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APIs: Application Programming Interfaces

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Victoria Navarro Ocampo
17 de Jun. de 2024 | 8 min de lectura
Bienvenidos al blog de Sabiduría.ar, una puerta de entrada al fascinante mundo de Data Analytics, Desarrollo Web, Inteligencia Artificial para Negocios y Filosofía.

En esta entrega, repasaremos los aspectos fundamentales de las APIs: qué son, que tipos existen, sus componentes, funcionamiento, la relevancia que tienen en las aplicaciones, servicios web y dentro de las organizaciones. Empecemos…

APIs Application Programming Interfaces

¿Qué es una API?

Las API (Application Programming Interfaces) son mecanismos que permiten que diferentes aplicaciones se comuniquen entre sí, facilitando la integración de servicios de informacion y funcionalidades de manera eficiente mediante un conjunto de reglas y protocolos.

Por ejemplo, en un servicio de reservas de vuelos, la aplicación de viajes se comunica con las bases de datos de aerolíneas a través de APIs. Estas APIs permiten a la aplicación obtener información actualizada sobre vuelos disponibles, horarios, precios y realizar reservas directamente desde el teléfono del cliente.

Usemos un ejemplo muy simple y básico como analogía: Una API ofrece información para aquellos clientes que la necesiten de la misma manera que una empresa de energía ofrece electricidad (servidor) a una lámpara (cliente) que se enchufa a un toma corriente en una pared (end-point), y que al presionar el interruptor (petición HTTP), obtiene electricidad (datos) permitiendo generar luz (consumo de información a terceros).

APIs Funcionamiento

Importancia de las APIs

Las APIs son fundamentales en el desarrollo web, el manejo de datos y los negocios modernos, ya que facilitan la interoperabilidad al permitir que diferentes sistemas y aplicaciones se comuniquen entre sí, independientemente de las tecnologías en las que estén construidas.

Contribuyen a la eficiencia y la productividad al proporcionar una manera estandarizada de interactuar con servicios y datos. Reducen el tiempo y el esfuerzo necesarios para desarrollar nuevas funcionalidades ya que los desarrolladores pueden aprovechar las APIs existentes en lugar de construir soluciones desde cero, lo que acelera el desarrollo de productos y servicios.

Las APIs permiten a las empresas abrir sus plataformas a terceros, fomentando la innovación y la creación de nuevos servicios y aplicaciones. Por ejemplo, la API de Google Maps ha sido utilizada por innumerables aplicaciones para incorporar servicios de mapas y geolocalización, dando lugar a nuevas y creativas soluciones en distintos sectores.

Contribuyen a que los sistemas sean escalables, añadiendo nuevas funcionalidades y servicios mediante APIs sin necesidad de reestructurar la infraestructura existente, facilitando la expansión y adaptación a nuevas necesidades del mercado.

Proporcionan acceso controlado a datos y funcionalidades específicas de un sistema, crucial para aplicaciones que dependen de datos en tiempo real, como aplicaciones de clima, servicios de reservas, servicios financieros o plataformas de redes sociales.

Las APIs bien diseñadas incluyen mecanismos de autenticación y autorización que protegen el acceso a datos sensibles, mejorando la seguridad de los sistemas.

En la era de la transformación digital, las APIs juegan un papel crucial al permitir a las empresas conectar sus sistemas tradicionales con nuevas tecnologías y plataformas, facilitando la modernización de infraestructuras y la adopción de innovaciones tecnológicas.


Funcionamiento de una API

Su funcionamiento se explica en términos de Cliente y Servidor: la aplicación que envía la solicitud se llama Cliente, y la que responde se llama Servidor. Retomando el ejemplo de las reservas de vuelos, las bases de datos de las aerolíneas son los Servidores y la aplicación que ofrece el servicio de reserva a terceros es el Cliente, o en el ejemplo de la electricidad, la empresa de energía el Servidor y la lámpara el Cliente.

Existen distintos tipos de API segun el protocolo de comunicación que utilizan:

API REST: Las API REST (Representational State Transfer) son las más populares y flexibles en la web actualmente. REST utiliza métodos HTTP estándar (GET, POST, PUT, DELETE) para realizar operaciones CRUD. El cliente envía solicitudes al servidor como datos, y el servidor usa esta entrada para realizar funciones internas y devolver los datos de salida al cliente. REST es apreciado por su simplicidad, escalabilidad y facilidad de integración.

