Технология API обеспечивает взаимодействие между приложениями и программными системами, позволяя им обмениваться информацией. Например, когда вы оплачиваете покупку банковской картой, API направляет запрос в банк, а при отправке сообщения в мессенджере оно сначала передается на сервер, а затем — получателю. API дает возможность внедрять новые функции без сложной разработки и автоматизировать процессы. Разобрались, как устроен инструмент и как его подключить.
Что такое API и как оно расшифровывается
API (Application Programming Interface) — это интерфейс прикладного программирования. Благодаря ему разные программы, приложения и в принципе любые виды программного обеспечения взаимодействуют друг с другом — передают и получают данные по запросу. API выполняет роль посредника и делает возможным их совместную работу.
API — это совокупность правил и инструкций, понятных сторонам взаимодействия. Информация о функционале конкретного API, типах возможных запросов и ответов, содержится в документации, которую составляет разработчик.
Как работает API
Разберем по шагам, как две программы взаимодействуют через API. Инициатора запросов условно назовем клиентом. Им может быть сайт, приложение для смартфона или умный гаджет. Систему, которая выполняет действия по заявке клиента, обозначим как сервер. Задача API будет заключаться в организации обмена информацией между сервером и клиентом.
Чтобы было проще понять процесс взаимодействия, проведем аналогию с работой ресторана. Роль клиента будет выполнять посетитель, сервера — повар, а функции API достанутся официанту.
Один цикл коммуникации между клиентом и серверов состоит из семи этапов.
1. Поступление запроса. Клиент формирует запрос и указывает, какие данные ему нужны. Далее запрос передается API. В ресторане посетитель подзывает официанта и делает заказ.
2. Направление запроса на сервер. API получает запрос клиента и доставляет его на сервер. Официант записывает заказ посетителя, чтобы затем передать его повару.
3. Обработка запроса. По команде от API сервер начинает совершать операции, проверяет доступ или выполняет другое действие, запрограммированное автором. В случае с рестораном повар начинает готовить блюдо.
4. Формирование ответа. Сервер создает ответное сообщение. Оно содержит результат выполнения операции (успех или сбой) и запрашиваемые данные. Закончив готовить, повар отдает блюдо обратно официанту.
5. Доставка ответа. Сервер через API направляет клиенту результат выполнения операции. Официант приносит блюдо посетителю и сообщает, что это его заказ.
6. Обработка ответа клиентом. Клиент обрабатывает полученную информацию. Исходя из ее содержания, возможны следующие действия: отображение данных конечному пользователю, их сохранение или формирование нового запроса. Продолжая аналогию, посетитель имеет возможность дать обратную связь официанту о качестве блюда или услуг.
7. Обработка ошибок. В ситуации, когда сервер по каким-то причинам не выполняет запрос клиента, он направляет сообщение об ошибке. Официант объясняет клиенту, почему повар отказывается приготовить заказанное блюдо.
Где используется API
API — ключевой инструмент для организации совместной работы между любыми программами. Его применяют в операционных системах, цифровых сервисах, веб-приложениях, умных устройствах.
В программировании
В ходе разработки программного обеспечения API дает возможность:
применять уже готовые решения вместо создания кода с нуля;
получать доступ к библиотекам и фреймворкам для работы с графикой, базами данных, машинным обучением и т. д.;
интегрировать внешние функции, разработанные сторонними компаниями, в собственные программные продукты;
синхронизировать обмен данными между модулями одной программы или внешними системами.
В операционных системах
Через API пользовательские программы взаимодействуют с операционной системой (ОС). Чтобы программа могла совершить действие, ей нужно обратиться к соответствующей функции API через системный вызов. ОС принимает запрос и выполняет его, возвращая нужные данные программе. Основную часть API ОС составляют функции в системных библиотеках.
Среди примеров функций API ОС — запись в файл, выделение области памяти, запуск процесса. У каждой операционной системы, будь то Windows, macOS или Android, есть свой уникальный API, который позволяет создавать для нее софт.
В веб-сервисах
Онлайн-платформы используют API для передачи информации между разными системами. Например, сервисы картографирования — Google Maps или Яндекс Карты — предоставляют API, чтобы на сайт можно было встроить интерактивную карту. Социальные сети применяют API для публикации контента, платежные системы — для обработки транзакций, интеграции с банковскими сервисами и автоматизации финансовых операций.
Виды и функции API-запросов
Есть несколько способов реализации API. Они подходят для разных задач.
