un elemento esencial para garantizar que las aplicaciones sean robustas, seguras y fáciles de mantener. Comprender cómo funciona la vinculación de parámetros, cómo manejar los formularios y cómo personalizar los nombres de los parámetros son aspectos clave que todo desarrollador debe dominar. A medida que avanzamos en la creación de APIs, es necesario tener presente la importancia de la seguridad, la eficiencia en el manejo de datos y la correcta configuración de las solicitudes.

¿Cómo mejorar la implementación de APIs REST limpias con ASP.NET Core 8?

En este capítulo, exploramos cómo llevar la implementación de APIs REST limpias a un nivel más avanzado utilizando ASP.NET Core 8. Continuamos con los fundamentos que ya se abordaron en el capítulo anterior, pero ahora nos centraremos en técnicas y prácticas adicionales que nos permitirán estructurar el código de forma más eficiente, hacerlo más fácil de mantener y evolucionar, al tiempo que ofrecemos una mejor experiencia de usuario y mayor seguridad.

Una de las primeras recomendaciones es estructurar el código adecuadamente. En lugar de usar funciones lambda directamente en los puntos finales como vimos antes con MapGet, MapPost y otros métodos, es recomendable crear clases estáticas y métodos específicos que encapsulen la lógica. Este enfoque no solo hace que el código sea más legible, sino que también permite separar la lógica empresarial de la implementación de la API, alineándose con el principio de "separación de responsabilidades" (SoC). Esto a su vez facilita las pruebas unitarias, las cuales exploraremos en detalle al final de este libro.

Un ejemplo sencillo de cómo aplicar esta estrategia es tomando el punto final POST /countries, que se utiliza para crear un nuevo país. Inicialmente, esta implementación podría verse así:

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app.MapPost("/countries", ( [FromBody] Country country, IValidator validator, ICountryMapper mapper, ICountryService countryService) => {
   var validationResult = validator.Validate(country);
   if (validationResult.IsValid) {
       var countryDto = mapper.Map(country);
       return Results.CreatedAtRoute(
           "countryById",
           new { Id = countryService.CreateOrUpdate(countryDto) }
       );
   }
   return Results.ValidationProblem(validationResult.ToDictionary());
});

Sin embargo, una mejor práctica es mover esta lógica a una clase estática llamada CountryEndpoints. Esto organiza el código y hace que sea más fácil de manejar en proyectos grandes, como se muestra a continuación:

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public static class CountryEndpoints {

    public static IResult PostCountry(
        [FromBody] Country country, 
        IValidator validator, 
        ICountryMapper mapper, 
        ICountryService countryService) 
    {
        var validationResult = validator.Validate(country);
        if (validationResult.IsValid) {
            var countryDto = mapper.Map(country);
            return Results.CreatedAtRoute(
                "countryById", 
                new { Id = countryService.CreateOrUpdate(countryDto) }
            );
        }
        return Results.ValidationProblem(validationResult.ToDictionary());
    }
}

De esta manera, el archivo Program.cs se simplifica, y en lugar de definir lambdas para cada ruta, podemos usar métodos estáticos, lo que hace que el código sea mucho más limpio y más fácil de mantener.

Además, una vez que implementamos este enfoque con las funciones estáticas, podemos aprovechar los grupos de rutas, lo que nos permite organizar aún más la estructura de la API. Por ejemplo, podemos crear una clase de grupo de rutas para Country que encapsule todos los puntos finales relacionados con los países:

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public static class CountryGroup {

    public static void AddCountryEndpoints(this WebApplication app) {
        var group = app.MapGroup("/countries");
        group.MapPost("/", CountryEndpoints.PostCountry);
        // Otros puntos finales en el mismo grupo
    }
}

Este enfoque hace que la configuración de rutas en el archivo Program.cs sea aún más sencilla, ya que solo necesitamos llamar al método de extensión AddCountryEndpoints() para registrar todos los puntos finales relacionados con los países.

Otro aspecto importante de la creación de APIs limpias es la implementación de parámetros personalizados. A menudo, los clientes requieren que los puntos finales manejen datos en formatos no convencionales o antiguos debido a sistemas heredados. Aquí es donde entra en juego el enlace de parámetros personalizado. En lugar de tratar de ajustarse estrictamente a los formatos estándar, podemos crear un mecanismo que permita que los datos enviados en un formato no convencional sean transformados en una estructura utilizable. Este enfoque ayuda a garantizar que los sistemas antiguos puedan seguir comunicándose con la nueva API de manera eficiente y sin problemas.

