Forskjeller mellom API, rammeverk og bibliotek forklart enkelt

Når du starter i programmering Det er veldig lett å bli forvirret av konsepter som bibliotek, rammeverk og APIVed første øyekast virker de som forskjellige etiketter for det samme: «kode som allerede er skrevet av andre, som du bruker i prosjektene dine.» Men i virkeligheten fyller hver av dem en spesifikk rolle innen programvareutvikling.

Hvis du har programmert en stund, bruker du det sannsynligvis daglig. API-er, rammeverk og biblioteker Uten å tenke for mye over det, kan det hende du til og med føler at du samhandler med alle på samme måte: du importerer noe, kaller funksjoner, og det er det. Likevel hjelper det deg å velge bedre verktøy, designe prosjektene dine bedre og kommunisere med andre utviklere uten forvirring hvis du fullt ut forstår hva hver ting er og hvordan de relaterer seg.

Hva er et bibliotek i programmering?

en programvarebibliotek Det er i hovedsak et sett med kode designet for gjenbruk: funksjoner, klasser, datatyper og verktøy som noen har gruppert sammen for å løse spesifikke problemer. I stedet for å skrive alt fra bunnen av, importerer du biblioteket og drar nytte av det arbeidet som allerede er gjort og testet.

Hovedmålet med et bibliotek er tilby funksjonalitet som er ferdig med bruk som du kan innlemme i programmene dine uten å måtte «oppfinne hjulet på nytt». Det lages vanligvis av folk med lang erfaring innen et bestemt domene (for eksempel matematikk, tilgang til databaser(tekstbehandling, grafikk…) og pakker det på en måte som gjør det enkelt for andre utviklere å integrere det.

Et velkjent eksempel i JavaScript-økosystemet er LodashDette biblioteket tilbyr tonnevis av nyttefunksjoner for å jobbe med arrayer, objekter, strenger, funksjoner og samlinger Generelt sett, i stedet for å skrive dine egne filtre, transformasjoner eller avanserte søk, kaller du bare Lodash sine funksjoner, og så er du ferdig, med mindre kode og færre feil.

I verden Python vi har nussetEn nøkkelkomponent for numerisk beregning. Den gir datastrukturer som den berømte flerdimensjonale arrays og svært effektive vektoriserte operasjoner for avansert matematikk og datavitenskap. Uten NumPy ville det vært en prøvelse å skrive all den matrisemanipulasjonen og lineære algebraoperasjonene for hånd.

I Java kan man nevne Apache CommonsEn familie av biblioteker med alle slags verktøy: avanserte samlinger, filbehandling, typekonvertering, strengmanipulering og mye mer. Takket være disse bibliotekene, gjenbruk robuste løsninger i stedet for å oppdatere din egen kode om og om igjen.

Når det sies at et bibliotek bidrar til å gjøre koden din "modulær", betyr det at applikasjonen din er bygget på grunnlag av uavhengige og gjenbrukbare delerDette fremmer organisering, forenkler vedlikehold og lar systemet skalere til mer data og mer belastning med mindre avbrudd.

En veldig enkel måte å tenke på det er å forestille seg at prosjektet ditt er en verktøykasse: et bibliotek er som et spesialisert verktøyFor eksempel en snekkerhammer. Den tvinger deg ikke til å bygge huset på en bestemt måte; den gir deg rett og slett et veldig godt verktøy for å hamre spiker når du bestemmer deg for å bruke den.

Hva er et rammeverk, og hvordan skiller det seg fra et bibliotek?

Un rammeverk Det er noe større og mer strukturert enn et bibliotek. Det er en samling av verktøy, biblioteker, regler og konvensjoner som gir deg et grunnlag for å utvikle komplette applikasjoner raskere og mer effektivt.

Hvis et bibliotek er et frittstående verktøy, er et rammeverk mer som et plantegning av en bygning der deler av konstruksjonen allerede er reistDu ankommer, følger blåkopien og fullfører resten av konstruksjonen. Rammeverket definerer den overordnede arkitekturen og forteller deg hvor hver del av koden din passer inn.

