Was ist API-Testing? Vorteile, Typen und Best Practices

Was ist API-Test?

API-Tests sind der Prozess der Überprüfung, ob APIs funktionieren und funktionieren wie erwartet. Entwickler und QA-Ingenieure testen APIs, indem sie Anfragen an verschiedene API-Endpunkte senden und die Antworten anhand der erwarteten Ergebnisse validieren. Ziel ist es, festzustellen, ob die APIs die festgelegten Standards für Funktionalität, Leistung, Skalierbarkeit und Sicherheit erfüllen. Dieser Prozess umfasst das Testen der „Happy Path“-Szenarien und Negativfälle, um sicherzustellen, dass die richtigen Sicherheitsprüfungen durchgeführt werden. Sie können diese Tests mithilfe eines API-Testtools automatisieren.

Es ist wichtig, die API als Ganzes zu testen, indem die erwarteten Benutzerabläufe und Serverlasten simuliert werden, um sicherzustellen, dass sie der realen Nutzung standhält. Bei einer typischen Benutzerabwicklung, bei der sich ein Benutzer anmeldet, nach einem Produkt sucht und es in den Einkaufswagen legt, wäre der ideale API-Test beispielsweise, diese Schritte nachzuahmen, indem Anfragen gesendet werden, die diese Aktionen replizieren. Da bei realen Anwendungen häufig Schwankungen im Benutzerverkehr auftreten, sollte der Test auch diese Spitzen und Serverlasten simulieren, um potenzielle Engpässe oder Verlangsamungen zu identifizieren.

Eine typische API-Teststrategie gibt die Anzahl und Kombination von Endpunkten, die erwarteten Ergebnisse, die ideale Reaktionszeit und die Kriterien für eine erfolglose Antwort an. Idealerweise sollte es mehrere Testfälle geben, um APIs in allen möglichen Szenarien zu analysieren. In den letzten Jahren gab es einen Trend hin zur Durchführung dieser Tests früher im API-Lebenszyklus um Probleme zu erkennen und zu lösen, bevor sie zu größeren Problemen werden.

Warum ist API-Testen wichtig?

APIs ermöglichen es Systemen und Anwendungen, miteinander zu kommunizieren und Endbenutzern Zugriff auf ihre Kernfunktionen zu gewähren. Viele Unternehmen verlassen sich auf APIs, um Umsatz zu generieren und ein nahtloses Kundenerlebnis zu schaffen. Es gibt jedoch Zeiten, in denen APIs nicht wie vorgesehen funktionieren und den Geschäftsbetrieb stören. Dieser Fehler kann viele Gründe haben, z. B. wenn ein Server nicht reagiert, ungültige Eingaben vorliegen, unzureichende Berechtigungen vorliegen und mehr.

Daher ist das Testen von APIs eine nicht verhandelbare Phase in der API-Verwaltungsprozess und es ist zwingend erforderlich, die Qualität und Zuverlässigkeit einer API sicherzustellen. Es hilft, Fehler und Inkonsistenzen zu identifizieren, bevor APIs den Endbenutzern zur Verfügung gestellt werden. Laut der 2022 Global Industry Analysts Inc.-Berichtwird der globale API-Testmarkt bis 1.8 auf 2026 Milliarden USD wachsen. Angesichts der zunehmenden Bedeutung von APIs in der modernen Softwareentwicklung sind die Zahlen kaum überraschend.

Hier sind einige Vorteile von API-Tests:

• Höhere Zuverlässigkeit: Zuverlässige APIs tragen durch Funktionstests dazu bei, Ausfallzeiten zu reduzieren, das Fehlerrisiko zu minimieren und ihre Gesamtqualität zu verbessern, was zu einem besseren Benutzererlebnis führt.
• Verbesserte Sicherheit: Penetrationstests tragen zur Gewährleistung der Sicherheit bei, indem sie unbefugten Zugriff einschränken und so einen besseren Schutz der Datenbestände eines Unternehmens ermöglichen. Es kann dazu beitragen, Ihr Unternehmen und Ihre Benutzer vor Cyberbedrohungen und Datenschutzverletzungen zu schützen.
• Erhöhte Effizienz: Leistungstests verbessern die Effizienz von APIs und helfen festzustellen, ob sie hohe Lasten und anspruchsvolle Bedingungen bewältigen können. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihre APIs nicht häufig ausfallen.

