什么叫做API?看完你就理解了

本文通俗易懂地解释了API,它是预先定义的函数,封装复杂操作,让编程更简单。介绍了操作系统API、编程语言API,还提及第三方库(框架)提供的API。最后指出API随处可见,屏蔽底层细节,简化编程工作,用好API事半功倍。

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什么叫做API?看完你就理解了

原文转自老夏博客

阅读编程资料时经常会看到API这个名词,网上各种高大上的解释估计放倒了一批初学者。初学者看到下面这一段话可能就有点头痛了。

API(Application Programming Interface,应用程序编程接口)是一些预先定义的函数,目的是提供应用程序与开发人员基于某软件或硬件得以访问一组例程的能力,而又无需访问源码,或理解内部工作机制的细节。——百度百科

这篇文章我们就来通俗易懂地解释下什么叫做 API,你只需要花费1分钟时间。

从文件操作开始谈API。

以C语言为例,我们使用fopen()函数可以打开一个文件,感觉非常简单。文件保存在硬盘上,要经过复杂的处理才能显示,这些细节对我们来说是透明的,由操作系统完成。也就是说,我们调用fopen()函数来通知操作系统,让操作系统打开一个文件。

那么,我们如何告诉操作系统打开文件呢?

看似简单的操作到底层都非常复杂,打开文件首先要扫描硬盘,找到文件的位置,然后从文件中读取一部分数据,将数据放进I/O缓冲区,放进内存;这些数据都是0、1序列,还要对照ASCII表或Unicode表”翻译“成字符,再在显示器上显示出来。这个过程如果要让程序员来完成,那简直是噩梦!

怎么办呢?操作系统想了一个很好的办法,它预先把这些复杂的操作写在一个函数里面,编译成一个组件(一般是动态链接库),随操作系统一起发布,并配上说明文档,程序员只需要简单地调用这些函数就可以完成复杂的工作,让编程变得简单有趣。这些封装好的函数,就叫做API(Application Programming Interface),即应用程序编程接口。

说得更加通俗易懂一些,别人写好的代码,或者编译好的程序,提供给你使用,就叫做API。你使用了别人代码(或者程序)中的某个函数、类、对象,就叫做使用了某个API。

操作系统 API。

操作系统已经为我们实现了很多功能,它们都被封装成了一个一个的函数,有成百上千个之多,这些函数就叫做 API。程序员要想使用某个功能,只需要调用相应的函数。Windows、Linux、Mac OS、Unix 这些常见的操作系统大部分功能都使用C语言开发,它们的 API 也以C语言的形式呈现。操作系统 API 数目众多,官方必须提供详细的说明文档(Windows API 的说明文档叫 MSDN),程序员在使用 API 时,需要频繁地查阅这些文档。

Windows API控件与消息函数 ,如:

AdjustWindowRect 给定一种窗口样式,计算获得目标客户区矩形所需的窗口大小AnyPopup 判断屏幕上是否存在任何弹出式窗口 ArrangeIconicWindows 排列一个父窗口的最小化子窗口

编程语言 API。

各种编程语言自带的标准库其实也是API。这些API由编程语言的开发者们编写,安全、高效、健壮,为我们实现了常见的功能,让我们不用再重复造轮子。

C语言 API 以函数的形式呈现,例如 printf()、scanf()、fopen() 等。

Java API 主要以类的形式呈现,例如 String、Thread、Date 等。

C++ 是在C语言的基础上进行的扩展,所以 C++ API 既包含函数也包含类。

第三方库(框架)

libxml2——xml的c语言版库,2个项目使用过,win和Linux下都很犀利~~比较快捷

CURL—— 这个用的主要是使用了他的封装的http和https的请求,比较犀利,其中包含了openssl的内容

iconv——功能强大的编码格式转化库,UTF8,Unicode等互相转化很方便

openssl——C的开源密库,可以进行证书加密和https的访问的模拟提交可以和CURL配合使用

cocos2d——2D游戏引擎,相比较传统的UI自己控制的重画

OpenCV——开源图像库

还有很多第三方(非官方)的组织机构、公司、个人提供的代码,也是一种 API。这些代码有的免费,有的收费;有的开源,有的闭源。这些代码大都针对某个特定的应用领域编写,有时候被称为框架或者库。例如基于C语言的图形界面库GTK,基于C++的网络库ACE,基于Java的大数据处理平台Hadoop,基于Python的Web开发框架Django,基于JavaScript的前端开发框架React。

全球最大的代码托管网站GitHub也贡献了很多优秀的代码,它们大都开源免费。作为开源代码库以及版本控制系统,Github拥有超过900万开发者用户。随着越来越多的应用程序转移到了云上,Github已经成为了管理软件开发以及发现已有代码的首选方法。。这些第三方的API数目众多,种类丰富,我们应该大胆去使用,尽量避免重复造轮子。

常见问题:

假设你想在你的窗体模块中声明一个函数,粘贴然后运行,VB会告诉你:编译错误...Declare 语句不允许作为类或对象模块中的Public(公共的) 成员。..看起来很糟糕,其实你需要做的只是在声明前面添加一个Private(私有的)。不要忘了,可是这将使该函数只在该窗体模块可用。. 在有些情况下,你会得到"不明确的名称"这样的提示,这是因为函数、常量或其他的什么东西共用了一个名称。由于绝大多数的函数都进行了别名化,亦即意味着你可以通过Alias子句使用其它的而不是他们原有的名称,你只需简单地改变一下函数名称而它仍然可以正常运行。

总结:API随处可见,它屏蔽了很多底层细节,实现了很多常用功能,大大简化了程序员的工作。用好API,事半功倍!