I et rammeverk importerer du ikke bare funksjoner: du samtykker i å arbeide i henhold til disse retningslinjene. en arbeidsflyt og mønstre Rammeverket bestemmer mange ting for deg (hvordan filer organiseres, hvordan forespørsler håndteres, hvilke livssykluser du må respektere ...), og du tilpasser deg den «lykkelige veien» det foreslår.

Et sentralt trekk som ofte brukes til å forklare forskjellen er den såkalte inversjon av kontrollMed et bibliotek bestemmer du når du skal kalle det. Med et rammeverk kaller rammeverket selv koden din til riktig tid (for eksempel når en HTTP-forespørsel kommer, når en komponent initialiseres eller når en hendelse inntreffer).

Vi kan sammenligne det med en kokebokOppskriften gir deg allerede ingredienslisten, rekkefølgen på trinnene og steketidene. Du trenger bare å legge til de siste finpussene og justere den etter din smak, men strukturen er allerede definert. På samme måte veileder et rammeverk deg i hvordan du bygger applikasjonen din.

Når du jobber med et rammeverk, er den store fordelen at du kan fokus på forretningslogikk (hva som gjør applikasjonen din unik) uten å kaste bort tid på å alltid sette opp den samme grunnleggende infrastrukturen: ruting, databasetilkobling, sikkerhet, maler osv.

Noen svært populære rammeverk innen webutvikling er Django (for Python), Ruby on Rails (for Ruby), Laravel (for PHP) eller vår (for Java). Disse rammeverkene velges vanligvis basert på mest brukte språkDe tilbyr alle svært komplette strukturer som kombinerer biblioteker, interne API-er og linjeverktøy. kommandoer og klare konvensjoner for organisering av prosjektet ditt.

På frontend-siden finner vi «store» rammeverk og biblioteker som f.eks. Angular, React eller Vue.js som, i tillegg til gjenbrukbare komponenter, foreslår svært definerte arkitekturer og flyter for bygging av komplekse grensesnitt.

Hva er et API, og hvorfor er det så viktig?

en API (Application Programming Interface) er ikke så mye et spesifikt stykke kode som en kontrakt som beskriver hvordan to programvarer kommunisererDefiner hvilke operasjoner som kan utføres, hvilke data som må sendes, og hva svaret vil være.

Tenk på API-et som bruksanvisning Dette forklarer hvordan du bruker funksjonene i et bibliotek eller hvordan du kommuniserer med en ekstern tjeneste. Du trenger ikke å vite detaljene om den interne implementeringen; du trenger bare å følge API-reglene (tilgjengelige metoder, parametere og dataformater).

For å visualisere dette, tenk deg at du vil at applikasjonen din skal varsle bønder når den endres tidenDu kunne sette opp ditt eget værvarslingssystem (noe som ville vært sprøtt), eller koble til API-et fra en spesialisert tjeneste, som OpenWeather, som allerede tilbyr den informasjonen. Appen din sender en forespørsel i henhold til API-reglene og mottar dataene klare til bruk.

I denne fasen, Du vet bare hva API-et lover degFor eksempel, «hvis du sender meg en by og en tilgangsnøkkel, returnerer jeg en JSON-fil med temperatur, fuktighet og værmelding.» Resten – hvordan de beregner disse dataene, hvordan de har satt opp infrastrukturen sin, hvilke algoritmer de bruker – er skjult bak API-et.

Et API kan være den synlige delen av et bibliotek eller rammeverk (for eksempel Django- eller NumPy-klasse- og metode-API-et), eller det kan være et eksternt grensesnitt til et eksternt system, for eksempel API-et til Google Kart, YouTube API eller PayPal API.

