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Unsere umfangreiche Sammlung von Artikeln enthüllt die Geheimnisse hinter APIs und bietet einen tiefen Einblick in ihre Bedeutung und Funktionsweise. Erkunde die Facetten von APIs, von ihrer grundlegenden Funktionsweise bis hin zu innovativen Anwendungen in verschiedenen Bereichen.

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Einführung in Swagger API - Was ist Swagger und warum wird es genutzt?

Was ist eine Swagger API? Swagger ist eines der bekanntesten Open-Source-Frameworks zur Beschreibung, Dokumentation und Entwicklung von RESTful APIs. Es bietet eine standardisierte Methode zur API-Spezifikation und erleichtert Fachkräften die Erstellung und Verwaltung von Schnittstellen. Mit Swagger können API-Endpunkte visuell dargestellt, getestet und gut strukturiert dokumentiert werden. Dadurch verbessert sich die Zusammenarbeit zwischen Fachkräften, Testern und anderen Beteiligten erheblich. Swagger wurde ursprünglich als eigenständiges Framework entwickelt, bevor die OpenAPI-Spezifikation (OAS) daraus hervorging. Heute dient OpenAPI als Standard zur präzisen Definition und Dokumentation von APIs. Swagger ist ein unverzichtbares Tool für die effiziente Entwicklung und Dokumentation moderner APIs. Warum wird Swagger genutzt? Swagger bietet zahlreiche Vorteile für Fachkräfte und Organisationen. Einer der größten Pluspunkte ist die automatische Generierung einer interaktiven API-Dokumentation. Dies ermöglicht es Fachkräften, API-Schnittstellen effizient zu nutzen, ohne manuell Dokumentationen schreiben zu müssen. Statt API-Aufrufe mühsam zu testen, können sie mit Swagger UI direkt im Browser getestet werden – ganz ohne zusätzliche Tools. Dies spart Zeit und optimiert die Entwicklung. Ein typischer Anwendungsfall ist die Dokumentation von Microservices-Architekturen, in denen viele kleine, unabhängige Dienste effizient beschrieben und getestet werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist die verbesserte Zusammenarbeit innerhalb von Teams. Da eine klar definierte API-Spezifikation vorliegt, können Teams aus Backend- und Frontend-Entwicklung parallel arbeiten. Die Unterstützung verschiedener Programmiersprachen und die Möglichkeit zur Code-Generierung helfen Fachkräften, schneller Client-SDKs und Server-Stubs zu erstellen. Diese Automatisierung reduziert Fehler und beschleunigt den gesamten Entwicklungsprozess. Wofür ist Swagger besonders gut geeignet? Swagger wird häufig für die effiziente Entwicklung, Dokumentation und das Testen von REST-APIs genutzt. Durch eine einheitliche API-Spezifikation wird die Kommunikation zwischen Teams erleichtert, da alle Beteiligten eine gemeinsame Grundlage für die API-Entwicklung haben. Zudem hilft es, Fehler frühzeitig zu erkennen, da APIs bereits in der Planungsphase validiert und getestet werden können. Besonders vorteilhaft ist Swagger für Microservices-Architekturen, bei denen viele kleine, unabhängige Dienste miteinander interagieren. Eine klare und verständliche API-Dokumentation ist in solchen Szenarien unerlässlich. Organisationen, die einen API-First-Ansatz verfolgen, profitieren ebenfalls stark von Swagger. Statt APIs erst nach der Implementierung zu dokumentieren, wird die API-Spezifikation direkt zu Beginn definiert. Dies stellt sicher, dass alle Beteiligten ein einheitliches Verständnis der API haben, bevor die Entwicklung beginnt. Auch die Integration von Drittanbieter-Diensten wird durch die klare Dokumentation erheblich erleichtert. Was bedeutet der Contract/API-First-Ansatz? Ein wichtiger Ansatz in der modernen API-Entwicklung ist das Contract/API-First-Prinzip. Hierbei wird zuerst die API-Spezifikation erstellt, bevor die Implementierung erfolgt. Dies bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere für große, verteilte Teams. Eine klar definierte API dient als vertragliche Grundlage für alle Beteiligten. Dies erleichtert nicht nur die Planung und Abstimmung, sondern ermöglicht auch eine parallele Entwicklung von Frontend- und Backend-Komponenten. Durch die Nutzung von Swagger als API-First-Tool wird die Code-Generierung stark erleichtert. Fachkräfte können automatisch Client- und Server-Code generieren, was die Implementierung beschleunigt und Fehler minimiert. Ein API-First-Ansatz stellt zudem sicher, dass APIs gut durchdacht, konsistent und verständlich sind, was die Gesamtqualität der Software verbessert. Welche Unterschiede gibt es zwischen Swagger 2.0 und OpenAPI 3.0? Mit der Weiterentwicklung von Swagger wurde OpenAPI 3.0 