Content Negotiation FHIR

Content Negotiation for FHIR

Content Negotiation là một khía cạnh quan trọng của FHIR (Fast Healthcare Interoperability Resources), cho phép clients và servers thỏa thuận về định dạng nội dung tốt nhất để trao đổi. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá chi tiết về content negotiation trong FHIR, bao gồm các định dạng, MIME types, và cách kiểm soát phiên bản thông qua content negotiation.

1. JSON vs XML Format

FHIR hỗ trợ cả hai định dạng XML và JSON làm định dạng chính cho tài nguyên. Mỗi định dạng có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và lựa chọn giữa chúng thường phụ thuộc vào đặc điểm kỹ thuật và hệ sinh thái hiện có của ứng dụng.

JSON Format

JSON (JavaScript Object Notation) đã trở thành định dạng phổ biến nhất cho FHIR do tính nhẹ nhàng và phổ biến trong các ứng dụng web hiện đại.

Ví dụ tài nguyên Patient trong JSON:

{
  "resourceType": "Patient",
  "id": "example",
  "meta": {
    "versionId": "1",
    "lastUpdated": "2023-10-25T12:00:00Z"
  },
  "text": {
    "status": "generated",
    "div": "<div xmlns=\"http://www.w3.org/1999/xhtml\">John Smith</div>"
  },
  "active": true,
  "name": [
    {
      "use": "official",
      "family": "Smith",
      "given": ["John"]
    }
  ],
  "gender": "male",
  "birthDate": "1974-12-25",
  "address": [
    {
      "use": "home",
      "line": ["123 Main St"],
      "city": "Anytown",
      "state": "CA",
      "postalCode": "12345",
      "country": "USA"
    }
  ]
}

Ưu điểm của JSON:

• Nhỏ gọn hơn XML (ít ký tự truyền tải hơn)

• Phân tích cú pháp dễ dàng trong JavaScript

• Định dạng phổ biến trong các API web hiện đại

• Dễ đọc và viết cho con người

• Được hỗ trợ tốt trong nhiều ngôn ngữ lập trình

Nhược điểm của JSON:

• Không hỗ trợ comments

• Ít hỗ trợ schema validation hơn XML

• Không có namespaces tích hợp

XML Format

XML là định dạng truyền thống được sử dụng trong các hệ thống y tế và tiếp tục được FHIR hỗ trợ đầy đủ.

Ví dụ tài nguyên Patient trong XML:

<Patient xmlns="http://hl7.org/fhir">
  <id value="example"/>
  <meta>
    <versionId value="1"/>
    <lastUpdated value="2023-10-25T12:00:00Z"/>
  </meta>
  <text>
    <status value="generated"/>
    <div xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">John Smith</div>
  </text>
  <active value="true"/>
  <name>
    <use value="official"/>
    <family value="Smith"/>
    <given value="John"/>
  </name>
  <gender value="male"/>
  <birthDate value="1974-12-25"/>
  <address>
    <use value="home"/>
    <line value="123 Main St"/>
    <city value="Anytown"/>
    <state value="CA"/>
    <postalCode value="12345"/>
    <country value="USA"/>
  </address>
</Patient>

Ưu điểm của XML:

• Hỗ trợ namespaces, giúp phân biệt giữa các phần mở rộng

• Hỗ trợ schema validation tốt (XSD)

• Hỗ trợ các công cụ xử lý như XSLT và XPath

• Có thể chứa comments

• Được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống y tế truyền thống

Nhược điểm của XML:

• Dài dòng hơn JSON (nhiều bytes hơn để truyền tải cùng một thông tin)

• Khó đọc hơn đối với người không quen thuộc

• Phân tích cú pháp trong JavaScript phức tạp hơn

• Yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn khi phân tích

So sánh JSON và XML

Tiêu chí	JSON	XML
Kích thước	Nhỏ gọn	Lớn hơn
Khả năng đọc	Tốt	Trung bình
Khả năng phân tích	Nhanh	Chậm hơn
Hỗ trợ comments	Không	Có
Schema validation	Hạn chế	Mạnh mẽ
Namespaces	Không	Có
Phổ biến trong web APIs	Rất cao	Trung bình
Hỗ trợ cho legacy systems	Hạn chế	Tốt

Tương thích giữa JSON và XML

FHIR được thiết kế để đảm bảo ánh xạ 1:1 giữa cả hai định dạng, có nghĩa là bất kỳ tài nguyên FHIR nào cũng có thể được chuyển đổi từ JSON sang XML hoặc ngược lại mà không mất thông tin. Tuy nhiên, có một số khác biệt tinh tế cần lưu ý:

• Trong XML, tất cả các giá trị primitive đều được gói trong thuộc tính value, trong khi JSON sử dụng trực tiếp giá trị

• XML cần các namespace để phân biệt giữa các phần mở rộng, trong khi JSON không có khái niệm này

2. MIME Types và Accept Header

Content negotiation trong FHIR chủ yếu dựa vào các MIME types và HTTP headers để quyết định định dạng nội dung.

