API-Aufrufe und wie funktionieren sie? Ein vollständiger Leitfaden

APIs oder Anwendungsprogrammierschnittstellen, dienen als eine Reihe von Regeln und Protokollen, die es verschiedenen Softwareanwendungen ermöglichen, miteinander zu kommunizieren. Sie spielen eine zentrale Rolle in der modernen Softwareentwicklung, indem sie Entwicklern den Zugriff und die Nutzung der Funktionen und Daten anderer Anwendungen oder Dienste ermöglichen. Das Konzept ist ziemlich einfach, aber was passiert hinter den Kulissen? Kurz gesagt, das Hin und Her zwischen Anwendungen erfolgt über API-Aufrufe. 

Was sind API-Aufrufe? 

API-Aufrufe sind spezifische Anfragen einer Softwareanwendung an eine andere. Diese Anfragen dienen der anfordernden Anwendung als Mittel, auf die von der Zielanwendung oder dem Zieldienst angebotenen Funktionen und Daten zuzugreifen und diese zu nutzen.  

API-Aufrufe sind unerlässlich, um die Kommunikation und Interaktion zwischen verschiedenen Softwaresystemen zu ermöglichen und ihnen den Austausch von Informationen, die Ausführung von Aufgaben und die nahtlose Integration zu ermöglichen. Diese Aufrufe bestehen typischerweise aus einem strukturierten Satz von Anweisungen, Parametern und Daten, die von der Ziel-API verarbeitet werden, um einen bestimmten Vorgang auszuführen, Informationen abzurufen oder eine bestimmte Antwort auszulösen. 

Lesen Sie mehr: So erstellen Sie eine API 

Technische Details eines API-Aufrufs 

Bevor wir dazu übergehen, wie Sie einen API-Aufruf durchführen können, wollen wir uns mit den technischen Details von API-Aufrufen befassen:  

Kundenanwendung: 

Die erste Komponente eines API-Aufrufs ist die Client-Anwendung, also die Software, die eine API nutzen möchte. It kann eine Webanwendung, eine mobile App oder ein beliebiges Programm sein, das Daten oder Dienste aus einer anderen Quelle benötigt. 

API-Endpunkt: 

Die Clientanwendung muss die Endpunkte der API kennen. Ein Endpunkt ist eine bestimmte URL (Uniform Resource Locator), die eine bestimmte von der API bereitgestellte Ressource oder Aktion darstellt. Beispielsweise könnte eine API für Wetterdaten einen Endpunkt haben wie https://api.weather.com/current-weather. 

HTTP-Anfrage: 

Um mit der API zu kommunizieren, sendet die Clientanwendung eine HTTP-Anfrage an den API-Endpunkt. Die Anfrage besteht aus mehreren Teilen: 

HTTP-Methode: Dies gibt die Art der Aktion an, die der Client ausführen möchte. Zu den gängigen Methoden gehören:  

1. GET (Daten abrufen) 
2. POST (Daten erstellen) 
3. PUT (Daten aktualisieren) 
4. DELETE (Daten entfernen). 

Kopfzeilen: Diese enthalten zusätzliche Informationen zur Anfrage, wie z. B. den Inhaltstyp, Authentifizierungsdetails und mehr. 

Abfrageparameter oder Anforderungstext: Abhängig von der API und dem spezifischen Endpunkt können Daten als Abfrageparameter in der URL oder als JSON/XML-Nutzlast im Anforderungstext gesendet werden. 

API-Server: 

Der API-Server ist die Software, die an den angegebenen Endpunkten auf eingehende Anfragen wartet. Wenn eine Anfrage eingeht, verarbeitet der Server sie basierend auf dem Endpunkt, der Methode und den bereitgestellten Daten. 

Anfragebearbeitung: 

Der API-Server verarbeitet die Anfrage, indem er die beabsichtigte Aktion ausführtn wie Abrufen von Daten aus einer Datenbank, Durchführen von Berechnungen oder Interagieren mit anderen Diensten. 

Geschäftslogik: 

Die API enthält häufig Geschäftslogik, die definiert, wie die Daten oder der Dienst bereitgestellt werden sollen. Wenn Sie beispielsweise eine Zahlungsverarbeitungs-API verwenden, kann diese die Zahlungsdaten validieren, dem Benutzer eine Gebühr berechnen und eine Antwort zurückgeben. 

Antwortgenerierung: 

Nach der Verarbeitung der Anfrage generiert der API-Server eine HTTP-Antwort, Die umfasst mehrere Komponenten: 

1. Kopfzeilen: Diese enthalten zusätzliche Informationen zur Antwort, z. B. Inhaltstyp und Caching-Anweisungen. 
2. Antworttext: Hier werden die Daten bzw. das Ergebnis der Anfrage eingefügt. Es ist normalerweise als JSON, XML, HTML oder ein anderes strukturiertes Format formatiert. 
3. HTTP-Statuscode: Es gibt das Ergebnis der Anfrage an.  

