システム内でコンポーネントはどのように通信するのか（API）？

Question

Accepted Answer

システムでは、コンポーネント（サービス、クライアント）が**API**と様々なプロトコル —— 同期通信（REST、gRPC）と非同期通信（メッセージング/キュー）—— を通じて通信します。コンポーネントがどのように通信するかを理解することは、複数の部品から構成されるシステムを設計するうえで基本的なことです。

## 同期通信（リクエスト/レスポンス）

```text
The caller WAITS for a response (blocking):
  REST (HTTP) → most common; resources over HTTP (JSON) → simple, ubiquitous, web-friendly
  gRPC → high-performance RPC (binary, HTTP/2) → fast, typed; good for internal services
  GraphQL → flexible queries (client requests exactly what it needs)
→ for: direct request/response where the caller needs an answer now
```

## 非同期通信（メッセージング）

```text
The caller does NOT wait (decoupled, non-blocking):
  MESSAGE QUEUES (RabbitMQ, SQS) → send a message; a consumer processes it later
  EVENT STREAMING (Kafka) → publish events; consumers react
  PUB/SUB → broadcast events to subscribers
→ for: decoupling, background work, handling spikes, event-driven systems
  ✓ resilience (queue buffers), scalability, decoupling  ✗ more complexity, eventual consistency
```

## 選択と検討事項

```text
SYNC → when the caller needs an immediate response; simpler request/response
ASYNC → when decoupling, resilience, or background processing matters (don't block)
→ Also: API design (clear contracts), versioning, error handling, timeouts/retries,
  authentication, rate limiting → robust communication between components
```

## なぜ重要なのか

コンポーネントがAPI経由で通信する方法を理解することは基礎的な知識です。なぜなら、**システムは複数の部品から構成され、それらが通信する必要があるため**、通信の理解はシステム設計に不可欠だからです。

システムはサービスとクライアントで構成されており、それらがどのように相互作用するかは、システム設計の基本的な側面です。

**同期通信**（呼び出し元が応答を待つリクエスト/レスポンス）の理解 —— **REST**（ユビキタスなHTTP/JSONアプローチ）、**gRPC**（内部サービス向けの高性能RPC）、GraphQL（柔軟なクエリ）—— は、コンポーネントが直接呼び出しを行って応答を期待する一般的な方法をカバーしています。

**非同期通信**（疎結合、ノンブロッキング）の理解 —— **メッセージキュー**（後処理のためのメッセージ送信）、**イベントストリーミング**（Kafka）、パブ/サブ —— は同じくらい重要です。なぜなら、**疎結合、レジリエンス（キューが負荷をバッファリング）、スケーラビリティ、イベント駆動型システム**を実現する一方で、より多くの複雑性と結果整合性のコストがかかるからです。

**同期対非同期の区別と各々をいつ使用するかの理解** —— 呼び出し元が即座の応答を必要とする場合は同期、疎結合、レジリエンス、またはバックグラウンド処理が重要な場合は非同期 —— はシステムの特性に大きく影響する重要な設計検討事項です。

追加の検討事項（明確なAPIコントラクト、バージョニング、エラーハンドリング、タイムアウト/リトライ、認証、レート制限）の理解は、堅牢な通信設計を反映しています。

システムは通信する部品で構成されており、どのように通信するか（同期対非同期、プロトコル、設計検討事項）がシステムの根本的な特性を形作るため、またコンポーネント通信の理解が複数コンポーネントシステムの設計に不可欠であるため、コンポーネントがAPI経由でどのように通信するかの理解は、不可欠で基礎的なシステム設計の知識です —— 複数の相互作用する部品から構成されるシステムを設計するうえで基礎的であり、コンポーネントを接続する同期通信と非同期通信をカバーし、今日一般的な分散型サービスベースのシステムのアーキテクチャに不可欠です。