Application Programming Interface (API)
 
2017/01/24 16:17:05

Application Programming Interface (API)

Интерфе́йс программи́рования приложе́ний (Application Programming Interface, API [эй‐пи‐ай]; по-русски чаще произносят [апи́]) — набор методов (функций), который программист может использовать для доступа к функциональности программного компонента (программы, модуля, библиотеки). API является важной абстракцией, описывающей функциональность «в чистом виде», безотносительно того, как реализована эта функциональность.

Содержание

API как средство интеграции приложений

API определяет функциональность, которую предоставляет программа (модуль, библиотека), при этом API позволяет абстрагироваться от того, как именно эта функциональность реализована.

Если программу (модуль, библиотеку) рассматривать как чёрный ящик, то API — это множество «ручек», которые доступны пользователю данного ящика, которые он может вертеть и дёргать.

Программные компоненты взаимодействуют друг с другом посредством API. При этом обычно компоненты образуют иерархию — высокоуровневые компоненты используют API низкоуровневых компонентов, а те, в свою очередь, используют API ещё более низкоуровневых компонентов.

По такому принципу построены протоколы передачи данных по Internet. Стандартный протокол Internet (сетевая модель OSI) содержит 7 уровней (от физического уровня передачи пакетов бит до уровня протоколов приложений, подобных протоколам HTTP и IMAP). Каждый уровень пользуется функциональностью предыдущего уровня передачи данных и, в свою очередь, предоставляет нужную функциональность следующему уровню.

Важно заметить, что понятие протокола близко по смыслу к понятию API. И то и другое является абстракцией функциональности, только в первом случае речь идёт о передаче данных, а во втором — о построении компьютерных приложений.

API библиотеки функций и классов включает в себя описание сигнатур и семантики функций.

Application Programming Interface (API) программный интерфейс взаимодействия между системами, позволяющий:

  • Получать доступ к бизнес-сервисам предприятия
  • Обмениваться информацией между системами и приложениями
  • Упростить взаимодействие между компаниями, партнерами, разработчиками и клиентами

Open API стратегия

API стратегия включает в себя:

  • Разработку бизнес-продуктов на основе существующих API
  • Предоставление внутренних сервисов разработчикам
  • Модели монетизации API для построения мультиканального взаимодействия и повышения прибыли

Реализация концепции Open API помогает трансформировать бизнес, встраивать его в гибкую проектную экосистему игроков рынка, создавать условия для постоянной генерации новых идей и формирования дополнительной ценности при управлении массивами корпоративных данных.

Рынок интеграционных решений развивается в контексте эволюции API - от EDI и SOAP до Web 2.0, с которого началась эра публичных API. Число таких интерфейсов в ближайшие 3 года может вырасти более чем в 50 раза и достичь 1 миллиона. Это связано с мультиканальностью: каналы взаимодействия с клиентами должны меняться вместе с ними. Непрерывный рост количества потребителей и объема данных привел к появлению экономики API, помогающей на основе открытых интерфейсов создавать инновационные бизнес-модели использования корпоративных активов и сервисов.

Сигнатура функции

Сигнатура функции — часть общего объявления функции, позволяющая средствам трансляции идентифицировать функцию среди других. В различных языках программирования существуют разные представления о сигнатуре функции, что также тесно связано с возможностями перегрузки функции в этих языках.

Иногда различают сигнатуру вызова и сигнатуру реализации функции. Сигнатура вызова обычно составляется по синтаксической конструкции вызова функции с учётом сигнатуры области видимости данной функции, имени функции, последовательности фактических типов аргументов в вызове и типе результата. В сигнатуре реализации обычно участвуют некоторые элементы из синтаксической конструкции объявления функции: спецификатор области видимости функции, её имя и последовательность формальных типов аргументов.

Например, в языке программирования Си++ простая функция однозначно опознаётся компилятором по её имени и последовательности типов её аргументов, что составляет сигнатуру функции в этом языке. Если функция является методом некоторого класса, то в сигнатуре будет учаcтвовать и имя класса.

В языке программирования Java сигнатуру метода составляет его имя и последовательность типов параметров; тип значения в сигнатуре не участвует.

