API einfach erklärt
Eine API verbindet Programme miteinander und sorgt dafür, dass sie Daten austauschen können.
Viele digitale Dienste würden ohne solche Schnittstellen nicht funktionieren. Wenn eine Wetter App aktuelle Temperaturen anzeigt, ruft sie die Daten oft über eine API ab. Auch Online Shops, Navigationsdienste, Bezahlsysteme und soziale Netzwerke nutzen solche Verbindungen.
Für Nutzer bleibt dieser Vorgang meist unsichtbar. Im Hintergrund sendet ein Programm eine Anfrage. Ein anderes System verarbeitet sie und liefert eine passende Antwort zurück. Die API legt fest, welche Anfragen erlaubt sind, wie sie aufgebaut sein müssen und welche Daten zurückgegeben werden.
API ist die Abkürzung für Application Programming Interface. Auf Deutsch bedeutet das Programmierschnittstelle. Der Begriff klingt technisch. Das Grundprinzip ist jedoch leicht zu verstehen.
Was ist eine API?
Eine API ist eine festgelegte Schnittstelle zwischen zwei Programmen oder Systemen. Sie ermöglicht es einer Anwendung, bestimmte Daten oder Funktionen einer anderen Anwendung zu nutzen.
Dabei muss das anfragende Programm nicht wissen, wie das andere System intern aufgebaut ist. Es muss nur die Regeln der Schnittstelle kennen. Diese Regeln beschreiben zum Beispiel:
- welche Daten abgefragt werden können
- welche Angaben bei einer Anfrage nötig sind
- in welchem Format die Antwort geliefert wird
- welche Zugriffsrechte gelten
- wie Fehler gemeldet werden
Eine API ist daher keine vollständige Anwendung. Sie ist ein klar geregelter Zugang zu bestimmten Teilen einer Anwendung.
API einfach erklärt mit einem Beispiel
Eine API lässt sich mit einem Restaurant vergleichen.
Der Gast sitzt am Tisch und bestellt ein Gericht. Die Küche bereitet das Essen zu. Der Gast geht aber nicht selbst in die Küche. Er spricht mit dem Kellner.
In diesem Vergleich ist der Gast die Anwendung, die etwas benötigt. Die Küche ist das fremde System. Der Kellner übernimmt die Rolle der API.
Der Gast gibt eine Bestellung auf. Der Kellner nimmt sie entgegen und bringt sie in die Küche. Danach liefert er das Ergebnis zurück.
Die Speisekarte zeigt, was bestellt werden kann. Sie entspricht der Dokumentation einer API. Dort steht, welche Funktionen verfügbar sind und welche Angaben nötig sind.
Der Vergleich ist nicht in jedem Detail perfekt. Er zeigt aber das Grundprinzip: Eine API nimmt eine Anfrage entgegen, leitet sie an ein System weiter und liefert die Antwort zurück.
Wie funktioniert eine API?
Bei der Nutzung einer API laufen meist mehrere Schritte nacheinander ab.
- Eine Anwendung benötigt Daten oder möchte eine Funktion auslösen.
- Sie sendet eine Anfrage an eine festgelegte Adresse.
- Die API prüft die Anfrage.
- Das Zielsystem verarbeitet den Auftrag.
- Die API sendet eine Antwort zurück.
- Die anfragende Anwendung verarbeitet das Ergebnis.
Eine Wetter App kann zum Beispiel die Temperatur für München anfordern. Die Anfrage enthält den Ort und möglicherweise weitere Angaben. Der Wetterdienst sucht die passenden Daten und sendet sie zurück. Die App zeigt sie anschließend auf dem Bildschirm an.
Der Nutzer sieht nur die fertige Temperatur. Die Kommunikation zwischen App und Wetterdienst läuft im Hintergrund.
Anfrage und Antwort
Die Kommunikation mit einer API besteht aus einer Anfrage und einer Antwort.
