Web APIs sind wie die stillen Dolmetscher hinter den Kulissen der Internetbühne – sie reden mit allem, wissen alles und machen dabei keinen Lärm. Ohne sie wäre ein Online-Einkauf ein logistisches Abenteuer, eine Banking-App schweigsam und eine Smartwatch… naja, nur eine Uhr. Klingt wichtiger als gedacht? Ist es auch!
In diesem Artikel erklären wir dir, was Web APIs sind, wie sie funktionieren und wo sie eigentlich überall eingesetzt werden.
Was ist eine Web API?
Web-APIs (Application Programming Interface) sind Schnittstellen, die die Interaktion zwischen verschiedenen Softwareanwendungen und Webservices über das Internet ermöglichen. Sie empfangen Anfragen, verarbeiten sie und senden eine strukturierte Antwort zurück. Web APIs nutzen das HTTP-Protokoll für die Kommunikation, ähnlich wie Webseiten.
Wie funktioniert eine Web API?
Web-APIs funktionieren nach dem Sender-Empfänger-Prinzip. Sie sorgen als eine Art Vermittler für den Datenaustausch zwischen Client und Server. Hierbei fungiert der Client als Sender, der z.B. Daten und Dienste anfragt, die ihm der Server als Empfänger – nach erfolgreicher Vermittlung durch die Schnittstelle – zur Verfügung stellt.
1. Anfrage durch den Sender (Client).
Eine Anwendung (typische Clients sind Webanwendungen oder mobile Apps) sendet eine HTTP-Anfrage an die Webapi. Diese Anfrage enthält:
- Eine URL, also Webadresse, als Endpunkt
- Eine HTTP-Methode, die definiert, was zu tun ist
- Weitere Daten, sofern eine POST-Anfrage gestellt wird
- Informationen zur Authentifizierung des Senders
Die am häufigsten verwendeten HTTP-Methoden hierbei sind:
- GET: Die GET-Methode ruft Daten von einem Webserver ab. Sie hat hierbei reinen Lesezugriff, kann also nichts an den Daten verändern.
- POST: Die POST-Methode wird verwendet, um neue Daten zu erstellen. Diese werden dann auf dem Webserver gespeichert. Ein typisches Beispiel ist das Anlegen eines neuen Benutzerkontos.
- PUT: Die PUT-Methode aktualisiert vorhandene Daten auf dem Webserver. Sie wird z.B. verwendet, wenn man seine Rechnungsadresse ändert.
- DELETE: Die DELETE-Methode löscht Daten vom Webserver.
2. Verarbeitung durch den Empfänger (Server).
Die Web API empfängt die Anfrage und überprüft sie. Wenn nötig, authentifiziert sie den Sender gegenüber dem Empfänger, in der Regel ein Webserver. Der Server führt die durch die HTTP-Methode definierte Aktion aus und ruft beispielsweise Daten aus einer Datenbank ab oder speichert dort neue oder aktualisierte Daten.
3. Rückantwort an den Sender.
Die Web API sendet eine HTTP-Antwort zurück. Diese Antwort enthält:
- Einen Antwort-Code, der angibt, ob die Anfrage erfolgreich war
- Die eigentlichen Informationen, die angefragt wurden, in einem strukturierten Format (JSON oder XML). Dies erleichtert die Standardisierung über verschiedenste Frameworks hinweg.
- Eventuelle Fehlermeldungen
Die Antwort-Codes, auch HTTP-Statuscodes genannt, kennt man von teilweise auch von Website-Aufrufen:
- 200 OK: Die Anfrage war erfolgreich.
- 201 Created: Die Ressource wurde erfolgreich erstellt.
- 400 Bad Request: Die Anfrage ist fehlerhaft.
- 401 Unauthorized: Es liegt keine gültige Authentifizierung vor.
- 404 Not Found: Die angeforderte Ressource wurde nicht gefunden.
- 500 Internal Server Error: Es liegt ein Serverfehler vor.
Exkurs: Was ist der Unterschied zwischen einer REST-API und einer Web-API?
Die Frage, was denn eigentlich der Unterschied zwischen einer REST (Representational State Transfer) API und einer Web API ist, lässt sich eher beantworten, wenn man die Fragestellung umformuliert: Wie hängen Web-APIs und REST-APIs zusammen? Ganz einfach: Eine Web API kann eine REST API sein, wenn sie auf der REST-Architektur basiert, muss es aber nicht. Ihre Implementierung kann ebenso z.B. als SOAP (Simple Object Access Protocol) API oder GraphQL API erfolgen.
Arten von Web-APIs.
