如何使用API：初学者的分步教程
了解如何使用 API 对于现代软件开发至关重要，从简单的数据检索到复杂的集成。本指南将揭开该过程的神秘面纱，为您提供发出 API 请求、解码响应以及在代码中安全地实现这些强大连接器所需的见解。您将逐步学习关键概念，这些概念将使您能够在自己的项目中有效利用 API。
关键要点
- API（应用程序编程接口）对于实现软件应用程序之间的通信、定义请求的方式、使用的数据格式以及要遵循的协议至关重要。
- 有各种类型的 API，例如 REST、SOAP、GraphQL 和 WebSocket，每种 API 都有独特的功能；选择正确的类型取决于应用程序的特定需求。
- 使用 API 密钥和授权方法保护 API 访问至关重要，开发人员必须正确创建、发送和处理 API 请求，同时确保其应用程序中正确的 API 集成和性能监控。
理解 API：基础知识
本质上，API（应用程序编程接口的缩写）充当软件中介，促进两个应用程序之间的通信。可以将其视为信使，将请求从一个系统传输到另一个系统，并确保提供正确的响应。API 已成为现代软件开发的基本组成部分，为从社交媒体平台到电子商务交易的所有事物提供支持，这一切都归功于应用程序编程接口的强大功能。
本质上，API 充当中介，促进各种软件应用程序之间的相互理解和合作。它们：
- 定义可以提出的请求类型
- 指定如何提出请求
- 确定应使用的数据格式
- 建立要遵循的惯例。
有没有想过你的天气应用如何用实时数据更新？或者你如何只需点击一下就可以在 Facebook 页面上分享 YouTube 视频？这就是 API 在发挥作用，它默默而高效地连接不同的软件系统，使它们能够共享数据和功能。
API 类型：探索概况
API 种类繁多，包括多种类型，每种类型都有独特的优势和应用。其中，REST（表述性状态转移）API（也称为 rest api）是最受欢迎的 API 之一。REST API 基于 HTTP 标准运行，可以处理不同的数据格式，如 XML、JSON 和 HTML，使其成为开发人员灵活且可互操作的选择。
另一方面，不同类型的 Web API 可用于不同的目的：
SOAP API
SOAP（简单对象访问协议）API 通常用于涉及正式合同和长期运行流程的场景。它们用于从服务器创建、检索、更新或删除记录等操作。
GraphQL API
GraphQL API 让客户端能够根据其需求检索精确数据，通常使用 JSON 作为数据格式。
WebSocket API
WebSocket API 支持实时通信和更新，对于需要实时交互的应用程序中不可或缺的功能。
无论是 REST、SOAP、GraphQL 还是 WebSocket API，每种类型都具有独特的功能。关键是要了解应用程序的需求，然后选择最符合这些要求的 API。
获取 API 密钥和授权
API 密钥和授权方法对于确保 API 访问安全和管理数据使用至关重要。API 密钥是用于对访问 API 的用户进行身份验证和授权的唯一字符序列，可作为规范 API 访问和保护敏感信息的安全措施。获取 API 密钥通常涉及登录 API 提供商网站上的开发者帐户、访问 API 密钥部分以及请求新密钥。
另一方面，API 授权会验证发起 API 请求的用户或应用程序的身份，确保他们具有与 API 及其资源交互所需的权限。这通常使用 OAuth 等标准来实现，它允许网站或应用程序访问其他 Web 应用程序的资源而无需透露用户凭据，从而提供一种安全且受监管的方法来授予权限和访问受保护的资源。
API 文档：开发人员指南
API 文档是开发人员的综合指南，概述了有效使用 API 的基本信息。它包括：
- API 的全面描述，详细说明其功能、约束和先决条件
- 每个调用、参数和响应的示例
- 代码示例、参考资料、教程和描述性解释
为了充分利用 API 文档，建议首先熟悉 API 术语，然后深入研究 API 概述以了解其目标和功能。API 参考提供了有关可访问资源及其交互方法的详细信息。最后，查看可用的教程可以帮助获得有关 API 使用的实践知识。
创建您的第一个 API 请求
准备好发出第一个 API 请求了吗？该过程包括端点选择、参数和标头配置以及 API 响应管理。让我们将其分为三个步骤。
