Skillnader mellan API, ramverk och bibliotek förklarade enkelt

När du börjar i programmering Det är väldigt lätt att bli förvirrad av begrepp som bibliotek, ramverk och APIVid första anblicken verkar de vara olika etiketter för samma sak: "kod som redan skrivits av andra personer som du använder i dina projekt." Men i verkligheten fyller var och en en specifik roll inom mjukvaruutveckling.

Om du har programmerat ett tag använder du det förmodligen dagligen. API:er, ramverk och bibliotek Utan att tänka för mycket på det, kanske du till och med känner att du interagerar med alla på samma sätt: du importerar något, anropar funktioner, och det är allt. Ändå hjälper det dig att välja bättre verktyg, designa dina projekt bättre och kommunicera med andra utvecklare utan förvirring om du helt förstår vad varje sak är och hur de relaterar.

Vad är ett bibliotek inom programmering?

en biblioteca programvara Det är i huvudsak en uppsättning kod utformad för återanvändning: funktioner, klasser, datatyper och verktyg som någon har grupperat för att lösa specifika problem. Istället för att skriva allt från grunden importerar du biblioteket och drar nytta av det arbete som redan har gjorts och testats.

Det huvudsakliga målet för ett bibliotek är tillhandahålla färdiga funktioner som du kan införliva i dina program utan att behöva "uppfinna hjulet på nytt". Det skapas vanligtvis av personer med lång erfarenhet inom ett visst område (till exempel matematik, tillgång till databaser(textbehandling, grafik…) och paketerar det på ett sätt som gör det enkelt för andra utvecklare att integrera det.

Ett välkänt exempel i JavaScript-ekosystemet är LodashDet här biblioteket erbjuder massor av verktyg för att arbeta med arrayer, objekt, strängar, funktioner och samlingar I allmänhet, istället för att skriva dina egna filter, transformationer eller avancerade sökningar, anropar du bara Lodashs funktioner och du är klar, med mindre kod och färre fel.

I världen Python vi har numpyEn nyckelkomponent för numerisk beräkning. Den tillhandahåller datastrukturer som den berömda flerdimensionella arrayer och mycket effektiva vektoriserade operationer för avancerad matematik och datavetenskap. Utan NumPy skulle det vara en prövning att skriva all den där matrismanipulationen och linjära algebraoperationerna för hand.

I Java kan man nämna Apache CommonsEn familj av bibliotek med alla möjliga verktyg: avancerade samlingar, filhantering, typkonvertering, strängmanipulation och mycket mer. Tack vare dessa bibliotek, återanvänd robusta lösningar istället för att uppdatera din egen kod om och om igen.

När det sägs att ett bibliotek hjälper till att göra din kod "modulär" betyder det att din applikation är byggd utifrån oberoende och återanvändbara delarDetta främjar organisation, underlättar underhåll och gör att systemet kan skalas till mer data och mer belastning med mindre störningar.

Ett mycket enkelt sätt att tänka på det är att föreställa sig att ditt projekt är en verktygslåda: ett bibliotek är som ett specialiserat verktygTill exempel en snickarhammare. Den tvingar dig inte att bygga huset på ett specifikt sätt; den ger dig helt enkelt ett mycket bra verktyg för att hamra spikar när du bestämmer dig för att använda den.

Vad är ett ramverk och hur skiljer det sig från ett bibliotek?

Un ramverk Det är något större och mer strukturerat än ett bibliotek. Det är en samling av verktyg, bibliotek, regler och konventioner som ger dig en grund för att utveckla kompletta applikationer snabbare och effektivare.

Om ett bibliotek är ett fristående verktyg är ett ramverk mer som ett planritning av en byggnad där en del av strukturen redan är uppfördDu anländer, följer ritningen och slutför resten av konstruktionen. Ramverket definierar den övergripande arkitekturen och anger var varje del av din kod passar in.

I ett ramverk importerar du inte bara funktioner: du samtycker till att arbeta enligt dessa riktlinjer. ett arbetsflöde och mönster Ramverket bestämmer många saker åt dig (hur filer organiseras, hur förfrågningar hanteras, vilka livscykler du måste respektera...) och du anpassar dig till den "lyckliga väg" som det föreslår.

En nyckelfunktion som ofta används för att förklara skillnaden är den s.k. inversion av kontrollMed ett bibliotek bestämmer du när du ska anropa det. Med ett ramverk anropar ramverket självt din kod vid lämpliga tidpunkter (till exempel när en HTTP-förfrågan anländer, när en komponent initieras eller när en händelse inträffar).