eingeführt, das einige bedeutende Verbesserungen gegenüber Swagger 2.0 bietet. Eine der größten Änderungen betrifft die Struktur der API-Dokumentation. OpenAPI 3.0 ermöglicht eine flexiblere Definition von Endpunkten und Datenmodellen. Es unterstützt zudem OneOf, AnyOf und AllOf, wodurch komplexe Schema-Definitionen einfacher umgesetzt werden können. Ein weiterer bedeutender Unterschied ist die bessere Unterstützung von HTTP-Methoden und Content Types. Während Swagger 2.0 für jede Operation nur einen einzelnen Producing- oder Consuming-Typ unterstützte, ermöglicht OpenAPI 3.0 eine detaillierte Spezifikation mehrerer Medien-Typen innerhalb einer API-Definition. Zudem wurde das Handling von Parametern und Anfragetypen optimiert, insbesondere hinsichtlich der Unterstützung von JSON Schema. Ein zusätzliches Feature von OpenAPI 3.0 ist die bessere Unterstützung für serverseitige Konfigurationen. Die neue Version erlaubt die Definition mehrerer Server-URLs, sodass APIs flexibel über verschiedene Umgebungen genutzt werden können. Fachkräfte können dadurch einfacher zwischen Entwicklungs-, Test- und Produktionsumgebungen wechseln. Wird Swagger heute noch genutzt? Swagger zählt weiterhin zu den meistgenutzten API-Dokumentationstools. Obwohl der Name "Swagger" zunehmend durch "OpenAPI" ersetzt wird, sind viele ursprüngliche Swagger-Tools nach wie vor im Einsatz. Die Community wächst stetig, und zahlreiche Organisationen setzen Swagger weiterhin ein, um ihre API-Entwicklung zu optimieren. Dank der breiten Unterstützung und kontinuierlichen Weiterentwicklung bleibt Swagger ein unverzichtbares Werkzeug für Fachkräfte und Organisationen, die moderne APIs entwickeln und dokumentieren möchten. Fazit Swagger bietet eine leistungsstarke Lösung für die API-Entwicklung und -Dokumentation. Dank seiner umfangreichen Funktionen, einfachen Handhabung und breiten Unterstützung bleibt es ein wichtiges Tool für Fachkräfte und Organisationen. Besonders im Rahmen eines API-First-Ansatzes erweist sich Swagger als äußerst wertvoll, da es eine effiziente Planung, Spezifikation und Umsetzung von APIs ermöglicht. Wer eine gut dokumentierte und leicht testbare REST-API erstellen möchte, kommt an Swagger kaum vorbei.

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Flexibilität und Effizienz durch APIs

Heutige Arbeitsprozesse leiden zunehmend an schmerzhaften Reibungsverlusten, die aus der unübersehbaren Zahl geschäftlicher Abläufe, Lösungsmodelle und Zielsetzungen erwachsen. Im Laufe der Zeit haben sich für verschiedene Aufgabenstellungen proprietäre Methoden entwickelt, die – jede isoliert für sich – ihren ganz speziellen Anforderungen entsprechen. Was allerdings fehlt ist das synergetische Potenzial, um durch die Kooperation und Kombination der ursprünglich individuellen Prozesse ein großes Ganzes zu schaffen, das die Flexibilität und Effizienz steigert. Dies kann durch den konsequenten Einsatz von APIs erreicht werden. Koordinierte Prozesse als Effizienzwerkzeug Der Einsatz von APIs zur Steigerung von Effizienz und Flexibilität hat nicht vordringlich eine direkte Umsatzsteigerung zum Ziel. Dieser Aspekt stellt sich bei konsequenter Anwendung ohnehin auf indirektem Weg ein. Vor allem geht es in diesem Bereich darum, Widerstandskräfte und vermeidbaren Ressourcenverbrauch zu minimieren, um auf diesem Weg mehr Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Mehr zu Aspekten der Wirtschaftlichkeit beim Einsatz von APIs ist in dem Beitrag Wirtschaftlicher Nutzen von APIs aufgeführt. Im Bereich der Softwareentwicklung erlaubt die Verwendung von APIs die Schaffung eines universellen, auf die individuellen Bedürfnisse abgestimmten Werkzeugs, das zusammengehörende Unternehmensprozesse und Services nebeneinander zur Verfügung stellt. Ein großer Teil der im Unternehmen beobachteten Effizienzverluste geht auf das ständige Umschalten zwischen den erforderlichen Anwendungen zurück – eine Konfiguration, die jedes flexible Eingehen auf aktuelle oder zeitkritische Ereignisse bereits im Ansatz verhindert. APIs schaffen eine gemeinsame Basis Hier können APIs auf zweifache Weise helfen. Zum einen vereinigen sie alle für die Aufgabenstellung erforderlichen Anwendungen unter einer gemeinsamen Anwenderumgebung. Zum anderen erlaubt die innere Struktur von APIs die flexible Anpassung an aktuelle Gegebenheiten. Der Nutzen dieser Strategie ist spektakulär: APIs erlauben nicht nur die auf Effizienz getrimmte Vereinigung bisher getrennter Anwendungen zu einer funktionellen Einheit, sondern sie ermöglichen