I nettverdenen, når vi snakker om «web-API-er», mener vi vanligvis grensesnitt tilgjengelig via HTTP (REST, GraphQL, osv.) som vanligvis returnerer data i JSON-format. Disse API-ene lar svært forskjellige systemer (mobil, nett, backend-tjenester) integreres med hverandre uavhengig av underliggende språk eller teknologi.

API versus bibliotek: to komplementære deler

Mange bruker «API» og «bibliotek» nesten om hverandre, men det er de ikke. et bibliotek er konkret kode, reelle implementeringer av funksjoner og klasser som du kan laste ned og innlemme i prosjektet ditt.

API-et, derimot, er spesifikasjonen for hvordan biblioteket brukesDet er den offentlige listen over metoder, klasser, parametere og returtyper som programmet ditt har tilgang til. I verktøykasse-analogien ville biblioteket være det fysiske settet med verktøy, og API-et ville være katalogen som forklarer hva hvert verktøy gjør og hvordan man bruker det riktig.

Noe veldig viktig: et enkelt API kan ha flere implementeringer i form av separate biblioteker. For eksempel definerer en spesifikasjon som JDBC i Java hvordan man skal samhandle med databaser; deretter tilbyr hver leverandør (PostgreSQL, MySQL, osv.) sitt eget bibliotek som implementerer det API-et.

Takket være denne separasjonen kan du skrive programmet ditt mot en Stabilt og godt designet API og endre det underliggende biblioteket uten å omskrive all koden. Det er en av nøklene til portabilitet og interoperabilitet i programvare.

Kort sagt, når descargas Noe som JavaMail, NumPy eller Apache Commons – det du får er... biblioteker som implementerer et APIDu programmerer «mot API-et» (hva offentlige metoder lover) og stoler på at den interne implementeringen vil gjøre jobben effektivt og riktig.

Hvordan passer rammeverk inn i alt dette?

den rammer De kombinerer vanligvis flere biblioteker og et bredt spekter av API-er under én struktur. I tillegg til å tilby gjenbrukbar kode, tilbyr de også et komplett skjelett å bygge applikasjoner etter en konsekvent tilnærming.

Et typisk rammeverk inkorporerer:

• Interne biblioteker for vanlige oppgaver (autentisering, datatilgang, maler, valideringer osv.).
• Proprietære API-er som presenterer disse evnene på en ordnet og godt dokumentert måte.
• Ekstra verktøy som for eksempel kodegeneratorer, feilsøkingsprogrammer, visuelle miljøer eller integrerte editorer.

Et veldig grafisk eksempel er Unity3D i utviklingen av spilletDet er ikke bare et grafikkbibliotek: det er et komplett rammeverk med en visuell editor, fysikkmotor, scenesystem, feilsøking, pakking og utallige API-er for lyd, animasjon, brukerinput og mer. Det gir deg praktisk talt alt du trenger for å lage et spill, så lenge du følger retningslinjene. mønstre og arbeidsflyter som Enhet selv etablerer.

I webutvikling innebærer bruk av et rammeverk som Django eller Laravel å ta i bruk dets mental modell og dens prosjektstrukturVisningene, modellene, kontrollerne og malene dine passer inn i stedene og formatene rammeverket forventer, og til gjengjeld gjør det livet ditt mye enklere med administrasjonsverktøy, databasemigreringer, ruting og mer.

Fra et API-perspektiv kan et rammeverk både forbruker eksterne API-er (for eksempel en betalingsleverandørs API) som for eksempel Eksponer ditt eget API slik at andre applikasjoner kan samhandle med systemet ditt. Det er veldig vanlig å kombinere et webrammeverk med et REST API-orientert underrammeverk for å lage rene og vedlikeholdbare grensesnitt.

Praktiske forskjeller mellom bibliotek, rammeverk og API

Etter alle disse definisjonene er det verdt å sette dem ut i livet. praktiske forskjeller som du vil legge merke til i ditt daglige liv som utvikler.

