Что такое API

Краткий ликбез по API. Выясняем, что он собой представляет, как работает и зачем нужен. Рассмотрим примеры использования, способы вызова и тенденции развития.

Что значит API?

Этот термин расшифровывается как Application Programming Interface, что в переводе на русский значит «Программный Интерфейс Приложения». Аббревиатура API используется часто и на слуху у многих пользователей, взаимодействующих с компьютерами (даже далеких от программирования). Правда, популярность термина не сделала его особо понятнее. Для многих это все еще набор символов без четкого значения. В лучшем случае пользователи в ответ на вопрос «Что такое API» скажут, что это инструмент для взаимодействия нескольких программ, в худшем – не скажут ничего.

И первые будут правы, потому что программный интерфейс включает в себя функции, классы, методы и структуры, помогающие одному приложению взаимодействовать с другим. API содержит в себе некие «мостики», позволяющие программе А получить доступ к данным из программы Б или к некоторым ее возможностям. Таким образом, программисты могут расширять функциональность своего продукта и связывать его с чужими разработками.

Все это с разрешения создателей программы А и с соблюдением всех мер безопасности, чтобы разработчики, желающие использовать API, не смогли получить доступ к конфиденциальной информации.

Главный принцип работы API. Почему его называют интерфейсом

Простыми словами, интерфейс – это «прослойка» между приложением А и приложением Б. В ней происходят процессы, которые позволяют двум программам обмениваться информацией и выполнять функции, связанные с обеими сторонами, скрывая «внутреннее строение» программ. Знакомо? Только что таким же образом мы описали API.

Такой подход позволяет наладить взаимодействие между несколькими утилитами, не задумываясь о том, как они устроены, какая программная логика ими движет и каким образом обрабатываются передаваемые данные. Интерфейсы упрощают работу как для простых пользователей, так и для программистов. Первым не приходится задумываться о том, что стоит за привычными функциями в их гаджетах, а разработчикам не нужно изучать код других программистов, чтобы подключить чужой продукт к своему.

Это называется инкапсуляцией. Сокрытием части функций ради упрощения работы в целом и минимизации участков программного обеспечения, где один из разработчиков мог бы допустить ошибку.

Набор функций в программных интерфейсах приложения

Список опций, доступных при работе с тем или иным API, зависит от разработчиков. Есть три основных пункта, описывающих работу интерфейса и методы взаимодействия с ним:

1. Процесс, который может выполнять программа, используя API.
2. Данные, которые нужно передать интерфейсу для выполнения функции.
3. Данные, которые программа получит на выходе после обработки с помощью API.

По сути, мы имеем скрытую функцию или набор скрытых функций, внутри которых происходит обработка и выдача передаваемых данных (и этот процесс скрывается благодаря инкапсуляции).

Составление набора функций в API

Внутреннее устройство API зависит от того, каким образом его организует разработчик. Есть стандартные варианты, но они не являются «догматом».

Например, кто-то в отдельный набор функций определяет возможность регистрироваться и авторизоваться. Другие программисты добавляют в API набор скрытых функций для внедрения уже существующего сервиса в стороннее приложение или на сторонний веб-сайт (платежные системы, навигация и т.п.).

Некоторые разработчики делят API на группы. К примеру, отдельно инструмент для работы с платежными системами и отдельно другие функции банка. Но можно подключать все одним набором, и тогда уже второй разработчик будет выбирать, какие из доступных возможностей API использовать.

Зачем нужен API?

Теперь нам знакомы принципы работы API и задачи, которые они помогают решить. Но они хороши не только этим. Программные интерфейсы используются еще по двум немаловажным причинам.

Во-первых, такой подход позволяет делать программы надежнее. Инкапсуляция в целом заметно упрощает жизнь разработчиков. Отдельные компоненты приложений становятся абстракциями. Создателям нового ПО не приходится лезть в логику низкоуровневых функций и разбираться в их реализации. Так заметно повышается безопасность выполняемых задач, что особенно заметно на уровне таких масштабных программных продуктов, как операционные системы. Программы постоянно выполняют сотни внутренних задач, при этом они проходят незаметно для пользователя и не могут навредить друг другу.

Во-вторых, на API можно заработать. Например, сервисы, предоставляющие информацию с метеовышек, берут плату за каждый запрос актуальной погоды, если их API используется в сторонних приложениях. Аналогичные условия могут предлагать и другие компании, предоставляющие услуги. Будь то навигация, конвертация файлов в другие форматы и прочие возможности, реализуемые через API.

