Perbezaan antara API, rangka kerja dan pustaka dijelaskan secara ringkas

Apabila anda mula masuk pengaturcaraan Sangat mudah untuk keliru dengan konsep seperti perpustakaan, rangka kerja dan APIPada pandangan pertama, ia kelihatan seperti label berbeza untuk perkara yang sama: "kod yang telah ditulis oleh orang lain yang anda gunakan dalam projek anda." Tetapi pada hakikatnya, setiap satunya memenuhi peranan tertentu dalam pembangunan perisian.

Jika anda telah lama mengaturcara, anda mungkin menggunakannya setiap hari. API, rangka kerja dan pustaka Tanpa terlalu memikirkannya, dan anda mungkin merasa seperti anda berinteraksi dengan semua orang dengan cara yang sama: anda mengimport sesuatu, memanggil fungsi dan itu sahaja. Walaupun begitu, memahami sepenuhnya apa itu setiap perkara dan bagaimana ia berkaitan membantu anda memilih alatan yang lebih baik, mereka bentuk projek anda dengan lebih baik dan berkomunikasi dengan pembangun lain tanpa kekeliruan.

Apakah perpustakaan dalam pengaturcaraan?

yang perisian biblioteca Ia pada asasnya merupakan satu set kod yang direka untuk digunakan semula: fungsi, kelas, jenis data dan utiliti yang telah dikumpulkan oleh seseorang untuk menyelesaikan masalah tertentu. Daripada menulis semuanya dari awal, anda mengimport pustaka dan memanfaatkan kerja yang telah dilakukan dan diuji itu.

Objektif utama sesebuah perpustakaan ialah menyediakan fungsi luar biasa yang boleh anda masukkan ke dalam program anda tanpa perlu "mencipta semula roda". Ia biasanya dicipta oleh orang yang mempunyai pengalaman luas dalam domain tertentu (contohnya, matematik, akses kepada pangkalan data(pemprosesan teks, grafik…) dan membungkusnya dengan cara yang memudahkan pembangun lain mengintegrasikannya.

Satu contoh yang terkenal dalam ekosistem JavaScript ialah LodashPerpustakaan ini menawarkan banyak fungsi utiliti untuk berfungsi dengan tatasusunan, objek, rentetan, fungsi dan koleksi Secara umum, daripada menulis penapis, transformasi atau carian lanjutan anda sendiri, anda hanya perlu memanggil fungsi Lodash dan anda sudah selesai, dengan kurang kod dan kurang ralat.

Di dunia Python kita ada numpyKomponen utama untuk pengiraan berangka. Ia menyediakan struktur data seperti yang terkenal tatasusunan berbilang dimensi dan operasi vektor yang sangat cekap untuk matematik dan sains data lanjutan. Tanpa NumPy, menulis semua manipulasi matriks dan operasi algebra linear dengan tangan akan menjadi satu dugaan.

Dalam bahasa Jawa, seseorang boleh menyebut Apache CommonsSebuah keluarga perpustakaan dengan pelbagai jenis utiliti: koleksi lanjutan, pengurusan fail, penukaran jenis, manipulasi rentetan dan banyak lagi. Terima kasih kepada perpustakaan ini, guna semula penyelesaian yang mantap daripada menampal kod anda sendiri berulang kali.

Apabila dikatakan bahawa perpustakaan membantu menjadikan kod anda "modular," ia bermakna aplikasi anda dibina berdasarkan kepingan bebas dan boleh diguna semulaIni menggalakkan organisasi, memudahkan penyelenggaraan dan membolehkan sistem diskalakan kepada lebih banyak data dan lebih banyak beban dengan kurang gangguan.

Cara yang sangat mudah untuk memikirkannya adalah dengan membayangkan bahawa projek anda adalah kotak peralatan: perpustakaan adalah seperti alat khususContohnya, tukul tukang kayu. Ia tidak memaksa anda untuk membina rumah dengan cara tertentu; ia hanya menawarkan alat yang sangat baik untuk menebuk paku apabila anda memutuskan untuk menggunakannya.

Apakah rangka kerja dan bagaimana ia berbeza daripada perpustakaan?

Un rangka kerja Ia sesuatu yang lebih besar dan lebih berstruktur daripada perpustakaan. Ia adalah koleksi alatan, perpustakaan, peraturan dan konvensyen yang menyediakan anda asas untuk membangunkan aplikasi lengkap dengan lebih cepat dan cekap.