Et bibliotek:

• Gir deg bruksklare funksjoner eller klasser for å løse spesifikke problemer (f.eks. datohåndtering, PDF-generering, krypteringsalgoritmer).
• Den definerer ikke en global arkitektur for applikasjonen din. Du bestemmer hvordan prosjektet skal organiseres og når man skal ringe biblioteket.
• Den kan brukes i kombinasjon med mange andre biblioteker uten å måtte forplikte seg til én enkelt tilnærming.

Et rammeverk:

• tilbyr deg en grunnleggende struktur for utvikling av komplette applikasjoner (spesielt nett og mobil, men også datamaskin eller spilling).
• Det pålegger en viss orden og mønstre (for eksempel MVC, MVVM eller lagdelt arkitektur) som du må respektere slik at alt passer sammen.
• Det lar deg være mer produktiv på repeterende oppgaver (ruting, sikkerhet, maler osv.), i bytte mot å godta en læringskurve større og mindre absolutt frihet.

Et API:

• Definere hvordan programvarekomponenter kommuniserer, enten det er innenfor applikasjonen din (bibliotek-API) eller mellom applikasjoner (web-API, operativsystem-API, SaaS-plattform-API).
• Det er ikke nødvendigvis koden i seg selv, men et sett med regler (endepunkter, parametere, datatyper, feilkoder).
• Det lar svært forskjellige systemer samarbeide uten å kjenne til deres interne detaljer.

For eksempel, Google Maps API Den lar deg integrere interaktive kart og geolokasjonsfunksjoner i nett- eller mobilapplikasjonene dine. API-et til YouTube Den lar deg se videoer, kanaler og spillelister, samt samhandle med noe av innholdet fra dine egne tjenester.

Hvorfor publiserer selskaper API-ene sine?

Mange selskaper bestemmer seg for å «åpne» eller publisere API-ene sine slik at andre utviklere bygger på tjenestene sineVed å gjøre dette eksponerer de visse inngangspunkter til systemet sitt (selvfølgelig beskyttet av autentisering og tillatelser) og lar tredjeparter utvide plattformens rekkevidde.

De viktigste årsakene For å lansere et API, utføres vanligvis følgende trinn:

• utvidelses: slik at andre kan legge til nye funksjoner, integrasjoner og bruksområder som selskapet selv kanskje ikke hadde forestilt seg.
• Økosystemskapingå fremme et miljø med komplementære applikasjoner og tjenester som øke verdien av hovedproduktet.
• Åpen innovasjonla lokalsamfunnet eksperimentere og foreslå kreative løsninger, og ofte generere nye forretningsideer.
• virksomhetsintegrasjonfor å legge til rette for tjenestens tilkobling til CRM-er, ERP-er, markedsføringsverktøy og andre interne applikasjoner i bedrifter.
• Markedsutvidelsenå brukere og nisjer som basisplattformen ikke ville nådd på egenhånd, takket være integrasjoner laget av tredjeparter.

Et veldig synlig eksempel er hele økosystemet av verktøy rundt WhatsApp Bedrift og API-enesom tillater bygging av "multi-agent"-plattformer slik at flere operatører kan betjene kunder fra ett enkelt nummer, integrere det med CRM, legge til chatboter, automatisere svar osv. Her fungerer WhatsApp API som inngangsdøren til meldingsinfrastrukturen, og flere kommersielle og åpen kildekode-løsninger bygger på den med avanserte funksjoner.

Hva gjør et API «bra»

Ikke alle API-er er like godt laget. god API-design Det utgjør en stor forskjell i opplevelsen til utvikleren som bruker det og i hvor enkelt det er å vedlikeholde langsiktige integrasjoner.

