详解API：应用程序编程接口终极指南

“API” 代表什么？为什么它在科技界如此重要？API 是应用程序编程接口 (Application Programming Interface) 的缩写，或缩写为 API，是使不同软件程序能够相互通信的关键组件。本文将指导您了解 API：从其基本定义到其架构，以及它们在塑造现代数字体验中的作用。

关键要点

API，即应用程序编程接口，是一组协议，使不同的软件应用程序能够进行通信，通过抽象复杂的实现细节来促进更高效的编程过程。
API 结构由其详细结构定义，其中包含函数调用和端点等组件，这些组件依赖于明确指定的文档和安全措施（例如身份验证和数据验证）以确保顺利运行。API 网关作为所有客户端请求的单一入口点，在 API 生命周期管理中起着至关重要的作用。
不同的 API 架构（如 REST、SOAP 和 RPC）可满足不同的需求；了解这些需求并使用适当的工具进行 API 生命周期管理（如有效的文档和网关）对于成功的 API 开发和集成至关重要。

解读 API 缩写

API，即应用程序编程接口，是一组工具和协议，用于实现不同软件应用程序之间的通信和交互。它充当桥梁，连接不同的系统，并允许开发人员使用功能而无需了解每个细节，从而简化了编程。这提高了生产力并简化了 API 集成。

API 剖析

深入研究 API 可以发现构成其基础的复杂架构。API 充当中间层，处理从一个程序接收的数据并将结果传输回另一个程序，从而在客户端和服务器之间建立连接。API 的接口根据 API https://www.explinks.com/wiki/soap-api/规范构建，包括函数调用、端点和 GET 和 POST 等请求方法等组件。这些组件为 API 提供详细的说明和信息，使其能够有效地执行操作。

API 请求是 API 服务器端操作的基本组成部分。它：

验证请求
验证输入数据
与数据库交互
制作一个响应，其中包括状态代码、带有附加信息（如缓存控制）的标头以及包含所需数据或错误消息的正文。

API 被视为合同，具有指定数据交换过程的文档。这种关于请求结构和处理和交付数据的协议使 API 成为软件开发不可或缺的一部分。因此，了解 API 的结构对于开发人员充分发挥其潜力至关重要。

了解 API 架构

掌握各种 API 架构是选择最适合您应用程序的架构的关键。现代 API 通常遵循广泛接受的标准（例如 HTTP 和 REST），从而提高开发人员的友好性和可理解性。但是，SOAP 和 RPC 提供了可满足特定用例的替代架构。了解 API 设计对于选择适合您需求的架构至关重要。

我们将阐明这些 API 架构并探讨它们的独特特征。

RESTful 设计原则

RESTful API，也称为 REST API，遵循六个指导约束：

客户端-服务器架构
无国籍
可缓存性
统一接口
分层系统
按需可选代码

这些原则确保客户端对 RESTful API 的每个请求都包含服务器理解和处理的所有必要信息。这种无状态操作确保了客户端和服务器之间的明确分离，从而提高了数据交换的效率。

这些 API 支持多种数据格式，包括 JSON、XML 和纯文本，从而为数据交换提供了灵活性。通过采用标准 HTTP 方法并利用 HTTP 缓存，RESTful API 为资源提供了一组一致的操作，并提高了重复请求的性能。此外，RESTful API 可以轻松进行版本控制，从而可以在不破坏现有应用程序的情况下进行更改。API 版本控制允许开发人员引入新功能和改进，同时保持向后兼容性，确保现有客户端继续无缝运行。它们还独立于平台，支持从各种客户端设备和编程语言使用。

RESTful API 的另一个重要方面是安全性，它通过标准方法建立，例如用于身份验证的 OAuth 和用于数据加密的 SSL/TLS。

SOAP：使用 XML 进行结构化数据交换的简单对象访问协议

另一方面，SOAP API 的操作方式不同。它们使用可扩展标记语言 (XML) 进行结构化数据交换，并可在各种传输协议上运行，使其成为企业系统中的常见选择。SOAP 消息始终采用 XML 格式，XML 定义了构造消息的规则，以便人类和机器可以读取它们。除了 HTTP/HTTPS，SOAP 还可以在各种传输协议上运行，包括 TCP、SMTP 和 FTP。它依赖于 WSDL 文档来定义通信端点和流程。SOAP API 还通过采用各种安全措施（如 WS-Security）来强调 API 安全性，以确保消息的完整性和机密性。

RPC：通过网络直接进行函数调用

RPC API（包括远程 API）提供了一种替代架构，允许客户端远程执行服务器上的程序，从而简化直接操作。此模型对于面向服务架构中的内部 API 特别有效。例如，由 Google 开发的 gRPC 利用 HTTP 和协议缓冲区实现高效通信，从而提高高性能应用程序中的 API 性能。