Web API
Web API — обобщенное название API, осуществляющих обмен данными через интернет. Веб-API функционируют по принципу клиент-серверной модели. Клиентская сторона направляет запросы серверу через протоколы HTTP или HTTPS. Сервер принимает эти запросы, совершает требуемые операции и направляет ответ клиенту. Приведенные ниже интерфейсы входят в категорию Web API.
REST
REST (Representational State Transfer) — это архитектурный стиль API для совместной работы сложных интернет-сервисов, основанный на следующих принципах.
Клиент-серверная архитектура. Клиент и сервер создаются отдельно и функционируют независимо.
Отсутствие записи состояния. Сервер не хранит данные о ранних запросах клиента, поэтому каждый запрос является автономным, включает все необходимые данные.
Кэширование. Часть данных может сохраняться у клиента или на промежуточных серверах.
Единство интерфейса. Применение стандартных методов HTTP и соглашений об использовании URL для работы с ресурсами.
Многоуровневость. Между клиентом и сервером могут располагаться промежуточные звенья. Например, прокси-серверы. Но ни одна из сторон не обладает информацией о полном маршруте запроса, поэтому взаимодействие ограничивается ближайшими узлами в сети.
REST оптимален для большинства веб-приложений, для которых важны простота и скорость работы. Он применяется в облачных сервисах, маркетплейсах и социальных сетях.
SOAP
SOAP (Simple Object Access Protocol) — это протокол обмена сообщениями в формате передачи данных XML. Он отличается большей строгостью и формальностью по сравнению с REST, а также предлагает различные методы обеспечения безопасности, включая шифрование сообщений и аутентификацию пользователей. По этой причине SOAP находит широкое применение в бизнес-приложениях и системах, где критически важны безопасность и согласованность данных.
GraphQL
GraphQL — это язык для запросов API и полноценная среда для их выполнения. Его важная особенность заключается в том, что он дает клиентам возможность запрашивать только необходимые данные вместо заранее определенных наборов информации. Это сокращает число обращений к серверу и улучшает производительность приложений. GraphQL особенно удобен в тех случаях, когда нужно обрабатывать большие массивы данных, и важно, чтобы все работало быстро.
RPC
RPC (Remote Procedure Call) — это метод, позволяющий вызывать функции на удаленных серверах, как если бы они находились локально. Когда вы используете RPC, вы направляете серверу запрос и указываете в нем, какую функцию и с какими параметрами хотите выполнить. Сервер в ответ возвращает результат выполнения этой функции.
RPC оптимален для ситуаций, в которых важна скорость взаимодействия сервера и клиентов. Существует несколько реализаций RPC, например, gRPC от Google, который применяется для быстрой передачи данных, и tRPC, удобный для разработчиков, использующих язык TypeScript.
Как работать с API: подробная инструкция
Владимир Ловцов, IT-менеджер, эксперт по проектированию сложных решений, а также создатель телеграм-канала «ИТ наизнанку», рассказал, из каких ключевых этапов состоит интеграция в проект стороннего API и привел примеры кода для языков Java, Python, Go и Scala.
1. Выбор API и знакомство с документацией
Интеграция начинается с выбора правильного API, наиболее соответствующего требованиям вашего проекта. Здесь важно не только понять, какие именно данные или услуги вам необходимы — например, погода, курсы валют или уведомления. Но и проверить, что API обладает хорошей документацией и стабильной репутацией. Не всегда качество напрямую зависит от популярности — иногда малые, но проверенные сервисы оказываются более надежными.
«Документация должна стать вашим ориентиром, потому что она определяет, какие эндпоинты доступны для вашего запроса, какие параметры обязательны и как происходит аутентификация. Серьезные сервисы, как правило, предоставляют детализированные примеры кода для упрощения интеграции», — объяснил эксперт.
2. Получение доступа
На этом этапе следует получить API-ключ (или токен), если для использования API необходима авторизации. Ограничения на количество запросов (лимиты) и параметры безопасности — шифрование и безопасное хранение ключа, должны быть настроены правильно. Если API публичный, авторизация часто не требуется. Но тогда нужно учитывать возможные ограничения на количество запросов. Иначе превышение лимитов может стать причиной блокировки или замедления работы сервиса даже для открытых API.
В ряде случаях для получения API-ключа потребуется пройти процесс регистрации или предоставить описание вашего приложения. Некоторые сервисы модерируют заявки вручную. Также стоит внимательно изучить политику использования, чтобы не допустить нарушения ограничений и избежать санкций.