auch die schnelle und problemlose Erweiterung um beliebig viele neue Funktionalitäten. Unabhängig davon, wie viele Einzelanwendungen miteinander kooperieren – der Zugriff darauf gestaltet sich in jedem Fall einfach und mit hoher Effektivität. APIs als Werkzeug für flexibles Datenmanagement Eine koordinierte Anwendungsumgebung aus mehreren gemeinsam operierenden Applikationen erfordert die unkomplizierte und schnelle Verwaltung aller erforderlicher Daten sowie den flexiblen Zugriff darauf. APIs gestalten die Datenfreigabe als mühelose Aktion und erlauben damit den universellen Zugriff, wie er für kooperierende oder zeitkritische Prozesse unumgänglich ist. Auch die mit einem flexiblen Datenmanagement verbundene Forderung nach einfachen Werkzeugen zur Veränderung oder Erweiterung der Anwendungsfunktionalität erfüllen APIs in vollem Umfang. Mit ihnen eröffnen sich mühelose und anwenderfreundliche Wege zum effizienten und flexiblen Datenaustausch mit Kunden und Geschäftspartnern, verbunden mit dem nahtlosen Zugriff auf alle erforderlichen Backend-Prozesse. APIs als Brücke zwischen Entwicklern und Anwendern Die besondere Datenstruktur von APIs erlaubt besonders intensive und schnelle Kommunikationskanäle zwischen Softwareentwicklern und Endbenutzern oder an den Geschäftsprozessen beteiligten Marketingfachleuten. Das ermöglicht optimierte Strategien, um sehr schnell auf sich ändernde Rahmenbedingungen am Markt oder andere äußere Einflüsse eingehen zu können. Fazit In allen Phasen der betrieblichen Wertschöpfungskette können APIs zum Teil dramatische Effizienzgewinne und die spürbare Flexibilisierung der Abläufe erzielen. Das reicht von der Konzeptionierung über die Verwaltung bis hin zur Nutzung. Dabei unterstützen APIs sowohl die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren als auch die Optimierung bereits existierender Ressourcen. Bei der Vernetzung mit kooperierenden Systemen, dem Datenzugriff in Echtzeit und der Eliminierung von Zeitverlusten führt am Einsatz von APIs kein Weg vorbei.

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API Definition

Was ist eine API-Definition? Die API-Definition beschreibt die Struktur und das Verhalten einer API. Sie legt fest, welche Endpunkte zur Verfügung stehen, welche Anfragen und Antworten erwartet werden und welche Authentifizierungsmethoden genutzt werden müssen. Eine klar definierte API erleichtert die Implementierung und Integration in bestehende Systeme, verbessert die Sicherheit und fördert die Wiederverwendbarkeit von Code. Eine API (Application Programming Interface) ist eine Schnittstelle, die es ermöglicht, dass unterschiedliche Softwareanwendungen miteinander kommunizieren können. APIs sind ein zentraler Bestandteil moderner Softwareentwicklung und werden in zahlreichen Bereichen eingesetzt, darunter Zahlungsdienste, Social-Media-Integrationen und Cloud-Computing. Unterschiedliche API-Definitionen und ihre Anwendungsfälle APIs können nicht nur nach ihrer Architektur unterschieden werden, sondern auch nach den Standards, die zur Definition und Dokumentation ihrer Schnittstellen verwendet werden. Die Wahl einer API-Definition beeinflusst, wie Entwickler APIs entwerfen, dokumentieren und implementieren. Zu den bekanntesten Standards gehören OpenAPI Specification (OAS), Swagger 2.0, RAML (RESTful API Modeling Language) und AsyncAPI. OpenAPI Specification (OAS) ist der aktuell am weitesten verbreitete Standard zur Beschreibung von RESTful APIs. Er ermöglicht eine maschinenlesbare Spezifikation, die als Grundlage für die Generierung von Code, Dokumentation und Tests genutzt werden kann. OAS erleichtert die API-Entwicklung, indem es eine einheitliche und nachvollziehbare Struktur für die API-Definition vorgibt. Swagger 2.0 war der Vorläufer von OAS und hat maßgeblich zur Verbreitung standardisierter API-Definitionen beigetragen. Mit Swagger können Entwickler interaktive API-Dokumentationen erstellen und APIs direkt testen. Obwohl OAS inzwischen den offiziellen Standard darstellt, wird Swagger 2.0 weiterhin in vielen bestehenden Systemen verwendet. RAML (RESTful API Modeling Language) ist eine alternative Methode zur Definition von RESTful APIs. Im Gegensatz zu OAS legt RAML einen stärkeren Fokus auf die Wiederverwendbarkeit von API-Komponenten und bietet eine klare, menschenlesbare Syntax. Entwickler nutzen RAML häufig, um APIs strukturiert zu entwerfen, bevor sie implementiert werden. AsyncAPI ist speziell für asynchrone APIs konzipiert, die auf ereignisgesteuerten Architekturen basieren. Dieser