Es ampliamente utilizada en la web por su simplicidad en el uso de los estándares HTTP y su flexibilidad en el manejo de diversas llamadas y múltiples formatos de respuesta, como JSON, XML y HTML, haciéndola muy versátil.

Sus caracteristicas más destacadas son:

API SOAP: SOAP (Protocolo Simple de Acceso a Objetos) implica la comunicación entre cliente y servidor a través de XML. Es utilizado principalmente para transacciones que requieren alta seguridad, aunque es menos flexible y más complejo que otros tipos de API.

API RPC: RPC (Llamadas a Procedimientos Remotos) permite que el cliente ejecute funciones o procedimientos en el servidor y reciba el resultado. Es uno de los métodos más antiguos y sencillos para la comunicación entre sistemas, pero puede ser menos eficiente y escalable que las tecnologías más modernas.

API WebSocket: WebSocket ofrece comunicación bidireccional en tiempo real sobre una única conexión TCP, permitiendo tanto al cliente como al servidor enviar y recibir datos continuamente sin necesidad de múltiples solicitudes HTTP. Es ideal para aplicaciones que requieren tiempos de respuesta rápidos y una actualización constante de datos.

API GraphQL: GraphQL es un lenguaje de consulta desarrollado por Facebook que permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan. Es rápido, flexible y fácil de desarrollar, proporcionando una alternativa a REST al permitir consultas a múltiples bases de datos y servicios a través de un solo punto de conexión.

APIs Públicas: Accesibles por cualquier desarrollador, se utilizan para servicios abiertos como mapas y redes sociales. Pueden ser gratuitas o pagas y son fundamentales para muchos negocios que venden información a través de éstas.

APIs Privadas: Utilizadas internamente dentro de una organización para conectar sistemas internos. Mejoran la integración y la eficiencia de los sistemas dentro de la organización.

La elección del tipo de API dependerá de las necesidades y requerimientos específicos de cada proyecto. REST es la opción más común y versátil, pero SOAP es preferible en aplicaciones que requieren alta seguridad, mientras que GraphQL es ideal para aplicaciones que necesitan flexibilidad y eficiencia en la consulta de datos.


Componentes de una API

Endpoints:

Un endpoint es una dirección URL específica proporcionada por el servidor, a través de la cual los clientes pueden realizar solicitudes para obtener, enviar, editar o eliminar información. Es la interfaz mediante la cual las aplicaciones o servicios web (Front-End) se conectan al servidor (Back-End) para interactuar con los datos y funcionalidades proporcionadas por la API. Recordemos que un servidor es el Back-End y el cliente el Front-End. Para conocer más sobre Back-End y Front-End, recomendamos leer Front-End, Back-End & Full Stack MERN

Un End-Point puede ser propio o de terceros, es decir se puede tanto consumir una API propia a través de un End-Point propio o una API de terceros. Eso es lo que hace a las APIS tan funcionales para los clientes. Se puede "enchufar y desenchufar" en el servicio de información que mejor se acomode en cada momento de la vida de nuestro negocio.

Por ejemplo:

Los endpoints son cruciales porque definen cómo los clientes (aplicaciones o servicios consumidores) pueden acceder y manipular los recursos proporcionados por la API. Cada End-Point puede estar asociado con uno o más métodos HTTP (GET, POST, PUT, DELETE) que determinan qué tipo de operación va a realizar. Veámos que son péstos Métodos...

Métodos HTTP

Los métodos HTTP son protocolos de comunicación entre clientes y servidores que definen las acciones a ser realizadas en un recurso específico. Estos métodos son decididos por el cliente de acuerdo a la operación que necesitan realizar. Los más comunes son:

Funcionalidad CRUD

Cuando hablamos de CRUD, nos referimos a las funcionalidades en inglés de Create (Crear), Read (Leer), Update (Actualizar o Editar) y Delete (Eliminar) tanto de usuarios, productos, como de cualquier tipo de entidad que forme parte de la aplicación. Cada uno de estos métodos HTTP se alinea con una operación CRUD específica:

Metodos HTTP & Funcionalidad CRUD

Cada vez que se utiliza un Metodo HTTP para comunicarse con un servidor, independientemente del resultado, siempre obtendremos una respuesta. Es clave identificar el tipo de respuesta que se obtiene para poder actuar en consecuencia. Para ello, existen códigos que nos brindan ésta información que indican si una solicitud fue exitosa, si hubo algún error y qué tipo de error ocurrió:

