APIとは?ソフトウェアインターフェースへの実用ガイド

APIとは?ソフトウェアインターフェースへの実用ガイド

Scrapeless Scraping APIは、アプリケーションワークフローのための構造化された公共ウェブデータを返す特定のタスク専用インターフェースを提供します。

要点

  • APIは定義されたソフトウェアインターフェースです。 それは名前の付けられた機能とルールを公開し、あるコンポーネントがその内部実装を知らずに別のコンポーネントを使用できるようにします。
  • 契約は輸送よりも重要です。 APIはライブラリの表面、オペレーティングシステムの呼び出し、ローカルインターフェース、またはリモートウェブサービスであることがあります。
  • ウェブAPIは通常、リクエストとレスポンスを交換します。 エンドポイント、操作、パラメータ、認証、表現、エラー、および制限が使用可能な契約を形成します。
  • REST、GraphQL、RPC、およびSOAPはリモートAPIへのアプローチです。 それらは操作とメッセージを異なって整理し、システムの制約に応じて選択されるべきです。
  • 成功した統合は、故障を成功と同じように意図的に扱います。 バリデーション、認証、クォータ、タイムアウト、バージョニング、および可観測性は設計に属します。

APIはアプリケーションプログラミングインターフェースを意味します

アプリケーションプログラミングインターフェースは、ソフトウェアが呼び出すまたは消費できるルールと公開された機能のセットです。インターフェースは、安定した境界の背後に実装の詳細を隠します。呼び出し元は、どの操作が存在するか、どの入力を受け入れるか、どの出力または効果を生成するか、エラーがどのように報告されるかを知る必要があります。提供者はその契約を維持しながら内部コードを変更できるため、両者はより少ない調整で進化できます。

APIはウェブの前に存在し、HTTPエンドポイントよりも広いです。プログラミング言語のライブラリは関数、クラス、型を公開します。オペレーティングシステムはシステムコールを公開します。デバイスドライバはオペレーティングシステムへの操作を公開します。リモートサービスはネットワーク上でメッセージを公開します。 NIST API用語集 は、APIを明確に定義されたアクセス点またはライブラリ関数として説明し、MDNのウェブ中心の定義はアプリケーションに利用可能なコードの機能とルールをカバーします。

ウェブAPI呼び出しの仕組み

APIとは何かは、その処理経路が明示的なときに操作が容易になります。以下の段階は、証拠が収集できる場所と、政策が結果を変更できる場所を示しています。

発見と契約

消費者はドキュメントまたは機械可読な説明を読み、基本アドレス、操作、パラメータ、表現、認証方法、制限、およびエラーモデルを学びます。契約は非公式なドキュメントまたはバリデーションと生成されたツーリングをサポートする正式なスキーマである場合があります。

リクエスト処理

クライアントはリクエストを構築し、必要に応じて自分自身を特定し、インターフェースで定義された場所に入力を送信します。ゲートウェイまたはサービスは呼び出し元を認証し、操作を認可し、入力を検証し、ポリシーを適用し、アプリケーションロジックを呼び出し、レスポンスを作成します。

レスポンス解釈

クライアントは輸送状態、アプリケーションエラー、メタデータ、および返された表現を評価します。その後、結果をローカル型またはユーザーが可視化できる動作にマッピングします。正しいクライアントは、文法的に有効なレスポンスが要求されたビジネス操作が成功したことを意味するとは仮定しません。

API契約の部分

APIとは何かに関する語彙は、アーキテクチャ、データ、および操作にわたります。この表は、それらの責任を分け合い、設計レビューが適切な質問をすることができます。

概念意味実用的な信号
エンドポイントまたは呼び出し可能なもの操作がどこでまたはどのように指示されるか。URL、関数名、メソッド、トピック、またはコマンド。
操作提供者が公開する機能。レコードを読み取る、タスクを作成する、データを変換する、またはアクションをトリガーする。
入力スキーマ受け入れられるパラメータとボディの形。名前、型、必須フィールド、範囲、デフォルト。
出力スキーマ返されたデータとメタデータ。フィールド、ネスト、ヌル可能性、ページネーション、および状態。
ポリシーアクセスと消費に関するルール。認証、認可、クォータ、コスト、および許可される使用。

