什麼是API? API,即「應用程式介面」(Application Programming Interface),是一種允許不同系統、應用程式或裝置之間進行互動與資料交換的軟體中介。它定義了各種功能、協議和工具集,使得開發人員能夠建立新的程序,或者整合現有的服務和應用程式。 在當前數位化時代,API扮演著至關重要的角色。

它們使得開發者無需從零開始建構複雜系統便可快速創造出強大功能;透過使用第三方提供的API,可以節省大量時間和資源。它們還為創新提供了平台——通過結合不同服務和資料源,可以開發出全新並具備跨領域功能的解決方案。 以技術層面而言,API可分為幾種主要類型:本地API、網路API及硬體接口等。

本地API直接與作業系統溝通,提供高效能的操作;網路API(如RESTful API、SOAP等)則透過HTTP協議在網際網路上傳輸資料;硬體接口則專注於連接物理裝置與外部世界。 每個API都有其特定的「端點」(endpoints),代表了可以被調用以完成特定任務或取得特定信息的地址。端點通常會對應到伺服器上某一指令集合,在收到正確格式與授權密碼的呼叫後執行相關操作。

在設計良好的 API 中包含必要元素:清晰明確的介面契約(例如OpenAPI規範),保障穩健性及安全性措施(例如OAuth2.0),以及完善文件支持等。而最佳實踐更是涵括了版本管理、限流策略、錯誤處理等多項考量因素。 在實際建立和使用 API 的過程中還需要注意到幾個關鍵詞彙:「JSON」(JavaScript Object Notation) 是一種輕量級數據交換格式,在Web APIs中廣泛使用;「REST」(Representational State Transfer) 為目前主流架構風格之一;「SOAP」(Simple Object Access Protocol) 前身是基於XML協議進行數據交換,在企業級場景中常見;而GraphQL作為近年來興起之查詢語言, 提供比REST更靈活精準地數據抽取方式。

無庸置疑,深入理解並有效利用 API 對於現代軟件開發者而言已成必修技能。學會掌握各類型 API 的建立、整合以及最佳實踐策略對任何希望建造可持續且具競爭力產品團隊均至關重要。

表: 強弱危機分析(最後更新: 2023-12-29)

API可以根據其發佈政策進行分類。

這個應用軟體的介面設計旨在改善組織內的服務和解決方案。承包商和公司內部開發人員可以使用這些應用程式介面(API)來建立新系統。在這種情況下,即使應用程式是公開可用的,它的介面也只對與API發布者合作的人員開放。

通過私有策略,公司可以完全掌控API的使用方式。

合作夥伴API用於兩方之間的軟體整合。這些API也是公開宣傳並與那些已與發行商簽訂協議的商業夥伴共用。公司可以通過授予合作夥伴能力和數據訪問權限來從額外的收入流中獲益。

同時,他們還可以監測數字資產的使用情況。此外,他們還確保使用其API的協力廠商解決方案是否提供良好的用戶體驗。他們還確保在自己的應用程式中保持企業形象。

公開API也被稱為外部或開發者導向的API。這些API也可供協力廠商開發者使用。公開API計劃可以增加品牌知名度,並在正確執行時獲得額外收入。

公開API可以分為兩個類別 - 第一是開放式,另一個是商業式。根據開放式API,所有功能都是公開的,可以無限制地使用。它還指出API的描述和相關文檔必須可用。

此外,它還表示應該有免費的測試和創建應用程式的功能。如果我們談論商業化的API使用者要麼支付訂閱費用,要麼按需付費使用API。發布者還提供免費試用版,使用戶在購買訂閱之前能夠評估API。

複合API以結合不同的服務和資料API而聞名。它們是通過組合現有的API功能來進行製作,可以在一次呼叫中執行多個任務。這樣可以提高執行速度,同時增強網頁介面中監聽器的性能。

