API là gì? Thành phần, Phân loại & Cách hoạt động của API

API là gì?

API, viết tắt của Application Programming Interface, là một giao diện cho phép các ứng dụng khác nhau giao tiếp và trao đổi dữ liệu với nhau. Nói một cách đơn giản, API như một cầu nối giữa các phần mềm, tạo điều kiện để chúng làm việc cùng nhau một cách hiệu quả.

Việc sử dụng API đã tăng vọt trong thập kỷ qua, đó là lý do tại sao nhiều ứng dụng web phổ biến nhất hiện nay sẽ vô dụng nếu không có API. Có ba yếu tố quan trọng liên quan đến API:

• Thủ tục 

Còn gọi là quy trình, thủ tục là các nhiệm vụ hoặc chức năng cụ thể mà một chương trình thực hiện. Ví dụ, Twitter cung cấp một API tìm kiếm để các nhà phát triển truy xuất dữ liệu cho mục đích phân tích.

• Giao thức

Giao thức là định dạng được sử dụng để truyền dữ liệu giữa các ứng dụng. Tuy nhiên, điều này có thể trở nên phức tạp. Các ứng dụng có thể không dựa vào cùng một định dạng. 

• Công cụ

Hãy nghĩ về các công cụ như một tập hợp các khối xây dựng - những thành phần cần thiết để xây dựng chương trình mới.

Cách thức hoạt động của API thông qua định nghĩa

Phân tích định nghĩa API có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của loại giao diện này.

Ứng dụng (Application)

Ứng dụng bao gồm các phần mềm doanh nghiệp mà các công ty sử dụng để gửi và nhận dữ liệu tài chính, thông tin tồn kho, và đơn đặt hàng giữa nhà cung cấp, khách hàng và đối tác kinh doanh. 

Người tiêu dùng và người dùng doanh nghiệp đều dựa vào các ứng dụng di động. Theo công ty phân tích Flurry (California), người dùng dành trung bình 300 phút mỗi ngày trên các ứng dụng smartphone và máy tính bảng.

Lập trình (Programming)

Việc tạo ứng dụng phụ thuộc vào lập trình. Giao diện lập trình ứng dụng (API) là trọng tâm của các nhà phát triển. Nói cách khác, không thể tạo ra ứng dụng mới mà không có các nhà phát triển, những người viết mã để thiết kế và tạo ra phần mềm ứng dụng cùng với giao diện của nó.

Giao diện (Interface)

Giao diện là cách các phần mềm tương tác với nhau, không phải là cách người dùng tương tác với ứng dụng.

Phát triển API

Trước khi đi sâu vào cách API thực sự hoạt động, bạn cần hiểu vai trò của API trong việc phát triển ứng dụng. Để phát triển API, tất cả những người tham gia đều có cùng kỳ vọng. Các nhà phát triển phải nắm rõ những gì được mong đợi ở họ, từ thời gian hoàn thành dự án đến các chức năng cụ thể của API. 

Một phần quan trọng khác là việc xây dựng các endpoint trong API, về cơ bản là các URL thực hiện một chức năng nhất định. Các endpoint giúp nhà phát triển khác có một lộ trình rõ ràng, tránh sự nhầm lẫn và phỏng đoán, từ đó giúp quá trình phát triển API diễn ra suôn sẻ hơn.

API hoạt động như thế nào?

Đơn giản mà nói, nếu không có API, bạn sẽ không thể đặt hàng online thông qua các trang web, bạn cũng không thể khởi tạo máy chủ Linux trên Amazon Elastic Compute Cloud, hay cá nhân hóa trang chủ Google của mình với các ứng dụng trò chơi hoặc một bức ảnh ghép. 

