API là gì? Tầm quan trọng của API và cách ứng dụng.

API là thuật ngữ không còn quá xa lạ đối với những người làm trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Đặc biệt, trong thời đại xu hướng chuyển đổi số đang diễn ra mạnh, API càng chứng minh tính ứng dụng thực tế mạnh mẽ của mình. Vậy API là gì? Cách ứng dụng API như thế nào? Cùng Unica phân tích và tìm hiểu thông qua bài viết sau nhé!

API là gì?

Theo wikipedia, API được định nghĩa như sau:

API (Application Programming Interface) còn được gọi là Giao diện chương trình ứng dụng. API là cơ chế cho phép hai phần mềm giao tiếp với nhau thông qua một tập hợp các định nghĩa và giao thức. 

API hoạt động như một trung gian phần mềm, có chức năng riêng biệt. API đóng vai trò như hợp đồng quy định cách thức trao đổi dữ liệu và thông tin giữa các ứng dụng khác nhau. Nhờ API, các phần mềm giao tiếp với nhau linh hoạt và tiết kiệm thời gian hơn.

Ví dụ về API: Hệ thống dự báo thời tiết có chứa dữ liệu về thời tiết hàng ngày. Ứng dụng này sẽ kết nối với API để hiển thị thông tin thời tiết trên điện thoại của người dùng.

Định nghĩa API là gì

Phân loại API

API được phân loại dựa trên 02 yếu tố là phạm vi sử dụng và kiến trúc:

Dạng API riêng

Dạng API riêng còn được gọi là API nội bộ trong doanh nghiệp. API nội bộ dùng để kết nối với các hệ thống, liên kết dữ liệu thuộc quyền sở hữu của nội bộ trong doanh nghiệp đó. Các dạng API này không dành cho các bên thứ ba sử dụng. 

Dạng API công cộng

API công cộng còn có tên gọi khác là API mở, nó có sẵn nên bất kỳ nhà phát triển nào cũng được sử dụng. Đổi lại các API mở (Open APIs) sẽ yêu cầu các biện pháp xác thực hoặc ủy quyền để hỗ trợ mối quan hệ hợp tác giữa các doanh nghiệp. Có các Open APIs được chia sẻ miễn phí và trả phí khi sử dụng. Chi phí này được tính dựa trên số lượng lệnh gọi (calls) đến APIs được sử dụng. 

Dạng API đối tác 

Những API này đóng vai trò giống như bên thứ ba, dành cho các nhà phát triển bên ngoài. Nó được ủy quyền để hỗ trợ những mối quan hệ hợp tác giữa các doanh nghiệp và phải có quyền hoặc giấy phép mới truy cập được các API này. Một số doanh nghiệp lựa chọn Partner APIs vì muốn kiểm soát người dùng truy cập vào tài nguyên của họ.

Dạng API tổng hợp

API tổng hợp được sử dụng khi hệ thống có nhiều hành vi phức tạp và có nhiều phạm vi lớn. Loại API này liên kết từ hai API khác nhau trở lên nhằm đáp ứng những yêu cầu và hành vi phức tạp của hệ thống, ví dụ như khi cần sử dụng nhiều nguồn dữ liệu khác nhau. Ngoài ra, API tổng hợp dùng để thiết lập một chuỗi các lệnh gọi calls và tự động phản hồi.

Phân loại các dạng API

3 loại kiến trúc API

Kiến trúc của API thường được giải thích dưới dạng máy khách và máy chủ. Ứng dụng gửi yêu cầu là máy khách, còn ứng dụng gửi phản hồi là máy chủ. API có 04 loại kiến trúc khác nhau. Các loại kiến trúc này sẽ được tạo ra tùy vào thời điểm và lý do chúng được tạo ra.

API REST

REST (Representational State Transfer) một dạng chuyển đổi cấu trúc dữ liệu. REST được dùng cho các ứng dụng web, hoặc dùng để làm việc với dữ liệu phần mềm.

API REST hoặc API “RESTful” tuân thủ các nguyên tắc REST và dùng để truyền tải dữ liệu từ máy chủ đến máy khách theo yêu cầu. Các API REST dựa trên URL, giao thức HTTP và 6 ràng buộc kiến trúc sau:

• Client - Server based (máy khách - máy chủ): Với cách thức này, máy chủ và máy khách là hai phần hoàn toàn tách biệt. Máy khách xử lý quá trình giao diện người dùng, còn máy chủ xử lý phần phụ trợ. Phương thức hoạt động chính của REST là tách biệt giao diện người dùng ra khỏi hệ thống, nên sẽ không làm ảnh hưởng đến cấu trúc dữ liệu.