Wie unterscheidet sich API-Testen von API-Überwachung?

Gemeinsam können API-Tests und API-Überwachung helfen sicherzustellen, dass APIs weiterhin eine zuverlässige Leistung liefern. Obwohl sie sich gegenseitig ergänzen, dienen sie unterschiedlichen Zwecken. Entwickler führen API-Tests durch, um Probleme zu identifizieren und zu beheben, bevor sie ihre APIs in der Produktion bereitstellen. Im Gegensatz dazu wird die API-Überwachung nach der Bereitstellung fortgesetzt und konzentriert sich auf die Beobachtung des Verhaltens von APIs in einer Produktionsumgebung, um sicherzustellen, dass sie im Laufe der Zeit wie erwartet funktionieren.

Welche verschiedenen Arten von API-Tests gibt es?

Es gibt verschiedene Methoden zum Testen von APIs, die sich jeweils auf unterschiedliche Aspekte der Funktionalität einer API konzentrieren. Sehen wir uns die verschiedenen Typen an:

Funktionsprüfung

Funktionstests bestätigen, dass eine API das tut, was sie tun soll, indem sie überprüfen, ob die Endpunkte Anfragen korrekt verarbeiten und entsprechende Antworten zurückgeben. Dazu gehört das Testen der Eingabe und Ausgabe einer API sowie das Überprüfen ihres Verhaltens unter verschiedenen Bedingungen. Dazu gehört auch das Überprüfen von Parametervalidierungen auf Richtigkeit von Datentypen und -werten, das Kategorisieren gültiger oder ungültiger Anfragen und das Überprüfen, ob entsprechende Fehlermeldungen gesendet werden.

Es gibt verschiedene Kategorien funktionaler API-Tests, darunter:

1. Gerätetest: Dabei wird eine Komponente einer API getestet, z. B. eine bestimmte Methode oder Funktion.
2. Integrationstests: Es prüft, wie eine API mit anderen Komponenten oder Systemen zusammenarbeitet.
3. Systemtest: Es testet die gesamte API, um sicherzustellen, dass sie wie beabsichtigt funktioniert.
4. Testen der Fehlerbehandlung: Es stellt sicher, dass eine API in der Lage ist, alle Fehler zu behandeln. Dazu gehört das Testen auf Szenarien wie fehlende oder ungültige Eingabewerte und unerwartete Bedingungen.

Leistungstest

Wie der Name schon sagt, wird bei Leistungstests die Leistung einer API anhand mehrerer Faktoren bewertet, z. B.: Reaktionszeit, Kapazität und Skalierbarkeit. Dies ist ein zwingender Schritt, um sicherzustellen, dass Ihre API hohe Belastungen unter anspruchsvollen Bedingungen bewältigen kann.

Leistungstests können Folgendes umfassen:

1. Lasttest: Testet die Leistung einer API unter erwarteten Lasten, wie z. B. die Anzahl gleichzeitiger Benutzer oder Anfragen.
2. Belastbarkeitstest: Testet die Leistung einer API, indem die Last schrittweise erhöht wird, um die maximale Kapazität der API zu ermitteln.
3. Dauertest: Verfolgt die Leistung einer API über einen langen Zeitraum, beispielsweise mehrere Stunden oder Tage, um sicherzustellen, dass sie die erwartete Arbeitslast über einen längeren Zeitraum bewältigen kann.
4. Spike-Test: Stellt die Fähigkeit der API sicher, plötzliche Arbeitslastspitzen zu bewältigen.
5. Reaktionszeittest: Misst die Antwortzeit einer API auf Anfragen und überprüft, ob sie die erwarteten Leistungsziele erfüllt.

Sicherheitstests

API-Sicherheit Mithilfe von Tests lässt sich überprüfen, ob Ihre API vertrauliche Daten und Systeme vor unbefugtem Zugriff schützen kann. Zu den API-Sicherheitstests gehört die Bewertung der Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen der API sowie das Testen auf Schwachstellen.

