Вы можете не знать, что такое API и как это работает, но точно часто с ним сталкивались, даже сами об этом не подозревая.
API-интерфейсы работают за кулисами, чтобы расширить использование цифровых возможностей. Дешевые рейсы, которые вы забронировали на Aviasales, билет в театр, который приобрели онлайн, или новые рецепты, которыми поделились знакомые в социальных сетях – все это благодаря API.
Давайте разберемся более подробно, что же это такое.
Что такое API простыми словами
API (англ. Application Programming Interface – программный интерфейс приложения) – способ коммуникации двух программных компонентов друг с другом. Этот механизм, используя набор определений и протоколов, позволяет абстрагировать сложный код, предоставляя вместо него простой синтаксис. Такой подход в программировании называется инкапсуляцией.
Чтобы API корректно работал, не нужно понимать всей программной логики и дополнительной информации о системе или устройствах, с которым он связывается. Чтобы стало понятнее, сначала попробуем разобраться на одном небольшом примере из жизни.
Что такое API простыми словами
Представим, что API – это официант в ресторане. У вас есть меню ресторана, а кухня является системой, в которой будет готовиться ваше блюдо. Чтобы сделать заказ, вам нужно звено, связывающее вас с кухней, с помощью которого вы можете запросить любое приглянувшееся блюда из меню. В данном случае этим звеном является официант.
Вы отдаете официанту заказ, и он таким образом попадает на кухню, где это блюдо готовится, и после чего официант возвращается с тарелкой. Чтобы официант выполнил все действия правильно, ему не обязательно знать все секреты приготовления блюд – и в принципе, что происходит на кухне. Ему нужно только понять, что именно вы желаете заказать.
Получается, что API (официант) – в каком-то смысле выступает в роли мессенджера, который принимает ваш заказ и сообщает системе (кухне), что делать (приготовить еду), а взамен возвращает запрошенный вами ответ (определенное блюдо).
По похожему принципу и работают API-интерфейсы – они дают возможность использовать функционал разных программ, даже не задумываясь, что у них «под капотом», тем самым обеспечивая безопасный и стандартизированный способ коммуникаций.
Под API можно понимать
- целое приложение;
- подсистему приложения;
- сервер;
- фрагмент ПО, отвечающий за определённый функционал.
Как работает API
При посещении страниц в интернете пользователи взаимодействуют с API удаленного сервера. Подобно мессенджеру, API передает запросы от одного приложения к другому и возвращает ответы в режиме реального времени.
API с помощью простого набора команд позволяют «общаться» приложениям. Для манипулирования объектами в запросах используются определенные методы. Основные и часто используемые методы HTTP: отправить, получить, изменить, удалить.
Как общаются программы / Что такое API, REST, CRUD и CLI / #домавместе
Если сервер может выполнить запрос клиента, тогда в качестве ответа ему вернется запрашиваемый ресурс или код состояния, который означает, что запрос успешно выполнен.
Если же сервер не может обработать и выполнить запрос, тогда API вернет сообщение об ошибке. Обычно так происходит, если клиент запросил ресурс, к которому у него нет доступа, либо такого ресурса не существует.
API предоставляет вам только необходимые данные, вместо того, чтобы передавать вам код программы или кучу лишней информации. Сам интерфейс может быть сложным и содержать не одну тысячу строк, а вам для ее использования будет достаточно написать всего пару строк кода и получить необходимый результат.
Зачем заново писать код, когда можно воспользоваться готовым?
Веб-сервер, осуществляющий работу API, может выглядеть, как угодно, но API должен быть построен по единому стандарту для корректного взаимодействия программ. Набор таких правил по составлению API называется REST API. Он позволяет унифицировать программные интерфейсы и сделать их читабельными и простыми для понимания.
Существуют и другие стандарты, но именно в веб-приложениях и сайтах принято использовать REST, так как больше заточен на работу с HTTP-протоколом.
Для каждого API составляется документация, в ней описывается, как вызывать функции конкретного API, а принципы работы примерно одни и тот же. Официальную документацию для открытых API публикуют разработчики – вот, к примеру, документации Telegram.