Почему разработчики используют API?

Есть как минимум еще 4 причины, объясняющие интерес программистов к API:

1. API упрощает и ускоряет создание новых продуктов. Разработчикам не приходится каждый раз изобретать велосипед. Можно взять API нейронной сети TenserFlow, к примеру, и внедрить в свое программное обеспечение, а не создавать собственную систему машинного обучения.
2. Как я уже отметил выше, программный интерфейс увеличивает безопасность разработки. С помощью него можно вынести ряд функций в отдельное приложение, сделав невозможным их некорректное использование. От человеческого фактора это тоже спасает.
3. API упрощает настройку связей между разными сервисами и программами. Интерфейс нивелирует необходимость в тесном сотрудничестве создателей различных приложений. Разработчики могут внедрять поддержку сторонних сервисов, вообще не контактируя с их создателями.
4. Наличие готовых интерфейсов позволяет сэкономить не только время и силы программистов, но и финансы, с которыми часто связано создание новых программных решений.

Примеры API

Работа API представляет собой передачу данных по определенному запросу со стороны клиента или другого приложения. Допустим, нужно выудить информацию с существующего сайта и передать ее в программу.

В браузере будет дан запрос и ожидаться ответ в виде HTML-страницы. Если же используется API в стороннем приложении, то ему может быть достаточно фрагмента данных в формате JSON. Более точное техническое описание работы любого из существующих API доступно только их создателям.

На стороне пользователя такая реализация интерфейса будет выглядеть как банальная возможность выполнить действие, связанное с программой А в программе Б. То есть убрать лишний переход в стороннюю программу.

Ниже разберем частные случаи использования API с перспективы пользователей, а не разработчиков.

Google Календарь

Те, кто использовал приложения-календари для iOS или Android, знают, что данные в них можно синхронизировать, подключив один из популярных сервисов: Apple iCal или Google Calendar. Обе компании предлагают разработчикам API, позволяющие подключить свой календарь напрямую к сторонним приложениям. Благодаря подобной интеграции люди могут использовать несколько разных программ со схожей функциональностью и иметь на руках актуальную информацию о всех своих делах.

API позволяют создавать новые события и напоминания, удалять уже существующие, редактировать их и т.п. 

Погодное приложение

Существующие погодные приложения (встроенные в операционную систему или сторонние из App Store или Google Play) получают информацию о погоде из сторонних источников.

Есть сервисы, взаимодействующие напрямую с метеостанциями и обладающие информацией о текущей погоде. Разработчики приложений для мобильных устройств эту информацию покупают.

А чтобы весь процесс упростить, сервисы, сотрудничающие с метеостанциями, разработали соотвествующие API. В них содержится набор функций, помогающий делать запросы о погоде в конкретных местах. Эти запросы через посредника (приложение) отправляются на «метеостанцию», а их результат возвращается пользователю тем же путем.

Сервис по заказу авиабилетов

Здесь аналогичная ситуация. Помимо сайтов и приложений, принадлежащих авиакомпаниям, есть так называемые агрегаторы. У нас популярен Aviasales, но есть и другие.

Такие сервисы собирают информацию о стоимости авиабилетов в разных авиакомпаниях и отображают ее в едином окне. Чтобы добыть эту информацию, разработчики используют функции сервисов авиакомпаний, которые помогают в реальном времени обновлять информацию о направлениях и стоимости билетов.

Кнопки авторизации

Наверняка вы видели на различных сайтах кнопки, позволяющие зарегистрироваться с помощью уже существующих аккаунтов на популярных площадках. Сейчас такие есть у Google, Facebook, Apple, Twitter, ВКонтакте и т.д. Набор доступных опций на конкретном ресурсе полностью зависит от его хозяев. Это тоже делается через API. Условная Apple создала набор защищенных функций, который можно с минимальными затратами подключить к своему проекту и предоставить пользователям доступ к удобному и безопасному способу авторизации.

При этом жизнь пользователей становится проще, а у владельцев ресурса остается доступ к почтовым адресам и другим персональным данным для взаимодействия с вновь зарегистрировавшимся человеком.