Vi kan jämföra det med en recept bokReceptet ger dig redan ingredienslistan, stegens ordning och tillagningstiderna. Du behöver bara lägga till de sista detaljerna och justera det efter dina önskemål, men strukturen är redan definierad. På liknande sätt vägleder ett ramverk dig i hur du bygger din applikation.

När man arbetar med ett ramverk är den stora fördelen att man kan fokus på affärslogik (vad som gör din applikation unik) utan att slösa tid på att alltid konfigurera samma grundläggande infrastruktur: routing, databasanslutning, säkerhet, mallar etc.

Några mycket populära ramverk inom webbutveckling är Django (för Python), Ruby on Rails (för Ruby), laravel (för PHP) eller Vår (för Java). Dessa ramverk väljs vanligtvis baserat på mest använda språkenDe erbjuder alla mycket kompletta strukturer som kombinerar bibliotek, interna API:er och linjeverktyg. kommandon och tydliga konventioner för att organisera ditt projekt.

På frontend-sidan hittar vi "stora" ramverk och bibliotek som t.ex. Angular, React eller Vue.js som, utöver återanvändbara komponenter, föreslår mycket definierade arkitekturer och flöden för att bygga komplexa gränssnitt.

Vad är ett API och varför är det så viktigt?

en API (Application Programming Interface) är inte så mycket en specifik kodbit som ett kontrakt som beskriver hur två programvaror kommunicerarDefiniera vilka operationer som kan utföras, vilka data som behöver skickas och vad svaret kommer att bli.

Tänk på API:et som bruksanvisning Detta förklarar hur man använder ett biblioteks funktioner eller hur man kommunicerar med en fjärrtjänst. Du behöver inte känna till detaljerna kring den interna implementeringen; du behöver bara följa API-reglerna (tillgängliga metoder, parametrar och dataformat).

För att visualisera detta, föreställ dig att du vill att din applikation ska meddela lantbrukare när det ändras el tiempoDu kan skapa ditt eget väderprognossystem (vilket vore galet) eller anslut till API:et från en specialiserad tjänst, som OpenWeather, som redan tillhandahåller den informationen. Din app gör en begäran enligt API-reglerna och tar emot informationen redo att användas.

I detta skede, Du vet bara vad API:et lovar digTill exempel, "om du skickar mig en stad och en åtkomstnyckel, returnerar jag en JSON-fil med temperatur, luftfuktighet och prognos." Resten – hur de beräknar den informationen, hur de har konfigurerat sin infrastruktur, vilka algoritmer de använder – är dolt bakom API:et.

Ett API kan vara den synliga delen av ett bibliotek eller ramverk (till exempel API:et för klasser och metoder i Django eller NumPy) eller så kan det vara ett fjärrgränssnitt till ett externt system, såsom API:et för Google Kartor, YouTube API eller PayPal API.

I webbvärlden, när vi pratar om "webb-API:er" menar vi vanligtvis gränssnitt åtkomliga via HTTP (REST, GraphQL, etc.) som vanligtvis returnerar data i JSON-format. Dessa API:er gör det möjligt för väldigt olika system (mobila, webb, backend-tjänster) att integrera med varandra oavsett underliggande språk eller teknik.

API kontra bibliotek: två kompletterande delar

Många använder "API" och "bibliotek" nästan omväxlande, men det är de inte. ett bibliotek är konkret kod, verkliga implementeringar av funktioner och klasser som du kan ladda ner och integrera i ditt projekt.

API:et, å andra sidan, är specifikationen för hur biblioteket användsDet är den offentliga listan över metoder, klasser, parametrar och returtyper som ditt program kan komma åt. Om vi ​​fortsätter med verktygslådeanalogin skulle biblioteket vara den fysiska uppsättningen verktyg, och API:et skulle vara katalogen som förklarar vad varje verktyg gör och hur man använder det korrekt.

Något väldigt viktigt: ett enda API kan ha flera implementeringar i form av separata bibliotek. Till exempel definierar en specifikation som JDBC i Java hur man interagerar med databaser; sedan erbjuder varje leverantör (PostgreSQL, MySQL, etc.) sitt eget bibliotek som implementerar det API:et.

Tack vare denna separation kan du skriva ditt program mot en Stabilt och väldesignat API och ändra det underliggande biblioteket utan att skriva om all kod. Det är en av nycklarna till portabilitet och interoperabilitet i programvara.

Kort sagt, när descargas Något i stil med JavaMail, NumPy eller Apache Commons – det du får är... bibliotek som implementerar ett APIDu programmerar "mot API:et" (vad de publika metoderna lovar) och litar på att den interna implementeringen kommer att göra jobbet effektivt och korrekt.

Hur passar ramverk in i allt detta?

mycket ramar De kombinerar vanligtvis flera bibliotek och ett brett utbud av API:er under en enda struktur. Förutom att erbjuda återanvändbar kod tillhandahåller de ett komplett skelett att bygga applikationer enligt en konsekvent metod.

