API-Entwicklung in C++. Erstellung leistungsstarker Schnittstellen

Moderne Softwareentwicklung ist ohne die Erstellung qualitativ hochwertiger Programmierschnittstellen (APIs) undenkbar. Das Buch „API-Entwicklung in C++“ ist ein umfassender Leitfaden, der Sie von den Grundlagen des Schnittstellendesigns bis zur Erstellung hochlastiger, sicherer und skalierbarer Dienste in der Sprache C++ führt.

Für wen ist dieses Buch?

• Für C++-Entwickler ab Middle-Niveau, die die Erstellung von Serveranwendungen und APIs erlernen möchten.
• Für Systemarchitekten, die Microservice-Lösungen mit kritischen Leistungsanforderungen entwerfen.
• Für Ingenieure, die von anderen Sprachen (Java, Python, Go) auf C++ umsteigen und eine strukturierte Darstellung der Best Practices benötigen.
• Für fortgeschrittene Studenten technischer Fachrichtungen, die Netzwerkprogrammierung und verteilte Systeme studieren.

Was werden Sie aus dem Buch lernen?

• API-Design: RESTful- und RPC-Stile, Versionsverwaltung, Verträge und Spezifikationen (OpenAPI, Protocol Buffers).
• Netzwerkprotokolle: tiefes Eintauchen in HTTP/1.1, HTTP/2, WebSocket und gRPC, einschließlich Konfiguration von Keep-Alive, Komprimierung und Multiplexing.
• Asynchrone Programmierung: Verwendung von Boost.Asio, C++20-Koroutinen, Thread-Pools und Reaktormodellen für nicht blockierende Ein-/Ausgabe.
• Sicherheit: Authentifizierung (JWT, OAuth 2.0), Autorisierung, Verschlüsselung (TLS/SSL), Schutz vor typischen Angriffen (SQL-Injection, CSRF, DoS).
• Leistung: Benchmarking, Profiling (perf, Valgrind), Optimierung der Serialisierung, Speicherverwaltung in hochlastigen Szenarien.
• Werkzeuge: Build mit CMake, Containerisierung (Docker), CI/CD, Testen (Google Test, Integrationstests).
• Praktische Beispiele: Erstellung eines vollständigen REST-Dienstes, Implementierung eines gRPC-Servers, Integration mit Datenbanken (PostgreSQL über libpqxx), Arbeit mit Nachrichtenwarteschlangen (RabbitMQ).

Warum C++? Die Sprache C++ bietet eine einzigartige Kombination aus hardwarenaher Leistung und der Flexibilität moderner Abstraktionen. Das Buch zeigt, wie man diese Leistungsfähigkeit nutzt, um APIs zu erstellen, die Millionen von Anfragen pro Sekunde mit minimaler Latenz verarbeiten können. Sie lernen, typische Fallstricke im Zusammenhang mit Speicherverwaltung, Multithreading und Protokollkompatibilität zu vermeiden.

Das Buch ist reich an Codebeispielen, Diagrammen von Architekturentscheidungen und Schritt-für-Schritt-Anleitungen. Alle Beispiele wurden mit GCC 13 und Clang 16 getestet und sind mit C++20/23 kompatibel. Am Ende jedes Kapitels finden Sie Übungen zur Festigung des Gelernten.

Nach der Lektüre werden Sie in der Lage sein, eigenständig hochwertige APIs zu entwerfen und zu implementieren, die eine zuverlässige Grundlage für Ihre Dienste und Microservice-Architekturen bilden. Das Buch wird ein unverzichtbares Nachschlagewerk sowohl für Ingenieure, die am Kern des Produkts arbeiten, als auch für diejenigen, die periphere Dienste entwickeln.