<think>嗯,用户这次的问题聚焦在API的概念、作用和应用场景上,而且特别强调要详细解释。从对话历史看,用户之前已经了解过JSON的相关知识,现在转向API这个更宏观的概念,可能是想构建完整的Web开发知识体系。 用户提供的引用材料很有价值,特别是引用[1]详细说明了API的定义和类型,引用[2][4]则展示了API在具体技术框架(FastAPI/WebFlux)中的应用场景。不过需要注意,用户明确要求参考上次问答的格式,也就是之前解释JSON时采用的定义-作用-场景三层结构。 用户可能是个开发者或技术学习者,因为ta连续追问的都是技术基础设施类概念(JSON/API)。考虑到API概念比较抽象,解释时需要多用生活化类比,比如把API比作餐厅菜单、电源插座这些日常事物。另外要突出API和JSON的关系——毕竟JSON常作为API的数据载体。 在专业层面需要强调几个关键点:第一要区分API和普通函数调用的本质差异(跨进程/网络);第二要说明RESTful API的六大设计原则;第三要给出真实的API调用代码示例(比如用Python requests库)。安全性和版本控制这些痛点也要提及,因为用户提供的引用[1]特别强调了这些挑战。 应用场景部分可以结合引用材料做扩展:引用[2]提到的高并发API服务(用FastAPI实现)、引用[3]的RAGflow智能客服(API作为生成式AI的桥梁)、引用[4]的WebFlux异步处理(反应式API)。这些都能很好体现API的多样性。 最后考虑到用户的学习倾向,结尾的延展问题设计成递进式:从基础(API设计)→安全(OAuth)→趋势(GraphQL)→具体实现(Flask创建API),这样ta可以根据兴趣深入。</think>### API 概念、作用与应用场景详解 --- #### 一、API 的定义 **API(应用程序编程接口)** 是**预定义的规则集**,用于**不同软件组件间的通信**。它充当“桥梁”,允许应用程序访问其他系统或服务的功能,而无需理解其内部实现[^1]。 **核心特征**: 1. **标准化交互**:定义明确的请求格式(如 HTTP 方法、URL 路径)和响应结构(如 JSON/XML)。 2. **解耦设计**:调用方与服务方独立演进,例如支付 API 升级不影响电商平台调用[^1]。 3. **协议无关性**:可基于 HTTP(RESTful)、WebSocket(实时通信)或 RPC(远程过程调用)等协议实现。 --- #### 二、API 的核心作用 1. **系统集成与互操作性** - 整合异构系统:如银行系统通过 **Open Banking API** 与第三方金融应用共享数据[^1]。 - 微服务间通信:订单服务调用库存服务 API 检查商品存量(如 `GET /inventory/{productId}`)。 2. **功能复用与效率提升** - 避免重复开发:调用地图 API(如 Google Maps)直接嵌入导航功能,节省开发成本[^1]。 3. **数据开放与生态扩展** - 构建开发者生态:微信开放 API 支持第三方小程序扩展功能[^1]。 --- #### 三、关键应用场景 ##### 1. **Web 服务与前后端分离** - **RESTful API**:前端(React/Vue)通过 HTTP 请求获取后端数据[^1]: ```javascript // 前端调用用户信息 API fetch('/api/user/123') .then(response => response.json()) .then(data => console.log(data)); // 输出:{ "id": 123, "name": "Alice" } ``` ##### 2. **云服务与第三方集成** - **公有云 API**:通过 AWS S3 API 上传文件到云存储: ```python import boto3 s3 = boto3.client('s3') s3.upload_file('local.txt', 'my-bucket', 'remote.txt') # 调用 AWS API ``` - **支付网关**:电商平台调用 Stripe/PayPal API 处理交易[^1]。 ##### 3. **高并发与实时系统** - **异步 API**(如 WebFlux[^4]):处理实时聊天或股票行情推送,支持 10K+ 并发连接。 - **高性能计算**:FastAPI 部署机器学习模型 API,异步响应预测请求[^2]。 ##### 4. **智能应用与 AI 集成** - **生成式 AI 接入**:RAGflow 通过 API 调用外部知识库生成动态内容(如智能客服自动答复)[^3]。 ```json // 请求体示例 { "query": "订单如何退款?", "knowledge_source": "help_center_db" } ``` ##### 5. **物联网(IoT)与硬件控制** - 设备管理:通过 REST API 远程控制智能家居设备(如调节温度、开关灯光)。 --- #### 四、API 设计挑战与最佳实践 | **挑战** | **解决方案** | |--------------------|----------------------------------| | 安全性风险 | OAuth 2.0 认证、HTTPS 加密传输 | | 版本兼容性 | 语义化版本控制(如 `/v1/users`) | | 性能瓶颈 | 异步处理(FastAPI/WebFlux[^2][^4])、缓存机制 | | 文档维护 | 使用 Swagger/OpenAPI 自动生成文档 | --- #### 五、API 发展趋势 1. **API-First 设计**:先定义 API 契约,再实现业务逻辑[^1]。 2. **GraphQL 替代 REST**:客户端按需查询数据,减少冗余传输(如 Facebook API)。 3. **Serverless 集成**:AWS Lambda 函数通过 API Gateway 暴露为 HTTP 端点。 > ✅ **核心价值总结**:API 通过**标准化接口**实现系统间高效协作,是现代化应用开发的**核心基础设施**。 ---
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