Was ist eine API? Einfach erklärt!
API-Schnittstellen: Ein Exkurs in die moderne Datenkommunikation
APIs (Application Programming Interfaces) sind aus unserer digitalen (Geschäfts-)Welt nicht mehr wegzudenken: Dank ihnen können unterschiedliche Anwendungen miteinander “sprechen” – ungeachtet der verwendeten Software oder Programmiersprache für ihre Entwicklung. APIs ermöglichen uns, mühelos durch Websites zu navigieren, Online-Dienste zu nutzen und Nachrichten in Sekundenschnelle über das Internet zu senden.
Kein Wunder also, dass APIs inzwischen auch in jedem modernen Unternehmen eine wichtige Rolle spielen, sei es in der Systemintegration, in der Entwicklung von Apps, im E-Commerce, im Reporting, oder im Kundenservice.
Dieser Blog-Beitrag nimmt Sie mit auf einen Ausflug in die Welt der API-Schnittstellen und erklärt die Grundlagen, die Funktionsweise der APIs und ihre Bedeutung für die moderne Softwareentwicklung und Integration.
Definition API
Eine API (Application Programming Interface) ist eine Schnittstelle – genauer gesagt, eine Anwendungsprogrammierschnittstelle. Dabei definiert eine API eine Reihe von Regeln und Protokollen, die dafür sorgt, dass Softwareanwendungen miteinander kommunizieren und auf bestimmte Funktionen oder Daten zugreifen können. Sie fungiert sozusagen als Vermittler zwischen verschiedenen Anwendungen oder Diensten, indem sie einen definierten Satz von Methoden, Datenstrukturen und Konventionen bereitstellt, über welchen Anfragen gesendet und Antworten erhalten werden können.
Für Developer bedeutet dies, dass sie Funktionalitäten von einer Anwendung in eine andere integrieren können, ohne dass sie den gesamten Quellcode neu implementieren müssen. APIs bieten daher eine standardisierte Möglichkeit, um auf Dienste zuzugreifen und Daten auszutauschen, was wiederum die Entwicklung von Software effizienter und einfacher macht.
Warum brauchen wir APIs?
Neben ihrer Eigenschaft, verschiedenen Anwendungen zu verknüpfen und die Datenkommunikation zwischen ihnen zu ermöglichen, tragen API-Schnittstellen zur Entwicklung hochwertiger Web-Services bei. Als Brücke zwischen verschiedenen Anwendungen helfen APIs Ihren Endbenutzer*innen dabei, problemlos verschiedene Funktionen aufzurufen, ohne sich groß um technische Hürden kümmern zu müssen.
Ein Blick auf die wichtigsten API-Benefits für Unternehmen:
- Erweiterung der Produktfunktionalität: Mithilfe von APIs können Unternehmen z.B. zusätzliche Funktionen und Dienste von Drittanbietern medienbruchfrei in ihre eigenen Produkte integrieren. Dadurch erweitern sie ihr Angebot, ohne selbst alle dafür benötigten Ressourcen entwickeln zu müssen oder größere Änderungen an ihrer bestehenden Infrastruktur vornehmen zu müssen.
- Beschleunigte Entwicklung: Durch den Einsatz von APIs können Entwickler*innen auf bereits vorhandene Funktionalitäten zugreifen und müssen nicht jedes Mal das Rad neu erfinden. So verkürzt sich natürlich die Entwicklungszeit für neue Produkte und Anwendungen und führt infolgedessen zu einer schnelleren Markteinführung und einem Wettbewerbsvorsprung.
- Positives Kundenerlebnis: API-Integrationen bedeutet für Unternehmen auch, ihren Kunden eine optimierte Nutzererfahrung zu bieten, indem diese nahtlos mit anderen Apps und Diensten interagieren können. Praktisches Beispiel: Ein ein Online-Shop, der mithilfe einer API die Zahlungsabwicklung an einen externen Zahlungsdienstleister übergibt. Damit spart sowohl das Unternehmen als auch der Kunde Zeit. APIs tragen also auch dazu bei, die Qualität im Kundenservice zu steigern und sorgen für zufriedene und treue Kunden.
