理解API：类型、架构及关键概念

应用程序编程接口，是一种协议，用于使两个或多个软件组件能够相互通信。通过公开抽象接口并隐藏其实际实现，API简化了应用程序开发，减少了集成的复杂性，同时实现了软件组件之间的动态连接。

什么是API？

API最早出现在计算机发展的早期，用于描述应用程序的接口。随着技术的进步，API的定义逐渐扩展，不仅涵盖面向最终用户的计算机程序，还包括实用工具、服务器之间的通信以及硬件接口。然而，本文主要聚焦于软件层面的API通信，不涉及硬件通信。

随着API的重要性不断提升，新的协议也被开发出来，以更好地描述和使用API。

API的定义与关键特性

API可以被视为应用程序之间的一种“合同”，其定义需要满足以下几个关键方面：

功能定义

每个功能必须明确定义，包括参数、预期响应、错误场景等，避免任何歧义。
如果发现定义存在问题，应尽快修正。

可访问性

API的可访问性应清晰定义，并随着平台的发展和功能的更新而调整。
每个API的访问权限需单独定义。

安全性

API的安全性需根据其敏感性和认证要求进行设计，常用的安全保护方式包括：
- API密钥
- 用户凭据
- Mutual TLS
- OAuth 2.0
- OpenID Connect
- 安全证书

数据交换格式

API功能应支持明确的数据交换格式，例如二进制、纯文本、XML或JSON。
数据格式的选择通常取决于API协议的要求。

协议支持

API协议定义了服务之间的交互方式。平台集成可能涉及多种协议，因此API需要明确支持的协议类型。

API的类型与生命周期

公共/开放API

定义：对公众开放，任何人都可以使用，部分端点可能需要访问令牌。
生命周期：变化较少，使用寿命较长，升级过程较慢，需确保向后兼容性。

合作伙伴API

定义：仅供合作伙伴使用，可分为内部合作伙伴（组织内部）和外部合作伙伴（客户或战略合作伙伴）。
生命周期：版本升级较快，需向后兼容，但可能较快过时。

私有API

定义：仅供组织内部特定团队使用。
生命周期：变化频繁，通常不支持向后兼容性，若需兼容，也仅限少数版本。

复合API

定义：将多个API调用整合为一个调用，减少调用次数，提高效率和性能，同时降低操作成本。
应用场景：优化性能、降低成本、改善用户体验。

统一API

定义：通过单个调用封装多个API操作，支持原子性和一致性。
注意事项：若设计不当，可能引发安全问题，但通过合理设计可提升安全性。

API架构模式

单片架构

特点：
- 所有功能作为单一代码库实现，易于开发和测试。
- 应用程序共享内存和代码，性能较高。
缺点：
- 功能增强需要全面测试，增加了复杂性。

微服务架构

特点：
- 功能组件独立实现，每个服务针对特定功能设计。
- 服务之间通过预定义的API通信，具有良好的可扩展性。

API关键协议

API协议决定了组件之间如何连接和通信，直接影响应用程序的设计与实现。以下是几种常见的API协议：

Web API

通过HTTPS传输数据，根据使用场景和可访问性进行分类。

REST API

特点：基于HTTP方法和协议，简单易用。
应用场景：广泛用于网络标准。

SOAP API

特点：通过XML传输数据，支持多种传输媒介（如HTTP、SMTP、TCP等）。
优点：易于部署，适用范围广。
缺点：调试较为复杂。

RPC协议

特点：支持远程方法调用，返回数据格式包括XML、JSON或Protobuf。
应用场景：适用于分布式应用程序，简化客户端与服务器的实现。

API定义的目标

API的设计和定义应为业务带来以下好处：

提升任务完成效率：通过新增功能帮助业务快速实现目标。
支持平台扩展：应具备处理数据增长和用户需求的能力。
增强安全性：根据平台需求保护功能或功能组。
优化用户体验：在保证性能和安全性的前提下，提升用户体验。
降低开发成本：提供经济高效的技术解决方案。
支持功能增强：确保API的扩展性，不破坏现有功能。

总结

API作为现代软件开发的重要组成部分，通过定义明确的功能、可访问性、安全性和协议支持，简化了应用程序之间的通信。无论是公共API、合作伙伴API还是私有API，它们都在不同场景中发挥着关键作用。通过合理设计和实现，API不仅能提升开发效率，还能为业务带来显著的价值。

原文链接: https://www.einfochips.com/blog/understanding-apis-key-concepts-types-and-architectures-explained/