APIs für Dummies: Alles, was Sie wissen müssen

Eine API (Application Programming Interface) ist eine Reihe von Funktionen, die es Anwendungen ermöglicht, auf Daten zuzugreifen und mit externen Softwarekomponenten, Betriebssystemen oder Microservices zu interagieren. Vereinfacht gesagt, leitet eine API eine Benutzeranfrage an ein System weiter und sendet die Antwort des Systems zurück an den Benutzer.

APIs werden häufig genutzt, da sie vieles vereinfachen und den Entwicklungsprozess anderer Systeme und Anwendungen beschleunigen können. Wenn Sie beispielsweise Ihre eigene Software entwickeln und Gesichtserkennung oder Zahlungsabwicklung integrieren möchten, ist die Verwendung einer API die beste Lösung. Sie müssen lediglich Ihre Software mit einer anderen verbinden. Dazu erhalten Sie die API-Dokumentation, ein Handbuch für Entwickler, das bei der Implementierung der gewünschten Funktionen hilft.

Wenn du eine API nutzt, musst du dich nicht mit Quellcode auseinandersetzen oder gar verstehen, wie sie funktioniert. Klingt gut, oder? Cool, schauen wir uns mal an, wie APIs das genau machen.

Stellen Sie sich eine API als „Vermittler“ zwischen Ihrer Anwendung und dem Server vor. Sie weisen Ihre App an, etwas für Sie zu tun; daraufhin nutzt die App eine API, um mit dem Webserver zu kommunizieren und ihm mitzuteilen, was zu tun ist. Diese Aktion wird als Anfrage bezeichnet. Anschließend sendet der Server eine Antwort, die vom „Vermittler“ an Ihre App weitergeleitet wird.

Schauen wir uns ein weniger abstraktes Beispiel an. Sie betreten ein Restaurant, suchen sich einen Tisch mit Aussicht aus und warten darauf, dass der Kellner Ihre Bestellung aufnimmt. In diesem Fall ist der Kellner Ihr „Mittelsmann“, da der Koch Ihre Bestellung nicht direkt entgegennehmen kann, da er in der Küche andere Bestellungen zubereiten muss. Sie stellen eine Anfrage an den Kellner, der Kellner leitet diese Anfrage an die Küche weiter, erhält dann eine Antwort – in diesem Fall Ihre Bestellung – und bringt sie an Ihren Tisch. Guten Appetit!

Auch die API ist eine Abstraktion des Webservers, da die Anwendung nicht weiß, was in der „Küche“ vor sich geht, sondern nur, wie das Endergebnis aussehen wird. Der Endnutzer weiß: Wenn er einen Kuchen von der Speisekarte bestellt, bekommt er einen Kuchen. Es gibt viele Arten von APIs, je nachdem, wofür sie entwickelt wurden oder welche Veröffentlichungsrichtlinien für sie gelten. Schauen wir uns diese Unterscheidungsmerkmale einmal an.

APIs sind praktisch. Wie oben erwähnt, ist die Kommunikation zwischen verschiedenen Softwareprogrammen und Apps unerlässlich, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Daher wird eine API auf der Grundlage dessen entwickelt, was Sie erreichen möchten. Sehen wir uns einige Beispiele an:

• Datenbank-APIs erleichtern die Kommunikation zwischen einer Anwendung und einem Datenbankmanagementsystem. Firebase ist beispielsweise eine mobile Webanwendungsplattform von Google, mit der Entwickler Daten einfach in Echtzeit synchronisieren und speichern können, ohne Server verwalten oder serverseitigen Code schreiben zu müssen.
• Betriebssystem-APIs. Selbst Betriebssysteme verfügen über eine ganze Reihe von APIs, zum Beispiel die Windows-API oder die Linux-Kernel-User-Space-API. Auch Apple stellt APIs für macOS und iOS bereit, die in der Entwicklerdokumentation des Unternehmens vorgestellt werden.
• Remote-APIs interagieren über ein Kommunikationsnetzwerk. Das gängigste Kommunikationsnetzwerk ist das Internet, daher basieren APIs in der Regel auf Webstandards. Das bedeutet jedoch nicht, dass alle Remote-APIs Web-APIs sind. Dennoch sind Web-APIs in der Regel remote, verwenden typischerweise HTTP für Anforderungsnachrichten und definieren die Struktur von Antwortnachrichten. Diese Nachrichten sollten vorzugsweise im XML- oder JSON-Format vorliegen, da andere Apps die Informationen so leichter auswerten können.
• Die am häufigsten verwendeten APIs sind Web-APIs, da sie Anfragen von einer Webanwendung und Antworten von Servern über HTTP (Hypertext Transfer Protocol) senden. Entwickler nutzen solche Web-APIs in ihren Apps oder Websites, um deren Funktionalität zu erweitern und sie für den Nutzer praktischer zu gestalten, beispielsweise durch die Integration einer Anmeldemethode über Facebook oder Google oder das Einfügen einer Karte mithilfe der Google Maps API.

Einige APIs sind ausschließlich für den internen Gebrauch konzipiert. Dies ist besonders bei großen Unternehmen üblich. Andere sind als Produkte konzipiert, die in die von Kunden verwendete Software integriert werden sollen. Dies sind die Hauptkategorien:

Private APIs werden hauptsächlich innerhalb einer Organisation genutzt, um sie in die von den Mitarbeitern verwendeten Systeme und Apps zu integrieren und so den internen Betrieb zu verbessern. Selbst wenn sie nach außen hin offen erscheinen, bleibt die Schnittstelle nur für Personen innerhalb der Organisation verfügbar, die die vollständige Kontrolle über die API hat. Dies senkt zudem bestimmte Kosten für die Organisation.

Partner-APIs können zusätzliche Einnahmequellen erschließen, da sie mit einem oder mehreren Geschäftspartnern geteilt werden. Zwischen dem Partner und dem Herausgeber wird eine Vereinbarung getroffen. Eine Partner-API erhöht zudem den Wert des Dienstes und eröffnet einen Kanal für Upselling.

Öffentliche APIs stehen allen Drittentwicklern zur Verfügung. Diese Art von APIs erfordert keine enge Beziehung zwischen dem Nutzer und dem Herausgeber; sie können die Einnahmequellen vergrößern, dabei helfen, ein größeres Publikum zu erreichen und Traffic zu generieren, sowie viele Anliegen und eine Vielzahl von Geschäftsinitiativen unterstützen. Öffentliche APIs können entweder:

• Offen: Diese APIs können von jedem nach Belieben genutzt werden, was bedeutet, dass es keine einschränkenden Bedingungen gibt, Sie keine Zustimmung des Anbieters benötigen, um die API zu nutzen, und Sie dafür nicht bezahlen müssen. Sie stellen Entwicklern öffentliche Dokumentationen zur Verfügung und können zum Testen und Erstellen von Anwendungen genutzt werden.
• Kommerziell: Um solche APIs nutzen zu können, müssen Sie eine Abonnementgebühr entrichten. Damit Nutzer das Produkt testen und bewerten können, bieten Anbieter oft eine kostenlose Testversion an, damit der Kunde entscheiden kann, ob er ein Abonnement erwerben möchte oder nicht.

Von besonderem Interesse sind SOAP-APIs und REST-APIs, da diese sehr weit verbreitet sind. Werfen wir einen Blick auf die Konzepte hinter den Abkürzungen:

SOAP- oder Simple Object Access Protocol-APIs sind Web-Kommunikationsprotokolle und werden für den Austausch von Informationen und strukturierten Daten über HTTP/HTTPS verwendet. Im Gegensatz zu REST-APIs unterstützt SOAP ausschließlich das XML-Datenformat. Der Großteil des Web-Datenaustauschs erfolgt über REST, was jedoch nicht bedeutet, dass SOAP in absehbarer Zeit an Bedeutung verlieren wird, da es hochgradig standardisiert und sicherer ist und teilweise Automatisierung ermöglicht.