Importancia de los Códigos de Respuesta HTTP

  1. Proporcionan una forma estandarizada para que el servidor comunique al cliente el resultado de una solicitud, facilitando la comprensión de lo que ocurrió.
  2. Manejo de Errores: Ayudan a los desarrolladores a identificar y manejar errores de manera eficiente, tanto del lado del cliente como del servidor.
  3. Mejora de la Experiencia del Usuario: Permiten a las aplicaciones mostrar mensajes de error claros y específicos a los usuarios, mejorando la experiencia del usuario.
  4. Depuración y Mantenimiento: Facilitan la depuración y el mantenimiento de aplicaciones al proporcionar información específica sobre los errores y su origen.

Autenticación y Seguridad

La seguridad es un aspecto crucial en el diseño y uso de APIs porque actúan como puertas de entrada a los sistemas y datos internos de una organización. Una API insegura puede ser explotada por actores maliciosos para obtener acceso no autorizado, manipular datos, y causar daños significativos tanto a nivel operativo como reputacional. Para contrarrestar estas amenazas se implementan los siguientes elementos o protocolos:

API Keys

Las API Keys son cadenas de caracteres únicas generadas por el servidor y entregadas al cliente para identificar de manera unívoca a la aplicación o usuario que realiza la solicitud. Estas claves se incluyen generalmente en el encabezado de la solicitud o como un parámetro en la URL. Son fáciles de implementar y utilizar, lo que las convierte en una opción popular para la autenticación básica.

Sin embargo, las API Keys tienen algunas limitaciones significativas. No son muy seguras porque pueden ser interceptadas fácilmente si no se usan con HTTPS. Además, no proporcionan un control granular sobre las acciones que un cliente puede realizar, ya que simplemente identifican al cliente sin especificar permisos específicos. La gestión y rotación de las claves también pueden ser complicadas y propensas a errores.

OAuth: Proceso de Autenticación y Autorización

OAuth es un protocolo de autorización estándar que permite a las aplicaciones obtener acceso limitado a los recursos de un usuario sin exponer sus credenciales. OAuth 2.0 es la versión más utilizada y se basa en tokens para conceder acceso.

El proceso comienza con la autorización del usuario, donde este concede permisos a la aplicación para acceder a sus recursos. La aplicación recibe un código de autorización que intercambia por un token de acceso. Este token se utiliza para realizar solicitudes a la API en nombre del usuario, eliminando la necesidad de compartir las credenciales del usuario directamente. OAuth proporciona una mayor seguridad al no compartir las credenciales del usuario, permite especificar el alcance y la duración del acceso concedido, y los tokens pueden ser revocados por el usuario o la aplicación.

Por ejemplo, cuando una aplicación de redes sociales quiere acceder a las fotos de un usuario, lo redirige a la página de autenticación del servicio, donde éste autoriza el acceso, y luego se maneja todo mediante tokens, sin que la aplicación acceda directamente a sus credenciales.

JWT (JSON Web Tokens)

Los JSON Web Tokens (JWT) son tokens compactos y seguros que se utilizan para autenticar y transmitir información entre partes. Un JWT está compuesto por tres partes: el encabezado, el payload y la firma. Estos tokens son portables y pueden ser fácilmente transmitidos a través de URLs, parámetros POST o en un encabezado HTTP. Los JWTs están firmados digitalmente, lo que asegura que el contenido no se haya alterado, y son eficientes porque una vez que el cliente obtiene un JWT, puede usarlo para acceder a múltiples recursos sin tener que autenticar cada vez.

Por ejemplo, cuando se inicia sesión en una aplicación, esta puede emitir un JWT que se almacena en el navegador. Cada vez que se hace una solicitud a la API, el token se incluye en el encabezado de la solicitud. El servidor verifica el token y, si es válido, permite el acceso a los recursos solicitados. Esto simplifica mucho la autenticación y la autorización, especialmente en aplicaciones con múltiples puntos de acceso.

Implementar una autenticación y seguridad robustas es fundamental para proteger los datos y la integridad de los sistemas que interactúan a través de APIs. Cada método tiene sus propias ventajas y limitaciones. Las API Keys son simples pero menos seguras y flexibles, OAuth ofrece un control granular y una mayor seguridad al manejar tokens, y los JWTs proporcionan una solución compacta y eficiente para la autenticación y la autorización continua. La elección del método adecuado depende de las necesidades específicas del proyecto y del nivel de seguridad requerido.


