API (application programming interface) - это набор готовых классов, функций, процедур, структур и констант. Вся эта информация предоставляется самим приложением (или операционной системой). При этом пользователю не обязательно понимать, что это API технология обеспечивает взаимодействие модулей. Цель предоставленной информации – использование этих данных при взаимодействии с внешними программами.
API различных продуктов используются программистами для создания приложений, которые будут взаимодействовать друг с другом.
В общем случае данный механизм применяется с целью объединения работы различных приложений в единую систему. Это достаточно удобно для исполнителей. Ведь в таком случае к другому приложению можно обращаться как к «черному ящику». При этом не имеет значения его внутренний механизм – программист может вообще не знать, что такое API.
Функции API
В процессе работы элементы механизма API организуют многоуровневую иерархию. При этом подчиненные компоненты также получают подобную структуру. Внутри стандартной сетевой модели OSI выделяют как минимум 7 внутренних уровней. Они классифицируются от физического уровня трансляции бит до приложений, таких как протоколы HTTP и IMAP. Таким образом API верхнего использует функциональность нижнего.
Одним из важных компонентов организации информации при описании API являются библиотеки функций и классов. В их состав входят описания сигнатур и семантики. Здесь API функции – это просто часть механизма интерфейса.
В этом случае сигнатура выступает как часть общего объявления функции. С ее помощью выполняется идентификация элемента. В различных языках написания программ она представлена разным способом. Тем самым определяется возможностями ее перезагрузки.
При описании языков специалисты стараются различать отдельно сигнатуры вызова и реализации каждой конкретной функции. В этом случае сигнатура вызова определяется с учетом области видимости, имени, последовательности фактических типов аргументов.
Эти компоненты дают возможность компилятору опознать функцию в языке C++. В тех случаях, когда она является методом определенного класса, ее сигнатура включается в имя этого класса.
Семантика же функции представляет программисту описание ее работы, выполняемых действий. Обычно в нее попадают результат вычисления и те параметры, от которых он зависит. В этом случае результат выполнения может включать зависимости не только от аргументов, но и от фактического состояния. И не имеет значения, что это API соединение определяет возможность получения информации.
Типы API
Классификация программных интерфейсов тесно связана с назначением и возможностями приложений, которые через них управляются. Фактически при работе сложной системы часто существуют альтернативные API, позволяющие решить такие же задачи другими средствами.
В отдельные группы выделяют интерфейсы управления графическими компонентами программных модулей (API графических интерфейсов wxWidgets, Qt, GTK и т. п.), операционными системами (Amiga ROM Kernel, Cocoa, Linux Kernel APIruen, OS/2 API, POSIX, Windows API), звуковые (DirectMusic/DirectSound, OpenAL), оконные интерфейсы и так далее. Здесь их разделение определяется уровнем приложения в иерархии и функциональностью. Пользователи компьютерных игр обычно не подозревают, что это графический API обеспечивает им такую быструю отрисовку картинки и поразительную яркость изображений.
К глобальным API часто относят интерфейсы отдельных языков программирования. Но с их помощью можно управлять решением вполне конкретных и локальных задач. Все зависит от реализации определенного алгоритма.
Проблемы, возникающие при работе интерфейсов многоуровневых систем, разделяются на две большие группы:
- Трудности портирования кода программы при переходе от одной API к другой. Они часто появляются при переносе модулей в другие операционные системы.
- Снижения объема функциональности интерфейса при переходе к управлению с более низкого уровня на высокий. В этом случае облегчается выполнение строго определенного класса задач. При этом возможности доступа к элементам управления другими регуляторами теряются. Ведь более низкий уровень позволяет легко управлять базовыми компонентами программы.
API вебмастеров / поисковых систем
Для вебмастеров и программистов особенно важны Web API. Такие системы управления включают в себя комплект HTTP-запросов. В результате получения таких запросов модуль генерирует строго определенную структуру HTTP-ответов. Для транспортировки информации между ними принято использовать форматы XML или JSON.
Фактически в этом случае название Web API будет синонимом обозначения веб-службы. Иными словами, это определенные программные системы со своими интерфейсами. Для получения конкретного доступа к ним используется идентификация в сети по веб-адресу. Например, при передаче данный на сервер применяется серверный API.
В случае построения программных систем на основе сервис-ориентированной архитектуры именно веб-служба является уровнем формирования модулей.
Для обычных пользователей такие службы являются синонимами абсолютно обычных решений в Интернете. Это может быть почта, поисковая система, сервис хранения файлов, социальных закладок и так далее. В случае необходимости тестирования веб-службы на больших объемах разнообразных данных соответствующий API testing предоставляет механизм для такой объемной работы.
При правильной организации любой клиент может использовать такие службы вне зависимости от типа компьютера, вида браузера и места своего нахождения в сети.
Примером использования в рекламе является API Яндекс.Директа. На его базе разработчики создают модули для управления рекламными кампаниями. При обращении к системам продвижения сайтов для повышения параметров SEO API предоставляет механизмы информационного взаимодействия.
Обычно порядок работы интерфейса стараются передать в его названии. Мы можем не найти в поиске, что такое syngestureapisampleapp application. Но из названия понятно, что это пример работы интерфейса для единичного пользователя.
При этом нужно учитывать изменения в интерфейсах, произошедшие после массового внедрения стандартов Web 2.0. В результате был выполнен переход протокола обмена структурированными данными в распределенной вычислительной среде SOAP (от англ. Simple Object Access Protocol — простой протокол доступа к объектам) к архитектурному стилю взаимодействия компонентов распределенного приложения в сети REST (сокр. от англ. Representational State Transfer — «передача состояния представления»). Для многих веб-служб, в число которых входят поисковые системы и интернет-магазины, данный переход привел к упрощению архитектуры и ускорению выполнения задач. Правильная организация информационных потоков приводит к тому, что API сайта предоставляет широкие возможности автоматизации последнего.
При этом отдельные компоненты REST функционируют примерно таким же образом, как взаимодействуют между собой серверы и клиенты в Интернете. Хотя работа систем на архитектуре REST до сих пор не имеет единого стандарта, большинство RESTful-реализаций используют конкретные стандарты, такие как HTTP, URL, JSON и XML. Здесь особенно важно, что открытый API – это возможность дополнения и расширения системы взаимодействия.