Jika perpustakaan merupakan alat yang berdiri sendiri, rangka kerja lebih seperti pelan lantai bangunan dengan sebahagian daripada strukturnya telah didirikanAnda tiba, mengikuti pelan tindakan dan menyelesaikan pembinaan yang selebihnya. Rangka kerja tersebut mentakrifkan keseluruhan seni bina dan memberitahu anda di mana setiap bahagian kod anda sesuai.

Dalam rangka kerja, anda bukan sahaja mengimport fungsi: anda bersetuju untuk bekerja mengikut garis panduan ini. aliran kerja dan corak Rangka kerja ini menentukan banyak perkara untuk anda (bagaimana fail disusun, bagaimana permintaan dikendalikan, kitaran hayat yang perlu anda hormati…) dan anda menyesuaikan diri dengan "laluan gembira" yang dicadangkannya.

Satu ciri utama yang sering digunakan untuk menjelaskan perbezaannya ialah apa yang dipanggil penyongsangan kawalanDengan pustaka, anda yang menentukan bila hendak memanggilnya. Dengan rangka kerja, dalam banyak kes, rangka kerja itu sendiri memanggil kod anda pada masa yang sesuai (contohnya, apabila permintaan HTTP tiba, apabila komponen dimulakan atau apabila peristiwa berlaku).

Kita boleh membandingkannya dengan buku resepiResipi tersebut sudah memberikan senarai bahan-bahan, susunan langkah-langkah dan masa memasak. Anda hanya perlu menambah sentuhan akhir dan menyesuaikannya mengikut citarasa anda, tetapi strukturnya sudah pun ditakrifkan. Begitu juga, rangka kerja akan membimbing anda tentang cara membina aplikasi anda.

Apabila bekerja dengan rangka kerja, kelebihannya ialah anda boleh fokus pada logik perniagaan (apa yang menjadikan aplikasi anda unik) tanpa membuang masa sentiasa menyediakan infrastruktur asas yang sama: penghalaan, sambungan pangkalan data, keselamatan, templat, dll.

Antara rangka kerja yang sangat popular dalam pembangunan web ialah Django (untuk Python), Ruby di landasan kereta api (untuk Ruby), Laravel (untuk PHP) atau Spring (untuk Java). Rangka kerja ini biasanya dipilih berdasarkan bahasa yang paling banyak digunakanKesemuanya menawarkan struktur yang sangat lengkap yang menggabungkan pustaka, API dalaman dan alatan baris. arahan dan konvensyen yang jelas untuk mengatur projek anda.

Di bahagian hadapan, kita dapati rangka kerja dan pustaka "besar" seperti Angular, React atau Vue.js yang, selain komponen yang boleh diguna semula, mencadangkan seni bina dan aliran yang sangat jelas untuk membina antara muka yang kompleks.

Apakah API dan mengapa ia begitu penting?

yang API (Antara Muka Pengaturcaraan Aplikasi) bukanlah sekeping kod tertentu tetapi kontrak yang menerangkan bagaimana dua perisian berkomunikasiTentukan operasi yang boleh dilakukan, data yang perlu dihantar dan apakah respons yang akan diberikan.

Anggap API sebagai manual arahan Ini menerangkan cara menggunakan fungsi perpustakaan atau cara berkomunikasi dengan perkhidmatan jauh. Anda tidak perlu mengetahui butiran pelaksanaan dalaman; anda hanya perlu mengikuti peraturan API (kaedah, parameter dan format data yang tersedia).

Untuk menggambarkan perkara ini, bayangkan anda mahu aplikasi anda memaklumkan kepada petani apabila ia berubah el tiempoAnda boleh menyediakan sistem ramalan cuaca anda sendiri (yang mungkin agak gila) atau sambungkan ke API daripada perkhidmatan khusus, seperti OpenWeather, yang telah menyediakan maklumat tersebut. Aplikasi anda membuat permintaan mengikut peraturan API dan menerima data yang sedia untuk digunakan.

Pada peringkat ini, Anda hanya tahu apa yang dijanjikan oleh API kepada andaContohnya, "jika anda menghantar saya bandar dan kunci akses, saya akan mengembalikan fail JSON dengan suhu, kelembapan dan ramalan." Selebihnya—bagaimana mereka mengira data tersebut, bagaimana mereka menyediakan infrastruktur mereka, algoritma yang mereka gunakan—tersembunyi di sebalik API.

API boleh menjadi bahagian yang boleh dilihat bagi pustaka atau rangka kerja (contohnya, API kelas dan kaedah Django atau NumPy) atau ia boleh antara muka jauh kepada sistem luaran, seperti API bagi Google Peta, API YouTube atau API PayPal.