• Uniform interface (Giao diện thống nhất): Tăng khả năng hiển thị của các tương tác, xác định giao diện giữa máy khách và máy chủ. Giúp tổng thể kiến trúc hệ thống trở nên đơn giản hóa.

• Stateless (Không trạng thái): Đây là trạng thái của bất kỳ một RESTful API nào. Mỗi yêu cầu từ máy khách đến máy chủ phải độc lập, chứa những thông tin cần thiết để máy chủ hiểu và xử lý cho phù hợp. API trở nên tin cậy hơn khi yêu cầu của máy khách không thể lạm dụng thông tin trên máy chủ, giúp hạn chế lỗi và giảm tài nguyên sử dụng. 

• Cacheable (Lưu vào bộ nhớ cache): API không trạng thái làm tăng số lượng yêu cầu, vì thế mà RESTful API được thiết kế để lưu trữ dữ liệu và cache để tăng tính tái sử dụng. Nếu được lưu vào Cache, máy khách có thể sử dụng lại dữ liệu phản hồi để phục vụ cho các phản hồi tương tự sau này. 

• Layered system (Hệ thống phân lớp): Các lớp được sắp xếp theo thứ bậc, mỗi lớp chỉ có thể thấy lớp tương ứng mà chúng đang tương tác. Kiểu phân lớp này cho phép kiến trúc chứa nhiều lớp phân cấp, mỗi lớp sẽ có chức năng riêng.

• Code on demand (Mã theo yêu cầu):  Nhờ ràng buộc này, người dùng mở rộng chức năng của máy khách bằng cách tải xuống, thực thư mã dưới dạng applet và script. Giúp máy khách đơn giản hóa, giảm số lượng các tính năng bắt buộc phải triển khai trước.

API SOAP 

SOAP (Simple Object Access Protocol) một dạng giao thức truy cập đối tượng đơn giản. Giao thức này truyền dữ liệu qua mạng và có thể được sử dụng để xây dựng API. SOAP dựa trên tiêu chuẩn hóa bởi W3C (World Wide Web Consortium) và dùng XML để mã hóa thông tin. SOAP được thực hiện trên nhiều giao thức tiêu chuẩn khác nhau, trong đó có giao thức HTTP.

API RPC

RPC (Remote Procedure Call), là mô hình kỹ thuật mạng được biết đến là cơ chế giao tiếp giữa hai tiến trình. Khác với REST, SOAP tạo điều kiện cho việc truyền dữ liệu, các RPC gọi là quy trình và chúng thực thi các tập lệnh trên một máy chủ.

Những điểm nổi bật của API cần phải biết

Nhắc đến API thì có rất nhiều điểm nổi bật mà người dùng cần phải biết:

Khả năng tự động hóa sản phẩm

API tự động cập nhật các luồng công việc mới, quản lý công việc theo cách thức sáng tạo hơn. Bởi thế, năng suất công việc nâng cao, người dùng có thể xử lý được nhiều hơn thế.

Tích hợp vô cùng linh động, dễ dàng

Nhờ có API, người dùng dễ dàng lấy được nội dung từ bất kỳ ứng dụng phần mềm hoặc website nào.API hỗ trợ tăng trải nghiệm người dùng một cách ổn định và dễ dàng.

Thông tin thời gian thực được cập nhật linh hoạt

Chức năng thay đổi của API được cập nhật tốt hơn theo thời gian thực. Nhờ đó, dịch vụ cung cấp sẽ linh hoạt hơn, thông tin đưa ra chính xác hơn và dữ liệu truyền đi cũng tốt hơn.

Tiêu chuẩn chung giúp việc sử dụng dễ dàng 

Những tiêu chuẩn của API vô cùng dễ dùng, đáp ứng mong muốn của họ. Các web còn hỗ trợ các thành phần MVC đầy đủ, cung cấp trải nghiệm tốt nhất đến cho người dùng.

Một số ứng dụng của API trong thực tế

Ứng dụng của API trong hiện nay 

API được ứng dụng rất đa dạng trong nhiều môi trường, lĩnh vực khác nhau. Chúng đều tạo ra sự tiện lợi cho người sử dụng. 

