API Definition: Was man über Programmierschnittstellen wissen muss

Eines der zentralen Themen in der Informatik, ist der Austausch von Daten zwischen unterschiedlichen Systemen über sogenannte Schnittstellen. Die Umsetzung und Wartung erfordert nicht nur technisches Know-How, sondern auch Verständnis für die zugrundeliegende Geschäftslogik der Systeme. Im Bereich der Softwareentwicklung spielt der Begriff API (Application Programming Interface) eine zentrale Rolle. Die Bezeichnungen «Anwendungsschnittstelle» und «Programmierschnittstelle» unterstreichen die wichtige Funktion der API, die Kommunikation zwischen verschiedenen Softwareanwendungen zu erleichtern und ihnen einen nahtlosen Austausch von Daten und Befehlen zu ermöglichen.

Schnittstellen, auch API (Application Programming Interface) genannt, dienen als Vermittler zwischen verschiedenen Softwareanwendungen, Systemen oder Diensten. Sie ermöglichen es diesen, miteinander zu kommunizieren, Daten auszutauschen und Funktionen zu nutzen. Die Bedeutung von Schnittstellen liegt darin, dass sie es Unternehmen ermöglichen, ihre Systeme zu integrieren, Prozesse zu automatisieren und Daten effizient zu nutzen. Dadurch können sie Kosten senken, die Produktivität steigern und die Kundenerfahrung verbessern. Ein API ermöglicht speziell die Kommunikation und den Datenaustausch zwischen unterschiedlichen Softwareprogrammen, was für die Planung, Entwicklung und das Testen von Software von entscheidender Bedeutung ist, indem es den Zugang zu Datenbanken, Komponenten und die Erstellung grafischer Benutzeroberflächen erleichtert.

Eine API ist eine Schnittstelle und ein Programmteil, der es verschiedenen Softwareanwendungen ermöglicht, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen. Sie definiert die Regeln und Protokolle für diese Interaktion und ermöglicht es Entwicklern, Funktionen und Daten einer Anwendung zu nutzen, ohne deren interne Struktur zu kennen. Darüber hinaus bieten APIs eine programmierte Schnittstelle auf der Quelltext-Ebene für die Integration mit anderen Anwendungen, was den Zugriff auf Datenbanken und Komponenten sowie die Erstellung von grafischen Benutzeroberflächenelementen ermöglicht.

Schnittstellen – einfach erklärt

Stell Dir eine Schnittstelle wie eine Brücke zwischen zwei Inseln vor. Auf der einen Seite hast Du Deine Daten oder Dienste, und auf der anderen Seite befinden sich die Anwendungen oder Geräte, die diese Daten nutzen möchten. Die Schnittstelle ermöglicht es diesen beiden Seiten, miteinander zu kommunizieren und Informationen auszutauschen, ähnlich wie eine Brücke es Menschen ermöglicht, von einer Insel zur anderen zu gelangen.

In einfachen Worten ist eine Schnittstelle also wie ein Übersetzer, der sicherstellt, dass verschiedene Anwendungen oder Systeme miteinander sprechen können, auch wenn sie unterschiedliche Sprachen oder Formate verwenden. Sie macht die Kommunikation reibungslos und effizient, ohne dass die Benutzer etwas von den komplexen technischen Details dahinter bemerken müssen.

APIs fungieren als Vermittler zwischen verschiedenen Anwendungen, indem sie Anfragen empfangen, verarbeiten und entsprechende Antworten zurückgeben. Die REST-Architektur ist dabei ein bevorzugter Standard für die Entwicklung von Anwendungen, da sie eine einzigartige Architektur für APIs bietet, die die Kommunikation über das Internet ermöglicht. Entwickler verwenden die bereitgestellten Funktionen und Methoden, um auf die gewünschten Daten oder Dienste zuzugreifen und sie in ihre eigenen Anwendungen zu integrieren. API-Management ist ebenfalls ein kritischer Aspekt, der Aktivitäten wie die Veröffentlichung der API, die Ermöglichung des Zugriffs basierend auf vom Eigentümer definierten Berechtigungen oder Richtlinien, Sicherheit und Verwaltung der API umfasst. Tools wie API-Kataloge oder Verzeichnisse werden für das API-Management verwendet.