3. Установка клиента API
Для удобной интеграции с API многие поставщиков предоставляют готовые клиентские библиотеки. Но если таких нет, вам придется реализовывать взаимодействие с API вручную, а это потребует больше усилий и времени. Для популярных языков программирования, таких как Java, Python, Go и Scala, используйте следующие библиотеки для отправки HTTP-запросов.
Java: HttpClient, OkHttp.
Python: requests.
Go: net/http.
Scala: Akka HTTP, sttp.
Примеры запросов для работы с API приведены в документации. Однако будьте готовы к ситуации, когда вам понадобится адаптировать код под конкретные требования вашего проекта.
4. Настройка рабочего окружения
Настройка окружения — это первый этап успешной интеграции. Необходимо установить и настроить все необходимые зависимости для работы с HTTP-запросами. Например, для Python потребуется библиотека requests, для Go — стандартная библиотека net/http, а для Java — HttpClient.
Важно не только настроить зависимости, но и протестировать базовые запросы, чтобы проверить корректность вашего API-ключа, а также удостовериться в том, что запросы доходят до сервера. Разберем на примере для Python.
import requests
url = "https://api.example.com/data"
params = {"key": "your_api_key", "city": "London"}
response = requests.get(url, params=params)
if response.status_code == 200:
data = response.json() # Парсим JSON-ответ
print(data)
else:
print(f"Ошибка: {response.status_code}")
5. Формирование запросов
Тип запроса к API зависит от ваших целей.
GET — для получения данных.
POST — для отправки данных.
PUT — для обновления данных.
DELETE — для удаления данных.
Обратите внимание на обязательные параметры API и возможные ограничения по типам запросов. Например, GraphQL позволяет точно указывать, какие данные вы хотите получить, а REST часто имеет фиксированные эндпоинты для каждого типа действия.
Ниже приводим пример запроса GET для получения информации о погоде.
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
public class APIClient {
public static void main(String[] args) {
try {
URL url = new URL("https://api.example.com/data?key=your_api_key&city=London");
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) url.openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
int status = connection.getResponseCode();
if (status == 200) {
// Обработка ответа
} else {
System.out.println("Ошибка: " + status);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
6. Обработка ответов
После обработки запроса сервер предоставит ответ в одном из стандартных форматов — JSON или XML. В большинстве случаев ответы в формате JSON легче обрабатываются и лучше совместимы с большинством языков программирования.
Вот как выглядит пример обработки JSON-ответа в Go.
import (
"encoding/json"
"fmt"
"net/http"
)
type WeatherResponse struct {
City string `json:"city"`
Temp float64 `json:"temp"`
}
func main() {
resp, err := http.Get("https://api.example.com/data?key=your_api_key&city=London")
if err != nil {
fmt.Println("Ошибка:", err)
return
}
defer resp.Body.Close()
var weather WeatherResponse
if err := json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&weather); err != nil {
fmt.Println("Ошибка при парсинге ответа:", err)
return
}
fmt.Printf("Температура в %s: %.2f°C\n", weather.City, weather.Temp)
}
7. Управление ошибками
В процессе работы с API могут возникать ошибки. В ответах от API может присутствовать код 404 — не найдено. Или 500 — внутренняя ошибка. Если не предусмотреть в коде обработку этих и других возможных ошибок, приложение может оказаться под угрозой сбоя.
Разберем пример обработки ошибок в Scala.
import scala.io.Source
import scala.util.{Try, Success, Failure}
object APIClient {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val url = "https://api.example.com/data?key=your_api_key&city=London"
Try {
val response = Source.fromURL(url).mkString
println(response)
} match {
case Success(data) => println(s"Ответ от API: $data")
case Failure(exception) => println(s"Ошибка: ${exception.getMessage}")
}
}
}
8. Тестирование и отладка
Обязательно перед запуском на реальной инфраструктуре проверьте работу всех запросов, чтобы удостовериться в корректности работы API. Чтобы протестировать отдельные запросы, воспользуйтесь cURL или Postman. Эти инструменты помогут вам выявить возможные баги в коде на основе ответов API.
Примеры работы с API
С помощью API можно добавлять новые функции в мобильные приложения или сайты и за счет этого улучшать опыт пользователей. Приведем несколько примеров сторонних API, начиная от простых до более сложных.
Gismeteo API, API Яндекс Погоды — отображение данных о погоде.
API Google Maps, API Яндекс Карт, 2ГИС API — интерактивные карты.
Google Cloud Translation API, Yandex Translate API — переводы текстов.
API ЮKassa — обработка онлайн-платежей.