Больше статей на схожую тематику:
- Сайт на шаблоне: что это такое и стоит ли использовать его для бизнеса
- Как иконки на сайте могут снизить конверсию
- 6 принципов создания идеального логотипа для сайта
Преимущества использования API
Среди преимуществ использования API можно отметить:
- Доступ к готовым инструментам Существует большое количество сервисов, предоставляющих свое API, а значит, не нужно тратить много времени на разработку чего-то нового.
- Повышенная безопасность API выносит в отдельное приложение «функциональность», которая должна быть защищена. Это подход позволяет контролировать и управлять тем, как пользователи и системы получают доступ к данным и функциям. Снижается риск ошибок из-за человеческого фактора и вероятность некорректного использования этих функций другими программами.
- Стоимость разработки существенно ниже При желании с подключением API можно разобраться любому пользователю, а для разработки подобного функционала понадобится помощь программистов. Поэтому воспользоваться платным API, будет значительнее дешевле, чем разрабатывать функционал с нуля.
- Облегчает коммуникацию разных систем Думаю, на примере с официантом мы объяснили, как это работает.
- Удобство для пользователей Благодаря API человек может совершать различные действия, не покидая сайт.
- Монетизация Для самих разработчиков API это обеспечит рост прибыли, за счет предоставления API другим компаниям
Для чего используют API?
Лучше спросить, для чего его не используют. От мобильных приложений до сложных систем управления полетом – API-интерфейсы объединяют разрозненные системы для создания единых платформ, связывающих цифровой мир воедино.
Практически каждая операционная система или веб-страница, которую вы посещаете, содержат какой-либо API. Использование API стало обычным явлением, и все, что нужно конечному пользователю – это веб-браузер.
Для чего можно использовать API:
- Просмотр банковских счетов из разных учреждений на одной платформе
- Поиск лучшей цены отеля на одном сайте
- Использование телефона для получения посадочного талона
- Получение отчетов о состоянии задержанных рейсов в режиме реального времени
- API доставки предоставляют точную стоимость и срок доставки, а также информацию о том, что их заказ был получен, обработан, отправлен и даже местонахождение груза. Все это делается с использованием API Карт Google.
Варианты использования API для бизнеса
-
Что значит API
Представьте, вам понадобился исполнитель, например, чтобы положить плитку в ванной. Но вы запланировали очень сложный и объёмный рисунок, и вам нужен не просто мастер с Авито с хорошим рейтингом. Вам бы команду таких золотых мастеров. Что вы делаете? Ищете организацию-подрядчика и поручаете задание ей, а организация делает всё остальное.
В нашем случае, организация-подрядчик — это API. Если у вас возникают какие-то проблемы, вы обращаетесь к подрядчику, а не спорите с мастерами. Иными словами, организация — это интерфейс взаимодействия с исполнителями.
Когда вы включаете микроволновку, вы взаимодействуете с её интерфейсом. Мы уже писали статью о том, что такое интерфейс.
Английская аббревиатура API расшифровывается как Application Programming Interface, что переводится как «интерфейс программирования приложения».
API — это интерфейс для взаимодействия между программами или системами. Он позволяет разработчикам создавать приложения, которые могут взаимодействовать с другими программами или сервисами, используя уже существующие интерфейсы.
API позволяет использовать часть функционала сервиса и/или передавать данные от одного устройства к другому.
Получай лайфхаки, статьи, видео и чек-листы по обучению на почту
Примеры API
- API мессенджеров Telegram и WhatsApp позволяют разработчикам программировать ботов.
- API Google Maps позволяет интегрировать карты Google в другие приложения и сайты, используя API-ключ. Таким образом, разработчики могут создавать интерактивные карты с маршрутами и местами, которые пользователи могут просматривать и использовать в своих приложениях.
- API ВКонтакте позволяет разработчикам создавать приложения, которые могут использовать информацию из профилей пользователей. Такие приложения могут, например, показывать последние посты пользователей в этой социальной сети или использовать авторизацию через ВКонтакте в своих приложениях.