Cách dễ nhất để hiểu API là biết rằng đó là một giao diện cho phép một ứng dụng giao tiếp với một ứng dụng khác thông qua các lệnh được lập trình viên thiết kế. Cách API hoạt động có thể được chia thành các bước cơ bản sau:

Bước 1: Gửi yêu cầu (Request)

Khi một ứng dụng (client) muốn lấy dữ liệu hoặc thực hiện một chức năng nào đó trên ứng dụng khác (server), nó gửi một yêu cầu (request) thông qua API. Ví dụ, khi bạn nhập lệnh tìm kiếm trên GrubHub để tìm nhà hàng, ứng dụng gửi yêu cầu tới máy chủ để truy xuất danh sách nhà hàng từ cơ sở dữ liệu.

Bước 2: Xử lý yêu cầu

Sau khi nhận được yêu cầu, API sẽ chuyển nó đến ứng dụng máy chủ (server) để xử lý. Máy chủ sẽ kiểm tra yêu cầu có hợp lệ không, dữ liệu yêu cầu có tồn tại không, hoặc có thể thực hiện chức năng được yêu cầu không.

Bước 3: Trả về phản hồi (Response)

Sau khi xử lý yêu cầu, máy chủ sẽ gửi phản hồi trở lại thông qua API. Phản hồi này có thể là dữ liệu được yêu cầu (ví dụ như danh sách nhà hàng) hoặc một thông báo về việc thực hiện thành công/chưa thành công của chức năng.

Bước 4: Hiển thị kết quả

Cuối cùng, API chuyển phản hồi này về ứng dụng client, và ứng dụng sẽ hiển thị kết quả cho người dùng. Ví dụ, sau khi bạn nhấn "Submit Payment" trên GrubHub, hệ thống nhận phản hồi từ PayPal rằng thanh toán đã thành công và thông tin này sẽ được hiển thị trong ứng dụng.

API hoạt động như một người trung gian giúp các hệ thống giao tiếp một cách trơn tru và hiệu quả, mà không cần người dùng can thiệp vào quá trình trao đổi dữ liệu phức tạp giữa các ứng dụng.

Tầm quan trọng của API

Chúng ta đang sống trong một thế giới ngày càng tập trung vào API. API có mặt ở khắp mọi nơi, đôi khi bạn còn không nhận ra sự hiện diện của chúng.

Forrester ước tính rằng gần 40% các doanh nghiệp tại Mỹ sẽ triển khai giải pháp để xử lý các yêu cầu quản lý ngày càng tăng liên quan đến sự phát triển mạnh mẽ của API trong doanh nghiệp.

Hiện nay, có hàng trăm API trong các lĩnh vực tài chính, nhắn tin xã hội, thanh toán, thương mại điện tử, Bitcoin và nhiều lĩnh vực khác. Đáng chú ý là trong 5 năm qua, nhóm API phát triển nhanh nhất là các API dùng để chia sẻ và phân tích dữ liệu giữa các ứng dụng - nơi mà tính năng của API quyết định giá trị thực sự của ứng dụng hoặc khiến nó không thể sử dụng được trong thực tế.

Cho dù bạn đang sử dụng một ứng dụng để đặt chuyến bay, kết nối Slack với Google Drive, hay đăng ảnh Instagram hoặc Facebook, bạn đều đang sử dụng API để truyền dữ liệu giữa các ứng dụng.

Vậy API có vị thế quan trọng như thế nào trong thời đại hiện nay?

Trong bối cảnh hiện đại của B2B, API (giao diện lập trình ứng dụng) là thành phần quan trọng trong việc tích hợp luồng dữ liệu giữa khách hàng và các hệ thống đối tác. API còn mang lại sự linh hoạt cao hơn cho các hình thức trao đổi mạnh mẽ truyền thống như chuyển tập tin quản lý (MFT) và trao đổi dữ liệu điện tử (EDI).

Nhờ tốc độ, sự linh hoạt, nhất quán và độ chính xác, các công ty ngày càng nhận ra tiềm năng của việc mở rộng và tích hợp luồng dữ liệu ứng dụng qua API, giúp quy trình kinh doanh giữa các ứng dụng trở nên mượt mà hơn khi kết hợp với các công nghệ B2B khác.