Por ejemplo, en ciertos casos, puede que necesitemos ajustar cómo se procesan las solicitudes de datos en función del formato o estructura de los parámetros, lo cual es una solución común para lidiar con datos mal formateados o incompatibles.

Otro aspecto esencial a considerar es la gestión de errores global. Si bien ya discutimos cómo manejar errores en puntos específicos de la API, a menudo es útil implementar un manejo de errores global que cubra todos los posibles fallos en el sistema. Esto no solo mejora la robustez de la API, sino que también asegura que los usuarios reciban respuestas coherentes, independientemente de la ubicación del error. Una forma de hacer esto es utilizando middleware personalizado que capture las excepciones no controladas y devuelva respuestas adecuadas a los clientes.

Por último, no olvidemos la importancia de la limitación de tasa (Rate Limiting). Las APIs expuestas a una gran cantidad de usuarios pueden verse sobrecargadas si no se implementan mecanismos para limitar el número de solicitudes por parte de un mismo cliente en un tiempo determinado. El uso de limitación de tasa ayuda a garantizar que el sistema pueda manejar la carga de trabajo de manera eficiente y evitar que los recursos del servidor se agoten.

Implementar estas características no solo optimiza el rendimiento de la API, sino que también mejora la experiencia del usuario, asegurando que el servicio sea más seguro y confiable.

¿Cómo implementar una observabilidad eficiente en aplicaciones con logging y métricas?

La implementación de observabilidad en las aplicaciones modernas es un factor crucial para garantizar su funcionamiento adecuado, sobre todo en sistemas complejos. Existen varias prácticas clave, como el registro de logs estructurados y la recolección de métricas, que permiten a los desarrolladores y administradores de sistemas obtener una visión clara del comportamiento de la aplicación en tiempo real. Esta práctica es fundamental para detectar y resolver rápidamente problemas de rendimiento o fallos, a la vez que facilita el monitoreo de la salud del sistema.

En primer lugar, uno de los aspectos clave en el logging es la organización y claridad de los registros. Por ejemplo, al utilizar la instrucción using (logger.BeginScope()), se agrupan los logs relacionados dentro de un mismo bloque de información, lo que facilita su lectura y comprensión. En lugar de registrar variables de manera aislada, se agrupan en un contexto que las hace mucho más comprensibles. Así, cuando se visualiza el log en una herramienta de monitoreo como Application Insights, es posible obtener una visión global de los parámetros importantes, como el índice de página o el tamaño de la página, sin perder detalle sobre el contexto en el que se ejecutaron.

Sin embargo, es importante tener cuidado al utilizar el método BeginScope. Si ocurre una excepción dentro de este bloque, todos los registros asociados a él, incluida la información del error, se enviarán al sistema de monitoreo, lo que puede resultar en una sobrecarga de información. La clave aquí es manejar correctamente los errores y asegurarse de que los logs proporcionen información útil sin ser excesivos.

Cuando se exploran los datos recolectados por Application Insights, se observa un panorama detallado sobre el rendimiento de la aplicación. Desde el tiempo que tarda en procesar una solicitud HTTP hasta los tiempos de ejecución de las dependencias, todo está disponible para su análisis. Este nivel de detalle es invaluable cuando se necesita identificar cuellos de botella o problemas de rendimiento.

Además, las excepciones también se enriquecen con metadatos adicionales, lo que permite rastrear el origen del problema y su impacto en el sistema. Si se produce una excepción, se puede acceder a la información relacionada, como el punto final que la provocó y el tiempo de ejecución, lo que facilita su resolución. La funcionalidad de métricas en tiempo real también proporciona datos como el uso de CPU y memoria, lo que permite a los administradores monitorear la salud general de la aplicación y reaccionar ante cualquier anomalía de manera rápida.

El siguiente paso en la implementación de observabilidad es la incorporación de HealthCheck, una herramienta esencial para asegurar que la aplicación esté correctamente desplegada y funcionando. Los endpoints de HealthCheck permiten monitorear tanto la disponibilidad de la aplicación como el estado de sus dependencias. Al utilizar esta técnica, los equipos de operación pueden asegurarse de que todos los componentes de la aplicación estén operativos y puedan intervenir de manera proactiva si algún servicio o dependencia se encuentra fuera de servicio.