Web APIs können unterschiedlich gebaut sein, je nachdem, welche speziellen Anforderungen benötigt sind, z.B. ein bestimmtes Datenformat, besondere Sicherheitsanforderungen, oder die Kommunikation in Echtzeit. Dabei kommen SOAP und REST Architekturen am häufigsten zum Einsatz. Nachfolgend bekommst du einen kurzen Überblick über die wichtigsten Architekturarten von Webapis.
REST (Representational State Transfer).
REST-Schnittstellen werden auch RESTful APIs genannt, weil sie als „restful“ (erholsam, entspannend) gelten – Entwickler schätzen sie, weil sie einfach in der Handhabung und flexibel sind. Sie funktionieren direkt über die Standard-HTTP-Methoden, sodass kein zusätzliches Protokoll nötig ist. Dies macht sie ideal für die Entwicklung von Anwendungen und Services für das Web.
REST APIs basieren auf einem sogenannten „Entity Framework“, wobei jede Entität, dies kann z.B. ein Benutzer oder ein Artikel in einem Online-Shop sein, eine Ressource mit einer eigenen URL ist. Zudem sind REST-Schnittstellen „stateless“ (zustandslos), was bedeutet, dass der Server keine Informationen über vorherige API-Anfragen speichert. Jede Anfrage wird unabhängig gestellt, was die API sehr leichtgewichtig macht.
SOAP (Simple Object Access Protocol).
SOAP-Schnittstellen sind die häufigste Alternative zu REST. Sie sind wesentlich stärker formalisiert als eine REST-API und nutzen ein XML-basiertes Format, das es Webanwendungen und Services nicht nur über HTTP, sondern auch über andere Protokolle ermöglicht, miteinander zu kommunizieren.
SOAP-APIs zeichnen sich durch ihre hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit aus, da sie eingebaute Standards für Sicherheit verwenden. Dies macht sie besonders attraktiv für Unternehmen aus dem Finanzsektor oder Gesundheitswesen, die auf sensible Daten und Prozesse über das Internet zugreifen.
GraphQL.
GraphQL ist eine von Facebook entwickelte Architektur, die im Gegensatz zu REST nur einen einzigen Endpunkt, also eine URL verwendet, wobei der Sender in seiner Anfrage explizit definieren kann, welche Daten er benötigt. Dies spart Zeit und Ressourcen für die Datenübertragung, da Overfetching (zu viele Daten werden abgerufen) und Underfetching (zu wenige Daten werden abgerufen) vermieden wird.
GraphQL-Schnittstellen sind ebenso effizient und nützlich für komplexe Systeme mit einer Vielzahl an Informationen – z.B. E-Commerce-Systeme oder Content-Management-Systeme – wie für mobile Geräte mit schlechter Internetverbindung.
WebSocket.
WebSocket APIs stellen eine direkte, dauerhaft offene Verbindung zwischen Client und Server her, wodurch diese schnell und einfach in Echtzeit miteinander kommunizieren können.
WebSocket-Schnittstellen sind daher ideal für Anwendungen, die ihre Daten fortlaufend aktualisieren und mit der geringstmöglichen Verzögerung übertragen müssen – sei es beispielsweise in Live-Daten-Streams, beim Online-Gaming oder in Chat-Apps.
3 Beispiele für den Einsatz von Web-APIs.
Web APIs ermöglichen es Unternehmen, ihre Dienstleistungen effizienter und flexibler zu gestalten, indem sie die den Datenzugriff sowie den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Systemen, Anwendungen und Services vereinfachen. Hier ein paar Beispiele:
E-Commerce.
Web-Schnittstellen kommen gerne in Online-Shops zum Einsatz, wo sie sicherstellen, dass das verwendete E-Commerce-System reibungslos und automatisiert mit verschiedenen Zahlungsdienstleistern, Versanddienstleistern oder Kundenbewertungsplattformen kommuniziert.
CRM-Systeme.
Auch im Customer Relationship Management (CRM) werden Web-APIs verwendet. Durch sie können Unternehmen ihre CRM-Systeme mit E-Mail-Marketing-Tools, sozialen Medien und anderen Kommunikationsplattformen verbinden, was eine ganzheitliche Sicht auf Kundeninteraktionen und eine personalisierte Kommunikation ermöglicht.
Internet of Things.
Im Bereich Internet der Dinge (IoT) unterstützen Web-APIs die Kommunikationen zwischen Sensoren – z.B. zur Messung von Temperatur oder Feuchtigkeit – und zentralen Verarbeitungssystemen. Dies kommt unter anderem bei der Automatisierung von Prozessen in der Industrie, im Gesundheitswesen oder in der Landwirtschaft zum Einsatz.
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