Software-Schnittstellen finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen und Diensten, die wir täglich nutzen. Hier sind einige gängige Beispiele für Software-Schnittstellen:

1. Web-APIs: Web-APIs ermöglichen es Websites und Webanwendungen, miteinander zu kommunizieren und Daten auszutauschen. Ein bekanntes Beispiel ist die Google Maps API, die es Entwicklern ermöglicht, Karten und Standortdaten in ihre Anwendungen zu integrieren.
2. Bibliotheks-APIs: Bibliotheks-APIs stellen Funktionen und Dienste innerhalb einer Programmiersprache oder eines Frameworks bereit. Beispiele hierfür sind die Standardbibliotheken von Programmiersprachen wie Python oder JavaScript, die Entwicklern eine Vielzahl von nützlichen Funktionen zur Verfügung stellen.
3. Betriebssystem-APIs: Betriebssystem-APIs ermöglichen die Interaktion mit dem Betriebssystem eines Geräts, um verschiedene Funktionen wie Dateizugriff, Netzwerkkommunikation und Geräteverwaltung zu steuern. Beispiele hierfür sind die Windows-API für Windows-Betriebssysteme und die POSIX-API für Unix-basierte Betriebssysteme.
4. Datenbank-APIs: Datenbank-APIs ermöglichen den Zugriff auf Datenbanken und die Ausführung von Abfragen und Operationen. Ein Beispiel ist die JDBC-API für Java-Anwendungen, die es Entwicklern ermöglicht, mit relationalen Datenbanken wie MySQL oder PostgreSQL zu interagieren.
5. SOAP- und RESTful-APIs: SOAP (Simple Object Access Protocol) und RESTful (Representational State Transfer) APIs sind zwei verschiedene Ansätze zur Entwicklung von Webdiensten und APIs. Beide ermöglichen die Kommunikation zwischen verschiedenen Anwendungen, wobei RESTful APIs auf den REST-Prinzipien basieren und häufig in modernen Webanwendungen verwendet werden. Mehr dazu findest Du hier!

Komplexität der Systeme: Viele Schweizer KMUs verfügen über eine Vielzahl von Systemen und Anwendungen, die nicht immer nahtlos miteinander kommunizieren. Die Integration dieser heterogenen Landschaft kann eine Herausforderung darstellen.

Ressourcenbeschränkungen: Kleinere Unternehmen haben oft begrenzte Ressourcen, sei es finanziell oder personell. Die Implementierung und Wartung von Schnittstellen kann daher eine zusätzliche Belastung sein.

Sicherheitsbedenken: In der Schweiz wird der Schutz von Daten und die Einhaltung von Datenschutzbestimmungen sehr ernst genommen. KMUs müssen sicherstellen, dass die Schnittstellen sicher sind und sensible Informationen angemessen geschützt werden.

Mangel an Fachkenntnissen: Nicht alle KMUs verfügen über interne IT-Experten mit ausreichendem Know-how für die Entwicklung und Wartung von Schnittstellen. Dies kann zu Verzögerungen und Fehlern führen.

APIs spielen eine zentrale Rolle in der digitalen Transformation von Unternehmen und sind ein wesentlicher Bestandteil ihrer zukunftsorientierten Strategien. Hier sind einige Gründe, warum APIs für Unternehmen von entscheidender Bedeutung sind:

Integration von Systemen und Diensten

Unternehmen verfügen oft über eine Vielzahl von Systemen und Diensten, die nicht immer nahtlos miteinander kommunizieren. APIs ermöglichen es, diese heterogenen Landschaften zu integrieren und eine reibungslose Interaktion zwischen ihnen zu gewährleisten. Dadurch können Unternehmen ihre Prozesse optimieren, Daten effizienter nutzen und die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Abteilungen und Geschäftspartnern verbessern. APIs sind entscheidend für die Ermöglichung der Kommunikation zwischen verschiedenen Softwareanwendungen, was die Grundlage für die Integration und Funktionalität moderner IT-Systeme bildet.

Beschleunigung der Entwicklung von innovativen Lösungen

APIs bieten Entwicklern die Möglichkeit, auf bereits vorhandene Funktionen und Dienste zuzugreifen, anstatt alles von Grund auf neu entwickeln zu müssen. Dies beschleunigt die Entwicklung von Anwendungen und ermöglicht es Unternehmen, schnell auf sich ändernde Marktbedingungen zu reagieren und innovative Lösungen für ihre Kunden anzubieten.

Erschliessung neuer Geschäftsmöglichkeiten

Durch die Bereitstellung von APIs können Unternehmen ihre Dienste und Daten für externe Entwickler zugänglich machen. Dies schafft neue Geschäftsmöglichkeiten in Form von Partnerschaften, Integrationen und der Entwicklung von Ökosystemen um ihre Produkte und Dienstleistungen herum. Unternehmen können so zusätzliche Einnahmequellen erschliessen und ihr Geschäftspotenzial maximieren.