Ett typiskt ramverk införlivar:

• Interna bibliotek för vanliga uppgifter (autentisering, dataåtkomst, mallar, valideringar etc.).
• Proprietära API:er som presenterar dessa förmågor på ett ordnat och väl dokumenterat sätt.
• Ytterligare verktyg såsom kodgeneratorer, felsökare, visuella miljöer eller integrerade editorer.

Ett mycket grafiskt exempel är Unity3D i utvecklingen av spelDet är inte bara ett grafikbibliotek: det är ett komplett ramverk med en visuell redigerare, fysikmotor, scensystem, felsökning, paketering och otaliga API:er för ljud, animation, användarinmatning och mer. Det ger dig praktiskt taget allt du behöver för att skapa ett spel, så länge du följer riktlinjerna. mönster och arbetsflöden som Enheten själv etablerar.

Inom webbutveckling innebär användning av ett ramverk som Django eller Laravel att man anammar dess mental modell och dess projektstrukturDina vyer, modeller, kontroller och mallar passar in på de platser och i de format som ramverket förväntar sig, och i gengäld gör det ditt liv mycket enklare med administrationsverktyg, databasmigreringar, routing och mer.

Ur ett API-perspektiv kan ett ramverk både konsumera externa API:er (till exempel en betalningsleverantörs API) såsom Exponera ditt eget API så att andra applikationer kan interagera med ditt system. Det är mycket vanligt att kombinera ett webbramverk med ett REST API-orienterat underramverk för att skapa rena och lättskötta gränssnitt.

Praktiska skillnader mellan bibliotek, ramverk och API

Efter alla dessa definitioner är det värt att omsätta dem i praktiken. praktiska skillnader som du kommer att märka i ditt dagliga liv som utvecklare.

Ett bibliotek:

• Ger dig färdiga funktioner eller klasser för att lösa specifika problem (t.ex. datumhantering, PDF-generering, krypteringsalgoritmer).
• Den definierar inte en global arkitektur för din applikation. Du bestämmer hur projektet ska organiseras och när man ska ringa biblioteket.
• Den kan användas i kombination med många andra bibliotek utan att behöva binda sig till en enda metod.

Ett ramverk:

• erbjuder dig en grundläggande struktur för att utveckla kompletta applikationer (särskilt webb och mobil, men även dator eller spel).
• Det påtvingar en viss ordning och mönster (till exempel MVC, MVVM eller lagerarkitektur) som du måste respektera så att allt passar ihop.
• Det gör att du kan vara mer produktiv med repetitiva uppgifter (routing, säkerhet, mallar etc.), i utbyte mot att acceptera en inlärningskurva större och mindre absolut frihet.

Ett API:

• definiera hur programvarukomponenter kommuniceraroavsett om det är inom din applikation (biblioteks-API) eller mellan applikationer (webb-API, operativsystem-API, SaaS-plattforms-API).
• Det är inte nödvändigtvis själva koden, men en uppsättning regler (slutpunkter, parametrar, datatyper, felkoder).
• Det gör att väldigt olika system kan arbeta tillsammans utan att man känner till deras interna detaljer.

Till exempel, Google Maps API Det låter dig integrera interaktiva kartor och geolokaliseringsfunktioner i dina webb- eller mobilapplikationer. API:et för Youtube Den låter dig visa videor, kanaler och spellistor, samt interagera med en del av innehållet från dina egna tjänster.

Varför publicerar företag sina API:er?

Många företag väljer att "öppna" eller publicera sina API:er så att andra utvecklare bygger vidare på sina tjänsterGenom att göra det exponerar de vissa ingångspunkter till sitt system (naturligtvis skyddade av autentisering och behörigheter) och tillåter tredje part att utöka plattformens räckvidd.

De främsta orsakerna För att släppa ett API vidtas vanligtvis följande steg:

• töjbarhet: vilket gör det möjligt för andra att lägga till nya funktioner, integrationer och användningsområden som företaget självt kanske inte hade kunnat föreställa sig.
• Ekosystemskapandeatt främja en miljö av kompletterande applikationer och tjänster som öka värdet på huvudprodukten.
• öppen innovation: låta samhället experimentera och föreslå kreativa lösningar, vilket ofta genererar nya affärsidéer.
• företagsintegrationför att underlätta tjänstens koppling till CRM, ERP, marknadsföringsverktyg och andra interna applikationer hos företag.
• Marknadsexpansionnå användare och nischer som basplattformen inte skulle nå på egen hand, tack vare integrationer skapade av tredje part.