Hiện nay, API là yếu tố không thể thiếu để vận hành doanh nghiệp dựa trên dữ liệu. Chúng giúp người dùng và bộ phận CNTT khai thác phần mềm và ứng dụng nhằm tăng năng suất và cải thiện lợi nhuận. Từ các công cụ cộng tác xã hội đến các phương thức tiếp cận khách hàng sáng tạo hơn, việc tận dụng API có thể mang lại nhiều giá trị cho doanh nghiệp.

Tuy tiềm năng của API là không thể phủ nhận, nhưng hiệu quả của các công cụ này lại là một vấn đề khác.

Nền kinh tế API đôi khi còn được gọi là "kỷ nguyên kết nối" - một thuật ngữ hợp lý hơn vì nó không loại trừ các giải pháp khác. Hiệu suất của doanh nghiệp trong kỷ nguyên kết nối - thành công hay thất bại - ngày càng phụ thuộc vào cách doanh nghiệp kết nối và tích hợp dữ liệu từ các ứng dụng tốt như thế nào.

Ba thành phần đơn giản trong một API tốt

Ba thành phần đơn giản nhưng vô cùng quan trọng cấu thành nên một API tốt bao gồm:

Hỗ trợ nhiều định dạng

Các ứng dụng khác nhau sử dụng các ngôn ngữ khác nhau, bao gồm JSON, XML và CSV.

Tài liệu hướng dẫn

Tài liệu là điều không thể thiếu. Nếu không có tài liệu, không ai biết cách sử dụng API. Đây là điểm khởi đầu để API trở nên thân thiện với DevOps.

Cộng đồng

Các lập trình viên cần sự hỗ trợ từ cộng đồng. Trên thực tế, nhiều API được áp dụng rộng rãi nhất đều được hỗ trợ bởi các cộng đồng nhà phát triển mạnh mẽ.

Các loại API

Bây giờ bạn đã hiểu rõ hơn về API là gì và API được thiết kế để làm gì, đã đến lúc xem xét các loại API khác nhau. Mặc dù về bản chất, các API thực hiện các chức năng tương tự nhau, nhưng chúng cũng có thể khác nhau ở một số điểm nhỏ.

API REST

REST API, còn được gọi là RESTful API, là viết tắt của Representational State Transfer. REST API đã trở nên phổ biến trong thời gian gần đây, như một phần của Dịch vụ web. REST API được thiết kế cho các nhà phát triển để thực hiện các yêu cầu và nhận phản hồi thông qua các hàm HTTP. REST dựa trên bốn lệnh HTTP chính: GET, PUT, POST và DELETE. Ví dụ, khi bạn mở Instagram và tìm kiếm meme mới nhất, dễ thương nhất trong ngày, ứng dụng này đang sử dụng REST API.

API SOAP

SOAP là viết tắt của Simple Object Access Protocol. Trong khi REST là một kiểu kiến ​​trúc, SOAP là một giao thức được xác định theo một tiêu chuẩn. SOAP phụ thuộc vào các hệ thống và lập trình dựa trên XML, thường có dữ liệu lớn hơn và phức tạp hơn. Tuy nhiên, SOAP API cũng cung cấp mức độ bảo mật cao hơn, ví dụ phổ biến là các ứng dụng tương tác với các tổ chức tài chính.

API RPC

RPC là viết tắt của Remote Procedure Call. API RPC là dạng API đầu tiên, vì chúng được thiết kế để thực thi một khối mã trên một máy chủ khác. Khi được sử dụng qua HTTP, nó có thể trở thành Web API.

Làm thế nào để tạo API?

Cách tạo API đơn giản

Bước 1 - Xác định mục tiêu: 

Xác định rõ mục đích và dữ liệu mà API cung cấp.

Bước 2 - Chọn loại API: 

Quyết định sử dụng REST, SOAP hoặc GraphQL tùy theo nhu cầu.

Bước 3 - Thiết kế API:

• Cấu trúc URL rõ ràng.
• Sử dụng các phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE).
• Đảm bảo bảo mật qua OAuth hoặc API key.