选择端点
API 端点本质上是一个特定的 URL，可用于访问服务器上的资源。它是 API 客户端和 API 服务器之间的通信点，在此接收请求并发送响应。每个端点由以下部分组成：
- An HTTP method
- An endpoint URL
- Headers
- A body
该 API 提供商提供了一种有组织的方式来管理私有 API 功能。
选择端点时，重要的是考虑以下因素：
- Documentation
- Libraries
- Consistency
- Support
- Reputation
- Pricing
- Data privacy
此外，了解 POST 和 GET 等 HTTP 方法之间的区别至关重要。GET API 端点用于数据检索，而 POST API 端点用于数据创建。GET 请求在 URL 中可见，因此安全性较低，而 POST 请求更安全，因为数据在请求正文中传输，对 URL 隐藏。
设置参数和标头
参数和标头是 API 请求的关键组成部分，可让您自定义请求并向服务器提供其他信息。API 请求参数是可配置的选项，您可以将其包含在端点中以影响响应，充当搜索的过滤器。您可以将这些参数设置为附加到 URL 的键值对，也可以设置为请求标头中包含的标头参数。
另一方面，标头为服务器提供补充元信息。这可以包括有关请求、身份验证详细信息等的数据。要在 JavaScript 等语言中设置标头，请使用 XMLHttpRequest 对象的“setRequestHeader”等方法。
理解参数和标头的功能和实现对于有效使用 API 至关重要。
处理 API 响应
发出 API 请求后，您将收到响应。管理这些响应是使用 API 的关键部分。其中一个关键方面是理解状态代码。HTTP 响应状态代码指示特定 HTTP 请求是否已成功完成，提供有关 API 请求结果的宝贵信息。
API 响应可以以多种格式返回，包括：
- JSON
- XML
- 纯文本
- 二进制
根据您的编程语言，可以使用不同的方法来解析这些数据，例如 JavaScript 对象表示法 (JSON)。例如，在 Python 中，您可以使用 json 模块来解析来自 API 响应的 JSON 数据。在 Java 中，可以使用 DOM 或 SAX 解析器等库来解析 XML 数据。
了解如何处理和解释 API 响应是成功与 API 交互的关键。
将 API 集成到您的应用程序中
现在，您已经掌握了发出 API 请求和管理响应的知识，是时候探索选择适合您需求的 API 并将 API 调用合并到您的应用程序代码中了。
根据您的需求选择正确的 API
为您的应用程序选择正确的 API 是一项至关重要的决定，它会影响应用程序的功能和性能。您的业务需求、预算以及 API 与现有应用程序的兼容性都是在此过程中需要考虑的重要因素。还有一些适合小型企业的经济高效的 API，例如 Postman、Amazon API Gateway 和 Stoplight 等。
测试和自动化脚本可用于评估 API 与现有应用程序的兼容性。在为业务目的选择 API 时，还需要考虑以下因素：
- 易于使用
- 可扩展性
- 安全
- 灵活性
- 全面性
在代码中实现 API 调用
选择正确的 API 后，下一步就是将 API 调用集成到代码中。这涉及：
- 选择正确的 API
- 必要时获取 API 密钥
- 向 API 端点发出 HTTP 请求
- 接收响应
- 在您的代码中处理响应。
根据应用程序的技术堆栈，您可以使用不同的库或工具来执行这些 API 调用。例如：
- 在 Python 应用程序中，您可以使用请求库。
- 在 Node.js 应用程序中，Axios、node-fetch 或 SuperAgent 等库很有用。
- 即使在 PHP 这样的语言中，也可以使用 cURL 之类的库或通过开发实用函数来进行 API 调用。
在代码中实现 API 调用时遵循最佳实践也很重要，例如使用名词进行资源标识、确保正确的 HTTP 标头以及实施彻底的错误处理。
保护并监控您的 API 使用情况
