Co to jest API? Wszystko o interfejsie programowania aplikacji

API to skrót od Application Programming Interface, czyli po polsku – interfejs programowania aplikacji. Jest to zestaw gotowych reguł i protokołów komunikacyjnych, które określają, w jaki sposób programy mają wymieniać między sobą dane.

Interfejsy API pełnią rolę pośrednika w komunikacji między programami; w pewnym sensie można je porównać do osoby… tłumacza symultanicznego. Dlaczego? Po pierwsze, obsługują żądania dostępu do usług aplikacji „na żywo”, w czasie rzeczywistym. A po drugie, pozwalają programowi korzystać z danych aplikacji zewnętrznej bez znajomości jej wewnętrznych procesów.

Developer wdrażający API w ramach rozwijanego przez siebie programu nie musi do końca wiedzieć, w jaki sposób aplikacja zewnętrzna przetwarza dane; wystarczy połączyć program z interfejsem, a on sam zajmie się ich „tłumaczeniem”, zgodnie ze standardami twórców aplikacji i jej API.

Jeśli mowa o API – trzeba od razu wyjaśnić kilka pojęć, które w tym temacie pojawiają się zawsze.

Procedury API

Często nazywane też rutynami. Są integralną częścią każdego API: definiują funkcje aplikacji, które mogą być udostępniane przez interfejs oraz opisują, według jakiej logiki powinny być wywoływane przez program z wdrożonym API.

Protokoły API

Czyli konkretne reguły i standardy, według których ma odbywać się wymiana informacji między programami. Określają m.in. jakie formaty danych powinny stosować aplikacje czy jaką strukturę mają mieć zapytania i odpowiedzi po obu stronach.

Uwierzytelnianie i autoryzacja API

Przy każdym połączeniu programu z aplikacją zewnętrzną, API musi najpierw zweryfikować, czy użytkownik/program wysyłający żądanie faktycznie jest tym, za kogo się podaje (uwierzytelnianie). A następnie określić, do jakich danych i funkcji ma dostęp dany użytkownik (autoryzacja). Z takich mechanizmów powinien korzystać każdy interfejs.

Narzędzia API

Czyli po prostu aplikacje, usługi i biblioteki języków programowania, które mają ułatwić developerom pracę z API. Przykładami mogą być:

• Postman – kompleksowa platforma do budowy, testowania i zarządzania interfejsami programowania aplikacji.
• Swagger – pakiet do tworzenia dokumentacji i narzędzi projektowych.
• Apigee – chmurowe narzędzie od Google, przeznaczone głównie do zarządzania i zabezpieczania API.

Interfejsy programistyczne można tworzyć tak naprawdę dla każdego programu… bo wszystkie przecież opierają się na przetwarzaniu danych. Dlatego też można wyróżnić wiele rodzajów API; poniżej przedstawimy krótko te najpopularniejsze.

• API sieciowe (Web API) – dziś, gdy mówi się o API, najczęściej chodzi właśnie o interfejsy sieciowe. Do tego grona możemy zaliczyć wszystkie API, które 1) pośredniczą w komunikacji między aplikacjami połączonymi z internetem i 2) wykorzystują do tego klasyczne protokoły Web (na przykład HTTP). Więcej o Web API piszemy nieco niżej.
• API interfejsu użytkownika (UI API) – bardzo ciekawy typ API, który umożliwia dostęp do front-endu aplikacji i pozwala modyfikować interfejs użytkownika. Wykorzystuje się je głównie w oprogramowaniu biznesowym, gdzie opcja customizacji interfejsu pod potrzeby firmy bywa naprawdę przydatna. Innym wariantem tego typu interfejsu są API, które umożliwiają wdrożenie elementów UI danego programu w innej aplikacji; taką opcję oferuje np. Salesforce.
• API systemu operacyjnego – czyli interfejs programistyczny dostarczany bezpośrednio przez producenta danego systemu. Umożliwia developerom m.in. dostęp z zasobów jądra, rejestrów i wbudowanych usług systemu operacyjnego, a także pozwala zarządzać systemowymi elementami interfejsu użytkownika. W ten sposób Windows API i podobne interfejsy ułatwiają tworzenie i optymalizację programów stricte pod dany OS.
• API baz danych – kolejny z klasycznych typów interfejsów; pozwala programom korzystać z zewnętrznych baz danych i wykonywać w nich operacje za pomocą typowych dla danego środowiska zapytań. Najlepszym przykładem będzie tu oczywiście SQL API.
• API bibliotek programistycznych – developerzy korzystający z Reacta lub innych bibliotek nie pracują bezpośrednio z ich „wnętrzem”, a właśnie z interfejsem programistycznym. W tym przypadku API definiuje, w jaki sposób developer ma się odwoływać do elementów biblioteki: jej funkcji, struktur i klas, bez wchodzenia w szczegóły tego, jak dana biblioteka faktycznie jest zbudowana.
• API sprzętowe – czyli API, które umożliwiają pisanie programów wchodzących w interakcje z hardware’em: kartą graficzną, dyskiem twardym, kamerą, kontrolerami do gier czy drukarką. Przykładem takiego interfejsu są też wszelkiego rodzaju sterowniki; one akurat pełnią funkcję pośrednika między urządzeniami sprzętowymi a systemem operacyjnym.
• API usług chmurowych – są to interfejsy wykorzystywane do komunikacji między dwiema niezależnymi „chmurami” lub między programem lokalnym a usługą w chmurze.
• API bezpieczeństwa – protokoły API wykorzystuje się też do wdrażania mechanizmów ochrony danych; najczęściej do uwierzytelniania i autoryzacji użytkowników oraz aplikacji, ale też np. do szyfrowania danych w trakcie transferu.
• API dla mikrokontrolerów i systemów wbudowanych – czyli interfejsy udostępniane developerom, aby umożliwić im pracę z mikroprocesorem na wyższych poziomach abstrakcji i manipulowanie jego zachowaniem jako ogółu, a nie np. pojedynczych rejestrów.