本质上，RPC 为不适合 REST API 面向资源模型的操作提供了一种更简单、更有针对性的方法，突出了它们独特的用例。

API 可访问性范围

API 有多种类型，从私有（仅供内部使用）到合作伙伴（有限的外部访问）再到公共（开放访问）。私有 API 简化了内部 IT 系统，而合作伙伴 API 则通过附加支持促进业务合作伙伴关系。公共 API 旨在广泛用于外部，促进创新。

API 设计因目标受众和目的而异，旨在为内部和外部用户提供流畅的体验。

Web API 和万维网

Web API 极大地改善了 Web 上的用户体验。它们是从客户端设备访问到 Web 服务器的服务，使用 HTTP 通过请求和响应消息交换数据。Web API 以小数据包的形式交换数据，允许 Web 应用程序异步发出请求而不会中断用户体验。它们使用 JavaScript 对象和 JavaScript 对象表示法来处理 API 提供的数据和功能，确保运行顺畅。API 开发在创建 Web API 中起着至关重要的作用，可实现无缝的数据交换和集成。

通过 API 网关标准化单一入口点的访问并提供一致的接口，Web API 增强了最终用户体验。它们简化了开发人员的集成，并确保使用 API 端点的不同软件系统之间实现高效通信。

API 开发和管理的基本工具

API 的生命周期包括设计、测试、构建、管理和退役等阶段，这些阶段都是根据 API 开发的特定需求进行定制的。管理此生命周期的基本工具包括有效的文档、网关和测试机制。API 管理工具在简化这些流程方面起着至关重要的作用。此外，API 测试对于确保整个生命周期的 API 质量至关重要。

我们将详细研究这些关键工具，并了解它们在 API 成功运行中的作用。

制定有效的 API 文档：最佳实践

API 文档就像是开发人员的地图，指导他们如何有效地使用 API。它包括有关函数调用、参数和所提供服务的详细信息。良好的文档始于清晰的概述，解释 API 的用途、功能和用例。每个端点都有详细描述，可全面了解 API 的功能。API 参考提供了有关每个方面的深入信息。

为了帮助开发人员，文档应包括请求和响应的真实示例、清晰的代码示例和分步指南。维护更新日志可让用户随时了解更新。最后，文档应同时满足初学者和经验丰富的开发人员的需求，确保每个人都可以访问和使用 API。

API 网关的作用

API 网关对于处理流量和确保 API 调用的用户身份验证至关重要。它们位于客户端和一组后端服务之间，为微服务架构中的后端服务提供单一入口点。API 网关：

管理流量
为 API 调用提供用户身份验证和授权
采用 HTTPS 和 API 密钥等安全措施
缓解数据注入攻击
确保对 API 功能进行安全且受控的访问。

API 网关还可以充当 API 代理，促进客户端和后端服务之间的通信。

此外，API 网关还可以处理以下任务：

路由
交通管制
数千个并发 API 调用的编排
增强服务之间交换数据的可观察性和转换性。

API 测试以确保质量

API 测试是 API 开发不可或缺的一部分。它包括功能性和非功能性评估，验证服务器响应，同时为测试策略设定明确的目标。Postman 等工具用于在模拟生产的环境中实施自动化测试，确保 API 在实际场景中按预期运行。确保 API 安全是测试的另一个关键方面，包括概述安全身份验证实践、使用真实数据和复制生产流量。API 监控通过持续跟踪和分析 API 行为，在确保 API 性能方面发挥着至关重要的作用。

通过采用持续回归测试并利用漏斗指标等分析方法，API 测试可确保 API 的一致性能并有助于查明集成问题。

什么是 API 分析？

API 分析涉及收集和分析 API 使用数据，提供对性能和模式的洞察。这些信息可帮助开发人员和企业评估 API 的有效性。关键指标（包括 CPU 和 RAM 使用率、响应时间和事务率）可实现密切监控和管理，以确保高性能和可扩展性。

此外，API 业务分析还提供了有关收入、采用率和客户成功等业务指标的见解。这些指标揭示了 API 驱动计划的健康状况，指导战略决策。每分钟请求数、延迟、用户参与度和入职速度等指标对于评估 API 性能和交互至关重要。

真实示例：API 实际应用

API 并不局限于科技界，它们还对金融业等多个行业产生了重大影响。API 通过提供数字服务来提升客户体验并促进创新，彻底改变了银行业。金融机构利用 API 来创建新的收入渠道、获取有价值的客户洞察，并通过集成与金融科技实体合作。例如，由 API 提供支持的银行聊天机器人提供对话式客户服务，高效处理查询，同时将复杂问题上报给人工代理。它们还允许金融机构通过将旧基础设施连接到新技术来实现现代化，而无需进行大规模的系统改造。API 经济对各个行业产生了深远的影响，推动了创新和经济增长。

嵌入式银行业务是 API 产生重大影响的另一个领域。通过将银行功能无缝整合到业务 ERP 系统中，API 简化了财务运营，提高了效率和生产力。开放银行业务是由 API 实现的一种模式，它允许金融机构与第三方开发商共享消费者财务数据，从而刺激创新银行应用程序和服务的创建。

API 也是各种数字活动不可或缺的一部分，例如：