APIが可能にすること

APIとは何かの実用的なケースは、システムが実行しなければならない作業から始まります。これらの例は、その要件がインターフェースやネットワークの決定をどのように変えるかを示しています。

製品統合

モバイル、ウェブ、またはデスクトップクライアントは、バックエンドの実装を埋め込むことなく、バックエンド機能を使用できます。

自動化

スケジュールされたジョブやエージェントは、文書化されたソフトウェアの境界を介して繰り返し可能な操作を実行できます。

プラットフォームエコシステム

パートナーは、プロバイダーが意図的に公開する機能に対して拡張機能やワークフローを構築できます。

内部モジュール性

チームは、所有権と変更の境界を明示的にする契約を持つサービスまたはパッケージにシステムを分割できます。

統合前にAPIを評価する方法

フィットから始めます。APIが実際のワークフローに必要な操作とデータを公開していることを確認し、フィルタリング、ページネーション、並べ替え、新鮮さ、地域的動作を含めます。表現に安定した識別子が含まれているか、欠落するフィールドが省略されるかnullとして返されるかどうかを確認します。洗練された例は、完全な契約を置き換えるものではありません。

運用ルールを確認します。認証と承認は、誰が何を呼び出せるかを決定します。クォータとペイロード制限は、実現可能な作業負荷の形状を決定します。バージョン管理と非推奨ポリシーは、メンテナンスリスクを決定します。エラーのドキュメントは、呼び出しミス、アクセス失敗、クォータ条件、プロバイダーの失敗を分けるべきです。そうすれば、クライアントは安全で制限されたアクションを取ることができます。

インターフェースの一部としてセキュリティをレビューします。 HTTPの意味論仕様 は、リクエストメソッド、ステータスの概念、および多くのウェブAPIで使用される表現メタデータを定義します。輸送暗号化は、転送中のデータを保護しますが、アプリケーションは依然として最小特権資格情報、入力検証、秘密ストレージ、監査記録、および機密フィールドの露出に対する制御を必要とします。

避けるべきAPI統合ミス

  • 例を完全なスキーマとして扱うこと。 例は、プロダクショントラフィックに含まれる可能性のあるオプション、ヌラブル、ページネーション、またはエラーフィールドを省略することがあります。
  • ソースコードに資格情報を埋め込むこと。 秘密は保護されたランタイムメカニズムから取得し、プロバイダーのポリシーに従ってスコープを設定し、回転させるべきです。
  • 冪等性と重複効果を無視すること。 タイムアウトした作成リクエストが完了している可能性があるため、変異設計には結果を調整するための文書化された方法が必要です。
  • すべての成功が同じように見えると仮定すること。 いくつかのインターフェースは、最終結果ではなく、受け入れられた作業、部分的なデータ、警告、または非同期タスク識別子を返します。
  • 文書化されていない動作への依存。 内部フィールドの順序、偶発的なヘッダー、およびリストされていないエンドポイントは、互換性の約束なしに変更することがあります。

ウェブデータワークフローにおけるAPI

構造化APIは、必要なデータをプロバイダーが公開しており、条件が意図した使用を許可している場合、レコードを直接返すことでワークフローからブラウザ解析を取り除くことができます。適切な構造化インターフェースが存在せず、情報が公開されている場合、コレクションシステムは、HTTP取得やブラウザレンダリングのステップを必要とし、その後に抽出と正規化を行う必要があるかもしれません。

取得、変換、ストレージを別々の境界として保持します。取得コンポーネントは、ソースのステータスと関連するメタデータを保持する必要があります。変換は、フィールドを検証し、欠落している値を明示的にするべきです。ストレージは、安定した識別子を使用し、ガバナンスに必要な出所を記録するべきです。この分離により、ソースフォーマットの変更が静かに下流のデータを破損するのを防ぎます。