- API Яндекс.Карт позволяет разработчикам использовать карты на любом сайте и даже настраивать их внешний вид под себя.
- API сайта Канье Уэста при каждом запросе выдаёт его случайную цитату.
- API Тинькофф Инвестиций позволяет получать данные о счёте пользователя и вставлять их, например, в Excel-таблицы. Или программировать биржевого робота (с рядом условий, конечно).
Как работает API?
API работает по следующему принципу: приложение A отправляет запрос на сервер, где хранится приложение Б, с указанием необходимых действий. Сервер обрабатывает запрос и отправляет обратно результат в формате, который может понимать приложение A. Всё это происходит автоматически, без участия разработчика и в режиме реального времени.
Схема работы API
Типы API
Существует несколько типов API. Некоторые из них более распространены, чем другие. Рассмотрим наиболее популярные типы API.
REST API
REST API (Representational State Transfer API) — это наиболее распространённый тип API. Разработчики используют его для создания веб-сервисов, которые могут обмениваться данными с другими приложениями и сервисами через интернет.
REST API основан на HTTP-протоколе и использует запросы HTTP для обмена данными между клиентом и сервером. Для каждого запроса клиент должен указать метод (GET, POST, PUT, DELETE), URL-адрес и параметры запроса.
SOAP API
SOAP API (Simple Object Access Protocol API) — это ещё один распространённый тип API. Разработчики используют его для обмена данными между приложениями, работающими на разных платформах, например, между .NET и Java.
SOAP API основан на XML и использует SOAP-протокол для обмена данными между клиентом и сервером. Каждый запрос SOAP содержит заголовок и тело сообщения, которое может содержать данные, методы и параметры запроса.
GraphQL API
GraphQL API — это относительно новый тип API, который появился в 2015 году. Разработчики используют его для создания гибких и эффективных веб-сервисов, которые могут быстро и точно получать необходимые данные.
GraphQL API основан на запросах, которые отправляются клиентом серверу в формате GraphQL. Каждый запрос содержит только те данные, которые нужны клиенту, что делает этот тип API более быстрым и эффективным, чем другие.
WebSocket API
WebSocket API — это тип API, который используется для создания постоянного соединения между клиентом и сервером. Он позволяет клиенту и серверу передавать данные в режиме реального времени, без необходимости постоянно отправлять запросы.
WebSocket API основан на WebSocket-протоколе и использует двустороннюю связь между клиентом и сервером. Это позволяет серверу отправлять данные клиенту в режиме реального времени, что делает этот тип API особенно полезным для приложений, которые требуют быстрой передачи данных. Например, передача видеопотока в видеохостинге или сервисе облачного гейминга.
Как использовать API?
Для использования API в своей программе необходимо иметь ключ API. Ключ — это уникальный идентификатор, который позволяет вашему приложению получать доступ к определённому API.
Ключ API можно получить на сайте, где предоставляется API. Многие API бесплатные, но часто для получения полного доступа придётся заплатить.
После получения ключа API можно начать творить! Чаще всего для этого нужно написать какой-то код.
Но иногда это работает проще: сервис сам генерирует код, который нужно вставить, например, на свой сайт и всё само заработает. Так работает, например, с YouTube: достаточно нажать под видео кнопку «Поделиться», а затем «Встроить» — и вот у вас уже есть код, который просто нужно вставить к себе на сайт.
Как использовать API YouTube, чтобы встроить видео к себе на сайт с YouTube-плеером
Преимущества API
Использование API может дать вашему приложению множество преимуществ.
- Интеграция с другими сервисами. Использование API позволит вашему приложению интегрироваться с другими сервисами, а это, в свою очередь, улучшит функциональность приложения и пользовательский опыт.
- Увеличение производительности. Через API приложение сможет получать данные быстрее, чем если бы собирало их самостоятельно.
- Сокращение затрат на разработку. Использование готовых сервисов вместо создания своих собственных ускорит разработку программы и уменьшит затраты.
- Большая гибкость. Вы можете изменять и настраивать API в соответствии с требованиями вашего приложения.
