Что такое API и RESTful принципы - Python с нуля до Junior: Путь к первой работе в IT - Qpel.AI
QPEL.ai

Что такое API и RESTful принципы

Курс: Python с нуля до Junior: Путь к первой работе в IT12+

Приложения редко работают в одиночку. Они постоянно обмениваются данными: мобильное приложение узнаёт погоду, онлайн-магазин общается с банком. Здесь на сцену выходят API (Application Programming Interface) – интерфейсы прикладного программирования.

Что такое API?

Представьте, что вы в ресторане. Вы не идёте на кухню готовить сами. Вы общаетесь с официантом, делаете заказ, и он приносит вам готовое блюдо. Официант здесь – это своего рода API.

В программировании API – это набор правил, по которым программы общаются друг с другом. Это как меню в ресторане: в нём перечислены все доступные "блюда" (функции и данные), которые вы можете "заказать" (вызвать или запросить) у другого приложения.

API определяет:

  • Как программы общаются (формат запросов и ответов).
  • Что они могут запрашивать (доступные функции, данные).
  • В каком формате получат ответ.

💡 Проще говоря, API – это мост, который позволяет вашему приложению "разговаривать" с другими сервисами, не зная их внутренней кухни.

Зачем нужны API?

API – основа сложных и распределённых систем. Они позволяют:

  1. Интегрировать: Объединять функции разных сервисов. Например, ваше приложение может использовать API Google Maps для карт или API банка для платежей.
  2. Переиспользовать код: Разработчики создают модульные сервисы, которые предоставляют функции через API. Другие приложения просто используют эти функции, не изобретая велосипед.
  3. Разделять ответственность: Каждая часть системы занимается своей задачей, а взаимодействие идёт через чёткие интерфейсы.
  4. Масштабировать: Легко добавлять новые сервисы или обновлять существующие, не затрагивая другие части системы, если API остаётся стабильным.

RESTful принципы: стандарт для веб-API

Когда говорят о веб-API, чаще всего имеют в виду RESTful API. REST (Representational State Transfer) – это архитектурный стиль, а не строгий протокол. Он предлагает принципы для создания масштабируемых и легко поддерживаемых веб-сервисов.

Основные принципы RESTful API:

  1. Клиент-серверная архитектура: Клиент (ваше приложение) и сервер (предоставляющий API) независимы. Клиент отправляет запросы, сервер обрабатывает их и отправляет ответы.
  2. Отсутствие состояния (Stateless): Каждый запрос клиента к серверу содержит всю нужную информацию для обработки. Сервер не помнит предыдущие запросы клиента. Это делает систему надёжнее и масштабируемее.

    Представьте, что официант в ресторане каждый раз забывает ваш предыдущий заказ. Вам приходится повторять весь заказ заново.

  3. Кэшируемость (Cacheable): Ответы сервера можно кэшировать. Клиенты хранят их и используют повторно, что снижает нагрузку на сервер и ускоряет работу.
  4. Единообразный интерфейс (Uniform Interface): Это самый важный принцип REST. Он включает:
    • Идентификация ресурсов: Каждый ресурс (пользователь, товар, статья) имеет уникальный идентификатор – URL (Uniform Resource Locator).
    • Манипуляция ресурсами через представления: Клиент получает "представление" ресурса (например, JSON-объект) и может изменять его, отправляя это представление обратно на сервер.
    • Самоописывающие сообщения: Каждое сообщение (запрос или ответ) содержит достаточно информации, чтобы понять, как его обрабатывать.
    • Гипермедиа как движок состояния приложения (HATEOAS): Сервер может включать в ответы ссылки на другие связанные ресурсы, позволяя клиенту динамически перемещаться по API.
  5. Многослойная система (Layered System): Между клиентом и конечным сервером могут быть промежуточные серверы (прокси, балансировщики нагрузки), которые не влияют на взаимодействие клиента и сервера.
  6. Код по требованию (Code-On-Demand) (необязательно): Сервер может временно расширять функциональность клиента, передавая ему исполняемый код (например, JavaScript).

HTTP-методы в RESTful API

RESTful API активно используют стандартные HTTP-методы для операций над ресурсами. Это как глаголы, описывающие действие:

  • GET: Получить ресурс или список ресурсов. Например, GET /users – получить всех пользователей, GET /GET /users/123 – получить пользователя с ID 123.
  • POST: Создать новый ресурс. Например, POST /users с данными нового пользователя в теле запроса.
  • PUT: Полностью обновить существующий ресурс. Например, PUT /users/123 с новыми данными для пользователя 123.
  • PATCH: Частично обновить существующий ресурс. Например, PATCH /users/123 для изменения только одного поля пользователя.
  • DELETE: Удалить ресурс. Например, DELETE /users/123.

Статусы HTTP-ответов

Сервер всегда отправляет ответ, который включает HTTP-статус-код. Эти коды сообщают клиенту о результате запроса:

  • 2xx (Успех):
    • 200 OK: Запрос успешно обработан.
    • 201 Created: Ресурс успешно создан (обычно после POST).
    • 204 No Content: Запрос успешно обработан, но нет содержимого для возврата (обычно после DELETE).
  • 4xx (Ошибка клиента):
    • 400 Bad Request: Некорректный запрос (например, неверный формат данных).
    • 401 Unauthorized: Требуется аутентификация.
    • 403 Forbidden: Доступ запрещён.
    • 404 Not Found: Ресурс не найден.
  • 5xx (Ошибка сервера):
    • 500 Internal Server Error: Внутренняя ошибка сервера.

Пример RESTful API

Представьте API для управления списком книг:

ДействиеHTTP-методURL-путьОписание
Получить все книгиGET/booksВозвращает список всех книг.
Получить книгу по IDGET/books/123Возвращает книгу с ID 123.
Добавить новую книгуPOST/booksСоздаёт новую книгу (данные в теле запроса).
Обновить книгу по IDPUT/books/123Полностью обновляет книгу с ID 123.
Удалить книгу по IDDELETE/books/123Удаляет книгу с ID 123.

Теперь вы понимаете, что такое API и как работают RESTful принципы. Вы готовы к следующему шагу: научиться отправлять HTTP-запросы с помощью Python, чтобы взаимодействовать с этими API. В следующем разделе мы рассмотрим, как это сделать с помощью популярной библиотеки requests.