Standard wird insbesondere für Message-Queues, IoT-Plattformen und Microservices genutzt. AsyncAPI erlaubt es Entwicklern, komplexe Echtzeitkommunikation zu definieren und zu dokumentieren, wodurch sich Anwendungen effizient und skalierbar gestalten lassen. Wichtige Bestandteile einer API Definition Eine API besteht aus mehreren grundlegenden Komponenten, die ihre Funktionsweise bestimmen und die Interaktion zwischen Systemen ermöglichen. Dabei spielen Endpunkte, Requests und Responses sowie Authentifizierung eine entscheidende Rolle. Endpunkte Endpunkte sind die spezifischen Zugangspunkte einer API, über die externe Anwendungen auf die bereitgestellten Funktionen zugreifen können. Sie bestehen aus einer URL und definieren, welche Daten verfügbar sind und wie sie abgerufen oder manipuliert werden können. Beispielsweise könnte ein Endpunkt zur Benutzerverwaltung unter /api/users erreichbar sein, um Benutzerinformationen abzurufen oder zu aktualisieren. Requests und Responses Die Kommunikation zwischen Client und Server erfolgt über Anfragen (Requests) und Antworten (Responses). Ein Client sendet eine Anfrage an einen API-Endpunkt, die in der Regel ein HTTP-Verb wie GET, POST, PUT oder DELETE enthält. Der Server verarbeitet die Anfrage und gibt eine Antwort zurück, die meist im JSON- oder XML-Format vorliegt. Ein erfolgreicher Request liefert einen entsprechenden Statuscode (z. B. 200 OK), während fehlerhafte Anfragen Fehlercodes wie 400 Bad Request oder 404 Not Found erzeugen. Business Types und Components Bei der Modellierung von API-Definitionen spielen fachliche Objekte eine zentrale Rolle. Diese werden oft durch Business Types und Components definiert, um wiederverwendbare und konsistente Datenstrukturen zu schaffen. Business Types sind abstrahierte Datentypen, die häufig genutzte Entitäten innerhalb eines Systems repräsentieren. Beispiele sind „User“, „Order“ oder „Invoice“. Diese Typen helfen dabei, eine einheitliche Struktur über verschiedene Endpunkte hinweg beizubehalten. Components sind wiederverwendbare API-Bausteine, die in Definitionen wie OpenAPI verwendet werden. Sie umfassen beispielsweise Schema-Definitionen für Datenobjekte, Sicherheitsmechanismen und Parameter. Durch den Einsatz von Components lassen sich API-Spezifikationen modular und wartungsfreundlich gestalten. Best Practices für die Modellierung einer API-Definition Eine gut strukturierte API-Definition ist entscheidend für eine effiziente Entwicklung und eine langfristige Wartbarkeit. Die folgenden Best Practices helfen dabei, APIs konsistent, verständlich und erweiterbar zu gestalten. Best Practices für Endpunkte Die folgenden Empfehlungen helfen dabei, API-Endpunkte klar zu strukturieren, eine effiziente Kommunikation zu ermöglichen und eine einheitliche Nutzung sicherzustellen. Konsistente Namensgebung sicherstellen: Endpunkte sollten klar, vorhersehbar und einheitlich benannt werden. Beispielsweise sollte die Ressource für Benutzer unter /api/users erreichbar sein, anstatt unklare oder unterschiedliche Bezeichnungen wie /api/getUsers oder /api/userList zu verwenden. Versionierung implementieren: Eine API sollte von Beginn an eine Versionierung nutzen, um Änderungen in der Zukunft sauber verwalten zu können. Beispielsweise kann /api/v1/users für die erste Version der API genutzt werden, während spätere Iterationen unter /api/v2/users laufen können, ohne bestehende Integrationen zu unterbrechen. HTTP-Methoden korrekt einsetzen: Die Verwendung der richtigen HTTP-Methoden erleichtert das Verständnis und die Nutzung der API. GET sollte für das Abrufen von Daten, POST für das Erstellen neuer Ressourcen, PUT für das Aktualisieren und DELETE für das Entfernen von Daten genutzt werden. Keine unnötigen Endpunkte erstellen: Jeder Endpunkt sollte einer klaren Funktion dienen. Statt für jede einzelne Aktion einen neuen Endpunkt anzulegen (/api/getUsers, /api/updateUser, /api/removeUser), sollte eine generische Struktur verwendet werden, die CRUD-Operationen konsolidiert (GET /api/users, PUT /api/users/{id}, DELETE /api/users/{id}). Filterung und Paginierung anbieten: Um die Effizienz zu steigern und große Datenmengen besser verwaltbar zu machen, sollten Endpunkte Optionen zur Filterung (/api/users?role=admin) und Paginierung (/api/users?page=1&limit=20) unterstützen. Best Practices für Requests und Responses Die folgenden Empfehlungen helfen dabei, API-Endpunkte klar zu strukturieren, eine effiziente Kommunikation zu ermöglichen und eine einheitliche Nutzung sicherzustellen. Statuscodes korrekt