HTTP-Antwort: 

Der API-Server sendet die HTTP-Antwort zurück an die Clientanwendung. 

Kundenbearbeitung: 

Die Clientanwendung empfängt die Antwort und verarbeitet sie basierend auf dem HTTP-Statuscode und den im Antworttext bereitgestellten Daten. 

Fehlerbehandlung: 

Wenn während des API-Aufrufs ein Fehler auftritt (z. B. aufgrund ungültiger Eingaben oder Serverproblemen), gibt der API-Server einen entsprechenden Statuscode zurück (z. B. 400 für fehlerhafte Anfrage oder 500 für internen Serverfehler). Die Clientanwendung sollte diese Fehler ordnungsgemäß verarbeiten und melden. 

Nachfolgende Maßnahmen: 

Abhängig von der Art der Clientanwendung kann diese auf der Grundlage der API-Antwort weitere Aktionen ausführen, z. B. die Anzeige von Daten für den Benutzer oder die Verwendung der abgerufenen Daten in ihren eigenen Prozessen. 

Wie führt man einen API-Aufruf durch? 

Nachdem Sie nun ein grundlegendes Verständnis der Begriffe und der Funktionsweise eines API-Aufrufs haben, sehen wir uns an, wie Sie einen erstellen können:  

Lesen Sie die API-Dokumentation sorgfältig durch

Bei der Vorbereitung von API-Aufrufen ist es wichtig, die API-Dokumentation gründlich zu lesen, um sicherzustellen, dass Sie verstehen, wie Sie die API effektiv nutzen und alle Anforderungen oder Einschränkungen einhalten. Hier sind die wichtigsten Hinweise, die Sie in der API-Dokumentation lesen sollten, bevor Sie den Aufruf tätigen: 

1. Machen Sie sich mit der Authentifizierungsmethode vertraut, die für den Zugriff auf die API erforderlich ist. Die Dokumentation erklärta Egal, ob Sie API-Schlüssel, OAuth-Tokens oder eine andere Form der Authentifizierung benötigen. Erfahren Sie, wie Sie diese Anmeldeinformationen erhalten und verwenden. 
2. Identifizieren Sie die verfügbaren API-Endpunkte und ihre Zwecke. Die Dokumentation sollte die Basis-URL und spezifische Endpunktpfade für jede Ressource oder Aktion enthalten, auf die Sie zugreifen möchten. 
3. Überprüfen Sie, ob von der API festgelegte Ratenbeschränkungen oder Nutzungskontingente vorliegen. Verstehen Sie, wie viele Anfragen Sie innerhalb bestimmter Zeitintervalle stellen dürfen. Seien Sie sich der Kostenauswirkungen oder Konsequenzen einer Überschreitung dieser Grenzwerte bewusst. 
4. Überprüfen Sie, ob in der API-Dokumentation Versionierung erwähnt wird. Machen Sie sich mit der API-Version vertraut, mit der Sie arbeiten, und erfahren Sie, wie Sie die Version in Ihren Anfragen angeben. Seien Sie sich über bevorstehende Änderungen oder veraltete Funktionen im Klaren. 
5. Stellen Sie fest, ob der API-Anbieter eine Sandbox oder Testumgebung anbietet, in der Sie mit der API experimentieren können, ohne die Produktionsdaten zu beeinträchtigen. 

Wählen Sie die richtige HTTP-Methode

Wie bereits erläutert, wählen Sie für Ihren API-Aufruf die HTTP-Methode aus basierend auf der Aktion, die Sie ausführen möchten. Diese HTTP-Methoden, die oft als CRUD-Operationen (Create, Read, Update, Delete) bezeichnet werden, bieten eine standardisierte Möglichkeit für Clients, mit APIs zu interagieren. Welche Methode Sie wählen, hängt von der Aktion ab, die Sie ausführen möchten. Bei der Arbeit mit RESTful-APIs werden diese Methoden den grundlegenden Vorgängen zugeordnet, die für Ressourcen ausgeführt werden können, und tragen so zu einer klaren und konsistenten API-Struktur bei. 

