В процессе разработки программного обеспечения часто приходится иметь дело с API. Далее предстоит выяснить, что это такое, для чего используется, а также какие особенности имеет. Предложенные данные будут одинаково полезны как программистам и другим IT-специалистам, так и обычным пользователям.
Определение
API интерфейс – это своеобразный набор способов и правил, с помощью которых приложения будут обменивать друг с другом данными. Он представляет собой механизмы, предоставляющие возможность программным продуктам взаимодействовать между собой при помощи некоторых протоколов и определений.
API (или Application Programming Interface) – программный интерфейс приложения. Относительно API слово «приложение» относится к совершенно любому программному обеспечению с теми или иными функциями. Некоторые разработчики рассматривают изучаемый интерфейс в качестве сервисного контракта между двумя программами. он определяет особенности взаимодействия приложений при помощи запросов и ответов. В документации API содержится информация о том, как программистам необходимо структурировать соответствующие ответы и запросы.
В качестве примера API можно рассматривать покупку билетов в кинотеатр по банковской карте. Во время проведения сделки терминал обратится к банковскому API (банку, который выпустил «пластик» покупателя), а затем отправит запрос на оплату. При заказе такси посредством специализированных приложений тоже предстоит иметь дело с программным интерфейсом. Сервис вызова обратится к платежной системе через API.
Принципы работы и классификация
АПИ архитектура чаще всего объясняется с позиции клиент-серверной модели. Программа, отправляющая запросы – это клиент. Приложение, которое получает запросы и отправляет ответы – сервер.
Способы работы АПИ отличаются. Они зависят от того, когда и почему они были сформированы:
- SOAP API или Simple Object Access Protocol. Это простой протокол доступа к объектам. Обмен данными в этом случае будет осуществляться через XML. Соответствующий интерфейс устарел. Сейчас он является наименее гибким из всех существующих.
- RPC. Система удаленного вызова процедур. Клиент будет выполнять определенную функцию на сервере, а сервер отправит получившийся результат обратно на клиентскую сторону.
- Websocket. Современная разработка АПИ интерфейса. Для передачи данных в ней используются JSON-объекты. Websocket предусматривает двустороннюю связь в клиент-серверных моделях. Серверы смогут отправлять сообщения обратного вызова подключенным клиентам. За счет такого подхода удается добиться максимальной эффективности работы схемы.
- REST API. Это самые популярные и распространенные интерфейсы приложений. Они широко используются в Интернете. Здесь клиент отправляет запросы на серверную сторону в виде тех или иных данных. Сервер получает клиентский ввод и обрабатывает его для запуска внутренних функций. Далее происходит возврат выходных данных на клиентскую сторону.
Далее предстоит более подробно рассмотреть программные интерфейсы типа REST. Это связано с их широкой распространенностью.
Типы интерфейсов
Что значит API простыми словами, понятно. Это интерфейс, помогающий двум программам обмениваться данными и взаимодействовать друг с другом. Классифицировать их можно так:
- Частные. К данной категории относятся интерфейсы приложений организаций. Они применяются только для того, чтобы соединить между собой системы и данные внутри бизнеса.
- Общедоступные. Могут использоваться любым разработчиком или пользователем. С программными интерфейсами соответствующего типа может быть сопряжена покупка или авторизация.
- Партнерские. Доступ к ним предоставляется только авторизованным сторонним разработчикам. Используются подобные API для взаимодействия между несколькими предприятиями-партнерами.
- Составные. Объединяют два и более разных АПИ. Применяются для решения сложных системных требований или поведения.
В зависимости от типа программного интерфейса будет меняться область его применения и ключевые функции у API.
Почему называется интерфейсом
У некоторых разработчиков возникает вопрос о том, почему API – это интерфейс.
Данное описание произошло из определения интерфейсов. Так называется граница между несколькими (обычно – двумя) функциональными системами, на которой осуществляется взаимодействие и обмен данными. Сами процессы внутри каждой имеющейся системы скрыты друг от друга.
Благодаря такому компоненту, как interface, можно использовать возможности разных программных продуктов, не задумываясь об особенностях обработки запросов и формирования ответов. Пример – смартфон. Пользователю не нужно знать, как происходит обработка нажатия на тачскрин. Достаточно того, что на устройстве имеется кнопка, возвращающая всегда один и тот же результат в качестве ответа на определенные манипуляции.
То же самое предоставляет API-интерфейс. Через его вызов допустимо выполнять определенные функции программы, не зная, как они работают на самом деле.
API и надежные программные продукты
Пользователям неизвестно, как устроены внутри программы, с которыми они взаимодействуют. Реализация приложений называется «черным ящиком». Она прячется за несколькими уровнями абстракций. Это необходимо, чтобы пользователям было комфортно работать с теми или иными опциями приложения.
Уровни абстракций значительно ускоряют разработку программного обеспечения, поэтому разработчик может использовать вызов готовых функций API в других проектах. Это обычная практика. Пример – в большинстве операционных систем имеются собственные API для приложений, чтобы можно было:
- использовать файловые системы;
- отрисовывать графические изображения;
- хранить данные;
- пользоваться сетевыми функциями;
- воспроизводить видео и аудио и так далее.
Операционные системы сами определят, какие функции вызывать и какие параметры передавать для реализации желаемый действий. Соответствующие принципы описываются в документации к API, с которой работают создатели различных программных продуктов. Отсутствие данной справочной информации делает использование изучаемого инструмента невозможным.