- Effiziente Datenintegration: Weil APIs den sicheren Austausch von Daten zwischen verschiedenen Systemen und Anwendungen erleichtern, können Unternehmen Daten effizienter erfassen, analysieren und nutzen, um fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen. Die aus der Datenanalyse gewonnenen Erkenntnisse kommen ebenfalls wieder dem Kundenservice zu Gute – aber auch der Innovationsförderung: Überzeugen Sie mit passgenauen Lösungen, die genau auf die individuellen Bedürfnisse Ihrer Kunden zugeschnitten sind.
- Erschließung neuer Märkte und Kunden: Durch die Bereitstellung von APIs können Unternehmen ihre Dienste und Produkte für Entwickler*innen zugänglich machen, die diese in ihren eigenen Anwendungen einbauen können. Dies eröffnet neue Vertriebskanäle und ermöglicht es Unternehmen, neue Märkte und Kunden zu erreichen.
Wir sehen, API-Schnittstellen eröffnen Unternehmen die Chance, ihre Dienstleistungen und Produkte zu optimieren, ihre Entwicklung zu beschleunigen, ihre Reichweite zu erweitern, um damit an Wettbewerbsfähigkeit zu gewinnen. Sie sind ein wesentlicher Baustein für die digitale Transformation und Innovation in der heutigen Geschäftswelt.
API-Management
APIs bedürfen einer gewissen Fürsorge und umsichtigen Pflege, damit sie effektiv, zielführend und sicher funktionieren: Hier kommt das API-Management ins Spiel. Heißt: APIs müssen sorgfältig erstellt, überwacht und gesichert werden – in einer organisierten und kontrollierten Umgebung. Dabei kommt eine Reihe von Tools, Prozessen und Richtlinien zum Einsatz, die dazu dienen, APIs effektiv zu verwalten und zu verbessern.
Die drei wichtigsten Aspekte des API-Management – Sicherheit, Governance und Analyse – wollen wir uns hier etwas genauer ansehen:
APIs und Sicherheit
Ohne sie geht gar nichts: API-Sicherheit bildet das grundlegende Fundament des API-Managements und ist essenziell, um APIs vor unautorisiertem Zugriff und potenziellen Bedrohungen zu schützen. Zum einen spielen Authentifizierung und Autorisierung des Benutzerzugriffs auf die API eine besondere Rolle: Häufig wird bei der API-Sicherheit z.B. auf tokenbasierte Authentifizierungsmethoden zurückgegriffen. Hierbei erhalten authentifizierte Benutzer einen Token, der bei jedem API-Aufruf übermittelt werden muss, um ihre Identität zu bestätigen. Diese Tokens haben eine begrenzte Gültigkeitsdauer und können in der Regel auch widerrufen werden.
Weiterhin ist die Verschlüsselung von Daten, welche über API-Aufrufe übertragen werden, wichtig für die Sicherheit. Durch den Einsatz von SSL/TLS können Daten während der Übertragung verschlüsselt werden, was die Vertraulichkeit und Integrität der Daten gewährleistet.
Grundsätzlich ist von entscheidender Bedeutung, klare Standards und Richtlinien festzulegen, um sensible Daten zu schützen und sicherzustellen, dass sie nicht gefährdet oder kompromittiert werden. Durch den Einsatz von API-Managementplattformen können Unternehmen dabei unterstützt werden, einen einheitlichen Satz von Sicherheitsrichtlinien für ihre APIs zu definieren. Darüber hinaus ermöglicht das API-Management die effektive Verwaltung des Datenverkehrs zu den Backend-Systemen.
APIs und Governance
Während es im API-Managements vor allem darum geht, für eine konsistente Benutzererfahrung zu sorgen, umfasst die API-Governance auch Aspekte wie die Auffindbarkeit von APIs, das Lifecycle-Management und die Wiederverwendbarkeit. Die API-Governance unterstützt zudem Entwickler*innen darin, dass jedes API-Programm proaktiv und gemäß den Compliance-Richtlinien erstellt wird, und spezifische Ziele verfolgt, die einen Mehrwert für das gesamte Unternehmen einbringen.
Besonderes Augenmerk sollte auf der Dokumentation der APIs liegen, damit Entwickler*innen diese umfassend verstehen, nutzen und in ihre Anwendungen integrieren können.