- Доступность для разных платформ. API может использоваться на разных платформах, что делает его доступным для множества приложений и устройств.
- Улучшение безопасности. API позволяет программе использовать защищённые методы обмена данными и проверки подлинности пользователей.
Недостатки API
Говоря о преимуществах API для создания программ, нужно упомянуть и о недостатках, которые стоит учитывать.
- Ограниченная функциональность. Некоторые API могут предоставлять только ограниченный доступ к данным, что уменьшит возможности вашего приложения.
- Нестабильность. API может работать нестабильно, например, из-за проблем с сервером, а это отразится и на работе вашей программы.
- Необходимость обновления. Для поддержки новых функций и возможностей API могут потребоваться обновления.
- Платный доступ. Некоторые API могут требовать плату за использование.
- Зависимость от других сервисов. Использование API делает ваше приложение зависимым от других сервисов. Если API будет недоступен, то приложение может перестать работать как надо.
Теперь вы знаете, что такое API в программировании. А чтобы узнать ещё больше о терминах из мира IT и создать свой собственный проект — приходите на курсы программирования для детей и подростков в онлайн-школу Skysmart Pro.
Нет, это не «просто игрушка»
Roblox — одна из лучших платформ, чтобы стартовать в программировании! Запишите ребёнка на бесплатный урок в Skysmart Pro — расскажем, какие мощные игры и проекты он может создавать
Пройти урок
Методист компьютерных курсов
Источник: skysmart.ru
Как работает api программ
RESTful относится к программной архитектуре, которая расшифровывается как Representational State Transfer (Передача репрезентативного состояния). Эта архитектура известна в контексте стандартизации использования систем обмена информацией (веб-сервисов).
Эти веб-сервисы используют протокол без статического состояния, чтобы сделать текстовые представления онлайн-ресурсов доступными для чтения и обработки. Клиент выполняет действия на основе HTTP, такие как выборка, обновление и удаление.
REST создан в 2000 году с целью повышения производительности, масштабируемости и простоты за счёт введения ограничений на API. Ниже приведены некоторые цели использования API REST.
2.1. Использование интернета
Для REST нет специальной клиентской технологии, поскольку REST подходит для различных проектов, таких как:
- Веб-разработка.
- iOS-приложения.
- IoT-устройства.
- Windows Phone приложения.
Поскольку не требуется придерживаться конкретного клиентского стека, допустимо построить любую инфраструктуру для своей компании.
2.2. Приложения в облаке
Вызовы REST API подходят для облачных приложений благодаря отсутствию состояния. Если возникнут проблемы, компоненты без сохранения состояния разворачиваются повторно и могут расширяться, чтобы управлять сдвигами трафика.
2.3. Облачные вычисления
Соединение API с сервисом требует управления декодированием URL-адреса. Поэтому REST стал полезным в облачных сервисах. Архитектура RESTful API станет стандартом в будущем благодаря облачным вычислениям и микросервисам.
Больше полезных материалов вы найдете на нашем телеграм-канале «Библиотека программиста»
3. Как работают REST API?
Данные (такие как изображения, видео и текст) воплощают ресурсы в REST. Клиент посещает URL-адрес и отправляет серверу запрос, чтобы получить ответ.
4. Концепции REST API
Запрос (URL, к которому обращаетесь) содержит четыре компонента:
- Конечная точка, являющаяся URL-адресом со структурой root-endpoint/? .
- Метод с типом (GET, POST, PUT, PATCH, DELETE).
- Заголовки, выполняющие функции аутентификации, предоставление информации о содержимом тела (допустимо использовать параметр -H или —header для отправки заголовков HTTP) и т. д.
- Данные (или тело) – это то, что отправляется на сервер с помощью опции -d или —data при запросах POST, PUT, PATCH или DELETE.
HTTP-запросы разрешают работать с базой данных, например:
- POST-запрос для создания записей.
- GET-запрос на чтение или получение ресурса (документа или изображения, набора других ресурсов) с сервера.
- PUT и PATCH-запросы для обновления записей.