Семантика функции

Семантика функции — это описание того, что данная функция делает. Семантика функции включает в себя описание того, что является результатом вычисления функции, как и от чего этот результат зависит. Обычно результат выполнения зависит только от значений аргументов функции, но в некоторых модулях есть понятие состояния. Тогда результат функции может зависеть от этого состояния, и, кроме того, результатом может стать изменение состояния. Логика этих зависимостей и изменений относится к семантике функции. Полным описанием семантики функций является исполняемый код функции или математическое определение функции.

API операционных систем. Проблемы, связанные с многообразием API

Практически все операционные системы (Unix, Windows, MacOS, и т. д.) имеют API, с помощью которого программисты могут создавать приложения для этой операционной системы. Главный API операционных систем — это множество системных вызовов.

В индустрии программного обеспечения общие стандартные API для стандартной функциональности имеют важную роль, так как они гарантируют, что все программы, использующие общий API, будут работать одинаково хорошо или, по крайне мере, типичным привычным образом. В случае API графических интерфейсов это означает, что программы будут иметь похожий пользовательский интерфейс, что облегчает процесс освоения новых программных продуктов.

С другой стороны, отличия в API различных операционных систем существенно затрудняют перенос приложений между платформами. Существуют различные методы обхода этой сложности — написание «промежуточных» API (API графических интерфейсов Qt, Gtk, и т. п.), написание библиотек, которые отображают системные вызовы одной ОС в системные вызовы другой ОС (такие среды исполнения, как Wine, cygwin, и т. п.), введение стандартов кодирования в языках программирования (например, стандартная библиотека [[Си языка C), написания интерпретируемых языков, реализуемых на разных платформах (sh, perl, php, tcl, Java, и т. д.)

Также необходимо отметить, что в распоряжении программиста часто находится несколько различных API, позволяющих добиться одного и того же результата. При этом каждый API обычно реализован с использованием API программных компонент более низкого уровня абстракции.

Например: для того, чтобы увидеть в браузере строчку «Hello, world!» достаточно лишь создать HTML-документ с минимальным заголовком, и простейшим телом, содержащим данную строку. Что произойдёт, когда браузер откроет этот документ? Программа-браузер передаст имя файла (или уже открытый дескриптор файла) библиотеке, обрабатывающей HTML-документы, та, в свою очередь, при помощи API операционной системы прочитает этот файл, и разберётся в его устройстве, повызывает через API библиотеки стандартных графических примитивов операции типа «очистить окошко», «написать выбранным шрифтом Hello, world!», при этих операциях библиотека графических примитивов обратится к библиотеке оконного интерфейса с соответствующими запросами, уже эта библиотека обратится к API операционной системы с запросами вида «а положи-ка мне в буфер видеокарты вот это».

При этом практически на каждом из уровней реально существует несколько возможных альтернативных API. Например: мы могли бы писать исходный документ не на HTML, а на LaTeX, для отображения могли бы использовать любой браузер. Различные браузеры, вообще говоря, используют различные HTML-библиотеки, и, кроме того, всё это может быть (вообще говоря) собрано с использованием различных библиотек примитивов и на различных операционных системах.

Основными сложностями существующих многоуровневых систем API, таким образом, являются:

  • Сложность портирования программного кода с одной системы API на другую (например, при смене ОС);
  • Потеря функциональности при переходе с более низкого уровня на более высокий. Грубо говоря, каждый «слой» API создаётся для облегчения выполнения некоторого стандартного набора операций. Но при этом реально затрудняется, либо становится принципиально невозможным выполнение некоторых других операций, которые предоставляет более низкий уровень API.

Основные типы API

Внутренние API

  • Доступ к API предоставляется только внутренним разработчикам
  • Приложения нацелены на сотрудников предприятия

Бизнес-драйверы:

  • Консистентность разработки
  • Снижение затрат
  • Повышение эффективности разработки

Партнерские API

  • API доступны только ограниченному набору бизнес-партнеров
  • Приложения предназначены для конечных потребителей и для бизнес-пользователей

Бизнес-драйверы:

  • Автоматизация процесса разработки
  • Развитие партнерских отношений
  • Оптимизация процесса взаимодействия с партнерами

Публичные API

Доступ предоставляется любому внешнему разработчику Приложения нацелены на конечных пользователей

Бизнес-драйверы:

  • Разработка новых сервисов
  • Развитие экосистемы
  • Мультиканальное взаимодействие

Наиболее известные API

API операционных систем

API графических интерфейсов

API звуковых интерфейсов

API аутентификационных систем

Принцип и использование API Economy

Магический квадрант Gartner для Full Life Cycle API Management, октябрь 2016 г.