MIME Types chính trong FHIR

MIME Type	Mô tả	Ví dụ sử dụng
application/fhir+json	FHIR Resource trong JSON	Biểu diễn tiêu chuẩn cho tài nguyên FHIR trong JSON
application/fhir+xml	FHIR Resource trong XML	Biểu diễn tiêu chuẩn cho tài nguyên FHIR trong XML
application/json	JSON không đặc biệt hóa FHIR	Tương thích với các hệ thống JSON cũ hơn
application/xml	XML không đặc biệt hóa FHIR	Tương thích với các hệ thống XML cũ hơn
text/html	Biểu diễn HTML	Giúp hiển thị dữ liệu FHIR trong trình duyệt
application/json-patch+json	JSON Patch	Sử dụng cho các hoạt động PATCH
application/fhir+turtle	RDF Turtle	Biểu diễn ngữ nghĩa (RDF) của tài nguyên FHIR
application/fhir+n-triples	RDF N-Triples	Biểu diễn ngữ nghĩa (RDF) của tài nguyên FHIR

Sử dụng HTTP Accept Header

Header Accept cho phép client chỉ định định dạng mong muốn trong response. Server sẽ cố gắng cung cấp dữ liệu ở định dạng được yêu cầu, hoặc trả về lỗi 406 Not Acceptable nếu không thể.

Ví dụ các Accept headers:

Accept: application/fhir+json

Yêu cầu FHIR JSON.

Accept: application/fhir+xml

Yêu cầu FHIR XML.

Accept: application/fhir+json; application/fhir+xml; q=0.9

Ưu tiên JSON, nhưng XML cũng chấp nhận được với chất lượng thấp hơn.

Accept: application/fhir+json; fhirVersion=4.0

Yêu cầu FHIR JSON với phiên bản FHIR 4.0.

Content-Type Header

Khi gửi dữ liệu đến server (POST, PUT), client phải chỉ định loại nội dung đang gửi bằng header Content-Type:

Content-Type: application/fhir+json

Content-Type: application/fhir+xml

Nếu không chỉ định Content-Type, server có thể từ chối request với lỗi 415 Unsupported Media Type.

Ví dụ Content Negotiation

Request:

GET /fhir/Patient/example
Host: server.example.com
Accept: application/fhir+json

Response:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/fhir+json
Content-Length: 1287

{
  "resourceType": "Patient",
  "id": "example",
  ...
}

3. _format Parameter

Ngoài việc sử dụng header Accept, FHIR cũng hỗ trợ cơ chế thay thế thông qua tham số URL _format để chỉ định định dạng mong muốn. Điều này hữu ích trong các tình huống khi không thể kiểm soát HTTP headers, như khi sử dụng trình duyệt web đơn giản.

Giá trị _format được hỗ trợ

Giá trị _format	Tương đương với MIME Type
json	application/fhir+json
xml	application/fhir+xml
application/json	application/json
application/xml	application/xml
text/html	text/html

Ví dụ sử dụng _format

GET /fhir/Patient/example?_format=json

Yêu cầu tài nguyên ở định dạng JSON.

GET /fhir/Patient/example?_format=xml

Yêu cầu tài nguyên ở định dạng XML.

GET /fhir/Patient/example?_format=application/fhir%2Bjson

Sử dụng MIME type đầy đủ (URL encoded).

Ưu tiên giữa Accept header và _format

Khi cả hai đều được sử dụng, FHIR đặc tả khuyến nghị ưu tiên tham số _format hơn header Accept. Tuy nhiên, một số triển khai có thể khác nhau, vì vậy hãy kiểm tra tài liệu của server cụ thể.

4. Versioning through Content Negotiation

FHIR sử dụng content negotiation không chỉ để chọn định dạng dữ liệu mà còn để chọn phiên bản của đặc tả FHIR. Điều này cho phép client yêu cầu một phiên bản cụ thể của tài nguyên FHIR.

Phiên bản của FHIR Specification

FHIR có các phiên bản chính thức, như:

• DSTU1 (0.0.82)

• DSTU2 (1.0.2)

• STU3 (3.0.2)

• R4 (4.0.1)

• R4B (4.3.0)

• R5 (5.0.0)

Mỗi phiên bản có thể có cấu trúc tài nguyên và quy tắc khác nhau.