En resumen, la observabilidad no solo permite identificar fallos y problemas de rendimiento, sino que también facilita la mejora continua de las aplicaciones, asegurando que se mantengan estables y operativas. Incorporar logs estructurados, métricas detalladas y herramientas de monitoreo como Application Insights es una de las mejores maneras de alcanzar una visibilidad completa sobre el estado de una aplicación en producción.

¿Cómo los encabezados HTTP controlan el comportamiento de las solicitudes y respuestas?

Los encabezados HTTP son elementos fundamentales dentro de las solicitudes y respuestas que permiten la interacción efectiva entre el cliente y el servidor. Su función principal es proporcionar información adicional sobre el contenido y la operación que se está llevando a cabo, facilitando así el manejo adecuado de las solicitudes HTTP. A continuación, exploraremos algunos de los encabezados más importantes que se utilizan en las solicitudes y respuestas HTTP.

En primer lugar, los encabezados de control, como Cache-Control, son esenciales para gestionar el almacenamiento en caché. Por ejemplo, cuando se utiliza Cache-Control: max-stale=1800, se le indica al servidor que el cliente puede aceptar una respuesta que esté desactualizada hasta un máximo de 1800 segundos. De manera similar, Cache-Control: min-fresh=600 sugiere que la respuesta debe ser reciente, aceptando una diferencia de tiempo máxima de 600 segundos. Estos encabezados permiten optimizar el rendimiento de las aplicaciones web al gestionar el uso de la caché.

El encabezado no-transform se utiliza cuando se desea evitar que se modifique el contenido de la respuesta durante su transmisión, asegurando que el cliente reciba la información tal como se envió. Por su parte, only-if-cached establece que la respuesta solo debe devolverse si la información está disponible en la caché, sin realizar una nueva solicitud al servidor.

El encabezado Host, por otro lado, especifica el nombre de dominio del servidor y el puerto al que se dirige la solicitud. Esto es especialmente relevante en servidores que gestionan múltiples dominios, ya que permite que una sola dirección IP aloje varios sitios web.

La negociación de contenido es otro aspecto crítico de las solicitudes HTTP, especialmente en situaciones donde el cliente y el servidor necesitan intercambiar datos en formatos específicos. Los encabezados como Accept, Accept-Encoding y Accept-Language son esenciales en este contexto. Estos encabezados permiten al cliente indicar al servidor el tipo de contenido que puede manejar, los algoritmos de compresión que puede aceptar y el idioma preferido, respectivamente. El servidor puede entonces responder adecuadamente, ajustando el formato y la codificación de la respuesta a las preferencias del cliente.

Finalmente, los encabezados de contexto de la solicitud, como From, Referrer y User-Agent, proporcionan información adicional sobre el origen de la solicitud. El encabezado From indica la dirección de correo electrónico del cliente, Referrer muestra la URI de la que proviene la solicitud, y User-Agent revela información sobre el navegador o la aplicación que realiza la solicitud.

Es importante tener en cuenta que, aunque existen muchos encabezados estándar definidos por los RFC, los desarrolladores pueden crear encabezados personalizados para satisfacer necesidades específicas de sus aplicaciones. Esta flexibilidad es una de las características que hace de HTTP un protocolo tan versátil y adaptable.

Al abordar las respuestas HTTP, se observa que los encabezados de control en las respuestas funcionan de manera similar a los de las solicitudes. Encabezados como Age, Cache-Control y Expires permiten al servidor informar al cliente sobre el estado de la respuesta, cuándo fue generada y si el contenido sigue siendo válido. Estos encabezados son cruciales para gestionar el comportamiento del caché en el lado del cliente y optimizar el rendimiento en aplicaciones web que dependen de la rapidez de respuesta.

Además, los encabezados de validación, como ETag, permiten asegurar que el cliente y el servidor tengan la misma versión de un recurso, minimizando la necesidad de transferir datos innecesarios. Por otro lado, los encabezados de desafío de autenticación permiten que el servidor solicite credenciales adicionales cuando se accede a recursos protegidos, asegurando que solo los usuarios autorizados puedan interactuar con los datos.