In vielen Fällen beinhaltet API-Governance auch die Verwaltung von Partnerschaften und Kooperationen mit externen Entwickler*innen oder Organisationen. Dies kann die Entwicklung von Richtlinien zur gemeinsamen Nutzung von APIs sowie die Bereitstellung von Support und Ressourcen beinhalten.
API-Analyse
Zuguterletzt liefert die API-Analyse Unternehmen wertvolle Einblicke in die Nutzung und Leistung ihrer APIs. Durch die zentrale Erfassung und Auswertung von API-Metriken können Unternehmen genau messen, wie ihre APIs genutzt werden, einschließlich Anfragen pro Sekunde, aktive Benutzer und Datenübertragungsraten. Diese Analyse wiederum erweist sich als überaus hilfreich, um Trends im Nutzungsverhalten zu erkennen und Engpässe oder Probleme in Echtzeit zu identifizieren.
Durch die kontinuierliche Überwachung und Analyse der API-Verwendung können Unternehmen auch die Benutzererfahrung verbessern, indem sie Funktionen optimieren und an die Bedürfnisse ihrer Zielgruppe anpassen. Darüber hinaus hilft die API-Analyse dabei, ihre Ressourcen umsichtiger zu nutzen und ineffiziente Prozesse zu identifizieren. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen auch als Grundlage für sinnvolle Geschäftsentscheidungen, wie die Optimierung der Strategie, die Entwicklung neuer Produkte und die Förderung des Geschäftswachstums.
APIs in der praktischen Anwendung
APIs werden in Unternehmen in einer Vielzahl von Anwendungsfällen und Bereichen eingesetzt. Sie erleichtern die Integration von Systemen und Diensten, unterstützen die Entwicklung von Anwendungen, sowie den Datenaustausch und ermöglichen die Automatisierung verschiedener Geschäftsprozesse.
Beispiele für API-Verwendung:
- Integration von Systemen: APIs ermöglichen es Unternehmen, verschiedene Systeme miteinander zu integrieren, unabhängig davon, ob es sich um interne Systeme wie CRM-, ERP– oder Buchhaltungssoftware handelt oder um externe Dienste von Drittanbietern wie Zahlungsabwicklungen oder Versandlogistik.
- Entwicklung von Apps/Anwendungen: Entwickler*innen nutzen APIs, um Funktionen und Daten von Plattformen oder Diensten in ihre eigenen Anwendungen zu integrieren. Beispielsweise können Unternehmen Google Maps APIs verwenden, um Kartendaten in ihre mobilen Apps oder Webanwendungen einzubinden.
- E-Commerce-Integration: APIs spielen eine große Rolle im E-Commerce, indem sie zur Integration von Zahlungsabwicklungsdiensten, Versandlogistik, Lagerverwaltungssystemen und anderen Diensten beitragen, um den reibungslosen Betrieb von E-Commerce-Plattformen zu gewährleisten.
- Datenaustausch: APIs werden häufig verwendet, um den Datenaustausch zwischen internen Abteilungen oder externen Partnern zu erleichtern. Beispielsweise können APIs verwendet werden, um Kunden- oder Produktinformationen zwischen einem CRM-System und einem Marketing-Automatisierungstool zu synchronisieren.
- Analytik und Reporting: Unternehmen nutzen APIs, um auf Daten von Analyseplattformen wie Google Analytics, Salesforce oder HubSpot zuzugreifen und benutzerdefinierte Analysen und Berichte zu erstellen, die auf ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind.
- Kundenservice und Support: APIs kommen in Kundenservice- und Supportsystemen zum Einsatz, um Kundendaten abzurufen, Tickets zu verwalten und Benachrichtigungen über verschiedene Kommunikationskanäle wie E-Mail, Chat oder soziale Medien zu senden und zu empfangen.
Diese Beispiele verdeutlichen, wie APIs in der Praxis dabei helfen, verschiedene Funktionen und Dienste in Anwendungen zu integrieren und die Entwicklung innovativer Lösungen beschleunigen können.
Welche Arten von APIs gibt es?
Es gibt im Prinzip vier verschiedene Gruppen von API-Schnittstellen, die je nach Anwendungsbereich gewählt werden:
- Funktionsorientierte APIs sind ziemlich komplexe Schnittstellen, die beispielsweise den Zugriff auf Hardware-Komponenten ermöglichen, wobei nur Funktionen aufgerufen werden.
