RESTful API データモデリング

RESTful APIにおけるリソース識別子のデータモデリング：単一ID、複合ID、ネストされたリソースの設計

Tags: RESTful API, データモデリング, リソースID, API設計, URI設計

RESTful API設計において、リソースを正確に特定し、操作するための識別子（ID）の設計は非常に重要です。適切なID設計は、APIの使いやすさ、保守性、そして将来の拡張性に大きく影響します。特に、経験を積むにつれて、単一のシンプルなIDだけでなく、複数の属性を組み合わせた複合IDや、親子関係にあるネストされたリソースのIDを扱う場面に遭遇することが増えてきます。これらのケースでどのようにIDを設計すれば良いか悩む方もいらっしゃるのではないでしょうか。

この記事では、RESTful APIにおけるリソース識別子のデータモデリングに焦点を当て、単一IDの基本から、複合ID、そしてネストされたリソースのID設計における考え方と実践方法について解説します。

リソース識別子の基本的な考え方

RESTful APIは「リソース」を中心とした設計スタイルです。リソースとは、APIを通じてアクセスされるあらゆる情報の対象であり、ユーザー、注文、商品、記事などが該当します。各リソースは、一意のURI（Uniform Resource Identifier）によって識別されます。このURIのパス部分には、通常、リソースを特定するための識別子（ID）が含まれます。

たとえば、特定のユーザー情報を取得するためのURIは /users/{user_id} のようになります。ここで {user_id} が、ユーザーリソースを一意に識別するためのIDです。APIを利用するクライアントは、このIDを使って目的のリソースを指定し、操作を行います。

IDの設計において、その形式（例：数値、文字列、UUIDなど）や生成方法も考慮すべき重要な要素ですが、それらは「RESTful APIにおけるリソースIDのデータモデリング：UUID vs シーケンシャルID」などの記事で詳しく扱われるテーマです。この記事では、IDそのものの形式よりも、複数のIDが必要な場合や、リソース間の関係性をIDで表現する場合のデータモデリングに焦点を当てます。

単一IDによるリソース識別

最も一般的でシンプルなリソース識別は、単一のIDによって行われるケースです。例えば、ユーザー、商品、記事などの独立したリソースは、それぞれ固有の単一ID（多くの場合、データベースの主キーに対応）を持ちます。

例:

この場合、URIは /{collection}/{id} というシンプルな構造になります。レスポンスボディも、そのリソースの完全な情報を含むことが一般的です。

ユーザーリソース取得 (GET /users/123) のレスポンス例:

{
  "id": 123,
  "name": "山田 太郎",
  "email": "taro.yamada@example.com",
  "registered_at": "2023-01-01T10:00:00Z"
  // ... その他の属性
}

単一IDによる識別は、リソースがそれ自身で一意に識別可能であり、他のリソースとの依存関係がURI構造に直接影響しない場合に適しています。シンプルで分かりやすく、設計上の複雑さを低減できます。

複合IDによるリソース識別

リソースの中には、単一の属性だけでは一意に識別できないものや、複数の属性の組み合わせによってその存在が定義されるものがあります。このようなケースでは、「複合ID」を用いてリソースを識別することが考えられます。複合IDは、論理的には複数の識別子の組み合わせですが、APIのURI上でどのように表現するかが設計のポイントとなります。

複合IDが必要になるケースの例:

複合IDのURI表現:

複合IDを持つリソースをURIで表現する方法はいくつか考えられますが、主なものとしては以下のパターンがあります。

  1. パスセグメントとして表現: /{collection}/{part1_id}/{part2_id}/... 例: ユーザーID user123 の、商品ID prod456 のお気に入りを取得: /favorites/user123/prod456

  2. クエリパラメータとして表現: /{collection}?part1_id={part1_id}&part2_id={part2_id} 例: ユーザーID user123 の、商品ID prod456 のお気に入りを取得: /favorites?user_id=user123&product_id=prod456

設計上の注意点:

具体例：注文明細リソース

注文（Order）には複数の注文明細（OrderItem）が含まれる場合、各注文明細は「どの注文の」「何番目の明細か」という情報で一意になります。

データベース設計では、Order IDと Line Number の複合主キーを持つテーブルに対応することが考えられます。

APIで特定の注文明細を取得したい場合、URIは以下のようになります。

GET /orders/{order_id}/items/{line_number}

ここで {order_id} と {line_number} の組み合わせが、特定の注文明細リソースを一意に識別する複合IDとなります。この設計は、論理的な親子関係（注文の下に明細がある）をURI構造で表現している点でも、ネストされたリソースの考え方を含んでいます。

ネストされたリソースの識別

リソースが他のリソースと階層的な関係（親子、包含など）を持つ場合、その関係性をURI構造に反映させることで、リソースの識別をより分かりやすくすることができます。これを「ネストされたリソース」と呼びます。

ネストされたリソースの例:

この場合、ネストされたリソース（子リソース）は、その親リソースのIDと、自身のコレクション名、そして自身のIDの組み合わせで識別されます。

特定のネストされたリソースを取得するURI:

GET /{parent_collection}/{parent_id}/{child_collection}/{child_id}

例:

ネストされたリソースの設計には、以下のようなメリットとデメリットがあります。

メリット:

デメリット:

ネストされたリソースのID設計では、子リソースのIDが親リソースのスコープ内で一意であれば良いのか、システム全体で一意であるべきなのかを検討する必要があります。

例: ユーザー123の注文リストとユーザー456の注文リスト

もし Order ID がシステム全体で一意であれば、上記2つのURIは全く別の注文を指します。もし Order ID がユーザーのスコープ内で一意であれば、両方ともユーザー内の注文ID 101 を指すことになります（これは通常のリレーショナルデータベースの主キー設計とは異なります）。一般的には、リソースIDはシステム全体で一意であることが望ましいです。したがって、/users/123/orders/101 の 101 は、システム全体で一意な Order ID であると考えるのが自然でしょう。この場合、URIのネストはあくまでリソース間の関係性やアクセスパスを表現するためのものであり、子リソースのIDそのものが親リソースのIDを含む複合IDであるわけではありません。しかし、前述の注文明細のように、親リソースのIDと組み合わせて初めて一意になるようなケースでは、ネスト構造が複合IDの論理的な表現と一致することになります。

リレーションシップにおけるID表現とデータモデリング

APIレスポンスボディで、関連する他のリソースへの参照を表現する場合も、そのリソースのIDを含めることが一般的です。

例: 注文詳細のレスポンス

{
  "order_id": "order-abc",
  "user_id": 123, // この注文を行ったユーザーのID
  "items": [
    {
      "item_id": "item-001",
      "product_id": "prod-xyz", // 注文された商品のID
      "quantity": 2
    }
    // ... 他の注文明細
  ]
}

このように、関連リソースのIDをレスポンスに含めることで、クライアントはそのIDを使って関連リソースの詳細を取得することができます（例: GET /users/123, GET /products/prod-xyz）。

必要に応じて、レスポンスのデータ詳細度を制御するために、関連リソースのIDだけでなく、関連リソースのサマリー情報や完全な情報をレスポンスに含めることもあります。これは「RESTful APIレスポンスのデータ詳細度制御：Field SelectionとExpansionのデータモデリング」で詳しく解説されています。関連リソースのIDを含めるのは、最もシンプルでAPIの応答サイズを小さく抑えることができる方法です。

ID設計の考慮事項と実践的なヒント

まとめ

RESTful APIにおけるリソース識別子（ID）の設計は、APIの使いやすさ、堅牢性、そして保守性に直結する基盤となる部分です。単一IDによる識別はシンプルですが、実際には複合IDやネストされたリソースの識別が必要となるケースが多く存在します。

複合IDをパスセグメントやクエリパラメータで表現する方法、ネストされたリソースをURIの階層構造で表現する方法など、いくつかのパターンがありますが、重要なのはリソースの論理的な構造や関係性をAPIとしてどのように表現するかを明確にすることです。URIの可読性、一貫性、そして将来的な変更への対応可能性を考慮しながら、それぞれのケースに最適な設計を選択することが求められます。

適切なID設計を行うことで、APIを利用するクライアント開発者は目的のリソースに迷わずアクセスできるようになり、API提供側も管理しやすく、変化に強いシステムを構築することができます。ぜひ、今回ご紹介した考え方やパターンを参考に、自信を持ってAPIのID設計に取り組んでみてください。