Dalam dunia web, apabila kita bercakap tentang "API Web" kita biasanya bermaksud antara muka yang boleh diakses melalui HTTP (REST, GraphQL, dll.) yang biasanya mengembalikan data dalam format JSON. API ini membenarkan sistem yang sangat berbeza (mudah alih, web, perkhidmatan backend) untuk berintegrasi antara satu sama lain tanpa mengira bahasa atau teknologi yang mendasarinya.

API lawan pustaka: dua bahagian pelengkap

Ramai orang menggunakan "API" dan "library" secara bergantian, tetapi sebenarnya tidak. perpustakaan ialah kod konkrit, pelaksanaan sebenar fungsi dan kelas yang boleh anda muat turun dan masukkan ke dalam projek anda.

API, sebaliknya, ialah spesifikasi bagaimana perpustakaan itu digunakanIa merupakan senarai awam kaedah, kelas, parameter dan jenis pulangan yang boleh diakses oleh program anda. Bersambung dengan analogi kotak alat, pustaka akan menjadi set alat fizikal dan API akan menjadi katalog yang menerangkan apa yang dilakukan oleh setiap alat dan cara menggunakannya dengan betul.

Sesuatu yang sangat penting: satu API boleh mempunyai pelbagai pelaksanaan dalam bentuk pustaka berasingan. Contohnya, spesifikasi seperti JDBC dalam Java mentakrifkan cara berinteraksi dengan pangkalan data; kemudian, setiap penyedia (PostgreSQL, MySQL, dll.) menawarkan pustakanya sendiri yang melaksanakan API tersebut.

Terima kasih kepada pemisahan ini, anda boleh menulis program anda terhadap a API yang stabil dan direka bentuk dengan baik dan menukar pustaka asas tanpa menulis semula semua kod. Itulah salah satu kunci kepada kebolehgunaan dan kebolehkendalian dalam perisian.

Pendek kata, bila muat turun Sesuatu seperti JavaMail, NumPy atau Apache Commons—apa yang anda dapat ialah... perpustakaan yang melaksanakan APIAnda memprogram "menentang API" (apa yang dijanjikan oleh kaedah awam) dan percaya bahawa pelaksanaan dalaman akan melakukan tugas dengan cekap dan betul.

Bagaimanakah rangka kerja sesuai dengan semua ini?

The rangka kerja Mereka biasanya menggabungkan beberapa pustaka dan pelbagai API di bawah satu struktur. Selain menawarkan kod yang boleh diguna semula, mereka menyediakan rangka yang lengkap untuk membina aplikasi mengikut pendekatan yang konsisten.

Rangka kerja tipikal menggabungkan:

• Perpustakaan Dalaman untuk tugasan biasa (pengesahan, akses data, templat, pengesahan, dll.).
• API proprietari yang mempersembahkan keupayaan tersebut dengan cara yang teratur dan didokumentasikan dengan baik.
• Alat tambahan seperti penjana kod, penyahpepijat, persekitaran visual atau editor bersepadu.

Satu contoh yang sangat grafik ialah Unity3D dalam pembangunan permainanIa bukan sekadar pustaka grafik: ia merupakan rangka kerja lengkap dengan editor visual, enjin fizik, sistem pemandangan, penyahpepijatan, pembungkusan dan API yang tidak terkira banyaknya untuk audio, animasi, input pengguna dan banyak lagi. Ia memberikan anda hampir semua yang anda perlukan untuk membuat permainan, selagi anda mengikuti garis panduan. corak dan aliran kerja bahawa Perpaduan itu sendiri yang tegakkan.

Dalam pembangunan web, penggunaan rangka kerja seperti Django atau Laravel bermaksud menerima pakai model mental dan struktur projeknyaPandangan, model, pengawal dan templat anda sesuai dengan tempat dan format yang dijangkakan oleh rangka kerja, dan sebagai balasannya, ia menjadikan hidup anda lebih mudah dengan alatan pentadbiran, migrasi pangkalan data, penghalaan dan banyak lagi.

Dari perspektif API, rangka kerja boleh menggunakan API luaran (contohnya, API penyedia pembayaran) seperti Dedahkan API anda sendiri supaya aplikasi lain boleh berinteraksi dengan sistem anda. Adalah sangat biasa untuk menggabungkan rangka kerja web dengan subrangka kerja berorientasikan API REST untuk mencipta antara muka yang bersih dan boleh diselenggara.

Perbezaan praktikal antara perpustakaan, rangka kerja dan API

Selepas semua definisi ini, adalah wajar untuk mempraktikkannya. perbezaan praktikal yang akan anda perhatikan dalam kehidupan seharian anda sebagai seorang pembangun.