Verbesserung der Kundenerfahrung

APIs ermöglichen es Unternehmen, ihre Dienste auf verschiedene Plattformen und Kanäle zu erweitern, um ihren Kunden ein nahtloses und konsistentes Erlebnis zu bieten. Durch die Integration von APIs in mobile Apps, Websites, soziale Medien und andere Kanäle können Unternehmen ihre Reichweite vergrössern und die Interaktion mit ihren Kunden verbessern. Die Nutzung von APIs zur Verbesserung der Funktionalität und Leistung von Websites, beispielsweise durch die Integration von Flugpreisen oder Immobilienanzeigen, ist ein weiteres Beispiel für die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von APIs.

Steigerung der Effizienz und Senkung der Kosten

Durch die Automatisierung von Prozessen und die Standardisierung von Schnittstellen können APIs die Effizienz steigern und die Kosten senken. Sie ermöglichen es Unternehmen, wiederkehrende Aufgaben zu automatisieren, manuelle Arbeit zu reduzieren und Ressourcen effizienter einzusetzen.

Die Wahl der richtigen Schnittstelle hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschliesslich der Art der Anwendungen, die integriert werden sollen, der vorhandenen Infrastruktur, der Skalierbarkeitsanforderungen und der Sicherheitsbedenken. Es ist wichtig, eine gründliche Analyse durchzuführen und die Vor- und Nachteile jeder Option abzuwägen, bevor man eine Entscheidung trifft. Bei Bedarf können Sie auch auf die Expertise eines erfahrenen IT-Partners wie soxes AG zurückgreifen, um sicherzustellen, dass Sie die bestmögliche Lösung für Ihr Unternehmen erhalten.

Best Practices für die Nutzung von Schnittstellen

• API-Dokumentation: Stellen Sie sicher, dass Ihre Schnittstellen gut dokumentiert sind, damit Entwickler sie problemlos verstehen und nutzen können.
• Sicherheit: Implementieren Sie geeignete Sicherheitsmassnahmen, um Ihre Schnittstellen vor unautorisiertem Zugriff und Datenmissbrauch zu schützen.
• Überwachung und Wartung: Überwachen Sie Ihre Schnittstellen regelmässig, um Leistungsprobleme oder Ausfälle frühzeitig zu erkennen und zu beheben.
• Versionierung: Implementieren Sie eine klare Versionierungsstrategie, um sicherzustellen, dass Änderungen an Ihren Schnittstellen die bestehenden Integrationen nicht beeinträchtigen.

Bei komplexen Softwarelösungen wie der Kommunikations- und Managementlösung instaSOLUTION kommunizieren viele Komponenten miteinander. Schnittstellen kommen bei Hardwarekomponenten, zwischen Datenbanken, den Clients und vielem mehr zum Einsatz. Um die hohen Datendurchsätze erfolgreich meistern zu können mussten diese entsprechend robust konzipiert werden. Dafür hat soxes ihre ganze Expertise im Bereich der Schnittstellengestaltung eingesetzt.

REFCO, ein etabliertes Schweizer Unternehmen im Bereich Kälte- und Klimatechnik, hat in Zusammenarbeit mit soxes die innovative App «REFMESH» entwickelt, die auf iOS und Android verfügbar ist. Diese App ermöglicht es Technikern vor Ort, sich mit REFCO-Geräten zu verbinden, um Echtzeitdaten abzulesen, Kundenberichte zu erstellen und gespeicherte Messungen zu übertragen. REFMESH bietet eine Vielzahl von Funktionen zur Datenverwaltung und zur Erstellung von Reports, die direkt an Kunden gesendet werden können. Die App wurde mit React Native entwickelt, was plattformübergreifende Nutzung ermöglicht. Sie kommuniziert über eine API mit dem Python-basierten Back-End, das eine Datenbankverbindung herstellt. Durch die Einführung dieser digitalen Lösung geht REFCO einen wichtigen Schritt in Richtung Digitalisierung und bietet ihren Kunden ein effizientes Tool zur Unterstützung ihres Arbeitsalltags.

Reichmuth & Co. beauftragte soxes mit der Entwicklung eines digitalen Beratungstools, um ihre Prozesse in der Finanzbranche zu optimieren. Das Tool, eng mit dem Kunden abgestimmt, reduziert den Arbeitsaufwand und die Dokumentenflut. Durch einen umfassenden UX-Workshop wurde eine spezifische Anforderungsspezifikation erstellt. Die Anwendung verwendet eine REST-API im Backend, implementiert mit ASP.NET und C#, und eine Angular-basierte Benutzeroberfläche, um Daten aus der SQL-Server-Datenbank abzurufen. Die Client-Server-Architektur verbessert die Skalierbarkeit und schafft einen zentralen Kontrollpunkt für Ressourcen und sensible Daten. Durch kontinuierliche Anpassungen im agilen Prozess wird das Tool noch individueller an die Bedürfnisse von Reichmuth & Co. und deren Kunden angepasst.