Ett mycket tydligt exempel är hela ekosystemet av verktyg som omger WhatsApp Företag och dess API:ervilket möjliggör konstruktionen av "multi-agent"-plattformar så att flera operatörer kan betjäna kunder från ett enda nummer, integrera det med CRM, lägga till chatbotar, automatisera svar etc. Här fungerar WhatsApp API som ytterdörren till meddelandeinfrastrukturen, och flera kommersiella och öppna källkodslösningar bygger ovanpå den med avancerade funktioner.

Vad gör ett API "bra"

Inte alla API:er är lika välgjorda. bra API-design Det gör stor skillnad för utvecklarens upplevelse och för hur enkelt det är att underhålla långsiktiga integrationer.

Några nyckelfunktioner Egenskaperna hos ett kvalitets-API är:

• klarhetmetodnamn, sökvägar och parametrar som är lättförståeliga; inga tvetydigheter.
• konsistenssamma namngivningsregler, liknande svarsstrukturer och homogena mönster i hela API:et.
• Noggrann dokumentationSteg-för-steg-guider, kodexempel, förklaring av varje slutpunkt och möjliga fel.
• StabilitetKontrollerade ändringar, tydligt markerade versioner och bakåtkompatibilitet för att undvika att befintliga applikationer går sönder över en natt.
• Bra prestandaSnabba och effektiva svar vad gäller resursförbrukning, särskilt i webb-API:er exponerade mot internet.
• stark säkerhetautentisering, auktorisering, kryptering och väl utformade åtkomstkontroller.
• Användbar felhanteringBeskrivande felmeddelanden och tydliga statuskoder för att underlätta diagnosen.

När det gäller moderna webb-API:er är standardformatet för datautbyte JSONeftersom den är lätt, lätt för människor att läsa och mycket enkel att tolka från nästan vilket programmeringsspråk som helst.

Typer av API:er du kommer att stöta på

Termen API är mycket bred och gäller för flera nivåer av stacken av programvara. Några vanliga typer är:

• Operativsystem-API:erDessa gör det möjligt för applikationer att kommunicera med det underliggande systemet (filhantering, processer, minne, nätverk etc.). Exempel: API:et för Windows eller POSIX-specifikationen i typsystem Unix.
• Fjärrstyrda eller distribuerade API:erDe definierar hur program som körs på olika maskiner kommunicerar. De använder specifika nätverksprotokoll och är vanligtvis språkoberoende. CORBA är ett klassiskt exempel, även om det nu är mindre vanligt jämfört med alternativ som gRPC eller REST.
• Webb-API: erDessa exponerar tjänster som generellt är tillgängliga via HTTP/HTTPS, med data i JSON- eller XML-format. Detta inkluderar API:er för tjänster som Google Maps, Twitter, PayPal eller i princip vilken modern SaaS som helst.

Dessutom skapar många organisationer Interna API:er så att deras egna team kan kommunicera mellan mikrotjänster, interna applikationer och databaser på ett ordnat och kontrollerat sätt.

Välja och kombinera ramverk, bibliotek och API:er i ett projekt

I ett riktigt projekt väljer man sällan bara en av dessa delar. Vanligtvis kombinera ett ramverk, flera bibliotek och flera API:er externt eller internt för att bygga din applikation.

Du kanske tycker att detta är användbart vägledande regel:

• Om du bygger en komplett applikation från grunden och vill gå snabbare och mer organiserat, Börja med ett ramverk.
• Om du behöver lösa specifika problem (datum, PDF-filer, diagram, maskininlärning etc.), sök efter specialiserade bibliotek som du kan integrera.
• Om din app behöver kommunicera med andra system, utnyttja API:er som dessa system exponerar (eller definiera ditt eget API så att andra kan integrera med dig).

Tänk dig en webbapplikation skriven med Django som ett ramverk. Inuti kommer du att använda bibliotek som numpy o Kudde Om du behöver numeriska beräkningar eller bildbehandling kommer du att förbruka OpenWeather API för att visa väderprognoser och i sin tur kan din egen applikation exponera ett REST Web API så att andra interna verktyg i ditt företag kan fråga efter dess data.

I slutändan är nyckeln att förstå att De är inte utbytbara termerEtt bibliotek är kod, ett ramverk är struktur och ett API är kontraktet som binder samman delarna. Att behärska dessa tre nivåer gör att du kan bygga programvara som är mer underhållbar, mer skalbar och mycket enklare att integrera med resten av den digitala världen.

Att bemästra skillnaderna och sambanden mellan bibliotek, ramverk och API:er är inte bara en fråga om teori eller finare vokabulär: det kan översättas till fatta bättre tekniska beslut, undvik missförstånd inom teamet och få ut mer av de verktyg ni redan använder varje dag utan att tänka för mycket på det.