API являются связующим звеном, которое делает реальностью облачные вычисления. API являются базовым слоем для цифровой трансформации. И API сэкономили миллиарды долларов затрат на интеграцию и людские ресурсы. Именно API определяют, как взаимодействует ПО и как происходит обмен данными. Во многих отношениях API движут миром технологий.

Но API также создают проблемы. Во-первых, происходит стихийное размножение API, так как каждая компания создает их просто для того, чтобы выглядеть модной (API для саморекламы?). Далее, существует проблема качества. Не всякая компания хорошо поддерживает свои API. Естественно, имеется порядочно вендоров, стремящихся помочь вам управлять всеми этими API (взгляните на магический квадрант Gartner).

Чем же руководствоваться на практике? В нескольких исследовательских заметах Gartner даются следующие подсказки[1].

  • Работа над API должна иметь измеряемую ценность. Не тратьте ресурсы на создание API, которым не воспользуется ни один разработчик.
  • Создавайте API только в случае, если у него будет конкретный пользователь. Должны быть партнер или экосистема, которые в нем нуждаются.
  • Среднее предприятие всегда использует больше API, чем создает самостоятельно. Его подразделения будут иметь дело с множеством API, и на CIO ложится задача этим управлять.
  • API критичны для Интернета вещей, возможностей рядовых пользователей, аналитики и информационных систем. Если, создавая API, вы забываете про эти вещи, хорошенько подумайте.

Принцип API Economy
Использование API открывает новые возможности взаимодействия с экосистемой

API позволяют организациям создавать персонализированное взаимодействие с пользователем

Ожидания и поведение покупателей меняются[2] [3]

Покупатели:

  • Требуют индивидуализированного подхода –на их условиях
  • Ожидают комплексного интегрированного обслуживания
  • Перейдутк любому, кто лучше удовлетворит их требования

Организации:

  • Взаимодействуют с заказчиками через интеративные web-сайты, созданные для этого мобильные приложения и другие дружественные цифровые интерфесы
  • Ожидают комплексного интегрированного сервиса
  • Перейдут к любому, кто лучше удовлетворит их требования

API везде!

  • По оценкам экспертов, к концу десятилетия пользователям будет доступно более 1 миллиона публичных API[4]
  • По статистике, более 9 миллионов разработчиков вовлечены в создание внутренних API. Сегодня фокус сдвигается в сторону разработки публичных API[5]
  • Интернет вещей (IoT) достигнет 20 миллиардов подключенных устройств к 2020 году[6]
  • Google в 2016 году заплатила 625 млн. долл. за покупку поставщика платформы управления API фирмы Apigee.
  • Как рассказал руководитель центра консалтинга Aplana Амелин Владимир, в 2016 году число опубликованных Public API во всем мире достигло 16 тыс., а к 2020 г. их будет уже более 1 млн. В России их предоставляют «Яндекс», Mail.ru, «ВКонтакте», «Одноклассники», в финансовой сфере — Сбербанк, ФК «Открытие», «Тинькофф Банк», ВТБ, а также крупные розничные сети, сервисы госуслуг и открытого правительства. Согласно проведенному опросу, 26% отечественных банков разработали или разрабатывают собственные API, еще 38% планируют сделать это в следующем году. По данным Gartner, 75% банков из мирового списка Top 50 уже имеют собственные открытые API, а к 2018 г. регуляторы половины стран G20 примут стандарты, регулирующие их применение. Разновидностью Public API являются интерфейсы категории Open API, базирующиеся на открытых стандартах и доступные широкому кругу разработчиков, как правило, на бесплатной основе. По словам Владимира Амелина, рост их популярности связан с тем, что все больше компаний видят в них потенциал для развертывания новых бизнес-моделей и понимают, как такие модели монетизировать.

Смотрите также