Skoro już zatem wiesz, jak działa API, przybliżymy teraz korzyści wynikające z jego zastosowania:

• Personalizowanie treści – API umożliwiają zrozumienie preferencji klientów. Pomaga to w tworzeniu spersonalizowanych rekomendacji, a co za tym idzie, prowadzi do lepszych interakcji z klientami.
• Automatyzacja – nie musisz wszystkiego robić sam. API wyręczy Cię z wielu zadań, dzięki czemu możesz przeznaczyć zyskane w ten sposób zasoby na inne kwestie związane z funkcjonowaniem firmy.
• Zapobieganie oszustwom – API mogą mieć różne poziomy bezpieczeństwa, dzięki czemu będziesz mieć pewność, że tylko upoważniony personel ma dostęp do danych wygenerowanych przy jego użyciu.
• Bądź zawsze na czasie – dzięki internetowi wiele branż rozwija się bardzo szybko. Ważne jest, aby Twoja firma również z biegiem czasu ewoluowała. Jeśli posiadasz sklep internetowy, warto zintegrować go z aplikacjami, którym Twoi klienci już ufają. Możesz np. dodać funkcję logowania za pomocą Facebooka. Większość Twoich klientów zapewne ma konto na tej platformie społecznościowej, dzięki czemu mogą szybko stworzyć swój profil u Ciebie. Oprócz tego, jeśli Twoje produkty i usługi będą kojarzone z popularnymi aplikacjami, automatycznie zyska na tym wiarygodność Twojej marki.
• Stwórz nowe produkty – możesz wykorzystać różne integracje API, aby zaprojektować coś własnego. Na przykład aplikacja Uber łączy mapy Google z interfejsami odpowiedzialnymi za świadczenie usług. Wystarczy, że połączysz kilka różnych interfejsów API w celu stworzenia zupełnie nowego produktu.

Skoro już wiesz, jak działa API i dlaczego warto z niego korzystać, przyjrzyj się dostępnym rodzajom interfejsów sieciowych i temu, do czego służą. Wszystkie interfejsy programowania aplikacji w zasadzie wykonują te same czynności, jednak niektóre z ich rodzajów nieco różnią się od siebie:

1. REST API – REST API, znane również jako RESTful API, to inaczej Representational State Transfer API. REST API zyskały na popularności jako część usług sieciowych. Są one przeznaczone do wykonywania żądań i otrzymywania odpowiedzi za pomocą funkcji HTTP. Istnieją cztery różne polecenia HTTP, na których opiera się REST. Należą do nich GET, PUT, POST i DELETE. Z REST API korzystają takie strony jak Instagram, na których użytkownicy mogą przeglądać treści graficzne.
2. SOAP API – SOAP to skrótowiec od Simple Object Access Protocol. Podczas gdy REST narzuca pewną architekturę, SOAP jest protokołem, który trzyma się określonych standardów. SOAP jest zależny od systemów i programowania opartych na XML. Zwykle też wymaga większej ilości danych do prawidłowego funkcjonowania. API SOAP zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa. Z tego powodu często jest wykorzystywany w interfejsach programowania aplikacji przeznaczonych dla instytucji finansowych.
3. RPC API – skrót RPC oznacza Remote Procedure Call (Zdalne wywołanie procedury). API RPC były najwcześniejszą formą API, ponieważ zaprojektowano je tak, aby wykonywać blok kodu na innym serwerze. Kiedy RPC API jest używane za pośrednictwem HTTP, może stać się Web API.