Chỉ định phiên bản thông qua Accept header

Client có thể chỉ định phiên bản FHIR mong muốn bằng cách sử dụng tham số fhirVersion trong header Accept:

Accept: application/fhir+json; fhirVersion=4.0

Accept: application/fhir+xml; fhirVersion=3.0

Chỉ định phiên bản thông qua _format

Phiên bản có thể được chỉ định thông qua tham số _format kết hợp với tham số _fhirVersion:

GET /fhir/Patient/example?_format=json&_fhirVersion=4.0

Versioning trong FHIR Capabilities Statement

Server FHIR phải khai báo các phiên bản được hỗ trợ trong Capabilities Statement (trước đây gọi là Conformance Statement). Client có thể truy vấn điểm cuối /metadata để xác định các phiên bản được hỗ trợ:

GET /fhir/metadata
Accept: application/fhir+json

Ví dụ response:

{
  "resourceType": "CapabilityStatement",
  "status": "active",
  "date": "2023-10-25",
  "fhirVersion": "4.0.1",
  "format": [
    "application/fhir+json",
    "application/fhir+xml"
  ],
  "implementationGuide": [
    "http://hl7.org/fhir/us/core/ImplementationGuide/hl7.fhir.us.core"
  ],
  ...
}

Versioning trong tài nguyên cụ thể

Ngoài phiên bản của đặc tả FHIR, mỗi tài nguyên FHIR cũng có phiên bản riêng, được theo dõi thông qua phần tử meta.versionId. Để truy cập phiên bản cụ thể của tài nguyên, sử dụng cú pháp:

GET /fhir/Patient/example/_history/2

Điều này khác với versioning thông qua content negotiation vì nó đề cập đến phiên bản cụ thể của tài nguyên, không phải phiên bản của đặc tả FHIR.

Các kịch bản Content Negotiation phổ biến

1. Chuyển đổi từ hệ thống cũ sang FHIR

Một hệ thống cũ có thể không hỗ trợ MIME types đặc biệt của FHIR:

Request:

GET /fhir/Patient/example
Accept: application/xml

Response:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/xml
...

2. Client và Server với khả năng FHIR đầy đủ

Request:

GET /fhir/Patient/example
Accept: application/fhir+json; fhirVersion=4.0

Response:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/fhir+json; fhirVersion=4.0
...

3. Trình duyệt web truy cập trực tiếp

Request:

GET /fhir/Patient/example?_format=html

Response:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
...

4. Fallback nếu định dạng yêu cầu không khả dụng

Request:

GET /fhir/Patient/example
Accept: application/fhir+turtle, application/fhir+json;q=0.9

Server không hỗ trợ Turtle nhưng cung cấp JSON như là fallback:

Response:

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/fhir+json
...

Thực hành tốt nhất cho Content Negotiation

Cho Client

1. Luôn chỉ định Accept header: Để đảm bảo nhận được định dạng mong muốn

2. Cung cấp fallback formats: Sử dụng q parameter để chỉ định ưu tiên

3. Xử lý 406 Not Acceptable: Chuẩn bị xử lý khi server không thể đáp ứng yêu cầu định dạng

4. Kiểm tra phiên bản FHIR: Chỉ định fhirVersion nếu ứng dụng của bạn phụ thuộc vào phiên bản cụ thể

5. Kiểm tra Content-Type trong response: Đảm bảo xử lý chính xác định dạng nhận được

Cho Server

1. Hỗ trợ cả JSON và XML: Để tương thích tối đa với nhiều loại clients

2. Triển khai _format parameter: Hỗ trợ các clients không thể kiểm soát HTTP headers

3. Xử lý yêu cầu không có Accept header: Thường trả về định dạng mặc định (JSON)

4. Khai báo định dạng hỗ trợ: Trong Capabilities Statement

5. Cung cấp triển khai HTML: Cho phép trình duyệt hiển thị dữ liệu FHIR một cách thân thiện

Tổng kết

Content negotiation là một khía cạnh quan trọng của FHIR, cho phép clients và servers giao tiếp hiệu quả bằng các định dạng khác nhau. Hiểu và triển khai đúng content negotiation sẽ cải thiện khả năng tương tác giữa các hệ thống y tế khác nhau.

Các điểm chính cần nhớ:

• FHIR hỗ trợ đầy đủ cả JSON và XML với ánh xạ 1:1 giữa hai định dạng

• Content negotiation được thực hiện chủ yếu thông qua HTTP Accept header và tham số _format

• Versioning có thể được quản lý thông qua content negotiation

• Tuân thủ thực hành tốt nhất về content negotiation sẽ cải thiện khả năng tương tác và độ tin cậy của ứng dụng FHIR

Trong series tiếp theo, chúng ta sẽ khám phá các khía cạnh khác của FHIR, bao gồm profile, extensions, và triển khai các hoạt động search nâng cao.