Was ist eine API?

API steht für "Application Programming Interface", was auf Deutsch so viel wie "Schnittstelle zur Anwendungsprogrammierung" bedeutet. Im Kern ist eine API eine Sammlung von Regeln, Protokollen und Werkzeugen, die es verschiedenen Softwarekomponenten oder -systemen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Man kann sich eine API als eine Art Vertrag vorstellen, der definiert, wie eine Softwarefunktion von einer anderen Software aufgerufen werden kann, welche Daten übergeben werden müssen und welche Daten als Ergebnis zurückgeliefert werden.

Der Hauptzweck einer API ist es, Komplexität zu verbergen und eine standardisierte Methode für Interaktionen bereitzustellen. Wenn Sie eine Funktion über eine API nutzen, müssen Sie nicht wissen, wie diese Funktion intern implementiert ist. Sie müssen nur wissen, wie Sie die Anfrage gemäß der API-Spezifikation stellen und wie Sie die Antwort interpretieren. Dies fördert die Modularität und Wiederverwendbarkeit in der Softwareentwicklung, da Entwickler auf bestehende Funktionalitäten zugreifen können, ohne deren interne Details verstehen zu müssen.

Wie funktioniert eine API? (Eine Analogie)

Eine gängige Analogie zur Erklärung der Funktionsweise einer API ist die eines Kellners in einem Restaurant. Stellen Sie sich vor, Sie (der Client oder die anfragende Anwendung) sitzen im Restaurant und möchten etwas aus der Küche (dem Server oder dem System, das die Daten/Funktion bereitstellt). Sie können nicht einfach selbst in die Küche gehen. Stattdessen gibt es eine Speisekarte (die API-Dokumentation), die Ihnen sagt, was verfügbar ist und wie Sie es bestellen können.

Sie rufen den Kellner (die API) und geben Ihre Bestellung auf (stellen eine Anfrage über die API, z.B. "Ich möchte die Nutzerdaten für ID 123"). Der Kellner nimmt Ihre Bestellung entgegen, geht in die Küche, übermittelt die Bestellung (die API leitet die Anfrage an das Backend-System weiter), die Küche bereitet das Gericht zu (das System verarbeitet die Anfrage und holt die Daten), und der Kellner bringt Ihnen das Essen (die API sendet die Daten oder das Ergebnis der Operation als Antwort zurück an den Client). Der Kellner fungiert also als Vermittler und standardisierte Schnittstelle zwischen Ihnen und der Küche.

Verschiedene Arten von APIs

Es gibt verschiedene Arten von APIs, die sich in ihrer Architektur und den verwendeten Protokollen unterscheiden. Im Bereich der Webentwicklung sind vor allem Web-APIs relevant, die über das HTTP-Protokoll angesprochen werden. Die bekanntesten Typen sind REST, SOAP und GraphQL.

REST (Representational State Transfer) ist derzeit der am weitesten verbreitete Architekturstil für Web-APIs. RESTful APIs nutzen Standard-HTTP-Methoden (wie GET, POST, PUT, DELETE) für Operationen auf Ressourcen (z.B. Benutzer, Produkte). Sie sind zustandslos und verwenden häufig das JSON-Format für den Datenaustausch. SOAP (Simple Object Access Protocol) ist ein älteres, standardisiertes Protokoll, das strengere Regeln hat und ausschließlich XML für Nachrichtenformate verwendet. Es wird oft in Unternehmensumgebungen eingesetzt. GraphQL ist ein modernerer Ansatz, der von Facebook entwickelt wurde. Es ist eine Abfragesprache für APIs, die es Clients ermöglicht, genau die Daten anzufordern, die sie benötigen, und nicht mehr. Dies kann die Effizienz verbessern und sogenanntes "Over-fetching" oder "Under-fetching" von Daten vermeiden.

Bedeutung und Anwendungsbereiche von APIs

APIs sind ein fundamentaler Baustein moderner Softwarearchitekturen und des Internets. Sie ermöglichen die Integration verschiedener Systeme und Dienste. Beispielsweise nutzen Webshops APIs von Zahlungsanbietern, Wetter-Apps nutzen APIs von Wetterdiensten, und Social-Media-Plattformen bieten APIs an, damit Drittanbieter-Anwendungen auf ihre Funktionen zugreifen können. APIs fördern die Spezialisierung, da Unternehmen sich auf die Bereitstellung bestimmter Dienste konzentrieren und diese über APIs anderen zur Verfügung stellen können.

In der modernen Anwendungsentwicklung, insbesondere bei Microservice-Architekturen, sind APIs unerlässlich. Hier wird eine große Anwendung in kleinere, unabhängige Dienste zerlegt, die über APIs miteinander kommunizieren. Auch die Trennung von Frontend (z.B. Webseiten oder mobile Apps) und Backend wird oft durch APIs realisiert. Das Frontend sendet Anfragen an die Backend-API, um Daten abzurufen oder Aktionen auszulösen. Dies ermöglicht es, verschiedene Frontends (Web, iOS, Android) für denselben Backend-Dienst zu entwickeln und zu pflegen.