Eine API (Application Programming Interface) – ermöglicht es Unternehmen, die Daten und Funktionen ihrer Anwendungen für externe Entwickler, Geschäftspartner und interne Abteilungen ihres Unternehmens zu öffnen. Dadurch können Services und Produkte über eine dokumentierte Schnittstelle miteinander kommunizieren und die jeweiligen Daten und Funktionen gemeinsam nutzen. Entwickler müssen nicht wissen, wie eine API implementiert ist. Sie verwenden einfach die Schnittstelle, um mit anderen Produkten und Services zu kommunizieren. Die Nutzung von APIs hat im letzten Jahrzehnt so stark zugenommen, dass viele der heute vielfach eingesetzten Webanwendungen ohne APIs nicht funktionsfähig wären.

Eine API ist ein Satz von definierten Regeln, die erklären, wie Computer oder Anwendungen miteinander kommunizieren. APIs sitzen zwischen einer Anwendung und dem Webserver und fungieren als Zwischenschicht, die die Datenübertragung zwischen Systemen verarbeitet.

So funktioniert eine API:

1. Eine Clientanwendung initiiert einen API-Aufruf zum Abrufen von Informationen, der auch als Anforderung bezeichnet wird. Diese Anforderung wird von einer Anwendung über den Uniform Resource Identifier (URI) der API an den Web-Server weitergeleitet und enthält ein Anforderungsverb, Kopfzeilen und manchmal auch einen Anforderungshauptteil.
2. Nach Eingang einer gültigen Anforderung ruft die API das externe Programm oder den Web-Server auf.
3. Der Server sendet eine Antwort mit den angeforderten Informationen an die API.
4. Die API überträgt die Daten an die ursprüngliche anfordernde Anwendung.

Die Datenübertragung ist zwar je nach verwendetem Web-Service etwas anders, dieser Prozess von Anforderungen und Antworten erfolgt jedoch über eine API. Während eine Benutzerschnittstelle für die Verwendung durch Menschen konzipiert ist, sind APIs auf die Verwendung durch einen Computer oder eine Anwendung ausgelegt.

APIs bieten eine „eingebaute“ Sicherheit, da ihre Position als Verbindungsglied die Abstraktion der Funktionalität zwischen zwei Systemen erleichtert: Der API-Endpunkt entkoppelt sozusagen die konsumierende Anwendung von der Infrastruktur, die den Service bereitstellt. API-Aufrufe enthalten in der Regel Berechtigungsnachweise, um das Risiko von Angriffen auf den Server zu reduzieren. Ein API-Gateway kann den Zugriff begrenzen, um Sicherheitsbedrohungen zu minimieren. Außerdem bieten HTTP-Header, Cookies oder Parameter der Abfragezeichenfolge während des Austauschs zusätzliche Sicherheitsebenen für die Daten.

Stellen Sie sich zum Beispiel eine API vor, die von einem Zahlungsabwicklungsservice angeboten wird. Kunden können ihre Kartendaten am Front-End einer Anwendung für einen E-Commerce-Shop eingeben. Der Zahlungsabwickler benötigt keinen Zugriff auf das Bankkonto des Benutzers; die API erstellt ein eindeutiges Token für diese Transaktion und fügt es in den API-Aufruf an den Server ein. Dies gewährleistet ein höheres Maß an Sicherheit gegen potenzielle Hackerangriffe.

Unabhängig davon, ob Sie bestehende Tools verwalten oder neue entwickeln, können Sie API verwenden, um den entsprechenden Prozess zu vereinfachen. Nachfolgend sind einige der wichtigsten Vorteile von APIs aufgeführt:

• Verbesserte Zusammenarbeit: Ein durchschnittliches Unternehmen nutzt fast 1.200 Cloud-Anwendungen, von denen viele nicht miteinander verbunden sind. APIs ermöglichen die Integration, so dass diese Plattformen und Anwendungen nahtlos miteinander kommunizieren können. Durch diese Integration können Unternehmen ihre Arbeitsabläufe automatisieren und die Zusammenarbeit am Arbeitsplatz verbessern. Ohne APIs hätten viele Unternehmen Konnektivitätsprobleme und würden unter Informationssilos leiden, die ihre Produktivität und Leistung beeinträchtigen.
• Leichtere Innovation: APIs bieten ein hohes Maß an Flexibilität und ermöglichen es Unternehmen so, Kontakte mit neuen Geschäftspartnern zu knüpfen, neue Services für ihren bestehenden Markt anzubieten und letztlich neue Märkte mit enormen Gewinnchancen zu erschließen und die digitale Transformation voranzutreiben. Das Unternehmen Stripe beispielsweise hatte seine Anfänge als API mit nur sieben Codezeilen. Seitdem ist das Unternehmen Partnerschaften mit vielen der größten Unternehmen der Welt eingegangen und hat sein Angebot um Kreditvergaben und Firmenkarten erweitert. Der Wert des Unternehmens wurde vor kurzem auf 36 Milliarden US-Dollar geschätzt.
• Monetarisierung von Daten: Viele Unternehmen entscheiden sich dafür, APIs zumindest anfangs kostenlos anzubieten, damit sie eine Entwicklergemeinde rund um ihre Marke herum aufbauen und Beziehungen zu potenziellen Geschäftspartnern knüpfen können. Wenn die API jedoch Zugriff auf wertvolle digitale Assets gewährt, können Sie sie durch den Verkauf des Zugriffs monetarisieren (dies wird als API-Economy bezeichnet). Als AccuWeather sein Self-Service-Entwicklerportal startete, um eine breite Palette von API-Paketen zu verkaufen, dauerte es nur 10 Monate, um 24.000 Entwickler anzuziehen, 11.000 API-Schlüssel zu verkaufen und gleichzeitig eine blühende Community aufzubauen.
• Zusätzliche Sicherheit: Wie bereits erwähnt, schaffen APIs eine zusätzliche Sicherheitsebene zwischen Ihren Daten und einem Server. Entwickler können die API-Sicherheit weiter erhöhen, indem sie Token, Signaturen und Transport Layer Security-Verschlüsselung (TLS) verwenden, API-Gateways zur Verwaltung und Authentifizierung des Datenverkehrs implementieren und ein effektives API-Management betreiben.

Da APIs es Unternehmen ermöglichen, den Zugriff auf ihre Ressourcen zu öffnen und gleichzeitig die Sicherheit und Kontrolle aufrechtzuerhalten, sind sie mittlerweile zu einem wertvollen Aspekt der modernen Geschäftswelt geworden. Im Folgenden finden Sie einige gängige Beispiele für APIs:

• Universelle Anmeldungen: Ein beliebtes API-Beispiel ist die Funktion, mit der sich Benutzer auf Websites mit den Anmeldedaten ihrer Facebook-, Twitter- oder Google-Profile anmelden können. Mit dieser praktischen Funktion kann jede Website eine API von einem der beliebteren Services nutzen, um den Benutzer schnell zu authentifizieren. Dadurch spart der Benutzer die Zeit und den Aufwand, für jeden Website-Service oder jede neue Mitgliedschaft ein neues Profil einrichten zu müssen.
• Zahlungsabwicklung durch Dritte: Beispielsweise greift die mittlerweile allgegenwärtige Funktion zur Zahlung mit PayPal, die auf vielen E-Commerce-Websites zu finden ist, auf eine API zurück. So können Kunden online für Produkte bezahlen, ohne sensible Daten preiszugeben oder Unbefugten Zugang zu gewähren.
• Vergleiche von Reisebuchungen: Websites für Reisebuchungen zeigen aus einer Ansammlung von Tausenden von Flügen die günstigsten Optionen für jedes Datum und jedes Reiseziel an. Ermöglicht wird dieser Service durch APIs, die den Anwendungsbenutzern Zugriff auf die neuesten Informationen über die Verfügbarkeit von Hotels und Flügen bieten. Durch den autonomen Austausch von Daten und Anfragen verringern APIs den Zeit- und Arbeitsaufwand bei der Suche nach verfügbaren Flügen oder Unterkünften erheblich.
• Google Maps: Eines der bekanntesten Beispiele für eine gute API ist der Google Maps-Service. Zusätzlich zu den wichtigsten APIs, die statische oder interaktive Karten anzeigen, nutzt die App weitere APIs und Funktionen, um den Benutzern Wegbeschreibungen oder interessante Sehenswürdigkeiten anzuzeigen. Durch Geoortung und mehrere Datenschichten können Sie mit der Maps-API kommunizieren, wenn Sie Reiserouten planen oder bewegliche Objekte, wie z. B. ein Lieferfahrzeug, verfolgen.
• Twitter: Jeder Tweet enthält beschreibende Kernattribute, einschließlich eines Autors, einer eindeutigen ID, einer Nachricht, eines Zeitstempels, wann er gepostet wurde, und Metadaten zur Geoortung. Twitter stellt Entwicklern öffentliche Tweets und Antworten zur Verfügung und ermöglicht es ihnen, Tweets über die API des Unternehmens zu veröffentlichen.