Die Anfrage wird auch Request genannt. Sie enthält Informationen darüber, was die Anwendung benötigt. Dazu können eine Adresse, Parameter, Zugangsdaten und weitere Angaben gehören.
Die Antwort wird Response genannt. Sie enthält das Ergebnis der Anfrage. Das kann ein Datensatz, eine Bestätigung oder eine Fehlermeldung sein.
Ein einfaches Beispiel ist die Suche nach einer Postleitzahl. Die Anwendung sendet einen Ort an die API. Die API liefert die passende Postleitzahl zurück.
Nicht jede Anfrage ist erfolgreich. Fehlen wichtige Angaben oder besitzt die Anwendung keine Berechtigung, sendet die API eine Fehlermeldung. Gute Fehlermeldungen helfen Entwicklern dabei, das Problem schnell zu finden.
Welche Datenformate nutzen APIs?
APIs übertragen Daten in festgelegten Formaten. Dadurch können verschiedene Programme die Informationen richtig lesen.
Ein häufig verwendetes Format ist JSON. Es stellt Daten als übersichtliche Paare aus Namen und Werten dar. JSON ist kompakt und lässt sich von vielen Programmiersprachen leicht verarbeiten.
Ein weiteres Format ist XML. Es wird seit vielen Jahren eingesetzt und kommt noch immer in zahlreichen Unternehmenssystemen vor. XML ist meist ausführlicher als JSON.
Welches Format genutzt wird, hängt von der API und ihrem Einsatzzweck ab. Entscheidend ist, dass beide Seiten dieselbe Struktur verstehen.
Wichtige Arten von APIs
APIs lassen sich nach ihrem Einsatzbereich und ihrer technischen Gestaltung unterscheiden.
Web API: Eine Web API ist über ein Netzwerk erreichbar. Meist wird sie über das Internet genutzt. Viele Apps und Webseiten greifen auf solche Schnittstellen zu.
Bibliotheks API: Eine Programmbibliothek stellt Funktionen bereit, die Entwickler direkt in einer Anwendung verwenden können.
Betriebssystem API: Ein Betriebssystem bietet Schnittstellen für Funktionen wie Dateien, Fenster, Kamera oder Drucker.
Datenbank API: Sie ermöglicht den Zugriff auf Datenbanken. Programme können damit Daten lesen, speichern, ändern oder löschen.
Interne API: Sie wird nur innerhalb eines Unternehmens oder Systems genutzt.
Öffentliche API: Sie steht externen Entwicklern zur Verfügung. Der Zugang kann kostenlos oder kostenpflichtig sein.
Partner API: Sie ist nur für ausgewählte Geschäftspartner zugänglich.
Was ist eine REST API?
REST ist ein verbreitetes Prinzip für den Aufbau von Web APIs. REST steht für Representational State Transfer.
Eine REST API arbeitet meist mit klaren Adressen und bekannten Befehlen. Über diese Befehle können Daten abgerufen, angelegt, geändert oder gelöscht werden.
Typische Vorgänge sind:
- Daten lesen
- neue Daten anlegen
- vorhandene Daten ändern
- Daten löschen
REST APIs sind beliebt, weil sie vergleichsweise einfach aufgebaut sind. Sie lassen sich gut mit Webseiten, Apps und anderen Internetdiensten verbinden.
REST ist jedoch kein einzelnes Programm und kein festes Datenformat. Es ist ein Stil für die Gestaltung von Schnittstellen.
REST und SOAP sind zwei unterschiedliche Ansätze für die Kommunikation zwischen Systemen.
| Merkmal | REST | SOAP |
|---|---|---|
| Aufbau | Flexibel und meist einfach | Stark festgelegt |
| Datenformat | Oft JSON, auch andere Formate möglich | In der Regel XML |
| Einsatz | Webseiten, Apps und moderne Dienste | Unternehmen, Behörden und ältere Systeme |
| Umfang | Meist schlank | Oft umfangreicher |
| Regeln | Weniger streng | Strenge Standards |
REST eignet sich häufig für moderne Anwendungen. SOAP kann sinnvoll sein, wenn sehr feste Abläufe und umfangreiche Sicherheitsregeln benötigt werden.