Web API

Hệ thống API được sử dụng trong hệ thống website khác nhau, cho phép người dùng có thể kết nối nhanh chóng, lấy dữ liệu cơ sở một cách an tâm và thuận tiện. Ví dụ như dùng API để thiết kế tính năng login qua Facebook, Google,...

Hệ điều hành và API

Hệ điều hành Windows hay Linux có rất nhiều API, cung cấp các tài liệu API đặc tả các hàm, phương thức, giao thức kết nối. Các lập trình viên có thể dễ dàng tạo ra những ứng dụng phần mềm cần thiết, tương tác với hệ điều hành.

Thư viện phần mềm hoặc framework và API

API quy định, mô tả những hành động mong muốn mà các thư viện cung cấp. API có nhiều cách triển khai khác nhau, giúp một chương trình viết ra từ ngôn ngữ này có thể sử dụng được thư viện của ngôn ngữ khác.

Ưu và nhược điểm của API

API được sử dụng hầu hết trên rất nhiều các ứng dụng khác nhau, nó đã trở thành một phần không thể thiếu trong thế giới công nghệ hiện đại. Việc hiểu rõ về những mặt tích cực và hạn chế của API sẽ giúp người dùng tối ưu hóa việc sử dụng công nghệ này.

Về ưu điểm

API hiện diện trong hầu hết các ứng dụng desktop, mobile và website bởi:

• Tính linh hoạt: API giúp công việc lập trình trở nên đơn giản hơn. API có mã nguồn mở và hỗ trợ đầy đủ các chức năng RESTful, cho phép hỗ trợ JSON, XML nên ai cũng có thể sử dụng.

• API hỗ trợ giao tiếp hai chiều, đảm bảo tin cậy cao trong giao dịch: API có tích hợp đầy đủ các thành phần MVC như Unit Test, Model Binder, Controller, Action,... giúp dễ kiểm thử và bảo trì hệ thống.

• API tăng tốc độ phát triển phần mềm: Chúng tích hợp các hệ thống hiện đại, cho phép người dùng tận dụng mã API hiện có mà không cần viết lại. 

• API mở rộng cơ hội cho doanh nghiệp phục vụ khách hàng trên mọi nền tảng: API là cầu nối giữa hai hệ thống, đảm bảo sự thay đổi trong các hệ thống không ảnh hưởng đến nhau và có thể tích hợp đa nền tảng.

Về nhược điểm

Bên cạnh đó, API vẫn tồn tại những nhược điểm mà người dùng cần lưu ý:

• Chưa hoàn toàn RESTful: Website API chưa RESTful service hoàn chỉnh, chỉ hỗ trợ mặc định GET và POST nên người dùng sẽ gặp khó khăn trong lúc mới bắt đầu.

• Yêu cầu kiến thức chiêu sâu: Muốn sử dụng API hiệu quả, cần phải có kiến thức chuyên sâu về backend và kinh nghiệm lập trình.

• Phát triển và vận hành phức tạp: Quá trình phát triển, nâng cấp và vận hành API thường dài và phức tạp, đòi hỏi nhiều chi phí và công sức.

• Bảo mật khó khăn: Trong trường hợp bị tấn công thì việc bảo vệ dữ liệu và tài nguyên sẽ rất khó khăn.

Tại sao API lại rất quan trọng?

API ngày càng trở nên quan trọng trong phát triển phần mềm hiện đại. API cho phép các nhà phát triển tập trung vào việc xây dựng các tính năng mới, thay vì đi làm lại những thứ đã có sẵn.

Ví dụ, trong lúc phát triển ứng dụng di động, bạn có thể sử dụng API để truy cập dịch vụ bản đồ định vị, thay vì phải xây dựng lại chức năng này từ đầu. 

Ngoài ra, API còn trở nên thiết yếu vì một số lý do khác như:

• Khả năng tương tác: API hỗ trợ khả năng tương tác giữa các hệ thống phần mềm đa dạng, cho phép các ứng dụng và dịch vụ khác nhau được phát triển cùng nhau, chia sẻ dữ liệu và cung cấp giải pháp thích hợp.