Konstruieren Sie die API-URL 

Erstellen Sie die URL für den API-Aufruf, indem Sie die Basis-API-URL und den spezifischen Endpunkt kombinieren, auf den Sie zugreifen möchten. Hier ist eine Aufschlüsselung der Überlegungen beim Erstellen einer API-URL: 

1. Die Basis-URL ist der Ausgangspunkt für die API. Es umfasst normalerweise das Protokoll (http oder https) und die Domäne oder den Server, auf dem die API gehostet wird. So befasst sich beispielsweise die Basis-URL ist „https://api.example.com" 
2. Als nächstes müssen Sie angeben Endpunkt, was genau richtig ist nach der Basis-URL und wird oft durch einen Pfad dargestellt. Zum Beispiel, wenn du wollen abrufenEUser-Profile, der Endpunkt könnte „/user-profiles“ sein. 
3. Dann müssen Sie die Abfrageparameter hinzufügen Geben Sie zusätzliche Informationen zur API-Anfrage an. Sie werden nach einem Fragezeichen „?“ in die URL eingefügt. und durch „&“ getrennt. Wenn Sie beispielsweise ein bestimmtes Benutzerprofil mit der ID 123 abrufen möchten, können Sie einen Abfrageparameter wie „?user_id=123“ einfügen. Die endgültige URL würde so aussehen: https://api.example.com/user-profiles?user_id=123 
4. Wenn die API eine Authentifizierung erfordert, müssen Sie der Anfrage möglicherweise ein Authentifizierungstoken oder einen API-Schlüssel hinzufügen, du kannst es durch machen Header oder als Teil der URL (z. B. „?api_key=your_api_key“). 

Alles in allem könnte Ihre URL so aussehen: https://api.example.com/user-profiles?user_id=123. 

Richten Sie die Anfrage ein 

Erstellen Sie eine HTTP-Anfrage in Ihrer Programmiersprache oder Ihrem API-Client. Legen Sie in Ihrer Anfrage die folgenden Elemente fest: 

• HTTP-Methode: Legen Sie die Methode fest, die Ihrer beabsichtigten Aktion entspricht (z. B. GET, POST, PUT, DELETE). 
• Header: Fügen Sie Header wie „Content-Type“ (zur Angabe des Datenformats Ihrer Anfrage) und alle erforderlichen Autorisierungsheader hinzu. 
• Abfrageparameter oder Anforderungstext: Fügen Sie alle für den API-Aufruf erforderlichen Daten oder Parameter ein. Abhängig von der API können Daten als Abfrageparameter in der URL oder im Anforderungstext als JSON oder in einem anderen Format gesendet werdent.  Erhalten Sie die Antwort 

Hier sind einige gängige Arten von Antwortcodes, die Sie kennen sollten: 

2xx Erfolg

• 200 OK: Die Anfrage war erfolgreich. 
• 201 Erstellt: Die Anfrage führte zur Erstellung einer neuen Ressource. 
• 204 Kein Inhalt: Die Anfrage war erfolgreich, aber es gibt keine neuen Informationen zum Zurücksenden (wird häufig für DELETE-Anfragen verwendet). 

3xx-Umleitung

• 301 Permanent verschoben: Die angeforderte Ressource wurde dauerhaft an einen neuen Standort verschoben. 
• 302 gefunden (oder 307 temporäre Umleitung): Die angeforderte Ressource wurde vorübergehend an einen neuen Standort verschoben. 
• 304 Nicht geändert: Wird für Caching-Zwecke verwendet; Die angeforderte Ressource wurde seit der letzten Anforderung nicht geändert. 

4xx-Client-Fehler

• 400 Bad Request: Der Server konnte die Anfrage nicht verstehen. 
• 401 Nicht autorisiert: Der Anfrage fehlen die richtigen Authentifizierungsdaten. 
• 403 Verboten: Der Server hat die Anfrage verstanden, weigert sich jedoch, sie zu autorisieren. 
• 404 Nicht gefunden: Die angeforderte Ressource konnte auf dem Server nicht gefunden werden. 
• 405 Methode nicht zulässig: Die in der Anfrage angegebene Methode ist für die durch die Anfrage identifizierte Ressource nicht zulässig. 

5xx-Serverfehler

• 500 Interner Serverfehler: Eine allgemeine Fehlermeldung, die darauf hinweist, dass auf dem Server ein unerwarteter Zustand aufgetreten ist. 
• 501 Nicht implementiert: Der Server unterstützt nicht die zur Erfüllung der Anforderung erforderliche Funktionalität. 
• 502 Bad Gateway: Der Server hat, während er als Gateway oder Proxy fungierte, eine ungültige Antwort von einem Upstream-Server erhalten. 
• 503 Dienst nicht verfügbar: Der Server kann die Anfrage derzeit aufgrund vorübergehender Überlastung oder Wartungsarbeiten nicht verarbeiten. 

429 Zu viele Anfragen: 

• Der Benutzer hat in einem bestimmten Zeitraum zu viele Anfragen gesendet. 

Wie schützt man APIs vor ungültigen Aufrufen? 

