Czym jest API i gdzie się je wykorzystuje?

Interfejsy programowania aplikacji (API) zrewolucjonizowały sposób, w jaki współczesne oprogramowanie komunikuje się i współdziała. Stanowią fundament praktycznie każdej aplikacji internetowej i mobilnej, umożliwiając im wymianę danych oraz korzystanie z funkcjonalności innych systemów bez konieczności zagłębiania się w szczegóły ich architektury.

API znajdują zastosowanie w niemal wszystkich sektorach gospodarki – od e-commerce i bankowości, przez media społecznościowe i systemy płatnicze, aż po usługi chmurowe, Internet Rzeczy oraz sztuczną inteligencję. Zrozumienie czym jest API oraz gdzie się je wykorzystuje stanowi dziś kluczową wiedzę nie tylko dla programistów, ale również dla specjalistów od marketingu, biznesu i wszystkich, którzy chcą rozwijać swoje kompetencje w obszarze technologii informatycznych.

Definicja Application Programming Interface, czyli czym jest API?

API to skrót od angielskiego Application Programming Interface, co w języku polskim oznacza interfejs programowania aplikacji. Jest to zestaw ściśle określonych reguł, protokołów oraz narzędzi, które definiują sposób komunikacji pomiędzy różnymi komponentami oprogramowania. Interfejs ten działa jako pośrednik umożliwiający jednej aplikacji dostęp do funkcji lub danych udostępnianych przez inną aplikację, dzięki czemu programista korzystający z API nie musi znać wewnętrznej struktury systemu, do którego się podłącza.

Technicznie rzecz ujmując, API stanowi warstwę abstrakcji definiującą metody, które mogą być wywoływane, formaty danych, które należy stosować, oraz konwencje komunikacyjne. Precyzyjniej ujmując, interfejs programowania aplikacji określa, w jaki sposób programy powinny ze sobą współpracować, jakie parametry i metody są wymagane do prawidłowego działania interfejsu oraz jak powinna wyglądać struktura żądań i odpowiedzi. Dzięki takiemu podejściu programiści mogą tworzyć nowe rozwiązania, które integrują się z już istniejącymi systemami, bez potrzeby budowania wszystkich funkcji od podstaw.

Dobrze zaprojektowany interfejs programowania aplikacji powinien być przede wszystkim łatwy w zrozumieniu i użyciu, elastyczny oraz nie wymagać skomplikowanej dokumentacji. Współczesne API często wykorzystują protokół HTTP do komunikacji, co czyni je dostępnymi przez internet i umożliwia tworzenie aplikacji rozproszonych, działających na różnych platformach i urządzeniach.

Sposób funkcjonowania interfejsów programowania opiera się na modelu klient-serwer, gdzie aplikacja kliencka wysyła zapytania do serwera, który następnie je przetwarza i odsyła stosowną odpowiedź. W tej architekturze API pełni rolę tłumacza – kontroluje punkty dostępowe aplikacji, obsługuje zewnętrzne żądania i umożliwia przesyłanie informacji zwrotnych.

Kluczową cechą większości współczesnych rozwiązań jest ich bezstanowość (statelessness), co oznacza, że każde zapytanie jest niezależne i zawiera wszystkie niezbędne informacje do jego przetworzenia. Taka architektura sprawia, że systemy są skalowalne i łatwe w utrzymaniu.

Do wykonywania operacji na zasobach wykorzystywane są standardowe metody HTTP:​

• GET – służy do pobierania danych bez ich modyfikacji,
• POST – umożliwia tworzenie nowych zasobów,
• PUT – pozwala na aktualizację istniejących elementów,
• DELETE – umożliwia usuwanie zasobów.

Każdy zasób identyfikowany jest przez unikalny adres URL, określany jako punkt końcowy (endpoint), który stanowi konkretną ścieżkę dostępu do określonej funkcji lub danych.

Interfejsy programowania aplikacji występują w wielu różnych formach i standardach, które odpowiadają na specyficzne potrzeby technologiczne.