Noen nøkkelegenskaper Kjennetegnene til et kvalitets-API er:

• klarhetMetodenavn, stier og parametere som er forståelige med et raskt blikk; ingen tvetydigheter.
• konsistenssamme navneregler, lignende responsstrukturer og homogene mønstre i hele API-et.
• Nøye dokumentasjon: trinnvise veiledninger, kodeeksempler, forklaring av hvert endepunkt og mulige feil.
• stabilitetKontrollerte endringer, tydelig merkede versjoner og bakoverkompatibilitet for å unngå at eksisterende applikasjoner ødelegges over natten.
• God ytelseraske og effektive responser når det gjelder ressursforbruk, spesielt i web-API-er som er eksponert for Internett.
• Sterk sikkerhetautentisering, autorisasjon, kryptering og godt utformede tilgangskontroller.
• Nyttig feilhåndteringbeskrivende feilmeldinger og tydelige statuskoder som forenkler diagnosen.

Når det gjelder moderne web-API-er, er standardformatet for utveksling av data JSONfordi den er lett, enkel for mennesker å lese og veldig enkel å analysere fra nesten alle programmeringsspråk.

Typer API-er du vil støte på

Begrepet API er veldig bredt, og gjelder for flere nivåer av stabelen av programvare. Noen vanlige typer er:

• Operativsystem-API-erDisse lar applikasjoner kommunisere med det underliggende systemet (filbehandling, prosesser, minne, nettverk osv.). Eksempler: API-et til Windows eller POSIX-spesifikasjonen i typesystemer Unix.
• Eksterne eller distribuerte API-erDe definerer hvordan programmer som kjører på forskjellige maskiner kommuniserer. De bruker spesifikke nettverksprotokoller og er vanligvis språkuavhengige. CORBA er et klassisk eksempel, selv om det nå er mindre vanlig sammenlignet med alternativer som gRPC eller REST.
• Web APIerDisse eksponerer tjenester som generelt er tilgjengelige via HTTP/HTTPS, med data i JSON- eller XML-format. Dette inkluderer API-er for tjenester som Google Maps, Twitter, PayPal eller så godt som enhver moderne SaaS.

I tillegg oppretter mange organisasjoner Interne API-er slik at deres egne team kan kommunisere mellom mikrotjenester, interne applikasjoner og databaser på en ordnet og kontrollert måte.

Valg og kombinasjon av rammeverk, biblioteker og API-er i et prosjekt

I et virkelig prosjekt velger du sjelden bare én av disse delene. Vanligvis kombinere et rammeverk, flere biblioteker og flere API-er ekstern eller intern for å bygge applikasjonen din.

Du kan synes dette er nyttig veiledende regel:

• Hvis du bygger en komplett applikasjon fra bunnen av og ønsker å gå raskere og mer organisert, Start med et rammeverk.
• Hvis du trenger å løse spesifikke problemer (datoer, PDF-er, diagrammer, maskinlæring osv.), søk etter spesialiserte biblioteker som du kan integrere.
• Hvis appen din trenger å kommunisere med andre systemer, utnytt API-er som disse systemene eksponerer (eller definer ditt eget API slik at andre kan integrere med deg).

Tenk deg en webapplikasjon skrevet med Django som et rammeverk. Inni bruker du biblioteker som nusset o Pute Hvis du trenger numeriske beregninger eller bildebehandling, vil du forbruke OpenWeather API for å vise værmeldinger, og i sin tur kan din egen applikasjon eksponere et REST Web API slik at andre interne verktøy i bedriften din kan spørre om dataene.

Til syvende og sist er nøkkelen å forstå at De er ikke utskiftbare begreperEt bibliotek er kode, et rammeverk er struktur, og et API er kontrakten som binder delene sammen. Å mestre disse tre nivåene lar deg bygge programvare som er mer vedlikeholdbar, mer skalerbar og mye enklere å integrere med resten av den digitale verden.

Å mestre forskjellene og forholdene mellom biblioteker, rammeverk og API-er er ikke bare et spørsmål om teori eller fint vokabular: det oversettes til ta bedre tekniske beslutninger, unngå misforståelser i teamet og få mer ut av verktøyene du allerede bruker hver dag uten å tenke for mye over det.