- Dateiorientierte APIs schaffen eine Verbindung auf Dateiebene, es kann auf einzelne Dateien oder Dateifunktionen zugegriffen werden. Allerdings muss aufgrund der Zugriffsrechte das Betriebssystem beachtet werden.
- Protokollorientierte APIs dienen der standardisierten Kommunikation zwischen Programmen und sind dabei unabhängig von Betriebssystemen oder Hardware.
- Objektorientierte APIs verfügen über sogenannte Schnittstellenanzeiger und sind, vor allem im Vergleich zu den funktionsorientierten APIs, flexibel einsetzbar.
Daneben lassen sich APIs nach ihrer Zugänglichkeit unterscheiden:
- Private API-Schnittstellen stehen nur innerhalb eines Betriebs zur Verfügung und verbinden oft firmeneigene Funktionalitäten über private Netzwerke.
- Öffentliche API-Schnittstellen hingegen stehen jedem zur Verfügung und können von Softwareentwickler*innen sehr praktisch genutzt werden. Google, Amazon, Facebook, Twitter und PayPal bieten beispielsweise öffentliche Schnittstellen an. Einige Hersteller wie Google ermutigen sogar aktiv Developer, sich an ihrer API-Entwicklung zu beteiligen.
Die REST-API
Wenn man es mit APIs zu tun hat, sind REST-APIs nicht weit: REST steht in diesem Kontext für REpresentational State Transfer. Dabei handelt es sich um eine Art Softwarearchitektur für Schnittstellen, die in der Regel das HTTP-Protokoll für ihre Kommunikation verwendet. Auf diese Weise können sich zwei Computersysteme über das Internet verständigen.
Im Prinzip ist eine REST-API (auch RESTful API) aber mit jeder Art von Protokoll, bzw. Datenformat kompatibel, was sie zu einer äußerst vielseitigen und beliebten Schnittstelle macht.
Wie wir bereits wissen, dienen APIs dazu, Information zwischen Nutzern und Anwendungen auszutauschen – so auch die REST-API. Sobald Sie z.B. eine Webseite aufrufen, kommuniziert Ihr Client mithilfe einer API mit dem Server: Die API sendet die Anfrage an den Server (der Aufruf der Webseite) und leitet dessen Antwort wiederum an Sie weiter (Sie gelangen auf die aufgerufene Webseite).
Eine REST-API muss bestimmte Parameter erfüllen, damit sie sich REST nennen darf:
- Client-Server-Modell: Die Architektur einer REST-API beinhaltet immer einen Client und einen Server – und beide sind strikt voneinander getrennt. Das heißt, beide können unabhängig von einander entwickelt und modifiziert werden, ohne das die andere Komponente beinträchtigt wird. Deshalb zeichnen sich REST-APIs durch eine besonders hohe Fexibilität und Skalierbarkeit aus.
- Zustandslosigkeit: RESTful APIs sind zustandslos, was bedeutet, dass jede Anfrage vom Client an den Server bereits alle Informationen enthält, die für die Verarbeitung dieser Anfrage erforderlich sind. Der Server speichert keine Informationen über den Zustand des Clients zwischen den Anfragen. Dies fördert ebenfalls die Skalierbarkeit und die horizontale Integration von Systemen.
- Schichtsystem: Jeder macht seins – in einem geschichteten System arbeiten Client und Server klar getrennt. Stellt ein Client eine Anfrage über eine Server-Endpunkt-URL, braucht es ihn nicht zu kümmern, welcher Server seine Anfrage bearbeitet. Ein mehrschichtiges System kann auch verschiedene Server beinhalten, die alle eine eigene Aufgabe haben, wie z. B. Load Balancing, Caching usw. Für den Client ist es wiederum unerheblich, was sich auf Serverseite abspielt. Das Schichtsystem schafft deshalb vor allem Sicherheit, da Angriffe innerhalb der einzelnen Schichten isoliert und eingedämmt werden können. So gefährden Angriffe also nie die gesamte Architektur.