Стоит обратить внимание на то, что, если вызов одного API для облачных вычислений станет быстрее извлекать квадратный корень, все использующие его программы тоже будут функционировать быстрее.
Преимущества
API – мощный инструмент разработчика. Он имеет несколько ключевых преимуществ, за счет которых программисты активно им пользуются:
- Предоставление доступа к готовым решениям и инструментам. Пример – можно запросить функции библиотеки для машинного обучения TensorFlow. С их помощью получится быстро создавать нейросети, не занимаясь их разработкой с нуля.
- Повышение безопасности. Вызов API дает возможность вынести в отдельную программу функциональность, нуждающуюся в защите. Данный прием позволяет свести к минимуму вероятность некорректного использования команд и процедур другими приложениями.
- Связь разных систем. Если к сайту нужно подключить платежную систему или авторизацию при помощи социальных сетей, на помощь придет API. Разрабатывать соответствующие функциональности с нуля не придется.
- Снижение стоимости разработки. иногда дешевле пользоваться платными API, чем создавать необходимую функциональность с нуля.
Это – основные преимущества изучаемого инструмента. С помощью API можно быстро и эффективно создавать достаточно сложные и безопасные проекты.
REST API
REST API – Representational State Transfer или «передача репрезентативного состояния». С помощью данного механизма можно определить набор функций, таких как Delete, Get, Put и так далее. Клиенты могут пользоваться ими для доступа к информации, хранящейся на сервере. Клиенты и серверы будут обмениваться данными в интерфейсах программ REST API через протоколы HTTP.
Основным преимуществом такого интерфейса является то, что передача данных производится без сохранения состояния. Это значит, что серверная часть проекта не сохраняет клиентскую информацию между запросами. Клиентские запросы к серверу будут аналогичными URL-адресам, который вводятся в браузере при посещении веб-сайтов. Ответ от сервера – это простые данные без типичного графического отображения страницы.
Web API
Web API или Web Service API – interface обработки приложений между сервером и браузером. Все веб-сервисы – это программные интерфейсы, но не все АПИ – это сервисы. REST API – особый тип Web API. В нем применяется стандартная архитектура.
Термины и определения, которые относятся к АПИ (Java API или сервисные API), поддерживаются из-за того, что исторически program interfaces были созданы для Интернета. Современные Web API – это REST API. Соответствующие термины могут применяться в качестве синонимов.
Функции для интерфейса
Ограничений по используемым наборам функций для рассматриваемого инструмента нет. Программисты включают в АПИ методы, которые будут полезны для взаимодействия клиентских приложений с их сервисом.
Пример – в АПИ для анализа текстов будут добавлены функции:
- поиска однокоренных слов;
- подсчета союзов и иных частей речи;
- обнаружения самых часто встречающихся словосочетаний или слов.
Функции API могут решать не только утилитарные задачи конкретного программного обеспечения. Данный инструмент может послужить маркетинговым компонентом. Это происходит тогда, когда доступ к АПИ предлагается в качестве отдельной услуги.
Как вызвать
Вызов API – несложная операция. Данный процесс обычно описывается документацией АПИ. Принципы работы с программными интерфейсами остаются примерно одинаковыми.
Вот пример вызова методов библиотек на Python:
Если API предоставляет функции через Интернет, нужно отправить на сервер HTTP-запрос в JSON-формате:
Выше – пример преобразования речи через Yandex.SpeechKit. Предложенный фрагмент кода можно запустить, чтобы посмотреть результат.
Существуют косвенные вызовы АПИ – в этом случае вызов осуществляется через посредников. Пример – пользователь нажимает на кнопку «Обновить» в браузере. Здесь взаимодействие осуществляется не напрямую, а посредством графического интерфейса.
Примеры
Обмен данными через АПИ – стандартная процедура. Она встречается повсеместно. Пример – нужно получить данные с существующего сайта и передать ее в то или иное приложение.
В браузере будет дан запрос и ожидаться ответ в качестве HTML-страницы. При применении API в сторонней программе достаточно фрагмента данных в JSON-формате. Более точную информацию нужно уточнять в документации у создателя интерфейса.
Со стороны пользователя такая реализация выглядит как возможность выполнить действие, связанное с первое программой, но во втором приложении. Лишний раз переходить в стороннее ПО не придется.
Вот несколько частных случаев использования изучаемого инструмента на практике:
- Google Calendar. Здесь можно синхронизировать данные через Apple iCal и Google Calendar для Android и iOS. Календарь с легкостью подключается к сторонним программам через специальный интерфейс. Пользователи за счет такой интеграции смогут использовать несколько разных приложений со схожей функциональностью и обновлять данные о собственных планах.
- Прогноз погоды. Данная категория приложений получает информацию о погоде из сторонних источников. Есть проекты, которые напрямую взаимодействуют с метеостанциями. Мобильные разработчики покупают соответствующие сведения и внедряют их в собственные сервисы. Для упрощения таких операций имеются специальные API. Они поддерживают функции, позволяющие делать запросы о погоде в определенных областях.
- Авторизация. Речь идет о кнопках, которые позволяют зарегистрироваться на сервисах через популярные площадки (чаще – социальные сети). Это делается через API.
Программный интерфейс API встречается повсеместно. Его основы уже были рассмотрены. А более детально изучить данный инструмент разработчика помогут компьютерные онлайн-курсы.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
