Усе про API. Як програми спілкуються між собою

У сучасному світі, де програми та сервіси стають дедалі більше інтегрованими, концепція API виходить на передній план. API є потужним інструментом, який дозволяє різним програмам спілкуватися між собою, обмінюючись даними та функціональністю. У цій статті ми розглянемо, що таке API та як він працює.

Що таке API

API (application programming interface, інтерфейс програмування застосунків) — це набір правил та інструментів, які дозволяють різним програмам взаємодіяти між собою. Замість того щоб створювати новий код для кожного програмного забезпечення, розробник може використовувати API для виклику готових функцій чи обміну даними.

API працює на основі запитів і відповідей. Програма, яка викликає API, називається клієнтом, а програма, яка відповідає на цей виклик, — сервером. Клієнт надсилає запит із певними параметрами, а сервер обробляє цей запит і повертає відповідь.

Система є схожою на обслуговування в кафе. Клієнт кафе, що робить замовлення офіціанту, — це клієнт API, що робить запит. Офіціант несе цей запит до кухаря, який готує страву і віддає її назад офіціанту. Офіціант — це API, а кухар — сервер.

Звучить складно, та насправді ми користуємось API майже щодня. Коли ви, наприклад, перевіряєте погоду через мобільний застосунок, цей застосунок взаємодіє з погодним API, щоб отримати актуальну інформацію.

Види API

Як ми визначили вище, API — це спосіб для програм взаємодіяти між собою. Таких способів багато, однак найпоширенішими є три:

REST (Representational State Transfer)

REST — це спосіб створення взаємодії між комп’ютерними системами через інтернет, який базується на концепції ресурсів, що представляють дані чи об’єкти. Кожен ресурс має унікальний ідентифікатор і може бути представлений у форматі, зрозумілому як для комп’ютера, так і для людини, наприклад, у форматі JSON.

Клієнт може взаємодіяти із цими ресурсами за допомогою стандартних HTTP-методів. Їх лише чотири: отримання (GET), створення (POST), оновлення (PUT) та видалення (DELETE).

Використання REST схоже на відвідування сайту, де у вас є звичайні команди браузера, як-от «отримати дані» або «зберегти дані».

RPC (Remote Protocol Call)

RPC — це метод взаємодії між програмами, що містяться на різних комп’ютерах, коли одна програма викликає функцію або процедуру на віддаленому сервері. Клієнт викликає віддалену функцію, а RPC-протокол передає параметри та отримує результат виконання.

Чимось схоже на замовлення послуг із дому. Ви вдома, телефонуєте, наприклад, у доставку, кажете «привезіть мені піцу» (запит). На тому кінці (тобто на іншому сервері) ваш запит опрацьовують і відправляють до вас кур’єра (результат виконання запиту).

GraphQL

GraphQL — це мова запитів для отримання конкретної інформації із сервера. Цей запитовий мовний інтерфейс дозволяє клієнтам отримувати тільки ту інформацію, яку вони потребують, та здійснювати запити до кількох ресурсів одним запитом.

Цей процес можна також порівняти із замовленням у ресторані. Ви не замовляєте все меню, а вказуєте офіціанту на конкретні страви, які б хотіли отримати.

Протоколи API

HTTP (Hypertext Transfer Protocol)

HTTP є одним із найбільш поширених протоколів для передавання даних в інтернеті. Використовується для взаємодії між клієнтом і сервером, де клієнт надсилає запити, а сервер відповідає на них. REST (Representational State Transfer) та SOAP (Simple Object Access Protocol) — два стандарти, які часто використовують HTTP як свій транспортний протокол.

TCP/UDP Sockets

TCP (Transmission Control Protocol) та UDP (User Datagram Protocol) — це протоколи транспортного рівня, які забезпечують точковий обмін даними між двома пристроями у мережі. У випадку API вони можуть використовуватися для надійного і послідовного (TCP) або швидкого та ефективного (UDP) передавання даних між клієнтом і сервером.