Można wymienić tutaj przede wszystkim REST API (Representational State Transfer), czyli najpopularniejszy obecnie styl architektoniczny, wykorzystywany do projektowania aplikacji sieciowych. Interfejsy RESTful korzystają ze standardowych metod HTTP i zasobów identyfikowanych przez adresy URL. Charakteryzuje się on bezstanowością (co wyjaśnialiśmy już w sekcji mechanizmu działania API), skalowalnością i elastycznością w zakresie formatów danych.

SOAP (Simple Object Access Protocol) z kolei, to protokół wykorzystujący format XML i oferujący zaawansowane mechanizmy bezpieczeństwa na poziomie wiadomości. Stosowany głównie w bankowości, telekomunikacji i ochronie zdrowia, gdzie wymagana jest szczególna ochrona danych.

GraphQL natomiast, to nowoczesne rozwiązanie pozwalające klientom precyzyjnie określić, jakie dane chcą otrzymać, co eliminuje problem pobierania zbyt dużej lub zbyt małej ilości informacji. Idealnie sprawdza się w aplikacjach mobilnych oraz środowiskach o ograniczonej przepustowości.

Poza wymienionymi wyżej głównymi standardami istnieją także inne typy interfejsów programowania aplikacji, jak Web API, API systemów operacyjnych czy API sprzętowe.

Dyrektywa PSD2 otworzyła sektor finansowy na nowe możliwości, zmuszając banki do udostępnienia interfejsów programowania aplikacji, które umożliwiają świadczenie usług płatniczych przez uprawnione podmioty trzecie. API bankowe to specjalistyczne oprogramowanie, które pozwala zewnętrznym firmom (fintechom), korzystać z danych klientów pobranych z banków w celu świadczenia usług płatniczych.

Zgodnie z wymogami Dyrektywy PSD2, banki przygotowały specjalne interfejsy zgodne ze standardem opracowanym przez podmioty polskiego sektora płatniczego, zwany PolishAPI. API to umożliwia podmiotom trzecim świadczenie następujących usług: Payment Initiation Services (PIS) – usługa inicjowania transakcji płatniczej, Account Information Service (AIS) – usługa dostępu do informacji o rachunku, Confirmation of the Availability of Funds (CAF) – usługa potwierdzania dostępności na rachunku płatniczym płatnika kwoty niezbędnej do wykonania transakcji płatniczej oraz Authorization Service (AS) – interfejs techniczny wymagany do działania pozostałych interfejsów.

Jakie usługi świadczone przez firmy niebędące bankami, dzięki udostępnieniu API przez banki są dziś możliwe? Wśród najważniejszych można wymienić tutaj:

• natychmiastowe płatności i przelewy międzybankowe,
• agregatory kont umożliwiające zarządzanie finansami z różnych banków,
• zaawansowane analizy scoringowe w czasie rzeczywistym,
• automatyczne narzędzia oszczędnościowe oparte na algorytmach,
• weryfikację tożsamości bez tradycyjnych metod dokumentacyjnych.

Zastosowania API w e-commerce i sklepach internetowych

Interfejsy programowania aplikacji odgrywają fundamentalną rolę w funkcjonowaniu współczesnych sklepów internetowych, umożliwiając automatyzację procesów czy integrację z licznymi systemami zewnętrznymi.

Wdrożenie API przynosi sprzedawcom internetowym wymierne korzyści w postaci oszczędności czasu, wzrostu efektywności oraz usprawnienia codziennych procesów biznesowych. Przede wszystkim umożliwia automatyzację powtarzalnych zadań, takich jak obsługa płatności, aktualizacja stanów magazynowych czy nadawanie przesyłek, co obniża koszty operacyjne i minimalizuje ryzyko błędów ludzkich.

Najważniejsze zastosowania, dzięki udostępnionym API w e-commerce obejmują:

• integrację z bramkami płatniczymi (Przelewy24, Autopay, PayU),
• połączenie z systemami kurierskimi i zarządzanie wysyłkami,
• synchronizację stanów magazynowych,
• automatyzację aktualizacji cenników,
• integrację z platformami marketplace (Allegro.pl, Amazon.pl, Erli.pl),
• połączenie z systemami ERP i WMS.