verwenden: Jede API sollte standardisierte HTTP-Statuscodes für ihre Antworten nutzen, um eine eindeutige Interpretation zu gewährleisten. Beispielsweise signalisiert 200 OK, dass die Anfrage erfolgreich war, während 201 Created eine neu erstellte Ressource bestätigt. Fehlerhafte Anfragen sollten durch aussagekräftige Statuscodes wie 400 Bad Request (fehlerhafte Eingaben) oder 404 Not Found (nicht vorhandene Ressource) klar erkennbar sein. Einheitliche und gut strukturierte Datenformate verwenden: JSON ist das bevorzugte Format für moderne APIs, da es leicht lesbar und effizient verarbeitet werden kann. Ein konsistentes Schema sollte beibehalten werden, um die Struktur verständlich zu machen. Beispielsweise sollte eine API für Benutzer immer das gleiche JSON-Format liefern: { "id": 1, "name": "Max Mustermann", "email": "max@example.com" } Detaillierte Fehlerhinweise bereitstellen: Statt lediglich einen generischen 400 Bad Request Fehler zurückzugeben, sollte die API dem Client genau mitteilen, warum eine Anfrage fehlgeschlagen ist. Beispielsweise: { "error": "Invalid email format", "field": "email", "suggestion": "Please provide a valid email address." } Dies erleichtert es Entwicklern, Fehler zu debuggen und verbessert die Nutzererfahrung. Pagination und Limitierung großer Datenmengen ermöglichen: APIs, die große Datenmengen zurückgeben, sollten Mechanismen zur Paginierung und Filterung implementieren. Beispielsweise könnte eine API folgende Abfrage unterstützen: GET /users?page=2&limit=20 Dadurch wird sichergestellt, dass die Antwort nicht unnötig groß wird und der Server nicht überlastet wird. Caching nutzen, um Performance zu verbessern: Häufig genutzte Daten sollten gecacht werden, um unnötige API-Anfragen zu reduzieren. Durch das Setzen von Cache-Control-Headern kann der Server dem Client mitteilen, wie lange eine Antwort zwischengespeichert werden darf: Cache-Control: max-age=3600, public Dies verbessert die Ladezeiten und reduziert die Serverlast. Best Practices für Business Types und Components Die folgenden Empfehlungen helfen dabei, API-Endpunkte klar zu strukturieren, eine effiziente Kommunikation zu ermöglichen und eine einheitliche Nutzung sicherzustellen. Einheitliche und verständliche Benennung: Namen für Business Types sollten klar, beschreibend und konsistent sein. Statt kryptischer oder abgekürzter Bezeichnungen wie CustOrd1 sollte eine verständliche Schreibweise wie CustomerOrder verwendet werden. Dies erleichtert die Lesbarkeit und reduziert Missverständnisse, insbesondere in größeren Entwicklungsteams oder bei der Integration mit anderen Systemen. Wiederverwendbarkeit sicherstellen: Eine API sollte so gestaltet sein, dass ihre Komponenten mehrfach genutzt werden können, um Redundanzen zu vermeiden und die Wartbarkeit zu verbessern. Beispielsweise kann ein Address-Schema für Benutzer, Unternehmen und Lieferanten gleichermaßen verwendet werden. Statt separate Address-Modelle für jede Entität zu erstellen (UserAddress, CompanyAddress), sollte ein generisches Address-Schema implementiert werden, das flexibel in verschiedenen Kontexten eingesetzt werden kann. Dies erleichtert nicht nur die Pflege der API, sondern reduziert auch Inkonsistenzen bei der Datenverarbeitung. Standardisierte Typen nutzen: Um eine konsistente und interoperable API zu gewährleisten, sollten standardisierte Datentypen verwendet werden. Beispielsweise sind UUIDs (Universally Unique Identifiers) ideal für eindeutige Identifikatoren, da sie sicherstellen, dass jeder Eintrag eine einzigartige und nicht vorhersehbare ID erhält. Für Datums- und Zeitangaben sollte der ISO 8601 Standard (YYYY-MM-DDTHH:MM:SSZ) genutzt werden, da er international verständlich und kompatibel mit den meisten Programmiersprachen ist. Dies verhindert Interpretationsfehler, insbesondere in Systemen, die mit verschiedenen Zeitzonen arbeiten. Ebenso können ISO 4217 für Währungsangaben und ISO 3166-1 alpha-2 für Ländercodes verwendet werden, um Einheitlichkeit sicherzustellen. Best Practices für Authentifizierung und Autorisierung Die folgenden Empfehlungen helfen dabei, API-Endpunkte klar zu strukturieren, eine effiziente Kommunikation zu ermöglichen und eine einheitliche Nutzung sicherzustellen. OAuth 2.0 für sichere Authentifizierung nutzen: OAuth 2.0 ist ein weit verbreiteter und sicherer Standard zur Autorisierung, der eine flexible Zugriffskontrolle ermöglicht. Es unterstützt verschiedene Grant-Typen, darunter den Authorization Code Flow für Webanwendungen und den Client Credentials Flow für