Keine der beiden Lösungen ist grundsätzlich besser. Die passende Wahl hängt vom Zweck der Anwendung ab.
Was ist ein API Schlüssel?
Ein API Schlüssel ist eine Zeichenfolge, mit der sich eine Anwendung bei einer API ausweist. Er wird oft API Key genannt.
Der Schlüssel zeigt dem Anbieter, wer die Schnittstelle nutzt. Dadurch kann er Zugriffe zählen, begrenzen oder bestimmten Kunden zuordnen.
Ein API Schlüssel ist mit einem Zugangscode vergleichbar. Er sollte nicht öffentlich sichtbar sein. Gelangt er in falsche Hände, können Unbefugte die Schnittstelle unter fremdem Namen nutzen.
Ein Schlüssel allein bietet nicht immer ausreichenden Schutz. Bei sensiblen Daten kommen daher weitere Verfahren zum Einsatz. Dazu gehören Anmeldungen, zeitlich begrenzte Zugriffsdaten und genaue Berechtigungen.
Wo begegnen uns APIs im Alltag?
APIs sind Teil vieler Dienste, die Menschen täglich nutzen.
- Eine Reise App zeigt Flugzeiten verschiedener Anbieter.
- Ein Online Shop bindet einen Zahlungsdienst ein.
- Eine Webseite zeigt eine Karte mit einem Standort.
- Eine Banking App ruft Kontodaten ab.
- Eine Liefer App berechnet eine Route.
- Ein Kalender übernimmt Termine aus einem anderen Dienst.
- Eine Fitness App verbindet sich mit einer Smartwatch.
- Ein Vergleichsportal sammelt Preise verschiedener Anbieter.
In all diesen Fällen tauschen unterschiedliche Systeme Informationen aus. Die API schafft dafür eine geregelte Verbindung.
Warum sind APIs wichtig?
APIs sparen Zeit und vermeiden doppelte Arbeit. Entwickler müssen eine vorhandene Funktion nicht selbst neu bauen. Sie können auf einen bestehenden Dienst zugreifen.
Ein Online Shop muss zum Beispiel kein eigenes Kartensystem entwickeln. Er kann eine Karten API einbinden. Auch Zahlungen, Übersetzungen, Wetterdaten oder Adressprüfungen lassen sich auf diese Weise integrieren.
APIs machen Systeme außerdem flexibler. Einzelne Dienste können ausgetauscht oder erweitert werden, ohne dass die gesamte Anwendung neu entwickelt werden muss.
Für Unternehmen entstehen dadurch neue Geschäftsmodelle. Ein Anbieter kann seine Daten oder Funktionen anderen Firmen zur Verfügung stellen. Der Zugriff kann kostenlos, begrenzt oder kostenpflichtig sein.
Vorteile von APIs
- Schnellere Entwicklung: Vorhandene Funktionen können direkt genutzt werden.
- Weniger Aufwand: Nicht jedes Unternehmen muss alle Dienste selbst betreiben.
- Automatischer Datenaustausch: Systeme können ohne manuelle Eingaben zusammenarbeiten.
- Klare Regeln: Die Schnittstelle legt fest, wie Daten übertragen werden.
- Erweiterbarkeit: Neue Dienste lassen sich leichter anbinden.
- Wiederverwendung: Dieselbe Schnittstelle kann von mehreren Anwendungen genutzt werden.
- Neue Angebote: Unternehmen können eigene Daten und Funktionen als Dienst anbieten.
Nachteile und Risiken von APIs
APIs bringen viele Vorteile. Sie können aber auch Probleme verursachen.