• Chia ứng dụng thành các Module: API cho phép chia nhỏ hệ thống phức tạp thành các module nhỏ để quản lý, kiểm tra và bảo trì dễ dàng. Vì vậy, các nhà phát triển có thể tập trung xây dựng và cập nhật các chức năng, giảm rủi ro cho các hệ thống lớn và phức tạp.

• Khả năng tích hợp đa nền tảng: API giúp ứng dụng hoạt động trên nhiều thiết bị và môi trường khác nhau nhờ cho phép tích hợp đa nền tảng. Ví dụ như khi xem phim trực tiếp trên Netflix, người dùng có thể xem được ở trên Android, IOS, MacOS,...

• Chuẩn hóa cách thức truy cập và chia sẻ dữ liệu: API xác định cách thức trao đổi dữ liệu giữa các ứng dụng. Dữ liệu trong request và response được định dạng bằng ngôn ngữ cụ thể như JSON hoặc XML. Cấu trúc dữ liệu chuẩn hóa giúp các ứng dụng đồng nhất và quy chuẩn, dễ dàng hơn trong việc tích hợp và duy trì.

Làm thế nào để bảo mật API?

Khi sử dụng API, người dùng cũng cần quan tâm đến vấn đề bảo mật để phòng tránh việc bị đánh cắp thông tin. Thông thường, API hay gặp hai lỗi khá phổ biến:

Injection hay SQL Injection

Những kẻ xấu sẽ lợi dụng tấn công lỗ hổng của việc kiểm tra dữ liệu đầu vào các ứng dụng web đến DBMS (hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu) để khai thác thông tin nhạy cảm. Khi gặp tình huống này, người dùng cần phải ràng buộc thật kỹ dữ liệu người dùng nhập vào để loại bỏ các ký tự lạ hoặc dùng các hàm có sẵn để giảm lỗi.

Spam request 

Khi để request ở chế độ công khai, thường rất dễ để bị spam. Nhiều người có thể viết một đoạn script và gửi request liên tiếp đến server. Khi gặp tình huống như thế này, nhà phát triển có thể biến những request trở nên phức tạp hơn.

Một số cách để bảo mật API

Nguyên nhân khiến API bị rò rỉ

Tình trạng rò rỉ API xảy ra do nhiều nguyên nhân khác nhau:

• Lỗi phần mềm, thư viện, cấu hình bảo mật: Sử dụng các phiên bản phần mềm cũ, thiếu hoặc cấu hình sai các biện pháp bảo mật như phân quyền, xác thực, mã hóa,...

• Thông tin đăng nhập không an toàn: Lưu trữ thông tin đăng nhập một cách không an toàn hoặc sử dụng các thông tin trong mã nguồn công khai.

• Không có cơ chế kiểm soát truy cập: API thiếu cơ chế kiểm soát truy cập, cho phép người dùng hoặc hệ thống truy cập vào các tài nguyên nhạy cảm.

• Không mã hóa dữ liệu: Dữ liệu không được mã hóa khi truyền qua mạng dễ bị thay đổi hoặc đánh cắp bởi kẻ xấu.

Phương án khắc phục rò rỉ API

Việc rò rỉ API không chỉ gây mất dữ liệu mà còn có thể dẫn đến hậu quả nghiêm trọng như việc bị tấn công, truy cập trái pháp và đánh cắp thông tin. Để ngăn chặn các nguy cơ này, các nhà phát triển đãứng dụng một số phương pháp khắc phục sau:

• Kiểm tra thẩm quyền người sử dụng, xác thực ứng dụng cẩn thận: Bên cạnh việc xác thực người dùng, cần phải xác thực cả ứng dụng cuối cùng.

• Mã hóa dữ liệu được truyền đi nền tảng: Sử dụng chứng chỉ SSL để mã hóa các dữ liệu, ngăn chặn tình trạng bị tấn công, ăn cắp dữ liệu.

• Mật khẩu cố định, dạng nhúng hoặc quá dễ đoán: Hạn chế sử dụng những mật khẩu cố định, dễ đoán. Không nên lưu mật khẩu trên các ứng dụng.

• Sử dụng chữ ký số: Chữ ký số là chuỗi ký tự duy nhất, tượng trưng cho một người sử dụng. Với ứng dụng của chữ ký số, dữ liệu chỉ cung cấp cho người nhập đúng tên, mật khẩu phù hợp.