API 虽然功能强大，但使用时必须负责任。实施安全措施对于保障 API 的使用至关重要，同时还要进行性能监控，以最大程度提高效率并防止未经授权的访问。
实施安全措施
使用 API 时，安全性至关重要。API 密钥和身份验证令牌是保护 API 使用的关键，安全地存储和管理这些密钥和令牌至关重要。OAuth2 是一种广泛使用的 API 授权标准，它提供了一种授予权限和访问受保护资源的安全方法。
除了身份验证和授权之外，保护 API 端点免遭滥用也至关重要。这可以通过以下方式实现：
- 设计具有最小暴露表面的 API
- 遵循身份验证和授权的最佳实践
- 实施速率限制
- 定期更新和修补 API 以解决安全漏洞。
JWT 身份验证是另一种确保 API 使用安全的方法，在用户登录时生成令牌，并在后续 API 请求中使用令牌进行身份验证并获得对受保护端点的访问权限。此过程可确保用户顺利进行 API 集成。
监控 API 性能
除了确保 API 的使用安全之外，监控 API 性能对于保持高质量的用户体验和尽早发现问题也至关重要。可以通过以下方式实现：
- 跟踪 API 可用性
- 测量响应时间
- 监控错误率
- 验证功能正常运行时间
- 跟踪 API 依赖项
有多种工具可用于监控不同技术堆栈中的 API 性能。 其中一些工具包括：
- Moesif：一个分析和计费平台，旨在帮助企业了解 API 使用情况并从中获利。它提供跟踪客户互动、设置基于使用情况的计费和提供实时警报的功能，旨在支持以产品为主导的企业和初创公司发展其 API 产品。
- AppMetrics：用于 Node.js 应用程序中的实时监控和分析
- Opbeat：为 Django 提供自动化性能跟踪
- Sematext、Prometheus、Uptrends、AppDynamics、SigNoz、Datadog 和 New Relic：可以帮助监控不同平台上 API 性能的有效工具。
持续监控 API 性能对于保持最佳 API 性能和提供最佳用户体验至关重要。
实际 API 示例和用例
您可能比自己意识到的更频繁地使用 API。从在手机上查看天气到在 Spotify 上播放您喜爱的歌曲，API 无处不在。事实上，当您使用 Google Maps API 之类的 API 时，它允许您访问实时体验，例如飞机跟踪和在地图上显示天气状况。复合 API 可以通过组合多个数据源和服务来进一步增强这些体验。
企业还利用 API 来增强其服务。例如，X（Twitter）API 用于组织工作、管理 API 访问、监控数据、与推文和个人资料交互、分析社交媒体信息以及参与 X 对话。另一方面，Spotify API 允许开发人员构建与 Spotify 的音乐流媒体服务交互的应用程序，提供访问音乐内容元数据和开发音乐可视化工具等功能。
这些现实生活中的例子说明了 API 的强大功能及其在不同行业和平台上的广泛应用。
常见 API 问题故障排除
无论 API 的强度和适应性如何，它有时也会出现一些问题。一些常见问题包括：
- 服务器级问题
- 错误的 API 请求
- 身份验证错误
- 数据格式不匹配
- 速率限制
- 版本控制
- 缓存错误
- 错误处理
但不要担心，有有效的方法来排除故障和调试 API 调用，从单个 API 调用开始。
像 Moesif 这样的工具在这个过程中非常有用。与 Postman 结合使用，Moesif 可以提供有关 API 使用情况的宝贵见解，帮助开发人员更有效地识别和解决问题。
最终，解决 API 问题通常涉及：
- 使用 HTTPS 进行安全通信
- 确保 HTTP 方法的正确使用
- 深入了解解决应用程序内 API 问题的技巧和技术。
概括
我们探索了 API 的世界，探索了它们的基础知识、类型、用例和潜在挑战。API 是我们数字世界的隐形推动者，为交互提供动力、促进数据共享并推动创新。无论您是开发人员、企业主还是好奇的学习者，了解 API 都是当今互联世界中的一项宝贵技能。当您踏上自己的 API 之旅时，请记住选择适合您需求的 API、实施安全措施、监控您的 API 使用情况，并且永远不要停止学习。
文章来源：How to Use an API: A Step-by-Step Tutorial for Beginners