- Abhängigkeit: Fällt ein externer Dienst aus, kann auch die eigene Anwendung betroffen sein.
- Änderungen: Wird eine API verändert, müssen angebundene Programme angepasst werden.
- Kosten: Manche Anbieter berechnen Gebühren nach Zahl der Anfragen.
- Datenschutz: Übertragene Daten können personenbezogene Informationen enthalten.
- Sicherheit: Eine schlecht geschützte Schnittstelle kann missbraucht werden.
- Begrenzungen: Anbieter können Zugriffe drosseln oder bestimmte Funktionen sperren.
Vor der Nutzung einer API sollte daher geprüft werden, welche Daten übertragen werden, wie zuverlässig der Dienst ist und welche Kosten entstehen können.
Eine Benutzeroberfläche richtet sich an Menschen. Dazu gehören Schaltflächen, Menüs, Formulare und andere sichtbare Elemente.
Eine API richtet sich an Programme. Sie überträgt Daten und Befehle in einer festgelegten Form.
| Merkmal | Benutzeroberfläche | API |
|---|---|---|
| Nutzer | Menschen | Programme |
| Bedienung | Klicks und Eingaben | Technische Anfragen |
| Darstellung | Sichtbare Oberfläche | Meist unsichtbar |
| Zweck | Direkte Nutzung | Verbindung von Systemen |
Beide Zugänge können dieselben Funktionen nutzen. Ein Mensch bucht eine Reise über eine Webseite. Eine andere Anwendung kann denselben Dienst über eine API ansprechen.
Eine API beschreibt, wie ein Programm auf bestimmte Funktionen oder Daten zugreifen kann.
Ein SDK ist ein vollständiger Werkzeugkasten für Entwickler. SDK steht für Software Development Kit. Es kann Bibliotheken, Beispiele, Anleitungen und Hilfsprogramme enthalten.
Ein SDK kann eine API leichter nutzbar machen. Es nimmt Entwicklern Arbeit ab und stellt fertige Bausteine bereit.
Die API ist also die Schnittstelle. Das SDK ist ein Paket mit Werkzeugen, das bei der Nutzung dieser Schnittstelle hilft.
Eine Datenbank speichert Informationen. Eine API regelt den Zugriff auf Daten oder Funktionen.
Eine Anwendung kann über eine API Daten aus einer Datenbank anfordern. Sie erhält aber nicht automatisch direkten Zugang zur gesamten Datenbank.
Die API kann prüfen, welche Informationen sichtbar sind. Sie kann Daten filtern, Zugriffe begrenzen und Regeln durchsetzen.
Damit ist die API eine kontrollierte Eingangstür. Die Datenbank ist der Ort, an dem die Informationen gespeichert werden.
Was steht in einer API Dokumentation?
Eine API Dokumentation erklärt, wie die Schnittstelle genutzt wird. Sie ist vor allem für Entwickler bestimmt.
Eine gute Dokumentation enthält:
- eine Übersicht über die verfügbaren Funktionen
- die Adressen für einzelne Anfragen
- erforderliche und freiwillige Angaben
- Beispiele für Anfragen
- Beispiele für Antworten
- Hinweise zur Anmeldung
- Fehlercodes und deren Bedeutung
- Grenzen für die Zahl der Anfragen
Ohne verständliche Dokumentation ist selbst eine technisch gute API schwer nutzbar.
Was sind Endpunkte?
Ein Endpunkt ist eine bestimmte Adresse innerhalb einer API. Über diese Adresse wird eine festgelegte Funktion aufgerufen.
Eine Wetter API kann zum Beispiel verschiedene Endpunkte anbieten. Einer liefert die aktuelle Temperatur. Ein anderer liefert eine Vorhersage. Ein weiterer stellt Warnungen bereit.
Jeder Endpunkt hat einen klaren Zweck. Die Dokumentation erklärt, welche Angaben nötig sind und welche Antwort zurückkommt.