為了理解API的運作方式,讓我們舉個例子。假設你打開了一個ABC網站或應用程式來預訂航班。你填寫表單,輸入出發地、返程日期、航班、城市和其他相關資料。

當你提交後,就會出現一份包含座位可用性、時間、價格等詳細資料的航班清單。但這是怎麼發生的呢?這都是由於API的存在。為了提供如此準確的資料,平臺向網站發送請求,以便通過API存取數據庫並取得所有相關資料。

然後網站回應平臺所提供的資料,該資料是通過API傳送的。在這裡,API充當仲介角色,使數據共用流程更加順暢。另一方面,航空公司網站和航班預訂平臺則充當端點。

當涉及到端點間的通信時,API主要有SOAP和REST兩種方式工作。既然我們已經理解了API的運作方式,讓我們來看看API開發中使用的基本術語。

如果你正在尋找自訂的API開發,那麼你必須瞭解以下術語。

這是一個獨特的代碼,用於驗證使用者、開發者或呼叫程式的電腦程序。

與伺服器和API之間互動的接點被稱為「端點」。

JSON(JavaScript Object Notation)是一種用於API交換數據的數據格式。這種數據的交換可以在網絡應用和服務器之間,或者兩個應用程式之間進行。

這是一種用於向特定資源的伺服器發出數據請求的方法。

這是一種用於將數據發送到API伺服器以更新或創建資源的方法。

這是一個開放標準的API授權或授權框架。它為終端用戶的數據提供安全且受限制的訪問,以供應用程式或協力廠商網站使用,而無需訪問他們的密碼。

API處理請求並回應所需的時間稱為延遲。

控制進出流量速率的過程稱為速率限制。它也被定義為使用者對API所發出的請求總數。

API限流是指在特定時間內控制消費者對API的使用量的過程。這意味著系統會限制使用者對API的頻繁存取,以防止過度使用或濫用。透過限制每個使用者可以發出的請求數量或頻率,系統能夠平衡資源分配,確保所有使用者都能公平地獲得服務。

透過妥善管理API限流,我們可以提高系統效能、保護伺服器及數據庫免於超載而降低服務品質。 舉例來說,假設某個API每小時僅允許一個消費者發出1000次請求。當超過此上限時,該消費者將無法再發送額外的請求直到下一小時開始。

這種方式有助於確保資源不被單一使用者壟斷且合理分配給其他人。 通常情況下,在API文件中會明確列出關於限流策略和配額的相關資訊。此外,也可能提供不同層級的存取權限以區分不同用戶類型或需求。

這樣一來,系統可以更加靈活地管理資源,並根據不同用戶的需求提供適當的服務。 總之,API限流是一種重要的策略,它能夠控制和平衡API使用量,確保系統穩定運行並提供良好的使用體驗。

在進行API開發時,有許多工具可供選擇。以下是一些開發者常用的主要工具和產品: 1. API Blueprint:它是一種描述API結構和內容的格式,可以幫助開發者規劃和設計API。 2. Swagger:這是一個流行的API開發工具,提供了自動生成文檔、測試和客戶端代碼的功能。

3. Postman:這是一個強大的API測試工具,可以方便地發送HTTP請求並查看相應數據。 4. Apigee:這是一個全面的API管理平臺,提供了設計、部署、監控和安全性等方面的功能。 5. AWS API Gateway:這是亞馬遜網路服務(AWS)提供的完全託管型服務,可用於創建、部署和管理API。

以上就是一些常見且重要的API開發工具和產品。使用這些工具可以讓開發過程更加順暢且效率更高。

Apigee是Google開發的一個API開發管理工具。這個工具在公司更新舊有應用程式或在應用程式和服務之間進行數據傳輸時非常有幫助。除此之外,當開發人員建立連接的應用程式時,它也非常有用。

Dredd是一個HTTP API測試框架。它用於驗證後端API的描述。它會徹底檢查API的描述,並確定API是否通過驗證。

APIMatic是一個開發者體驗平臺,專為網站API而設計。開發者可以使用它生成10個平臺的SDK,同時也能夠與API更新保持同步。此工具還使開發人員能夠將API描述轉換為多種格式,例如WADL、Swagger、RAML、OAI格式、IO Docs、API Blueprint、HAR 1.4和Postman集合等等。