クライアント側の契約をプロバイダー契約と並行して文書化します:どの操作が使用され、どのフィールドが必要で、どの程度が期待され、資格情報がどのように提供され、完全な結果を示す証拠が何であるかを。テストは、プライベートな実装の詳細に依存せず、代表的な成功とエラーペイロードをカバーするべきです。

APIとは何かのレビューチェックリスト

これらのチェックを使用して、APIとは何かの定義を、開発者、オペレーター、またはレビュアーが再現できる実装の証拠に変えます。

  1. 境界を再述します。 APIとは何かの場合は、呼び出し元、プロバイダー、パス、および完全な結果を示す正確なイベントを特定します。
  2. 中央の主張を確認します。 このステートメントを実装とそのドキュメントで確認してください:APIは定義されたソフトウェアインターフェースです。それは、名前付きの機能とルールを公開しており、一つのコンポーネントが内部の実装を知らずに他のコンポーネントを使用できるようにします。
  3. メカニズムを追跡します。 発見と契約、リクエスト処理、レスポンス解釈を観察し、各ステージの所有者となるコンポーネントを記録します。
  4. 最も近い区別を確認します。 このシステムにおいて、エンドポイントまたは呼び出し可能が「操作がどこまたはどのようにアドレスされるか」を意味する理由を文書化します。
  5. 代表的なユースケースをテストします。 リアルなデータ、場所、ボリューム、権限の境界を持つ製品統合を使用します。
  6. 既知のミスに対してガードします。 「例を完全なスキーマとして扱うこと」をレビューし、それをキャッチする受け入れチェックを追加します。
  7. 作業負荷を制限します。 APIとは何かに関するトピックに応じた制限を設定し、ペイロード、同時実行、実行時間、および適用される格納出力を含めます。
  8. 決定を記録する。 APIとは何かがこの境界に適合する理由を説明し、後で異なるアプローチを正当化する証拠を挙げる。

結論

APIとは何かは、隣接する動作のための緩いラベルとしてではなく、設計のテスト可能な部分を説明する必要があります。このレビューはこの中心的な決定を保持する必要があります: APIは定義されたソフトウェアインターフェースです。それは、あるコンポーネントが別のコンポーネントを内部の実装を知らずに使用できるように、名前付きの機能とルールを公開します。また、例を完全なスキーマとして扱うことを防ぎ、APIのアクセスをインターフェースやネットワークのドキュメント化されたポリシー内に保つべきです。

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よくある質問

APIは何の略ですか?

APIはアプリケーションプログラミングインターフェースの略です。ソフトウェアが他のソフトウェアに機能を公開するための定義された境界であり、関数、タイプ、オペレーティングシステムの呼び出し、デバイス操作、リモートサービスメッセージを含みます。

すべてのAPIはウェブAPIですか?

いいえ。ウェブAPIは通常、ネットワーク上でウェブ技術を使用して通信しますが、ライブラリ、オペレーティングシステム、データベース、およびハードウェアもAPIを公開します。共通のアイデアは、特定のプロトコルではなく、ドキュメント化されたインターフェースです。

APIエンドポイントとは何ですか?

APIエンドポイントとは、クライアントがリモートAPIの機能にアクセスするためのアドレス指定可能な場所です。HTTP APIでは、一般的にはメソッドとドキュメント化された入力と組み合わされたURLですが、正確な操作はヘッダーやリクエストボディにも依存する場合があります。

APIは常にJSONを返しますか?

いいえ。APIはJSON、XML、HTML、バイナリファイル、プロトコル固有のメッセージ、または言語に固有の値を返すことができます。JSONはコンパクトでテキストベースで広くサポートされているため、ウェブAPIで一般的ですが、インターフェース契約が表現を定義します。

参考文献