Tilda API — добавление страниц, созданных в конструкторе Tilda, на сайт.
WB API — автоматизация работы с магазином на маркетплейсе Wildberries.
Unisender API — управление рассылкой электронных писем.
Частые ошибки при работе с API и их решения
Когда серверу поставщика API не удается обработать поступивший запрос, он направляет в ответном сообщении код состояния HTTP, который позволяет определить причину сбоя. Если код начинается с цифры 4, то ошибку следует искать на стороне клиента. С цифры 5 начинаются коды ошибок, вызванные проблемами на сервере.
Перечислим часто встречающиеся коды ошибок и предложим способы их устранения.
400 Bad Request — Сервер отклоняет запрос из-за неправильного URL или ошибок, содержащихся в запросе. Нужно проверить адрес URL, формат запроса и наличие необходимых параметров.
401 Unauthorized — Неверно заполнены или отсутствуют параметры для аутентификации. Проверьте корректность учетных данных. Это может быть API-ключ, токен или другой метод аутентификации. Уточните наличие прав доступа.
403 Forbidden — запрет доступа из-за отсутствия прав. Уточните, есть ли у вас права на работу с интересующим ресурсом, и правильно ли вы указали учетные данные.
404 Not Found — некорректный URL или эндпоинт. Проверьте, что URL набран без ошибок и что запрошенный ресурс функционирует на сервере.
429 Too Many Requests — превышение допустимого количества обращений к API. В документации найдите информацию о действующих ограничениях и скорректируйте частоту запросов.
500 Internal Server Error — общая ошибка обработки запроса сервером. Попробуйте отправить запрос повторно или свяжитесь со службой поддержки.
503 Service Unavailable — в данный момент сервер недоступен по причине проведения технических работ или высокой загрузки. Повторите попытку позже, а если проблема сохранится, то проверьте состояние сервера через службу поддержки или официальный сайт API.
Мнение эксперта
Владимир Ловцов объяснил, почему API востребован среди разработчиков: «API — основной элемент интеграции и взаимодействия различных систем, которым необходимо обмениваться данными. Если нужно организовать коммуникацию с внешними системами или потребителями, то API — это лучшее решение. Оно однозначно соответствует требования бизнеса и основным техническим подходам.
С помощью API можно отправить запрос и получить нужный ответ, то есть полноценно взаимодействовать с системой. При этом предусмотрена возможность прописывать права доступа к объектам базы данных для функций API и учетных записей. К тому же, любая автоматизация работы происходит через обращение к API. Создание ботов в мессенджерах, интеграция с нейросетями, геосервисами и вообще любым системам не обходится без API. Поэтому тех, кто сейчас занимается разработкой, API окружает со всех сторон», — заявил эксперт.
Также IT-менеджер рассказал, какие виды API используют чаще других: «В отрасли финтеха, где я работаю, протокол SOAP, отличающийся жесткой структурой и поддерживающий только один формат данных — XML, уходит в прошлое, его уже мало кто применяет. В основном все используют REST и GraphQL, который предоставляет большие возможности для оптимизации запросов и уменьшения нагрузки на сеть. GraphQL позволяет получать не весь огромный массив данных, как REST, а только то, что необходимо в конкретной ситуации».
Владимир Ловцов посоветовал при работе с API использовать нейросети. «Уже сейчас полноценно спроектировать паттерн нужного протокола или стиля API примерно на 70% может толковый AI-ассистент, тот же самый ChatGPT. Нужно указать, какой результат вам необходим, и нейросеть предложит несколько возможных вариантов. Она способна генерировать структуру Swagger для дальнейшего создания документации, написать базовую процедуру или часть кода по взаимодействию с API. Понятно, что этот код не будет суперэффективным. Но если вы грамотно составите промт, то получите хороший ответ», — подытожил эксперт.
Главное о программном интерфейсе API
Собрали в один список самое главное об API.
Это совокупность правил и инструкций, которая делает возможным взаимодействие разных программ.
Предназначен для получения доступа к данным и функциям внешних систем или сервисов.
Работает по принципу: запрос — обработка — ответ. Клиент инициирует запрос на сервер, который обрабатывает его, выполняет требуемые операции и возвращает ответ.
В разработке открывает доступ к библиотекам и готовым решениям, в операционных системах координирует совместную работу приложений и системных ресурсов, в веб-сервисах организует обмен данными по сети.
Популярные виды API — REST, GraphQL, SOAP и RPC.
Сторонние API применяют для расширения функционала веб-сервисов и автоматизации бизнес-процессов.