XML (eXtensible Markup Language) ist ein software- und hardwareunabhängiges Werkzeug zum Speichern und Transportieren von Daten. Es verfügt über einen Regelkatalog zur Strukturierung von Nachrichten als sowohl für Menschen als auch für Maschinen lesbare Datensätze. Wie Sie unten sehen können, ähnelt seine Struktur HTML, doch die XML-Sprache hat keine vordefinierten Tags, sodass der Autor sowohl die Tags als auch die Dokumentstruktur selbst definieren muss.

Representational State Transfer ist ein Architekturstil, der im Jahr 2000 von Roy Fielding für die Entwicklung gekoppelter Anwendungen über HTTP entwickelt wurde und häufig in der API-Entwicklung zum Einsatz kommt. Damit ein Dienst als RESTful bezeichnet werden kann, darf er diese Einschränkungen nicht verletzen.

Entwickler bevorzugen REST als Alternative zu SOAP, da hierfür nicht viel Code geschrieben werden muss, um einfache Aufgaben zu erledigen – im Gegensatz zu SOAP, bei dem man jedes Mal die erforderliche XML-Struktur erstellen muss. Ein RESTful-Webdienst verfolgt einen anderen Ansatz. Er behandelt Informationen als Ressource, die durch eine eindeutige URL repräsentiert wird. Wenn Sie also eine bestimmte Ressource anfordern möchten, müssen Sie deren URL unter Verwendung von HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT, HEAD, DELETE, PATCH und OPTIONS angeben. Mehr über diese Methoden erfahren Sie hier! Manchmal müssen Sie möglicherweise zusätzliche Daten zusammen mit der URL senden, um das Gewünschte zu erhalten, beispielsweise einen Zugriffsschlüssel.

Im Gegensatz zu SOAP ist REST nicht darauf beschränkt, die Antwort im XML-Format bereitzustellen. Du kannst die Informationen in verschiedenen Formaten wie JSON, XML, CSV, Klartext und HTML erhalten, die je nach der Sprache, die du für deine Anwendung verwendest, leichter zu parsen sind.

Hier ist ein Vergleich zwischen JSON und XML:

Man hört oft, wie Entwickler über die Funktionen verschiedener APIs sprechen, aber es gibt noch einen weiteren wichtigen, weniger diskutierten Aspekt: die Dokumentation. Ohne das darin enthaltene Wissen könnte eine API genauso gut aus einer Ansammlung von Hieroglyphen bestehen.

Eine API-Dokumentation ist kein Videospiel-Tutorial, das man nonchalant überspringen und dessen Mechanismen man nebenbei lernen kann. Die Dokumentation enthält Anweisungen zur effektiven Nutzung und Integration der betreffenden API.

Selbst wenn eine API für Entwickler revolutionär ist, würde eine schlechte Dokumentation oder mangelndes Wissen über ihre Funktionsweise sie nutzlos machen.

Eine gut geschriebene Dokumentation kann helfen, Supportzeit und -kosten zu sparen. Die Einarbeitung neuer Nutzer wird einfacher, und sie benötigen keinen technischen Support für die Nutzung der API. Eine schlecht geschriebene Dokumentation kann für Entwickler und das Support-Team des Anbieters ziemlich frustrierend sein.

Manche Dokumentationen bieten einen Demo-Bereich oder eine Testumgebung, in der man Dinge ausprobieren und Live-Ergebnisse sehen kann. Dies hilft Entwicklern, sich vorzustellen, was die API tut, und sie besser zu verstehen.

Ich hoffe, unsere „APIs für Dummies“ haben Ihnen geholfen, besser zu verstehen, wie APIs funktionieren und wie wichtig sie in der Welt der Informationstechnologie sind.

Die wachsende Zahl von Apps und Softwareprodukten, sowohl für den geschäftlichen als auch für den privaten Gebrauch, erfordert Methoden zur Kommunikation und zum Austausch von Ressourcen. APIs erfüllen diesen Bedarf und sind entscheidend für die Weiterentwicklung der Technologie.

Schauen Sie sich diesen Artikel über Web-Scraping-APIs an, um einige Beispiele für Web-APIs in der Praxis zu sehen!