- DELETE-запрос на удаление ресурса с сервера.
Эти операции обозначают четыре возможных действия CRUD: создание, чтение, обновление и удаление.
Сервер отправляет данные клиенту в формате:
- HTML.
- JSON (распространённый формат благодаря независимости от компьютерных языков и доступности для людей и машин).
- XLT.
- PHP.
- Python.
- Текст.
5. Зачем использовать REST API?
Преимущество REST над другими API, такими как SOAP в масштабируемости, гибкости, переносимости и независимости.
5.1. Не полагаться на структуру проекта
Раздельная работа клиента и сервера означает, что разработчики не привязаны к каким-либо частям проекта. Благодаря адаптивным REST API, разработчики могут развивать каждый аспект, не влияя на другой.
5.2. Портативность и адаптивность
REST API работают, когда данные запроса доставлены. REST API разрешают мигрировать с одного сервера на другой и обновлять базу данных, когда потребуется.
5.3. Масштабирование проекта в будущем
Поскольку клиент и сервер действуют независимо, программисты могут быстро разработать продукт.
6. Особенности стиля архитектуры RESTful
Разработчикам приходится учитывать жёсткую структуру некоторых API, таких как SOAP или XML-RPC. Но REST API — это другое. REST API поддерживают широкий спектр типов данных и могут быть написаны практически на любом языке программирования.
Шесть архитектурных ограничений REST являются принципами разработки решения и заключаются в следующем:
6.1. Унифицированный интерфейс (последовательный пользовательский интерфейс)
Эта концепция диктует, что запросы API к одному и тому же ресурсу, независимо от происхождения, должны быть идентичными, то есть на одном конкретном языке. Один универсальный идентификатор ресурса (URI) ассоциируется с одними и теми же данными, такими как имя пользователя или адрес электронной почты.
Другой принцип унифицированного интерфейса гласит, что сообщения должны быть информативными. Сообщения должны быть понятны серверу, чтобы определить, как с ними обращаться (например, тип запроса, MIME-типы и т. д.).
6.2. Разделение клиента и сервера
Архитектурный стиль REST использует особый подход к реализации клиента и сервера. Дело в том, что клиент и сервер могут работать независимо и не обязаны знать друг о друге.
Например, у клиента только универсальный идентификатор запрошенного ресурса (URI) и не может общаться с серверной программой другим способом. Однако, сервер не должен влиять на клиентское ПО. Поэтому сервер отправляет данные по HTTP. Это означает что, если клиентский код изменится, это не повлияет на работу сервера.
Серверный код в той же лодке: изменение серверной части не повлияет на работу клиента.
Клиентские и серверные программы могут быть модульными и независимыми до тех пор, пока каждая сторона знает, какой формат сообщения доставлять другой. Отделение пользовательского интерфейса от ограничений хранения данных улучшает гибкость интерфейса на разных платформах и повышает масштабируемость.
Кроме того, каждый компонент выигрывает от разделения, поскольку может развиваться независимо. Интерфейс REST помогает клиентам:
- Иметь доступ к одним и тем же конечным точкам REST.
- Выполнять одинаковые действия.
- Получать одинаковые ответы.
6.3. Нестационарная связь между клиентами и серверами
Системы на основе REST не имеют состояния, то есть состояние клиента остаётся неизвестным для сервера и наоборот. Это ограничение разрешает серверу и клиенту понимать отправленное сообщение, даже если они не видели предыдущие.
Чтобы обеспечить соблюдение этого ограничения без статичности, требуется использовать ресурсы, а не команды. Это имена существительные в сети. Их цель – описать объект, который требуется сохранить или передать другим службам.
Допустимо контролировать, изменять и повторно использовать компоненты, затрагивая систему частично, поэтому преимущества этого ограничения включают достижение:
- стабильности;
- скорости;
- масштабируемости RESTful-приложений.
Обратите внимание, что каждый запрос должен содержать всю информацию, необходимую для выполнения. Клиентские приложения должны сохранять состояние сессии, поскольку серверные приложения не должны хранить данные, связанные с клиентским запросом.