serverseitige Anwendungen. Durch die Verwendung von OAuth 2.0 können APIs sicherstellen, dass nur autorisierte Clients Zugriff auf geschützte Ressourcen erhalten. Ein häufig eingesetztes Erweiterungsprotokoll ist OpenID Connect (OIDC), das eine Identitätsüberprüfung mit standardisierten Benutzerinformationen ermöglicht.. JWTs zur Vermeidung von serverseitigen Sitzungen einsetzen: JSON Web Tokens (JWTs) ermöglichen eine sichere und effiziente Authentifizierung ohne die Notwendigkeit serverseitiger Sitzungen. Ein JWT besteht aus drei Teilen: Header, Payload und Signature, die zusammen eine verschlüsselte und signierte Methode zur Überprüfung der Identität eines Nutzers bieten. JWTs sind besonders nützlich für skalierbare Anwendungen, da sie als stateless Tokens fungieren und den Overhead eines zentralen Session-Managements reduzieren. Sie sollten jedoch stets mit kurzen Ablaufzeiten (exp-Claim) versehen und sicher gespeichert werden, z. B. in HTTP-Only-Cookies, um Angriffe durch Token-Diebstahl zu vermeiden. Tokens niemals in URLs übergeben, sondern in den Authorization-Header setzen: Die Übermittlung von Tokens in URLs birgt erhebliche Sicherheitsrisiken, da URLs in Browser-Historien, Server-Logs und Referrer-Headern gespeichert werden können. Stattdessen sollten Tokens immer sicher im Authorization-Header übergeben werden: Authorization: Bearer <token> Diese Methode stellt sicher, dass Tokens nicht ungewollt offengelegt oder von Angreifern abgefangen werden. Zudem sollte die API so konfiguriert werden, dass sie nur über gesicherte HTTPS-Verbindungen kommuniziert, um Man-in-the-Middle-Angriffe zu verhindern. Fazit Diese API-Definitionen spielen eine entscheidende Rolle in der modernen Softwareentwicklung. Sie ermöglichen nicht nur eine konsistente Dokumentation und Entwicklung, sondern auch eine nahtlose Integration in verschiedene Tools und Frameworks. Die Wahl des richtigen Standards hängt von den spezifischen Anforderungen des jeweiligen Projekts ab.

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OpenAPI-Spezifikation (OAS)

Die inzwischen hohe Vernetzung und Digitalisierung in der Wirtschaft, Industrie, Verwaltung und im privaten Umfeld erfordert auch immer hochwertigere Dienste und Anforderungen an die Softwarestrukturen. Datenbasierte Ökosysteme und Plattformen verwenden inzwischen komplexe und leistungsstarke API-Schnittstellen, um die Geschäftsanforderungen umsetzen zu können. Offenen Schnittstellen für die vielseitige Anwendbarkeit der Daten und Informationen stellen hier eine zentrale Schlüsselposition dar. Je komplexer eine Schnittstelle ausgelegt werden muss, umso wichtiger ist hier eine möglichst offene und definierte Struktur. Diese wird dann mit einer entsprechenden Beschreibungssprache dokumentiert und belegt. Mit Open-API steht den Entwicklern eine moderne und leistungsfähige API-Beschreibungssprache für Ihre Projekte zur Verfügung. Basierend auf den bereits sehr erfolgreich im Markt etablierten Open-Source Tools von Swagger hat sich bereits 2015 unter der Federführung der Linux-Fundation aus der Open-API Initiative das neue Projekt Open-API gegründet. Zu dieser Initiative gehören derzeit 26 aktive Mitglieder, in der nicht wenige Big-Player mit von der Partie sind. Hier finden sich dann renommierte Unternehmen wie Microsoft, Google, SAP, Paypal, Adobe, Smartbear oder MuleSoft wieder. Dies sorgt für eine umfassende Kompatibilität und Struktur bei den bereitgestellten und veröffentlichten Diensten. Seit nun mehr 2017 steht die Version 3 zur Projektierung und Umsetzung von leistungsstarken APIs zur Verfügung. Einer der größten Vorteile von Open-API ist die umfassende Sprachenunterstützung für Java, JScript, .Net, Ruby, Scala oder auch Gitlab. Diese basieren allesamt auf den Formaten von JSON oder auch YAML 1.2 und stellen damit eine sehr hohe Kompatibilität zur Verfügung. Weitere Neuerungen finden sich in der endlich angepassten und erweiterten Unterstützung des JSON-Schemas. Zudem fanden Neuerungen und Neustrukturierungen in den Bereichen Sicherheit und Hosts Einzug. Besonders komfortabel wurde die Wiederverwendung von Komponenten gelöst. In einem eigenen Bereich können nun HTTP-Header, Requests, Responses, Parameter, Callbacks, Links, Objektschemata und Beispiele abgelegt werden. Die Kernelemente von Open API Bereits während der Planung eines API sollen die Anforderungen klar definiert werden. Hier gilt es im besonderen Maße auf die Kernelemente der Funktionalität und späteren Dokumentation einzugehen. Jeder Anwender einer API muss auf die