APIMatic不僅僅是一個工具,而且還是一個實現開發者需求的良好方案。無論你是初學者還是有豐富經驗的開發人員,都可以輕鬆使用這個平臺來生成高質量的SDK。 通過使用APIMatic,你可以節省大量時間和精力。

只需要提供API描述,然後選擇所需的格式和平臺,APIMatic就會自動處理其餘部分。這使得整個過程變得更加高效和流暢。 此外,APIMatic還提供了各種功能來幫助您管理和跟蹤您的API文檔。

您可以在其中記錄所有更新並隨時查看最新版本。這確保了團隊之間的協作和資訊的一致性。 總之,APIMatic是一個強大而靈活的工具,可以幫助開發人員生成高質量的SDK並輕鬆管理API文檔。

無論您是初學者還是有豐富經驗的開發人員,使用APIMatic都能夠提升您的開發效率和品質。

Sandbox提供了一個快速且簡單的模擬RESTful API平臺,可以根據API定義進行操作。在測試期間,它還能降低與協力廠商API調用相關的風險和成本。

Postman 是一個強大的工具,能夠協助應用程式開發者評估 API 的性能,並進行檔化和測試。此外,它還是一個互動式工具,可以設定自動化操作。

SoapUI是一個開源的測試工具,它可以在不同平臺上運行。此外,它還能自動化功能性和非功能性測試。它主要用於網絡API的回歸、合規、執行、安全和負載測試等方面。

Swagger是一個開源框架,用於API開發。知名科技公司如GettyImages、Apigee、PayPal和Microsoft都使用Swagger。

JMeter 是一款開源軟體,主要用於測試 RESTful API 的性能。

在你開始建立API之前,你必須牢記幾個要點。這些要點將成為你的API開發過程中的催化劑,並且也有助於讓你的團隊保持一致。讓我們來一一看看這些要點。

1. 開始之前,先明確定義API的目標和需求。確保瞭解你想要實現什麼功能以及誰會使用這些API。 2. 在設計和規劃API時,考慮到未來可能的擴展性和可維護性。

選擇適合長期使用且易於擴展的架構和技術。 3. 確保在整個API開發過程中與團隊保持溝通暢通。定期召開會議或使用協作工具來共用進度、問題和解決方案。

4. 使用清晰且易於理解的命名規則來定義API端點、參數和回傳值等元素。這有助於提高代碼可讀性並減少錯誤。 5. 考慮到安全性和權限管理問題,設計適當的身份驗證和授權機制。

確保只有經過驗證的用戶才能訪問受限資源。 6. 提供詳細且易於理解的文檔,包括API端點、參數、回傳值和錯誤處理等方面的描述。這將幫助使用者更好地瞭解和使用你的API。

7. 針對API進行全面的測試,包括單元測試、集成測試和性能測試等。確保你的API在各種情況下都能正常運作並具有良好的效能。 8. 監視和日誌記錄API的運行狀態和錯誤情況。

這將有助於及時發現問題並進行調整或修復。 以上是在建立API之前需要牢記的要點。希望這些提示能夠幫助你順利開發出高品質且易於使用的API。

簡單來說,身份驗證是確認正確的身份。另一方面,授權則是決定已驗證使用者是否被允許對特定資源進行操作。舉例來說,約翰(一位已驗證的使用者)可以取得一個資源;然而,他無法建立一個資源。

OAuth、OAuth2和JWT是管理授權和身份驗證最常用的規範之一。

顯然隨著時間的推移,您的數據庫將會增長。當發生這種情況時,您會觀察到一些資源需要比通常更長的時間來檢索。處理這種情況最常見的方式是緩存物件或創建分頁。

分頁只是一個確定應該顯示多少數據以及以什麼頻率顯示的過程。排序也確保用戶按照要求、條件和修改接收數據。這些因素有助於減少處理時間,確保高水平的安全性和良好的響應時間。

透過開發快取策略,您可以以雷電般的速度檢索資源。一旦資料在內存數據庫中準備好供使用,將降低請求成本。您可以使用像Redis和Memcached這樣的工具來開發快取策略。