Ein Web-Service ist eine Softwarekomponente, auf die über eine Webadresse zugegriffen werden kann. Daher benötigen Web-Services per Definition ein Netz. Da ein Web-Service die Daten und Funktionen einer Anwendung offenlegt, ist jeder Web-Service eine API. Allerdings ist nicht jede API auch ein Web-Service.

Ursprünglich bezeichnete der Begriff API eine Schnittstelle, die mit einer Anwendung verbunden ist, die mit einer Low-Level-Programmiersprache, wie z. B. JavaScript, erstellt wurde. Die moderne API basiert auf REST-Prinzipien und dem JSON-Format. Sie ist in der Regel für HTTP ausgelegt, was zu entwicklerfreundlichen Schnittstellen führt, die für Anwendungen, die in Java, Ruby, Python und vielen anderen Sprachen geschrieben wurden, leicht zugänglich und allgemein verständlich sind. 

Bei der Verwendung von APIs werden häufig zwei Architekturansätze verfolgt: die serviceorientierte Architektur (SOA) und die Mikroservices-Architektur.

• SOA ist ein Software-Designstil, bei dem die Funktionen aufgeteilt und als separate Services innerhalb eines Netzes zur Verfügung gestellt werden. Typischerweise wird SOA mit Web-Services implementiert, wobei die funktionalen Bausteine über Standardkommunikationsprotokolle zugänglich gemacht werden. Entwickler können diese Services von Grund auf neu erstellen. In der Regel aber erstellen sie sie, indem sie Funktionen von traditionellen Systemen als Serviceschnittstellen bereitstellen.
• Die Mikroservices-Architektur ist ein alternativer Architekturstil, bei dem eine Anwendung in kleinere, unabhängige Komponenten aufgeteilt wird. Der Einsatz der Anwendung als eine Sammlung separater Services macht es einfacher, sie zu testen, zu warten und zu skalieren. Diese Methode ist in der gesamten Cloud-Computing-Branche zu einer festen Größe geworden und ermöglicht es Entwicklern, an einer Komponente unabhängig von den anderen zu arbeiten.

Während SOA ein wichtiger evolutionärer Schritt bei der Anwendungsentwicklung war, ist die  Mikroservices-Architektur auf Skalierbarkeit ausgelegt. Sie bietet Entwicklern und Unternehmen die Agilität und Flexibilität, die sie benötigen, um Anwendungen auf granularer Ebene zu erstellen, zu ändern, zu testen und bereitzustellen, und dies mit kürzeren Iterationszyklen und einer effizienteren Nutzung von Cloud-Computing-Ressourcen.

Einen tieferen Einblick in die Beziehung zwischen diesen Architekturansätzen erhalten Sie unter „SOA vs. Mikroservices: Was ist der Unterschied?“.

Es ist wichtig, APIs zu entwickeln, die in der heutigen Welt ihren vorgesehenen Zweck erfüllen. Ein wichtiger Aspekt bei der Entwicklung nativer Cloudanwendungen ist es, eine Mikroservices-Anwendungsarchitektur über Ihre APIs zu verbinden, um Daten mit externen Benutzern, z. B. Ihren Kunden, zu teilen.

Die Services innerhalb der Mikroservices-Architektur nutzen ein gemeinsames Messaging-Framework (ähnlich den REST-konformen APIs), das die offene Kommunikation in einem Betriebssystem ermöglicht, ohne dass zusätzliche Integrationsschichten oder Datenkonvertierungstransaktionen diesen Prozess stören. Außerdem können Sie jeden Service oder jede Funktion löschen, ersetzen oder verbessern, ohne dass dies Auswirkungen auf die anderen Services hat. Diese schlanke Dynamik verbessert die Optimierung von Cloudressourcen und ebnet den Weg für bessere API-Tests, Leistung und Skalierbarkeit.