Perpustakaan:

• Memberi anda fungsi atau kelas yang sedia untuk digunakan untuk menyelesaikan masalah tertentu (cth., pengendalian tarikh, penjanaan PDF, algoritma penyulitan).
• Ia tidak mentakrifkan seni bina global untuk aplikasi anda. Anda yang memutuskan cara untuk menganjurkan projek ini dan bila hendak menghubungi perpustakaan.
• Ia boleh digunakan bersama banyak perpustakaan lain tanpa perlu menggunakan satu pendekatan sahaja.

Satu rangka kerja:

• menawarkan anda a struktur asas untuk membangunkan aplikasi lengkap (terutamanya web dan mudah alih, tetapi juga desktop atau permainan).
• Ia mengenakan sesuatu yang tertentu susunan dan corak (contohnya, MVC, MVVM atau seni bina berlapis) yang mesti anda hormati supaya semuanya sesuai bersama.
• Ia membolehkan anda menjadi lebih produktif dalam tugasan berulang (routing, keselamatan, templat, dll.), sebagai pertukaran untuk menerima lengkung pembelajaran kebebasan mutlak yang lebih besar dan kurang.

API:

• Tentukan bagaimana komponen perisian berkomunikasi, sama ada dalam aplikasi anda (API perpustakaan) atau antara aplikasi (API web, API sistem pengendalian, API platform SaaS).
• Ia tidak semestinya kod itu sendiri, tetapi satu set peraturan (titik akhir, parameter, jenis data, kod ralat).
• Ia membolehkan sistem yang sangat berbeza berfungsi bersama tanpa mengetahui butiran dalamannya.

Sebagai contoh, API Peta Google Ia membolehkan anda mengintegrasikan peta interaktif dan ciri geolokasi ke dalam aplikasi web atau mudah alih anda. API bagi Youtube Ia membolehkan anda menonton video, saluran dan senarai main, serta berinteraksi dengan beberapa kandungan daripada perkhidmatan anda sendiri.

Mengapakah syarikat menerbitkan API mereka?

Banyak syarikat memutuskan untuk "membuka" atau menerbitkan API mereka supaya pembangun lain membina di atas perkhidmatan merekaDengan berbuat demikian, mereka mendedahkan titik masuk tertentu ke sistem mereka (sudah tentu, dilindungi oleh pengesahan dan kebenaran) dan membenarkan pihak ketiga meluaskan jangkauan platform.

Sebab-sebab utama Untuk melancarkan API, langkah-langkah berikut biasanya diambil:

• Keluasan: membenarkan orang lain menambah ciri, integrasi dan kegunaan baharu yang mungkin tidak dibayangkan oleh syarikat itu sendiri.
• Penciptaan ekosistem: untuk memupuk persekitaran aplikasi dan perkhidmatan pelengkap yang meningkatkan nilai produk utama.
• inovasi terbuka: biarkan komuniti bereksperimen dan mencadangkan penyelesaian kreatif, selalunya menjana idea perniagaan baharu.
• integrasi perniagaan: untuk memudahkan sambungan perkhidmatan dengan CRM, ERP, alat pemasaran dan aplikasi dalaman syarikat yang lain.
• Ampliación de mercado: menjangkau pengguna dan niche yang platform asas tidak dapat capai sendiri, hasil daripada integrasi yang dicipta oleh pihak ketiga.

Satu contoh yang sangat ketara ialah keseluruhan ekosistem alatan yang mengelilinginya WhatsApp Perniagaan dan APInyayang membolehkan pembinaan platform "berbilang ejen" supaya beberapa pengendali boleh melayani pelanggan daripada satu nombor, mengintegrasikannya dengan CRM, menambah chatbot, mengautomasikan respons, dan sebagainya. Di sini, API WhatsApp bertindak sebagai pintu depan kepada infrastruktur pesanan, dan pelbagai penyelesaian komersial dan sumber terbuka dibina di atasnya dengan fungsi lanjutan.

Apa yang menjadikan API "baik"

Tidak semua API dibuat dengan baik. Satu reka bentuk API yang baik Ia memberi perbezaan yang besar dalam pengalaman pembangun yang menggunakannya dan dalam kemudahan mengekalkan integrasi jangka panjang.

