RESTful API データモデリング

RESTful APIでバルク操作を実現するデータモデリング：トランザクション性と効率性の両立

Tags: RESTful API, データモデリング, バルク処理, トランザクション, API設計

はじめに

RESTful APIを設計する際、単一のリソースに対するCRUD操作（作成、取得、更新、削除）は比較的シンプルにモデリングできます。しかし、ビジネス要件として「複数のリソースをまとめて登録したい」「特定の条件に合致する多数のリソースを一括で更新したい」といった、いわゆる「バルク操作」が必要となる場面が多くあります。

これらのバルク操作を、単一リソースに対するAPIエンドポイントを繰り返し呼び出す形で実現すると、パフォーマンスの低下（N+1問題のようなもの）や、ネットワーク負荷の増加、そして複数の操作全体としての成功・失敗を制御する「トランザクション性」の確保が難しくなるといった課題に直面しがちです。

本記事では、RESTful APIにおいてバルク操作をどのようにデータモデリングし、効率的かつ堅牢なAPIを設計するかについて解説します。特に、複数の操作をまとめて実行する際に重要となる「トランザクション性」を考慮したデータモデリングの考え方に焦点を当てます。

バルク操作が必要なケースとそのデータモデリング課題

バルク操作が必要となるのは、主に以下のようなケースです。

これらの操作を単一のリクエストで実現するためには、リクエストボディに複数の操作対象データを含める必要があります。また、その操作が成功したか失敗したか、失敗した場合にどの操作が失敗したのか、といった結果をレスポンスとして詳細に返すデータモデリングが求められます。

さらに、バルク操作においては、複数の操作全体としての「トランザクション性」をどのように扱うかが重要な課題です。例えば、「N件のデータを一括作成する際、1件でも失敗したら全ての作成を取り消したい（All or Nothing）」のか、あるいは「可能な限り成功させ、失敗した操作だけをエラーとして報告したい（Best Effort）」のかによって、APIのデータモデリングや実装は大きく変わります。

バルク操作のデータモデリングの基本的な考え方

バルク操作を実現するためのAPIエンドポイントは、対象となるリソースの集合（コレクション）に対してPOSTメソッドを使用するのが一般的なアプローチです。例えば、複数のTODOアイテムを一括作成する場合、/todos のようなコレクションURLに対してPOSTリクエストを送ることが考えられます。

リクエストボディには、操作対象となる複数のデータを含めます。最もシンプルな形式は、リソースの配列として表現する方法です。

一括作成のリクエストボディ例（JSON）:

[
  {
    "title": "牛乳を買う",
    "completed": false
  },
  {
    "title": "報告書を提出する",
    "completed": false
  },
  {
    "title": "会議資料を作成する",
    "completed": false
  }
]

このリクエストに対して、サーバーは各操作の結果をまとめたレスポンスを返します。レスポンスボディのデータモデリングにおいては、どの操作が成功し、どれが失敗したかを明確に示すことが重要です。

一括作成のレスポンスボディ例（JSON - Best Effortの場合）:

{
  "results": [
    {
      "status": "success",
      "resource": {
        "id": "todo-1",
        "title": "牛乳を買う",
        "completed": false
      }
    },
    {
      "status": "success",
      "resource": {
        "id": "todo-2",
        "title": "報告書を提出する",
        "completed": false
      }
    },
    {
      "status": "error",
      "error": {
        "code": "validation_error",
        "message": "タイトルが長すぎます",
        "details": {
          "field": "title"
        }
      },
      "original_request_data": {
        "title": "会議資料を作成する",
        "completed": false
      }
    }
  ],
  "summary": {
    "total": 3,
    "success_count": 2,
    "error_count": 1
  }
}

この例では、results 配列で各操作の結果を個別に表現しています。成功した場合は作成されたリソースの情報を、失敗した場合はエラーの詳細を含めます。summary オブジェクトは、全体の結果概要をクライアントに伝えるために役立ちます。

一括更新や一括削除の場合も同様に、リクエストボディには操作対象を識別する情報（例: ID）と、更新内容（更新の場合）を含むデータの配列を含めます。レスポンスも、各操作の結果を個別に表現する構造とすることが望ましいでしょう。

トランザクション性の考慮とデータモデリング

バルク操作におけるトランザクション性の扱いは、データモデリングに深く関わります。

1. All or Nothing (全て成功するか、全て失敗するか)

このモデルでは、バルク操作内のいずれか一つでも失敗した場合、既に成功していた操作も含めて全て取り消し（ロールバック）されます。これは、ビジネス上、複数のリソースが一貫した状態になることが必須の場合に適しています。

All or Nothing のレスポンスボディ例（JSON - 失敗時）:

{
  "status": "failed",
  "message": "一部の操作でエラーが発生したため、全ての操作を取り消しました。",
  "errors": [
    {
      "index": 2, // リクエストボディの配列のインデックス
      "code": "validation_error",
      "message": "タイトルが長すぎます",
      "details": {
        "field": "title"
      }
    }
    // 他の操作が失敗した場合もここに追加
  ]
}

この場合、errors 配列は操作全体を失敗させた原因となったエラーを列挙します。クライアントは、このレスポンスを受け取ったら、バルク操作に含まれる全てのリソースに対する変更が適用されていないと判断します。

2. Best Effort (可能な限り実行し、失敗したものを報告する)

このモデルでは、バルク操作に含まれる個々の操作は可能な限り実行されます。成功した操作はコミットされ、失敗した操作は無視されるか、エラーとして記録されます。レスポンスでは、個々の操作の成功/失敗を詳細に報告します。これは、多少の失敗が全体の整合性に致命的な影響を与えない場合や、大量のデータを処理する際に効率を優先したい場合に適しています。

どちらのトランザクションモデルを採用するかは、対象となるビジネス要件やリソース間の関係性によって判断する必要があります。例えば、DDDにおける「集約（Aggregate）」の考え方を適用すると、一つの集約ルートの下にある複数のエンティティに対するバルク操作であれば、集約境界内でトランザクション性を保つ（All or Nothingに近い）設計が望ましい場合があります。

設計のポイントと考慮事項

バルク操作のデータモデリングにおいては、以下の点を考慮すると、より使いやすく保守性の高いAPIになります。

アンチパターン

まとめ

RESTful APIにおけるバルク操作のデータモデリングは、単一リソースの設計よりも複雑ですが、適切に行うことでシステムの効率と堅牢性を大きく向上させることができます。リクエストボディとレスポンスボディのデータ構造を、操作対象と操作結果を明確に表現できるように設計し、ビジネス要件に応じたトランザクションモデル（All or Nothing か Best Effort か）を考慮することが重要です。

バルク操作の設計は、パフォーマンス、エラーハンドリング、そしてシステム全体のデータ整合性に関わるため、慎重なデータモデリングが求められます。本記事で解説した基本的な考え方や例を参考に、ご自身のAPI設計に自信を持って取り組んでいただければ幸いです。