API-Tests zur Sicherheit können auch Folgendes umfassen:

1. Echtheitsprüfung: Testet die Authentifizierungsmechanismen der API, um sicherzustellen, dass sie sicher sind und unbefugten Zugriff verhindern. Beispielsweise Schutz vor Hackern, die versuchen, sich als ein anderer Benutzer auszugeben, um Zugriff auf dessen vertrauliche Daten zu erhalten.
2. Berechtigungsprüfung: Testet die Autorisierungsmechanismen der API, um sicherzustellen, dass sie wie vorgesehen funktionieren und unbefugten Zugriff auf geschützte Ressourcen verhindern. Das bedeutet, dass jeder Benutzer nur auf seine eigenen Daten zugreifen darf (granulare Sicherheit auf Zeilenebene).
3. Penetrationstests: Simuliert einen Cyberangriff, um Schwachstellen der API zu identifizieren, die ein potenzieller Angreifer ausnutzen könnte. Dieser Test wird mithilfe spezieller Algorithmen durchgeführt, die nach Code-Injektionen Ausschau halten und solche Anfragen stoppen, bevor sie dem Server Schaden zufügen können.

Das Durchführen von API-Tests in verschiedenen Phasen des API-Lebenszyklus, einschließlich der Entwurfsphase, Entwicklungsphase und nach der Bereitstellung, ist eine bewährte Methode, die mehrere Vorteile bietet.

Durch Tests in der Entwurfsphase können Entwickler sicherstellen, dass die API die Geschäftslogik und -anforderungen erfüllt, was zur Verbesserung ihres Gesamtdesigns beiträgt. Während der Entwicklungsphase kann durch Tests überprüft werden, ob die API die entsprechende Antwort auf Anfragen generiert und Qualitätsstandards einhält. So können Sie Probleme bereits in den Anfangsphasen erkennen und lösen.

Durch Tests nach der Bereitstellung können Probleme identifiziert und behoben werden, die während der API-Entwicklungsphasen möglicherweise übersehen wurden.

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Was sind die Herausforderungen beim API-Testen?

Obwohl das Testen einer API ein wichtiger Teil des Lebenszyklus ist, kann es ziemlich zeitaufwändig sein, insbesondere wenn es manuell durchgeführt wird. Von komplexen APIs mit zahlreichen Endpunkten bis hin zu Zeitbeschränkungen und Ressourceneinschränkungen gibt es viele Faktoren, die das Testen für Unternehmen zu einer anspruchsvollen Aufgabe machen.

Hier sind einige häufige Herausforderungen beim API-Testen:

Mangel an Ressourcen

Zunächst einmal kann das Testen sehr ressourcenintensiv sein und erfordert spezielle Tools, qualifiziertes Personal und eine dedizierte Testumgebung. Begrenzte Ressourcen sind ein erhebliches Hindernis bei der Implementierung einer robusten API-Teststrategie. Unternehmen müssen die Kosten des Testens gegen die potenziellen Risiken ungetesteter APIs abwägen.

Datenabhängigkeit

Isolierte Tests konzentrieren sich idealerweise auf eine einzelne Funktionalität der API, ohne andere Teile des Systems zu beeinträchtigen oder von ihnen abhängig zu sein. Allerdings arbeiten nicht alle APIs im Vakuum; manche sind für ihre ordnungsgemäße Funktion auf bestimmte Daten angewiesen, die bereits im System vorhanden sind. Nehmen wir beispielsweise an, für die Aktualisierung eines Benutzerprofils ist eine gültige Benutzer-ID erforderlich. Wenn der API-Test versucht, ein Profil ohne diese ID zu aktualisieren, schlägt er wahrscheinlich nicht wegen der Aktualisierungsfunktion selbst fehl, sondern wegen fehlender Daten.

Ebenso müssen wiederholbare Tests bei jeder Ausführung konsistente Ergebnisse liefern. Einige APIs ändern jedoch den Datenstatus im System. Stellen Sie sich eine API zum Aufgeben einer Bestellung vor. Ein erfolgreicher Test erstellt möglicherweise eine Bestellung, aber das ändert die Daten (eine Bestellung liegt jetzt vor). Wenn Sie denselben Test erneut ausführen, ohne die Daten zurückzusetzen (die Bestellung zu löschen), schlägt er fehl, da die API möglicherweise keine Duplikate zulässt.

Umgang mit asynchronen Prozessen

Traditionelle API-Tests erwarten sofortige Antworten. Prozesse, die mit asynchrone APIs, wie das Senden von E-Mails oder die Verarbeitung großer Datensätze, dauern im Hintergrund einige Zeit. Das Testen dieser Prozesse kann schwierig sein – es ist nicht so einfach, wie eine Anfrage zu senden und sofort eine Antwort zu erwarten. Die Herausforderung besteht darin, sicherzustellen, dass die API den Prozess korrekt initiiert, und herauszufinden, wie das Ergebnis später überprüft werden kann. Möglicherweise sind zusätzliche Schritte erforderlich, um den Status oder die Ergebnisse der asynchronen Aufgabe zu überprüfen.