Was bedeutet eine Begrenzung der Anfragen?
Viele APIs begrenzen, wie oft sie innerhalb eines bestimmten Zeitraums aufgerufen werden dürfen. Diese Regel wird oft Rate Limit genannt.
Ein Anbieter kann zum Beispiel hundert Anfragen pro Minute erlauben. Wird die Grenze überschritten, lehnt die API weitere Aufrufe vorübergehend ab.
Solche Begrenzungen schützen Systeme vor Überlastung. Sie helfen auch dabei, eine faire Nutzung sicherzustellen. Bei kostenpflichtigen Angeboten hängt die erlaubte Zahl der Anfragen häufig vom gewählten Tarif ab.
Wie werden APIs geschützt?
APIs können Zugang zu wichtigen Daten und Funktionen bieten. Deshalb müssen sie geschützt werden.
Zu den üblichen Schutzmaßnahmen gehören:
- verschlüsselte Verbindungen
- API Schlüssel
- Anmeldung mit Nutzerkonten
- zeitlich begrenzte Zugriffsdaten
- genaue Berechtigungen
- Begrenzungen für Anfragen
- Prüfung ungewöhnlicher Zugriffe
Eine sichere API gibt nur die Daten frei, die für eine Aufgabe nötig sind. Sie prüft jede Anfrage und protokolliert verdächtige Vorgänge.
Auch Entwickler tragen Verantwortung. Zugangsdaten sollten nicht im öffentlich sichtbaren Quelltext gespeichert werden.
Beispiel: Eine Wetter App nutzt eine API
Eine Wetter App besitzt nicht automatisch eigene Messstationen. Sie kann Daten von einem Wetterdienst beziehen.
Der Ablauf sieht vereinfacht so aus:
- Der Nutzer öffnet die App.
- Die App erkennt den gewünschten Ort.
- Sie sendet eine Anfrage an die Wetter API.
- Der Wetterdienst sucht die aktuellen Daten.
- Die API liefert Temperatur, Wind und Wetterlage zurück.
- Die App bereitet die Daten sichtbar auf.
Die API liefert in diesem Fall meist keine fertige Wetterkarte. Sie liefert strukturierte Daten. Die App entscheidet, wie diese Informationen dargestellt werden.
Beispiel: Eine Zahlung im Online Shop
Auch bei einer Online Zahlung arbeiten oft mehrere Systeme zusammen.
Der Shop übermittelt die nötigen Angaben über eine API an einen Zahlungsdienst. Der Dienst prüft die Zahlung und sendet das Ergebnis zurück.
Der Shop erhält zum Beispiel die Information, dass die Zahlung erfolgreich war oder abgelehnt wurde. Er muss dafür kein eigenes Bankensystem entwickeln.
Sensible Daten sollten dabei nur in dem Umfang übertragen werden, der für den Vorgang nötig ist.
Typische Missverständnisse
Eine API ist kein eigenes Programm. Sie ist ein Zugang zu Funktionen oder Daten eines Systems.
Eine API ist nicht automatisch öffentlich. Viele Schnittstellen sind nur intern oder für ausgewählte Partner verfügbar.
Eine API speichert nicht zwingend Daten. Sie kann Daten weitergeben, die an anderer Stelle gespeichert sind.
Eine API ist nicht immer kostenlos. Manche Anbieter verlangen Gebühren oder begrenzen die Nutzung.
Eine API macht Daten nicht automatisch sicher. Schutz entsteht erst durch Verschlüsselung, Anmeldung und klare Berechtigungen.
Merksatz
Eine API ist eine geregelte Verbindung, über die Programme Daten austauschen und Funktionen anderer Systeme nutzen.
Wussten Sie schon?
Viele bekannte digitale Dienste bestehen aus mehreren kleinen Systemen. Diese Systeme kommunizieren über APIs miteinander. Eine einzige App kann dadurch gleichzeitig Karten, Zahlungen, Nachrichten und Wetterdaten verschiedener Anbieter nutzen.