API包裝器是特定語言的容器或套件。它們將不同的API呼叫結合成使用者友好的函數。這個包裝器還可以在不與用戶互動的情況下呼叫多個API。

HATEOAS (Hypermedia as the Engine of Application State) 是 REST 應用架構的其中一個模組。在這裡,任何包含連結到其他形式媒體(如文字、圖片、影片等)的內容都被稱為超媒體。HATEOAS 使得客戶端能夠透過伺服器動態提供的回應與 REST API 互動。

簡單來說,HATEOAS 讓我們能夠以更加靈活的方式與 REST API 進行互動。當我們向伺服器發送請求時,伺服器會回應一些資料,其中包含了我們所需的資源以及相關資源之間的連結。這意味著我們可以不斷地探索和操作不同的資源,而無需事先知道它們的詳細資訊。

使用 HATEOAS 的好處在於它使得系統更具彈性和可擴展性。由於每次回應都包含了下一步操作所需的連結,客戶端可以根據自己需要進行相關操作,而無需依賴固定的 API 結構或順序。 總之,HATEOAS 是一個強大的工具,它使得我們能夠以更直觀和靈活的方式與 REST API 進行互動。

通過動態提供連結和資源間的對應關係,HATEOAS 為我們提供了更好的探索和操作資源的能力。

有效的錯誤處理可以使調試過程更加容易,因為它能夠識別問題是由服務器錯誤還是客戶端錯誤引起的。對於某些錯誤,客戶端可以更改請求,而對於其他一些錯誤,則需要聯繫支援部門。以下是一些有用的錯誤處理方法: 1. 使用符合公共標準的錯誤代碼。

2. 提供正確數量的錯誤資訊。 3. 描述錯誤的原因。 4. 將領域特定的和通用的錯誤區分開來。

以上方法有助於提高閱讀流暢度和易懂性,使其更貼近人們日常交流使用的自然口吻。

API中的驗證指的是對數據正確性的核實。驗證可以分為兩種類型:服務器驗證和客戶端驗證。在客戶端驗證中,會給出及時反饋,例如用紅色標記錯誤輸入、提供修改提示等。

而服務器端驗證則涉及一些常規任務,比如判斷屬性類型(賬號、郵件等),驗證屬性是否必填,或者如果已存在其他屬性則判斷該屬性是否不需要。

API測試與軟體測試非常相似。API測試包括直接對API進行測試,以及整合測試的一部分,以確定其是否符合性能、功能、安全性和可靠性方面的期望。JMeter、Postman和SoapUI是一些用於API測試的最受歡迎的工具。

在前面,我們一起看了API中必備的功能以及用於構建移動應用程式或網絡應用程式的頂級工具。然而,如果你不遵循正確的API建設實踐,這一切都將毫無意義。有很多API開發實踐方法。

讓我們來看一下完美API開發的五個最佳實踐。

當談到導流過多的流量、防範拒絕服務攻擊(DoS)以及備份API,應用程式限流是你們應該考慮採用的最佳做法。

有些代理伺服器僅支援POST和GET方法,這就是為什麼你必須允許你的RESTful API覆寫HTTP方法。你可以通過使用自定義的HTTP標頭X-HTTP-Method-Override來實現這一點。

提供重要資源給開發團隊,以加速服務開發與實施的速度。你可以透過提供包含可重複使用的流程和程式碼的資源來實現這一點。

您必須確保您的API是安全的,但不要以使用者友好性為代價。如果任何使用者在驗證過程花費超過5分鐘的時間,這意味著您的API還有很大改善空間。您可以使用基於權杖的驗證方式來確保您的API安全可靠。

提供廣泛的檔是另一個你必須考慮的良好實踐。你應該為 API 創建詳盡的文檔,讓其他移動應用開發者能夠詳細瞭解整個過程,以便他們可以利用這些資訊提供出色的用戶體驗。簡而言之,精心製作的 API 文檔將減少項目成本、實施時間,並增強 API 的效率。