Informationen der verwendeten Parameter, Endpunkte, Rückgabewerte und Sicherheitsfaktoren zugreifen können. Nur so ist eine optimale und effiziente Nutzung der Schnittstelle möglich. Es existieren verschiedene Gruppen von Kernangaben in der Open API, auf die wir im Folgenden detaillierter eingehen werden. Dokumentation Um die einzelnen Bestandteile der API klar abbilden zu können, werden in der Regel auch externe Dokumente zur Erläuterung der API-Funktionen, Parameter, Endpunkte oder Angaben zur Webseite wie Nutzungsbedingungen etc. zur Verfügung gestellt. In dem Bereich Docs können entsprechende Verweise auf diese Dokumente und Schemata eingefügt werden. Das folgende Beispiel zeigt das zu verwendende Format: externalDocs: description: Learn more about user operations provided by this API. url: http://api.api-portal.io/docs/user-operations/ Hinter dem Parameter description: wird eine kurze Beschreibung der Dokumentinhalte eingefügt. Mit dem Parameter url: wird dann auch der Link auf die Dokument-Ressource zur Verfügung gestellt. Details Innerhalb der Sektion Details werden sämtliche Basisinformationen zur API zur Verfügung gestellt. Diese Informationen sind auch API-weit gültig. Dieser Bereich verfügt über wichtige Parameter, die grundsätzlich eingetragen werden sollten. Der folgende Quelltextauszug beschreibt die einzelnen Werte im benötigten Format: info: title: Sample API description: Optional multiline or single-line description in [CommonMark](http://commonmark.org/help/) or HTML. version: 0.1.9 servers: - url: http://api.api-portal.io/v1 description: Optional server description, e.g. Main (production) server - url: http://staging.api-portal.io/v2 description: Optional server description, e.g. Internal staging server for testing Der erste Abschnitt info: beschreibt die Funktion der API mit kurzen Worten. Der Parameter title: nennt einen frei wählbaren Titel für die API, der zweite Parameter description: nennt die Kernfunktion dieser API und darf auch externe Links zu einer Referenzquelle beinhalten. Der Abschnitt version: spricht für sich und bildet die aktuell verwendete API-Version ab. Diese Information ist bei unterschiedlichen Revisionen einer API besonders wertvoll. Im Abschnitt servers: wird nun der aktive Host dieser API aufgeführt. Im Parameter url: wird jeder verwendete Basispfad einzeln und detailliert aufgeführt. Mit dem Parameter description: folgt eine jeweils kurze Beschreibung des Pfades. Security Mit dem Abschnitt Security werden alle in der API verwendeten und zugelassenen Authentifizierungsmethoden beschrieben. Zu jedem Eintrag existieren verschiedene Parameter, die auf die Verwendung des Schemas verweisen. Der folgende Quelltextauszug zeigt exemplarisch die korrekte Verwendung: components: securitySchemes: BasicAuth: type: http scheme: basic BearerAuth: type: http scheme: bearer ApiKeyAuth: type: apiKey in: header name: X-API-Key OpenID: type: openIdConnect openIdConnectUrl: https://example.com/.well-known/openid-configuration OAuth2: type: oauth2 flows: authorizationCode: authorizationUrl: https://example.com/oauth/authorize tokenUrl: https://example.com/oauth/token scopes: read: Grants read access write: Grants write access admin: Grants access to admin operations Neben Basic- und Bearer-Auth können auch weitere Schemas angegeben werden. Bei OAuth2 werden mehrere Angaben zu den URLs und den Gültigkeitsbereichen (scopes) vergeben. Hier kann dann gezielt die Zugriffsebene benannt werden. Sobald die Security-Regel im Root eingetragen wird, hat sie für die gesamte API entsprechende Gültigkeit. Hier ein mögliches Szenario, bei dem das Security-Schema OAuth2 nur Schreib- und Lesezugriffe erlaubt: security: - ApiKeyAuth: [] - OAuth2: - read - write Weiterhin unterscheidet man auch die möglichen Authentifizierungsmethoden bezüglich der einzelnen Ressourcen-Operationen wie Lesen und Schreiben. Im folgenden Beispiel wird speziell für den Lesezugriff auf Rechnungsinformationen die Methode OAuth2 mit Adminrechten definiert: paths: /billing_info: get: summary: Gets the account billing info security: - OAuth2: [admin] # Use OAuth with a different scope responses: '200': description: OK Ressources In der Regel verwendet ein API über unterschiedlichste Ressourcen wie Dateien, Formulare oder andere Informationen. Um an diese Daten zu kommen, sind im http-Protokoll auch verschiedene Anfrage- und Zugriffsmethoden definiert. Damit wird beispielsweise einem Browser signalisiert, wie er mit der Anfrage umzugehen hat. Grundsätzlich sind hier 4 