Một số API miễn phí dành cho Developer

Các nguồn API miễn phí hiện nay cũng rất đa dạng, cung cấp nhiều tiện ích cho các Developer. Dưới đây là một số API miễn phí được sử dụng phổ biến mà bạn có thể tham khảo:

• Dog API: Cung cấp endpoints  hình ảnh và dữ liệu văn bản về chó hoàn toàn miễn phí. Nó hỗ trợ CORS, cho phép tích hợp trực tiếp từ các ứng dụng front-end.
• Petfinder: API cung cấp dữ liệu về việc nhận nuôi thú cưng và yêu cầu xác thực bằng OAuth để truy cập dữ liệu. Nó cũng hỗ trợ CORS như Dog API.
• Anime News Network API: API dành cho những ai yêu thích anime, nó sẽ trả về dữ liệu dưới dạng XML và HTML. Để sử dụng, người dùng cần chuyển đổi dữ liệu từ XML sang JSON.
• Shibe.online: Miễn phí cung cấp URL cho hình ảnh những chú chó, thường được dùng nhiều trong ấn dụng. Nó sử dụng chuỗi truy vấn để lấy dữ liệu hiệu quả.
• Reqres: API này cho endpoints cho các thao tác HTTP, giúp dễ dàng xây dựng giao diện người dùng với dữ liệu đã được cấp sẵn.
• Jikan: Một API phổ biến về dữ liệu Anime. Nó có REST API hỗ trợ CORS và các thư viện cho nhiều nền tảng như Python, Ruby, JavaScript.
• Jsonplaceholder: API cung cấp các giải pháp cho các yêu cầu như GET, POST, DELETE, PUT, hỗ trợ CORS. Các endpoints cung cấp dữ liệu có sẵn, giúp bạn hiển thị và cập nhật dữ liệu một cách thông minh. 

Một số API miễn phí mà người dùng có thể tham khảo

Một số câu hỏi thường gặp 

Câu 1: Web API là gì?

Web API hay ASP.NET Web API là một framework có chức năng xây dựng và lập trình các dịch vụ web HTTP. Nó có dạng như một RESTful API hiện đại, đầy đủ các điều kiện của REST cũng như các tiêu chuẩn tương tự.

Web API được tối ưu cho các dịch vụ trực tuyến cũng như ứng dụng web hiện nay. Nó sở hữu những ưu điểm vượt trội và nhận được nhiều sự tin tưởng của các nhà phát triển.

Câu 2: Ứng dụng của Web API trong lập trình, thiết kế website là gì?

Web API cung cấp tính năng, cải thiện hiệu suất làm việc website tốt hơn. Nhiều người lựa chọn ứng dụng Web API để cung cấp nội dung linh hoạt với tính cá nhân hóa cao hơn:

• Chức năng tìm kiếm: Khi sử dụng chức năng tìm kiếm thông thường, người dùng khó có thể tìm kiếm được kiến thức mà mình mong muốn khi số lượng thông tin là quá lớn. Vì vậy cần phải có API sử dụng công cụ tìm kiếm (SE) để hỗ trợ tìm kiếm thông tin chính xác nhất.

• Khả năng tích hợp kênh mạng xã hội: Các lập trình và thiết kế website sử dụng API của nền tảng mạng xã hội nhúng các chức năng mạng xã hội vào trong website của mình. Do đó mà website và mạng xã hội có thể trao đổi dữ liệu qua lại dễ dàng.

• Xây dựng website bán hàng trực tuyến: Xây dựng hệ thống hạ tầng website, thiết kế website bán hàng trên các nền tảng khác.

Câu 3: API Key là gì?

Trong API còn có một khái niệm về API Key. API Key là một loại code (string) được truyền tải bởi các chương trình máy tính gọi là API để xác định chương trình. 

Các API key được sử dụng với mục đích nhắm giới hạn, kiểm soát sử dụng API. Nó hoạt động như một mã định danh duy nhất, để xác thực và sẽ có bộ quyền truy cập vào API được liên kết với nó. 

Kết luận 

API không chỉ đơn thuần là một công cụ giúp liên kết các hệ thống và ứng dụng, mà còn là cầu nối thiết yết để chia sẻ và tích hợp dữ liệu một cách hiệu quả. Việc hiểu rõ API là gì giúp người dùng khai thác tối đa các chức năng mà API cung cấp. Đồng thời nâng cao tính bảo mật và hiệu suất cho các hệ thống phần mềm.