API-Entwicklung in C++: Erstellung leistungsstarker Bibliotheken und Dienste

Das Buch „API-Entwicklung in C++“ ist ein umfassender Leitfaden zur Erstellung moderner Netzwerkschnittstellen und Dienste in der Sprache C++. Im Zeitalter der Microservice-Architektur und hochlastiger Systeme bleibt C++ die erste Wahl, wenn maximale Leistung, minimaler Speicherverbrauch und vorhersagbare Latenz gefordert sind. Dieses Buch führt Sie von den Grundlagen des API-Designs bis zum produktiven Deployment fertiger Lösungen.

Worum geht es in diesem Buch?

Der Autor beleuchtet Schritt für Schritt alle Phasen der API-Entwicklung in C++:

• Schnittstellendesign — Prinzipien von REST, GraphQL und gRPC, Verträge und Versionierung.
• HTTP/HTTPS-Server — Arbeit mit Boost.Beast und nicht-blockierender Ein-/Ausgabe (ASIO).
• Datenserialisierung — Protocol Buffers, JSON (Nlohmann/json), MessagePack.
• Datenbanken und Caching — Integration mit PostgreSQL (libpqxx), Redis (hiredis), In-Memory-Caching.
• Asynchronität und Nebenläufigkeit — C++20-Koroutinen, Thread-Pools, Lock-freie Strukturen.
• Sicherheit — JWT, OAuth2, CSRF-Schutz, Rate Limiting, TLS.
• Testen und Dokumentation — Unit-Tests (Google Test), Integrationstests, OpenAPI/Swagger.
• Deployment und Monitoring — Docker, Kubernetes, Prometheus-Metriken, Logging (spdlog).

Für wen ist dieses Buch?

• Backend-Entwickler in C++, die von Dienstprogrammen zu Netzwerkdiensten wechseln möchten.
• Ingenieure, die mit hochlastigen Systemen arbeiten (FinTech, AdTech, IoT).
• Entwickler in Python/Go, die C++ für geschwindigkeitskritische Komponenten erlernen möchten.
• Studenten und Doktoranden der Systemprogrammierung.

Was werden Sie lernen?

• Wie man eine API entwirft, die kundenfreundlich und serverseitig effizient ist.
• Implementierung eines REST-Servers von Grund auf mit reinem C++ und Boost.Beast.
• Erstellung von gRPC-Diensten mit bidirektionalem Datenstrom.
• Leistungsoptimierung: vom Profiling bis zur Latenzreduzierung auf Mikrosekunden.
• Verarbeitung tausender gleichzeitiger Verbindungen mit minimalem Overhead.
• Praktische Techniken für die Arbeit mit C++20-Koroutinen für asynchronen Code.

Das Buch enthält Dutzende von Codebeispielen, die kompilier- und ausführbar sind. Jedes Kapitel endet mit einer praktischen Aufgabe und Kontrollfragen. Dies ist kein Nachschlagewerk, sondern ein Arbeitswerkzeug – nach der Lektüre werden Sie in der Lage sein, eigenständig eine API für einen Echtzeitdienst zu entwickeln, sei es ein Orderbuch, ein Chat oder ein Telemetriesystem.

Für die Lektüre reichen solide C++-Kenntnisse (Klassen, Templates, STL) und ein grundlegendes Verständnis von Netzwerkprotokollen aus. Das Buch orientiert sich an den Standards C++17 und C++20, alle Beispiele wurden unter GCC und Clang getestet.