WebSocket

WebSocket є протоколом забезпечення двостороннього зв’язку між клієнтом і сервером у реальному часі. Він базується на транспортному протоколі TCP і використовує HTTP для встановлення з’єднання. WebSocket дозволяє взаємодіяти миттєво та ефективно, що робить його ідеальним для застосунків, які потребують реального часу, як-от чати та стримінгові сервіси.

JMS (Java Message Service)

JMS є стандартом для розподіленого доставлення повідомлень між програмними компонентами. Цей протокол дозволяє розробникам створювати розподілені системи, у яких різні компоненти можуть взаємодіяти, використовуючи асинхронний обмін повідомленнями. Однією з реалізацій стандарту JMS є ActiveMQ, що надає надійний та масштабований механізм обміну повідомленнями для Java-застосунків.

Типи API за сферою використання

Як і де використовують API

API як готовий продукт

Багато компаній пропонують свої API як готові продукти. Наприклад, Google Maps API дозволяє розробникам інтегрувати карти безпосередньо у свої програми чи вебсайт. Це забезпечує простий і швидкий доступ до географічних даних, не витрачаючи час на створення власного картографічного рішення.

API для програм

Розробники часто інтегрують функціонал інших служб завдяки API, не вдаючись до повного переписування коду. Це дозволяє пришвидшити розробку, зменшити витрати та покращити взаємодію програм між собою.

Наприклад, соціальні мережі надають API для забезпечення можливостей обміну даними між програмами та їхніми платформами.

API для вебсайту

У світі веброзробки API відіграє важливу роль у створенні динамічних та інтерактивних вебсайтів. Наприклад, Twitter API дозволяє вбудовувати стрічку твітів прямо на вебсайт. Це робить сайт цікавішим та актуальнішим для відвідувачів.

API також дозволяє вебсайтам взаємодіяти із зовнішніми сервісами, як-от платіжні шлюзи, онлайн-калькулятори тощо.

Як використовувати API

Отримання API-ключа

Перший крок у налаштуванні API — це отримання унікального ключа доступу. Більшість API вимагають ключ для ідентифікації та авторизації запитів. Зазвичай це здійснюється через реєстрацію на вебсайті провайдера послуги, який надає API. Отриманий ключ потрібно пильно зберігати і використовувати тільки у безпечних умовах.

Ознайомлення з документацією API

Документація API — це ваш найкращий друг за налаштуванні інтеграції. Слід особливо уважно розглянути розділ, який розкриває доступні ендпоінти. Цей розділ може містити повний перелік URL-адрес для різних операцій або функцій, доступних через API. Звертайте увагу на формати даних, які підтримуються цими ендпоінтами, а також на правила аутентифікації, які дозволяють вам встановити свою ідентичність під час звертання до API.

Оброблення аутентифікації та авторизації

Забезпечте правильну систему аутентифікації та авторизації для вашого API. Це може бути використання токенів, OAuth або інших методів гарантування безпеки. Важливо зрозуміти, як правильно передавати ключі та отримувати доступ до ресурсів.

Токени — це унікальні ідентифікатори, які використовують для підтвердження аутентифікації та авторизації. Їх можна використовувати для передавання інформації між системами без використання логінів та паролів кожного разу.

OAuth — це протокол авторизації, який дозволяє користувачам давати доступ стороннім службам до їхніх ресурсів без надання їм свого пароля. Він часто використовує токени для гарантування безпеки.

Оброблення помилок та винятків

Розробіть ефективну систему оброблення помилок, щоб ваш застосунок міг адекватно реагувати на непередбачувані ситуації. Документація API зазвичай надає інформацію про можливі помилки та їхні коди, які можна використовувати для налагодження роботи.

Моніторинг та аналіз використання

Встановіть систему моніторингу, яка дозволяє стежити за використанням API, швидко виявляти проблеми та оптимізувати продуктивність. Аналізуйте дані про трафік, швидкість відповідей та інші параметри для забезпечення оптимального функціонування.

Оптимізація запитів

Здійснюйте оптимізацію запитів для мінімізації завантаження сервера та покращення швидкості відповідей. Використовуйте кешування, стиснення даних та інші техніки для ефективної роботи з великим обсягом даних.