Bước 4 - Phát triển:

Chọn ngôn ngữ và framework phù hợp (Node.js, Python, Java, v.v.) và kết nối cơ sở dữ liệu.

Bước 5 - Kiểm thử: 

Kiểm tra chức năng, bảo mật và hiệu suất.

Bước 6 - Triển khai: 

Triển khai API trên dịch vụ đám mây như AWS, Google Cloud.

Bước 7 - Bảo trì: 

Theo dõi, cập nhật API và quản lý phiên bản.

Bước 8 - Tài liệu: 

Viết tài liệu chi tiết, dễ hiểu cho người dùng tích hợp.

Làm thế nào để sử dụng API?

Để sử dụng một API, bạn cần thực hiện các bước sau:

Bước 1 - Lấy API key: 

Đăng ký với nhà cung cấp API và nhận API key (nếu cần) để xác thực.

Bước 2 - Đọc tài liệu API: 

Hiểu các endpoint, phương thức HTTP (GET, POST, PUT, DELETE), và định dạng dữ liệu (JSON, XML) mà API sử dụng.

Bước 3 - Gửi yêu cầu:

Sử dụng công cụ như Postman hoặc viết mã (bằng Python, JavaScript, v.v.) để gửi yêu cầu HTTP đến API.

Bước 4 - Xử lý phản hồi: 

Nhận và phân tích dữ liệu từ API, thường là dưới dạng JSON hoặc XML.

Bước 5 - Tích hợp vào ứng dụng: 

Sử dụng dữ liệu API trong ứng dụng của bạn để hiển thị thông tin hoặc thực hiện các chức năng tự động.

Bước 6 - Kiểm tra và bảo trì: 

Đảm bảo yêu cầu API được thực hiện đúng và cập nhật khi API thay đổi.

Sự khác biệt giữa API công khai và API riêng tư

API công khai là ví dụ phổ biến nhất khi bạn nghĩ về API là gì. Chúng bao gồm từ các ứng dụng thông thường đến những API có nhiều tính năng mà các doanh nghiệp dựa vào, như Amazon S3 hoặc Magento. Mặt khác, API riêng tư là các ứng dụng nội bộ được thiết kế cho một nhóm đối tượng và người dùng cụ thể. Việc hiểu sự khác biệt giữa hai loại này rất quan trọng, vì mỗi loại đều có lợi thế riêng trong một doanh nghiệp.

API công khai

Khi nhắc đến API công khai, từ khóa cần nhớ là "mở". API công khai được thiết kế để chia sẻ với thế giới bên ngoài. YouTube là một ví dụ phổ biến về API công khai. Các nhà phát triển bên ngoài có thể xây dựng ứng dụng để tận dụng các khả năng từ API này. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng một số công ty chỉ cung cấp quyền truy cập công khai một phần bằng cách không công bố tài liệu công khai và yêu cầu nhà phát triển gửi ứng dụng của họ để phê duyệt.

API riêng tư

API riêng tư thường được sử dụng trong doanh nghiệp để cải thiện sự hợp tác. Mặc dù API này cũng có thể được mở như API công khai, nhưng sự khác biệt là nó chỉ mở cho những ai đã được cấp quyền truy cập. Các nhà phát triển trong tổ chức có thể tận dụng các chức năng từ API riêng tư để thiết kế và xây dựng ứng dụng nội bộ. API riêng tư có thể tận dụng các chức năng hiện có của ứng dụng doanh nghiệp, giúp nhân viên công ty giao tiếp hiệu quả hơn.

Kết luận

API (Application Programming Interface) là một khái niệm cốt lõi trong phát triển phần mềm hiện đại, đóng vai trò là cầu nối giúp các ứng dụng và dịch vụ giao tiếp với nhau một cách hiệu quả. 

Hiểu rõ về API và cách thức hoạt động của nó sẽ giúp bạn dễ dàng tiếp cận và làm việc với các dịch vụ và hệ thống khác nhau, từ đó tạo ra các ứng dụng mạnh mẽ và có tính kết nối cao.