6.4. Кэшируемые данные
REST требует кэширования ресурсов на стороне клиента или сервера везде, где это возможно. Кэширование данных и ответов имеет решающее значение, поскольку обеспечивает высокую производительность на стороне клиента.
Хорошо управляемое кэширование может уменьшить или устранить некоторые взаимодействия клиент-сервер.
Это также даёт серверу больше возможностей масштабирования благодаря меньшей нагрузке на сервер. Кэширование увеличивает скорость загрузки страниц и разрешает получить доступ к ранее просмотренному контенту без подключения к интернету.
6.5. Архитектура многоуровневой системы
Следующее обсуждаемое ограничение — это многоуровневая структура RESTful. Этот принцип включает в себя группировку слоёв с определёнными функциями.
Слои REST API имеют свои обязанности и располагаются в иерархическом порядке. Например, один слой может отвечать за хранение данных на сервере, второй — за развёртывание API на другом сервере, а третий — за аутентификацию запросов на другом сервере.
Эти слои действуют как посредники и предотвращают прямое взаимодействие между клиентскими и серверными приложениями. В результате клиент не знает, к какому серверу или компоненту обращается.
Когда каждый слой выполняет заданную функцию до передачи данных следующим, что повышает общую безопасность и гибкость API, так как добавление, изменение, удаление API не влияет на другие компоненты интерфейса.
6.6. Кодирование по требованию (необязательно)
Предоставление статических представлений ресурсов в формате XML или JSON — популярный сценарий использования REST API.
Однако этот архитектурный стиль разрешает пользователям загружать и выполнять код в виде апплетов или сценариев (например, JavaScript). Например, клиенты могут получить код рендеринга для виджетов пользовательского интерфейса, обратившись к API.
7. Проблемы, которые следует ожидать при использовании REST API
С пониманием дизайна REST API и архитектурного ограничения, необходимо знать о проблемах, которые следует ожидать при использовании этого архитектурного стиля:
7.1. Соглашение по конечным точкам REST
API-интерфейсы должны оставаться единообразными независимо от конструкции URL. Но с ростом возможных комбинаций методов становится труднее поддерживать единообразие в больших кодовых базах.
7.2. Версионность как свойство REST API
API требуют регулярного обновления или версионирования, чтобы предотвратить проблемы с совместимостью. Однако старые конечные точки остаются работоспособными, что увеличивает рабочую нагрузку.
7.3. Множество методов аутентификации
Допустимо определить, какие ресурсы доступны тем или иным типам пользователей. Например, определить, какие сторонние службы получают доступ к адресам электронной почты клиентов или другой конфиденциальной информации, и что эти службы делают с этими переменными.
Но 20 методов авторизации могут затруднить первоначальный вызов API. Поэтому разработчики не продолжают проект из-за первоначальных трудностей.
7.4. Уязвимости безопасности REST API
Хотя RESTful API имеют многоуровневую структуру, могут возникнуть некоторые проблемы с безопасностью. Например, если приложение недостаточно защищено из-за отсутствия шифрования, то приложение может раскрыть конфиденциальные данные.
Или хакер может отправлять тысячи запросов API в секунду, вызывая DDoS-атаку или другие неправомерные действия службы API, которые приведут к краху сервера.
7.5. Чрезмерный сбор данных и запросы
Сервер может вернуть запрос с данными, которые могут быть ненужными. Или может понадобиться выполнить несколько запросов, чтобы получить необходимую информацию.
Подведение итогов
Неудивительно, что API в будущем упорядочат веб-коммуникации. Их цель — позволить любым веб-приложениям взаимодействовать и обмениваться данными. Например, они помогают растущим онлайн-компаниям разрабатывать надёжные, масштабируемые и необычные системы.
Материалы по теме
- Как превратить базу данных в RESTful API
- Хватит использовать REST для API!
- Разбираем по косточкам компьютерные сети: HTTP, TCP, REST
- ✔️ 15 лучших практик разработки и проектирования REST API
Источники
Источник: proglib.io