Internet Rzeczy (IoT) i API w urządzeniach inteligentnych

Internet Rzeczy (IoT) to jeden z najszybciej rozwijających się obszarów zastosowań interfejsów programowania aplikacji, umożliwiający komunikację między urządzeniami bez konieczności bezpośredniej interwencji człowieka. IoT API pozwala na integrację urządzeń, zapewniając na przykład wymianę danych między czujnikami, kontrolerami i platformami chmurowymi.

Cloud Computing – API w usługach chmurowych

Interfejsy programowania aplikacji stanowią też fundament funkcjonowania usług chmurowych, umożliwiając zarządzanie zasobami chmurowymi, przechowywaniem danych oraz mocą obliczeniową. Trzej główni dostawcy usług chmurowych – Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure oraz Google Cloud Platform (GCP) – oferują już bardzo rozbudowane zestawy API do zarządzania swoimi usługami.

Sztuczna inteligencja i Machine Learning – API AI

Nie sposób też nie wspomnieć tu o ogromnym wpływie udostępnienia interfejsów API, na dostępność dla szerszego grona programistów rozwiązań sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego.

Wymienimy tu tylko Azure Machine Learning, który oferuje interfejsy API REST umożliwiające tworzenie klientów korzystających z wywołań REST do pracy z usługą czy Dialogflow, udostępnione przez Google, dzięki któremu to możliwe jest wywoływanie modeli sztucznej inteligencji przez interfejs programistyczny, co umożliwiło między innymi integrację różnych usług z asystentami głosowymi, jak Google Asystent czy Amazon Alexa.

Wiele firm oferuje również w aplikacjach swoje własne chatboty, bazując przy tym na API Chat GPT.

Zrozumienie działania interfejsów programowania aplikacji oraz umiejętność ich wykorzystania stanowią dziś kluczowe kompetencje dla osób rozwijających karierę w branży IT. Studenci kierunku Informatyka w PJATK zdobywają wszechstronną wiedzę obejmującą zarówno teoretyczne podstawy API, jak i praktyczne umiejętności ich projektowania, implementowania oraz dokumentowania. Program studiów obejmuje zaawansowane zagadnienia związane z architekturą systemów rozproszonych, protokołami komunikacyjnymi czy zabezpieczeniami API REST przed atakami typu credential stuffing.

Wiedza na temat API jest szczególnie istotna w kontekście analizy dużych zbiorów danych. Współczesne systemy analityczne w dużym stopniu opierają się na interfejsach programistycznych do pobierania, przetwarzania i wymiany ogromnych wolumenów informacji. Analitycy Big Data wykorzystują API do integracji różnorodnych źródeł danych, automatyzacji procesów ETL (Extract, Transform, Load) oraz tworzenia pipeline’ów danych łączących systemy chmurowe z narzędziami analitycznymi.

Kompetencje związane z API obejmują także umiejętność czytania i tworzenia dokumentacji technicznej, która jest kluczowa dla efektywnej współpracy w zespołach programistycznych. Dobrze zorganizowana dokumentacja API sprawia, że integracja jest płynna i zwiększa doświadczenie programisty.

Interfejsy programowania aplikacji stanowią nieodłączny element współczesnego krajobrazu technologicznego, umożliwiając bezproblemową komunikację między różnorodnymi systemami informatycznymi. Dzięki API możliwe jest tworzenie złożonych ekosystemów cyfrowych, w których aplikacje webowe, mobilne, usługi chmurowe, systemy płatnicze, platformy społecznościowe oraz urządzenia IoT współpracują ze sobą w sposób efektywny i bezpieczny. 

Znaczenie API będzie nadal rosło wraz z rozwojem technologii, charakteryzujących się złożonością systemów informatycznych oraz rosnącym zapotrzebowaniem na integrację różnorodnych platform i usług. Dla osób rozwijających karierę w obszarze technologii informatycznych, takich jak studenci kierunku Informatyka, wiedza o interfejsach programowania aplikacji stanowi fundament budowania nowoczesnych, skalowalnych i bezpiecznych rozwiązań cyfrowych.