API kurz zusammengefasst
- API bedeutet Application Programming Interface.
- Auf Deutsch heißt der Begriff Programmierschnittstelle.
- Eine API verbindet Programme und Systeme.
- Sie nimmt Anfragen entgegen und liefert Antworten zurück.
- APIs werden in Apps, Webseiten, Betriebssystemen und Unternehmenssoftware eingesetzt.
- REST ist ein verbreiteter Stil für Web APIs.
- API Schlüssel und weitere Verfahren schützen den Zugriff.
- APIs sparen Entwicklungszeit und erleichtern den automatischen Datenaustausch.
Häufig gestellte Fragen zu API
Was bedeutet API auf Deutsch?
API bedeutet Application Programming Interface. Auf Deutsch wird der Begriff meist mit Programmierschnittstelle übersetzt.
Was ist eine API einfach erklärt?
Eine API ist eine geregelte Verbindung zwischen Programmen. Über diese Verbindung kann ein Programm Daten oder Funktionen eines anderen Systems nutzen.
Wofür wird eine API verwendet?
APIs werden genutzt, um Programme zu verbinden, Daten automatisch auszutauschen und vorhandene Funktionen in andere Anwendungen einzubauen.
Was ist ein Beispiel für eine API?
Eine Wetter App kann über eine API aktuelle Wetterdaten von einem Wetterdienst abrufen. Die App zeigt diese Daten anschließend für den Nutzer an.
Was ist eine REST API?
Eine REST API ist eine Web API, die nach bestimmten Gestaltungsprinzipien aufgebaut ist. Sie nutzt meist klare Adressen und bekannte Befehle für den Zugriff auf Daten.
Ist eine API eine Datenbank?
Nein. Eine Datenbank speichert Informationen. Eine API regelt den Zugriff auf Daten oder Funktionen eines Systems.
Was ist ein API Schlüssel?
Ein API Schlüssel ist eine Zeichenfolge, mit der sich eine Anwendung bei einer API ausweist. Der Anbieter kann damit Zugriffe zuordnen und begrenzen.
Sind APIs kostenlos?
Manche APIs sind kostenlos. Andere verlangen Gebühren oder bieten nur eine begrenzte Zahl kostenloser Anfragen an.
Kann jeder eine API nutzen?
Das hängt von der Schnittstelle ab. Öffentliche APIs stehen vielen Entwicklern offen. Interne oder private APIs sind nur für bestimmte Nutzer verfügbar.
Welche Datenformate nutzen APIs?
Viele APIs nutzen JSON. Auch XML und andere Formate kommen vor. Das verwendete Format wird in der Dokumentation beschrieben.
Was ist der Unterschied zwischen API und Benutzeroberfläche?
Eine Benutzeroberfläche ist für Menschen gedacht. Eine API ist für die Kommunikation zwischen Programmen bestimmt.
Was ist der Unterschied zwischen API und SDK?
Eine API ist die Schnittstelle. Ein SDK ist ein Werkzeugpaket, das Entwicklern bei der Erstellung einer Anwendung und bei der Nutzung einer API hilft.
Warum brauchen APIs eine Dokumentation?
Die Dokumentation erklärt, welche Funktionen verfügbar sind, wie Anfragen aufgebaut werden und welche Antworten oder Fehler auftreten können.
Sind APIs sicher?
APIs können sicher betrieben werden, wenn Zugriffe geschützt, Verbindungen verschlüsselt und Berechtigungen sorgfältig vergeben werden. Eine schlecht geschützte API kann jedoch ein Risiko darstellen.
Was passiert, wenn eine API ausfällt?
Dann können angebundene Funktionen vorübergehend nicht verfügbar sein. Gute Anwendungen erkennen solche Ausfälle und zeigen eine verständliche Meldung oder nutzen eine Ersatzlösung.