Die Komplexität von APIs

APIs können komplex sein und mehrere Endpunkte aufweisen, die sich häufig gegenseitig bedingen, um eine vollständige Aufgabe zu erfüllen. Beispielsweise kann ein Endpunkt zur Auftragsbestätigung von einem erfolgreichen Endpunkt zur Zahlungsabwicklung abhängen. Die Komplexität entsteht, weil das Testen jeder möglichen Kombination dieser voneinander abhängigen Endpunkte überwältigend wird. Es ist eine Herausforderung, alle Szenarien und Interaktionen zwischen ihnen während des Testprozesses gründlich abzudecken, und rechtfertigt die Notwendigkeit spezieller Tools und Techniken.

Sich ändernde Geschäftsanforderungen

Mit der Entwicklung und Verbesserung von APIs werden häufig neue Funktionen eingeführt oder ihre Funktionsweise geändert. Diese Entwicklung ist großartig, erschwert jedoch das Testen. Im Idealfall möchten Sie, dass neue Versionen der API nahtlos mit vorhandenen Anwendungen funktionieren, die darauf basieren. Um jedoch beim Testen die Abwärtskompatibilität sicherzustellen, müssen Sie überprüfen, ob neue Funktionen wie erwartet funktionieren, und gleichzeitig sicherstellen, dass vorhandene Funktionen aufgrund der Änderungen nicht beschädigt werden. In einigen Fällen erfordert das häufige Aktualisieren oder Ändern von APIs eine vollständige Überarbeitung der Teststrategie.

Sicherheitsbedenken

Durch das Testen Ihrer API mit allen möglichen gültigen und ungültigen Eingaben wird sichergestellt, dass keine Daten verloren gehen. Bei Sicherheitstests wird ein Angriff genau nachgeahmt. Dies erfordert Fachwissen, um sicherzustellen, dass eine API vor Sicherheitsverletzungen und unbefugtem Zugriff geschützt ist. Sie benötigen Entwickler mit einem tiefen Verständnis des Systems selbst und der Ziele und Taktiken des potenziellen Angreifers, insbesondere da Angreifer ständig neue Methoden entwickeln, um Schwachstellen auszunutzen. Es ist außerordentlich schwierig, Simulationen zu entwickeln, die das reale Szenario wirklich widerspiegeln, ohne alle möglichen Bedrohungen zu kennen, denen die API ausgesetzt sein kann.

API-Tests sind noch anspruchsvoller, da APIs aufgrund ihrer Vielschichtigkeit komplexe Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen haben. Diese Mechanismen umfassen oft mehrere Komponenten wie Token, Zertifikate, Benutzerrollen und Berechtigungen. Beim Testen muss sichergestellt werden, dass alle diese Teile reibungslos zusammenarbeiten.

Was sind die Best Practices für API-Tests?

• Machen Sie deutlich, welche Aspekte der API getestet werden müssen. Müssen Sie Leistung, Funktionalität oder Sicherheit testen? Am besten identifizieren und erstellen Sie detaillierte Testfälle, die positive, negative und Randszenarien abdecken.
• Simulieren Sie reale Nutzungsmuster mit einer großen Anzahl gleichzeitiger Anfragen, um Leistungsengpässe zu identifizieren.
• Isolieren Sie die API für gezielte Tests. Durch Mocking können sich die Entwickler auf die Funktionalität und Leistung der API selbst konzentrieren, ohne die Variabilität und Unvorhersehbarkeit externer Abhängigkeiten.
• Entwickeln Sie automatisierte Tests, um zu überprüfen, ob die API ihren dokumentierten Spezifikationen (Verträgen) entspricht. Diese Tests sollten alle Endpunkte, Methoden, Anforderungsparameter, Antwortformate und Statuscodes abdecken, um Konsistenz sicherzustellen und das Risiko fehlerhafter Änderungen zu verringern.
• Automatisieren Sie API-Tests mit Tools wie Astera um Zeit und Ressourcen bei vorhersehbaren Tests zu sparen.
• Um die Kompatibilität sicherzustellen, testen Sie neue Versionen von APIs immer im Vergleich zu alten Versionen. In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich auch, Pläne für die Abkündigung älterer API-Versionen zu kommunizieren und zu dokumentieren.
• Testen Sie die API gründlich für Szenarien wie das Ablaufen von Token, um sicherzustellen, dass Token beim Abmelden des Benutzers oder nach einer bestimmten Zeit der Inaktivität ordnungsgemäß ungültig werden.
• Es ist immer eine gute Praxis, einen Prozess zu haben, mit dem Sie Fehler identifizieren können, bevor sie zu größeren Problemen werden. Eine der besten Möglichkeiten hierfür besteht darin, API-Tests in den API-Lebenszyklus zu integrieren und frühzeitig und häufig zu testen.