Навигация на сайтах и в приложениях

Тут почти как с погодой. Есть несколько крупных корпораций, предлагающих картографические данные. Те же Apple, Google, Yandex и парочка других. Некоторые из этих компаний разработали API, позволяющие подключить собственный картографический сервис к другим площадкам. Иногда они используются во внутренних продуктах. Яндекс.Транспорт построен на базе Яндекс.Карт, к примеру. Иногда API используются крупными партнерами. Uber использует для навигации сервис компании Google.

То же самое делают разработчики многих приложений под Android. Так как это API, встроенный в операционную систему, подключить карты Google к своему сервису доставки еды или приложению для бегунов проще всего. На iOS ситуация иная – там проще работать с Apple Maps.

Но у API навигационных сервисов есть и более скромное применение. Например, интерактивные мини-карты в футерах местечковых заведений, на которых указана схема проезда с возможностью быстро построить маршрут.

Как вызвать API?

Взаимодействие с API описано в нем самом. Создатели программного интерфейса обеспечат вас документацией, в которой подробно расскажут, как и что работает. Поэтому универсальной инструкции по вызову API не существует.

Это может выглядеть так, например:

// Подключаем API
import SomeKindOfAPI
// Задействуем его на той или иной информации
let a = SomeKindOfAPI(SomeData)
// Возвращаем получившееся значение
return a

А вот как выглядит запрос к API Yandex.SpeechKit (для озвучки текста):

import requests
import json

// Указываем адрес API для подключения в соответствующую переменную:
API_URL = `https://adresAPIotYandex.net/speech/tts.synthesize`
// Затем передаем по ссылке данные через словарь Info со всеми необходимыми параметрами:
info = { text: ‘Добрый день, тестируем синтезатор речи Яндекса’, lang: ‘ru-RU’ speed: 2, voice: ‘filipp’ emotion: ‘good’ }
//Конвертируем передаваемую информацию в формат JSON:
json_str = json.dumps(info)
//Передаем сформированный запрос на сервер Яндекса, чтобы тот провел синтез речи и забираем ответ:
answer = request.post(API_URL, json_str)

Косвенные вызовы API

Выше были описаны методы вызова API напрямую. То есть разработчиком (или программой для тестирования функций). Они бывают разных типов, но все сводится к одной идее – работе непосредственно с кодом.

Но не только разработчики участвуют во взаимодействии с API. Пользователи тоже зачастую обращаются к интерфейсам. Банальная кнопка «Создать новую вкладку» в браузере – уже интерфейс (конкретно в этом случае – графический интерфейс). За ним так же скрывается набор функций, выполнение которых в конечном итоге приводит к появлению новой страницы в браузере.

Таких примеров масса. Можно брать в расчет любую возможность компьютера, которая непонятна обывателю. Вся эта «магия под капотом» как раз и есть API, с которыми на постоянной основе контактируют люди, далекие от программирования.

Особенности современного API

В развитии программных интерфейсов наблюдаются следующие тенденции:

1. Современные API пытаются прийти к общему знаменателю в вопросе форматов. Сейчас чаще всего используются запросы типа HTTP и REST. Разработчики пытаются использовать наиболее доступные способы взаимодействия, которые сможет понять и быстро приспособить большинство программистов.
2. Сейчас API все чаще рассматривают не как набор строк кода, а как отдельный продукт (спасибо инкапусуляции). Продукт, направленный на особую аудиторию, на разработчиков. Поэтому из разряда инструментов с вечно меняющимся циклом разработки API перерос в подобие программ с предсказуемым выпуском новых версий и длительным сроком поддержки.
3. Благодаря попыткам крупных корпораций и отдельных программистов привести программные интерфейсы к порядку, заметно выросло их качество. «Мосты» между отдельными приложениями стали значительно надежнее и проще. Отношение к безопасности функций стало основным приоритетом.
4. К созданию программных интерфейсов подходят как к созданию приложений. Их жизненный цикл включает в себя продумывание идеи, тестирование, разработку, работу менеджеров и контроль версий. Документации также начали делать гораздо понятнее для разработчиков.

Вместо заключения

API – программный стандарт, постепенно становящийся все более востребованным. Сервисы и приложения обрастают интерфейсами, поэтому к ним обязательно стоит найти подход.

Программистам, еще не освоившим работу с API, определенно стоит углубиться в эту тему и чаще их использовать, чтобы уметь быстро подключать сторонние решения в своих сервисах и уметь создавать качественные программные интерфейсы для уже существующих продуктов.