Sesetengah Ciri-ciri utama Ciri-ciri API yang berkualiti adalah:

• Kejelasan: nama kaedah, laluan dan parameter yang mudah difahami sepintas lalu; tiada kekaburan.
• Ketekalan: peraturan penamaan yang sama, struktur tindak balas yang serupa dan corak homogen di seluruh API.
• Dokumentasi yang teliti: panduan langkah demi langkah, contoh kod, penjelasan setiap titik akhir dan kemungkinan ralat.
• KestabilanPerubahan terkawal, versi yang ditanda dengan jelas dan keserasian ke belakang untuk mengelakkan kerosakan aplikasi sedia ada dalam sekelip mata.
• Persembahan bagus: tindak balas yang pantas dan cekap dari segi penggunaan sumber, terutamanya dalam API web yang terdedah kepada Internet.
• Keselamatan yang kukuh: pengesahan, kebenaran, penyulitan dan kawalan akses yang direka bentuk dengan baik.
• Pengendalian ralat yang berguna: mesej ralat deskriptif dan kod status yang jelas yang memudahkan diagnosis.

Dalam kes API Web moden, format standard untuk pertukaran data ialah JSONkerana ia ringan, mudah dibaca oleh manusia dan sangat mudah dihuraikan daripada hampir semua bahasa pengaturcaraan.

Jenis API yang akan anda temui

Istilah API sangat luas, dan digunakan untuk beberapa peringkat timbunan perisian. Antara jenis yang biasa ialah:

• API sistem pengendalianIni membolehkan aplikasi berkomunikasi dengan sistem asas (pengurusan fail, proses, memori, rangkaian, dll.). Contoh: API bagi Windows atau spesifikasi POSIX dalam sistem jenis Unix.
• API jauh atau diedarkanMereka menentukan bagaimana program yang berjalan pada mesin yang berbeza berkomunikasi. Mereka menggunakan protokol rangkaian tertentu dan biasanya bebas daripada bahasa. CORBA adalah contoh klasik, walaupun kini kurang biasa berbanding alternatif seperti gRPC atau REST.
• API WebPerkhidmatan pendedahan ini biasanya boleh diakses melalui HTTP/HTTPS, dengan data dalam format JSON atau XML. Ini termasuk API untuk perkhidmatan seperti Peta Google, Twitter, PayPal atau hampir mana-mana SaaS moden.

Di samping itu, banyak organisasi mewujudkan API Dalaman supaya pasukan mereka sendiri boleh berkomunikasi antara mikroservis, aplikasi dalaman dan pangkalan data dengan cara yang teratur dan terkawal.

Memilih dan menggabungkan rangka kerja, pustaka dan API dalam projek

Dalam projek sebenar, anda jarang memilih hanya satu daripada bahagian ini. Biasanya, anda menggabungkan rangka kerja, beberapa pustaka dan beberapa API luaran atau dalaman untuk membina aplikasi anda.

Anda mungkin mendapati ini berguna peraturan berpandu:

• Jika anda membina aplikasi lengkap dari awal dan ingin melakukannya dengan lebih pantas dan lebih teratur, Mulakan dengan rangka kerja.
• Jika anda perlu menyelesaikan masalah tertentu (tarikh, PDF, carta, pembelajaran mesin, dll.), cari perpustakaan khusus yang boleh anda integrasikan.
• Jika aplikasi anda perlu berkomunikasi dengan sistem lain, memanfaatkan API bahawa sistem tersebut mendedahkan (atau mentakrifkan API anda sendiri supaya orang lain boleh berintegrasi dengan anda).

Bayangkan aplikasi web yang ditulis dengan Django sebagai rangka kerja. Di dalamnya, anda akan menggunakan perpustakaan seperti numpy o Bantal Jika anda memerlukan pengiraan berangka atau pemprosesan imej, anda akan menggunakan OpenWeather API untuk memaparkan ramalan cuaca dan, seterusnya, aplikasi anda sendiri boleh mendedahkan REST Web API supaya alatan dalaman lain dalam syarikat anda boleh membuat pertanyaan tentang datanya.

Akhirnya, kuncinya adalah memahami bahawa Ia bukan istilah yang boleh ditukar gantiPerpustakaan ialah kod, rangka kerja ialah struktur, dan API ialah kontrak yang menyatukan bahagian-bahagian tersebut. Menguasai ketiga-tiga tahap ini membolehkan anda membina perisian yang lebih mudah diselenggara, lebih berskala dan lebih mudah untuk disepadukan dengan seluruh dunia digital.

Menguasai perbezaan dan hubungan antara perpustakaan, rangka kerja dan API bukan sekadar soal teori atau perbendaharaan kata yang halus: ia diterjemahkan kepada membuat keputusan teknikal yang lebih baik, elakkan salah faham dalam pasukan dan manfaatkan lebih banyak alatan yang anda sudah gunakan setiap hari tanpa terlalu memikirkannya.