Was passiert also, wenn Sie am anderen Ende API-Aufrufe erhalten? Sie müssen Ihre APIs vor unnötigen Aufrufen schützen Ungültige Aufrufe können Versuche böswilliger Akteure sein, Schwachstellen in Ihrem System auszunutzen. Außerdem sind sie Sie verbrauchen Systemressourcen, was zu Leistungseinbußen oder sogar zu einem Denial-of-Service führt.  

So können Sie Ihre APIs vor unerwünschten API-Aufrufen schützen: 

Authentifizierung: 

• Verwenden Sie starke Authentifizierungsmechanismen wie API-Schlüssel, OAuth-Tokens oder JWT (JSON Web Tokens). 
• Implementieren Sie eine Multi-Faktor-Authentifizierung für zusätzliche Sicherheit. 

Zulassung:  

• Setzen Sie geeignete Zugriffskontrollen durch, um sicherzustellen, dass authentifizierte Benutzer nur Zugriff auf die Ressourcen haben, zu deren Nutzung sie autorisiert sind. 
• Implementieren Sie eine rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC), um Berechtigungen effektiv zu verwalten. 

HTTPS (SSL/TLS): 

• Verwenden Sie immer HTTPS, um Daten während der Übertragung zu verschlüsseln und Abhören zu verhindern. 
• Verwenden Sie die neuesten und sichersten Versionen der SSL/TLS-Protokolle. 

Eingabevalidierung: 

• Validieren und bereinigen Sie alle Eingabedaten, um Injektionsangriffe wie SQL-Injection, Cross-Site-Scripting (XSS) und andere häufige Exploits zu verhindern. 

Ratenbegrenzung: 

• Implementieren Sie eine Ratenbegrenzung, um Missbrauch zu verhindern und sich vor Brute-Force-Angriffen zu schützen. Begrenzen Sie die Anzahl der Anfragen, die ein Kunde innerhalb eines bestimmten Zeitraums stellen kann.

API-Schlüssel:

• Verwenden Sie API-Schlüssel, um den Zugriff zu steuern und die API-Nutzung zu verfolgen. Tauschen Sie die Schlüssel regelmäßig aus und entziehen Sie kompromittierten Schlüsseln den Zugriff. 

Ablauf des Tokens: 

• Legen Sie Ablaufzeiten für Token fest, um deren Gültigkeitsdauer zu begrenzen. Um neue Zugriffstoken zu erhalten, sollten Aktualisierungstoken verwendet werden. 

Protokollierung und Überwachung: 

• Implementieren Sie eine robuste Protokollierung, um API-Anfragen und -Antworten aufzuzeichnen. Überwachen Sie Protokolle auf verdächtige Aktivitäten und unbefugten Zugriff. 
• Richten Sie Benachrichtigungen für ungewöhnliche Muster oder Sicherheitsvorfälle ein. 

CORS (Cross-Origin Resource Sharing): 

• Konfigurieren Sie CORS-Einstellungen, um zu steuern, welche Domänen auf Ihre API zugreifen dürfen. Dies trägt dazu bei, Cross-Site-Request-Forgery-Angriffe (CSRF) zu verhindern. 

API-Gateway: 

• Verwenden Sie ein API-Gateway für die zentrale Verwaltung der API-Sicherheit, einschließlich Authentifizierung, Autorisierung und Überwachung. 

Webanwendungs-Firewall (WAF): 

• Implementieren Sie eine WAF zum Schutz vor häufigen Webanwendungsangriffen wie SQL-Injection, XSS und anderen Sicherheitsbedrohungen. 

Sicherheitsheader: 

• Nutzen Sie Sicherheitsheader wie Content Security Policy (CSP), Strict-Transport-Security (HSTS) und andere, um die Sicherheit Ihrer API zu erhöhen. 

Regelmäßige Sicherheitsaudits und Penetrationstests: 

• Führen Sie regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen durch und Natürlich sind wir auch auf Facebook zu finden: <br> <a href="https://www.facebook.com/tijhof.de" target="_blank" rel="noopener"><img class="alignleft wp-image-15850 size-full" src="https://tijhof.nl/wp-content/uploads/2024/03/facebookGmBh.png" alt="" width="250" height="50"></a> Schwachstellen zu erkennen und proaktiv anzugehen. 

API-Versionierung: 

• Implementieren Sie die Versionierung für Ihre APIs, um die Abwärtskompatibilität sicherzustellen. So können Sie veraltete Versionen mit Sicherheitslücken abzulehnen und außer Dienst zu stellen. 

Trennwörter 

Da sich die Technologie ständig weiterentwickelt, wird die Rolle von APIs bei der Gestaltung der vernetzten digitalen Landschaft immer wichtiger. Ob du es bist Entwerfen von APIs Für den internen Gebrauch oder die Weitergabe an externe Entwickler ist ein durchdachter und gut dokumentierter Ansatz von entscheidender Bedeutung. 

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