Der Bedarf an automatisierten API-Testtools

Wenn Sie sich für manuelle API-Tests entscheiden, werden Sie wahrscheinlich auf Herausforderungen stoßen. Laut der Zustand des API-Berichts, 36.6 % der Entwickler schreiben ihre Tests in Code, was nicht nur zeitaufwändig ist, sondern auch ein starrer Ansatz, da sich ändernde Anforderungen nicht einfach integrieren lassen. Die beste Möglichkeit, Herausforderungen zu bewältigen, ist die API-Testautomatisierung, also der Prozess der Automatisierung des API-Tests, um den Testlebenszyklus zu rationalisieren und zu verbessern. Mit API-Testtools können Sie die manuellen Aspekte des API-Tests, wie das Schreiben von Code für jeden Test und das Generieren von Ergebnissen, problemlos automatisieren.

Automatisierte API-Tests bietet Entwicklern schnelles Feedback, was in agilen und DevOps-Umgebungen unerlässlich ist, in denen Continuous Integration- und Continuous Deployment-Pipelines (CI/CD) schnelle Iterationen erfordern. Es reduziert den Zeitaufwand für sich wiederholende und umfangreiche Testaufgaben erheblich, sodass sich Tester auf komplexere und explorativere Testaktivitäten konzentrieren können. Sie können auch Randfälle abdecken, die bei manuellen Tests leicht übersehen werden, und so mehr in kürzerer Zeit abdecken.

Obwohl die Einrichtung einer Automatisierung zunächst eine Investition erfordert, erweist sie sich auf lange Sicht als kosteneffizient, da der erforderliche manuelle Aufwand reduziert wird, insbesondere bei Großprojekten mit häufigen Aktualisierungen. Automatisierte Tests ermöglichen außerdem eine frühzeitige Erkennung von Problemen durch Shift-Left-Tests. Durch die Integration von Tests in den frühen Entwicklungszyklus werden Fehler schneller erkannt und die Gesamtkosten für die Behebung von Fehlern gesenkt.

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Der beste Weg, API-Tests zu automatisieren, ist die Verwendung eines No-Code API-Verwaltungsplattform.

Astera bietet eine einheitliche und vollständige API-Verwaltungslösung mit erweiterten, benutzerfreundlichen automatisierten Testfunktionen. Alle Funktionen, die Sie zum Erstellen, Testen und Verwalten Ihrer APIs benötigen, werden in einer einzigen, intuitiven, integrierten Umgebung ohne Code bereitgestellt.

AsteraBei der Entwicklung von APIs liegt der Schwerpunkt auf kontinuierlichem Testen und Validieren.

API-Tests mit Astera

Das Tool verfügt über die folgenden leistungsstarken Testfunktionen:

• Sofortige Datenvorschau: Fixieren API-Fehler zeitnah durch kontinuierliches Testen und Validieren des Designs in jedem Schritt des Entwicklungsprozesses mithilfe der Funktion zur sofortigen Datenvorschau, um sicherzustellen, dass alle Ihre APIs ordnungsgemäß ausgeführt werden.
• Testabläufe nach der Bereitstellung: Führen Sie nach der Bereitstellung automatisierte und vollständig konfigurierte Testabläufe aus, um Ihre API-Leistung in der Zielumgebung zu überprüfen.
• Dokumentation für externe Prüfungen: Generieren Sie automatisch Open-API-Dokumentation, die zum Aufrufen von APIs aus verschiedenen externen Testtools verwendet und geteilt werden kann.

Nichts ist einfacher als die Verwendung einer intuitiven Drag-and-Drop-Oberfläche zum Testen Ihrer APIs. Mit No-Code-Tests können Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren: Ihren Benutzern hochwertige und zuverlässige APIs bereitzustellen.

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