Standard-Anfragemethoden vorgesehen, die auf Ressourcen angewendet werden können. Im Folgenden stellen wir diese nebst einer einfachen Beispiel-Parametrisierung vor: GET - Mit dieser HTTP-Methode kann eine Ressource eingelesen werden. Zu beachten ist, dass eine GET-Methode keine Bestandsdaten am Server verändern darf. Um einen bestimmten Eintrag über den Identifier zu finden und auszulesen, setzen Sie die folgende Abfragemethode ein: GET /user/{userID} POST – Die POST-Methode wird in der Regel dazu verwendet, eine neue Ressource zu erstellen, deren URI dem System noch nicht bekannt ist. Dies ist die Standard-Methode zum Anfügen einer neuen Ressource: POST /user 2 PUT – Mit dieser Methode wird das Bearbeiten bzw. Ändern einer bereits bestehenden und bekannten Ressource durchgeführt. Diese Methode wird vor allem für Updates von Daten angewendet: PUT /user 2 DELETE – Um eine bekannte und vorhandene Ressource zu löschen, wird die DELETE-Methode mit dem Identifier verwendet. Beachten Sie hierbei die Ressourcen-Rechte, ob der Methodenaufruf mit den Userrechten überhaupt durchgeführt werden kann: DELETE /user/{userID} Für jede einzelne Ressource werden die entsprechenden Methodenparameter detailliert angegeben. Der folgende Quelltext zeigt exemplarisch die Suche nach einem Benutzerdatensatz an. Als Rückgabewerte werden der Statuscode 200 für die erfolgreiche Abfrage und die Codes 400 bzw. 404 für Fehlermeldungen definiert: paths: /user/{userId}: get: summary: Returns a user by ID. parameters: - name: userId in: path required: true description: The ID of the user to return. schema: type: integer format: int64 minimum: 1 responses: '200': description: A user object. content: application/json: schema: type: object properties: id: type: integer format: int64 example: 4 name: type: string example: Jessica Smith '400': description: The specified user ID is invalid (not a number). '404': description: A user with the specified ID was not found. default: description: Unexpected error Types In den Typendefinitionen der API werden alle verwendeten Geschäftsobjekte detailliert mit ID und den Eigenschaften nebst Wertebereichen beschrieben. Dabei werden auch beschreibende Kategorien verwendet, um die Objekt besser klassifizieren zu können. Im folgenden Beispiel erzeugen Sie ein wiederverwendbares Objekt im Component-Container mit allen relevanten Eigenschaften, Datentypen und Scopes: components: schemas: Category: type: object properties: id: type: integer format: int64 name: type: string Errors Zu jedem API-Request sollten auch ein oder mehrere Statusmeldungen definiert werden. Dies gilt insbesondere für auftretende Fehler. Je genauer Sie jeden API-Aufruf mit Error-Codes ausstatten, umso einfacher wird das Handling der Schnittstelle ausfallen. Unter dem Parameter responses definieren Sie alle Fehlercodes die zurückgegeben werden können. Dokumentieren Sie mit dem Parameter description: auch die Art der Fehlermeldung als Hinweis auf die Quelle. Vor- und Nachteile von Open API Mit der neuen Version 3 der Open API sind viele Fehler bereinigt worden und auch längst fällige Neuerungen dazugekommen. Die große Community und die breite Anwendung durch die Swagger-Tools werden eine schnelle Standardisierung beflügeln. Auch die Teilnahme vieler Big-Player und der nicht vorhandene Vendor-Lock sorgen für mächtig Vorschub. Viele namhafte Frameworks setzen inzwischen auch auf eine breite Open API Unterstützung. Vor allem die breite Neustrukturierung in der Userverwaltung und im Header-Bereich erleichtern den Umgang enorm. Ein weiterer klarer Vorteil sind die nun wiederverwendbaren Objekte über eine eigene Sektion. Doch dort wo Licht, ist meist auch Schatten zu finden. Derzeit sind nur wenige Tools und Entwicklungsumgebungen speziell auf Open API ausgerichtet. Auch die Wiederverwendung von Code-Snippets ist noch nicht vorhanden und es bestehen gewisse Inkompatibilitäten zwischen den Versionen. Diese Unzulänglichkeiten werden aber sicherlich in absehbarer Zeit ausgeräumt. Fazit Die Auszeichnungssprache Open API hat sehr viele Vorteile und damit auch Gemeinsamkeiten mit RAML. Durch die relativ gute Auswahl an Code-Generatoren und den vielen Tools im Ökosystem werden viele Projektleiter jedoch Open API den Vorzug geben. Wer großen Wert auf umfangreiche Sprachenunterstützung legt, ist hier genau richtig. Mittelfristig wird Open API wohl zum neuen Standard in der API-Dokumentation heranwachsen, was die eh schon große Community sicherlich begrüßen wird.

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