- Einheitliche Schnittstelle: Eine einheitliche Schnittstelle definiert die Interaktion zwischen Client und Server in einer REST-API. Dies umfasst die Verwendung von standardisierten HTTP-Methoden, eindeutigen Ressourcen-URLs, MIME-Typen zur Darstellung von Daten und die Verwendung von Hyperlinks zur Navigation zwischen Ressourcen. Einfach gesagt: Jeder REST-Client kann den Server auf gleiche Weise aufrufen und auf dessen Ressourcen Zugriff erhalten, ganz gleich, ob es sich beim Client um einen Browser oder z.B. um eine mobile App handelt.
- Cachefähig: REST-APIs unterstützen die Zwischenspeicherung von Ressourcendaten auf Client-Seite, um die Leistung zu verbessern und die Netzwerklast zu verringern. Dies geschieht durch die Verwendung von HTTP-Cache-Headern wie Cache-Control und ETag.
Einen Bonus bietet die Funktion Code-on-Demand: Hier wird dem Client die Option gegeben, Code herunterzuladen und diesen für sich zu verwenden.
Web-APIs vs. REST-APIs
“Ist das nicht irgendwie beides dasselbe?” Werden Sie sich vielleicht fragen. Zugegeben, im Reich der Informationstechnologie kommt es ja gern mal zu Verwirrungen.
Ja, irgendwie ist es schon dasselbe. Nein, eigentlich nicht ganz.
Zwar ist eine REST-API auch eine Web-API, aber es gibt dennoch signifikante Unterschiede zwischen beiden:
- Architektur: REST basiert auf der Verwendung von Standard-HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT und DELETE. Die damit erstellten APIs sind leicht verständlich und einfach zu übersetzen. Der Begriff Web-API dagegen meint im Grunde jede API, die über das Internet zugänglich ist. Dabei können verschiedene Architekturstile zum Einsatz kommen, wie REST, SOAP, GraphQL usw.
- Datenformate: REST-APIs kommen mit vielen verschiedenen Formaten klar, wie z.B. JSON, XML, etc., während gewöhnliche Web-APIs nur mit XML funktionieren. Daher sollte man bei der Auswahl der API stets die Datenformatanforderungen im Blick haben.
- Protokolle: REST-APIs arbeiten vorwiegend mit dem HTTP/HTTPS-Protokoll, Web-APIs hingegen nutzen außer HTTP/HTTPS auch andere Protokolle wie SOAP oder BEEP. Weil die Auswahl eines Protokolls sowohl Geschwindigkeit , als auch Sicherheit beeinflusst, gilt auch hier wieder, sich Gedanken darüber zu machen, bevor Sie sich für ein API-Modell entscheiden.
- Kommunikation via HTTP: REST-APIs nutzen die Standard-HTTP-Methoden (GET, POST, PUT, DELETE) zur Ausführung von CRUD (Create, Read, Update, Delete)-Operationen auf Ressourcen.Web-APIs können verschiedene Methoden verwenden, um Operationen auf Ressourcen auszuführen. Sie sind nicht auf die Verwendung der Standard-HTTP-Methoden beschränkt und können eigene benutzerdefinierte Methoden implementieren.
Interessiert an einer API?
Nachdem Sie jetzt so viele spannende Dinge über APIs erfahren haben, kommt Ihnen bestimmt die eine oder andere Idee, wie Sie mit passenden APIs neuen Schwung in Ihr Unternehmen bringen können.
API-Schnittstellen sind ein Booster für die moderne Softwareentwicklung und bringen verschiedene Anwendungen und Systeme zusammen. Durch die standardisierte Kommunikation zwischen Softwarekomponenten wird es mit APIs wesentlich leichter, Daten auszutauschen, Funktionen zu nutzen und neue innovative Lösungen zu entwickeln. Von der einfachen Anbindung externer Dienste bis hin zur Entwicklung komplexer Plattformen – APIs eröffnen Softwareentwickler*innen neue Möglichkeiten, um stabile und skalierbare Anwendungen zu kreiieren.
Wir empfehlen, APIs in Ihrer Digitalisierungsstrategie mitzuberücksichtigen, denn vor allem im Kundenservice bieten sich zahlreiche Chancen, echten Mehrwert zu bieten und sich positiv von Mitbewerbern abzuheben.
APIs verbinden uns in der digitalen Welt – sie brechen Silos auf und schaffen neue Synergien. Nutzen wir ihr Potenzial, um die Grenzen des Machbaren in der Softwareentwicklung zu erweitern und eine vernetzte Zukunft zu gestalten!
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