Diseño de APIs

Crear una API de alta calidad que sea atractiva y confiable para otros desarrolladores requiere una planificación cuidadosa y un esfuerzo considerable. Los siguientes son los cinco pasos necesarios para un diseño de API exitoso:

  1. Planificación de la API: Las especificaciones de la API, como OpenAPI, proporcionan el esquema para el diseño de su API. OpenAPI es una especificación estándar para crear interfaces de programación de aplicaciones (APIs) RESTful. Originalmente conocida como Swagger, OpenAPI define una forma precisa y detallada de describir el formato y la estructura de las APIs, facilitando a los desarrolladores la creación, el uso y la documentación de las mismas. Utiliza un lenguaje de descripción basado en JSON o YAML, que es legible tanto por humanos como por máquinas, y permite la generación automática de documentación, la validación y las pruebas de la API. Es fundamental considerar los diferentes casos de uso desde el principio y asegurarse de que la API cumple con los estándares de desarrollo actuales.
  2. Creación de la API: Los diseñadores de API crean prototipos utilizando código reutilizable. Una vez probado el prototipo, los desarrolladores pueden personalizarlo según las especificaciones internas, asegurando que la API cumpla con los requisitos específicos de la organización.
  3. Prueba de la API: Las pruebas de la API son cruciales para evitar errores y defectos. Herramientas de prueba de API pueden utilizarse para reforzar la API contra posibles ciberataques, garantizando su robustez y seguridad.
  4. Documentación de la API: Aunque las API bien diseñadas son autoexplicativas, la documentación detallada es esencial. Una buena documentación sirve de guía para los desarrolladores, mejorando su usabilidad y popularidad. Las API bien documentadas, que ofrecen una gama de funciones y casos de uso claros, tienden a ser más exitosas en una arquitectura orientada a servicios.
  5. Comercialización de la API: Al igual que Amazon es un mercado en línea para productos minoristas, existen mercados de API donde los desarrolladores pueden comprar y vender APIs. Publicar su API en estos mercados puede permitirle monetizar su creación y aumentar su adopción.

Además de estos pasos, es importante seguir buenas prácticas en el diseño de APIs, como adherirse a los principios de diseño RESTful. Herramientas y técnicas adecuadas para la documentación pueden ayudar a crear guías claras y útiles. Por último, el versionado de APIs es crucial para gestionar cambios y actualizaciones sin interrumpir a los usuarios existentes.


Consumo de APIs

Implementar y utilizar una nueva API requiere seguir varios pasos fundamentales:

  1. Obtener una clave de API: Este paso implica crear una cuenta verificada con el proveedor de la API. La clave de API es esencial para autenticar y autorizar las solicitudes que realiza a la API.
  2. Configurar un cliente de API HTTP: Utilizar un cliente de API HTTP facilita la estructuración y realización de solicitudes a la API mediante la clave de API obtenida. Existen numerosas herramientas y bibliotecas que simplifican este proceso, como Postman, Insomnia, Axios (para JavaScript), entre otros.
  3. Estructurar solicitudes directamente: Si no cuenta con un cliente de API, puede intentar estructurar y enviar solicitudes directamente desde su navegador web utilizando herramientas como cURL o extensiones de navegador como Advanced REST Client. Es importante consultar la documentación proporcionada por el proveedor de la API para entender la estructura correcta de las solicitudes.
  4. Integración en el código: Una vez que esté familiarizado con la sintaxis y el funcionamiento de la API, puede integrarla en su aplicación o proyecto. Esto implica utilizar la biblioteca o el SDK proporcionado por el proveedor de la API para realizar llamadas desde su aplicación de manera programática.

Detalles Adicionales:

Implementar una API de manera efectiva no solo implica comprender su funcionamiento técnico, sino también cómo integrarla de manera segura y eficiente en su aplicación existente.


APIs y la Transformación Digital

En la era digital actual, las APIs juegan un papel fundamental en la transformación de las empresas, permitiéndoles adaptarse rápidamente a las demandas del mercado y mejorar la eficiencia operativa. Estas son algunas formas en las que las APIs están impulsando la innovación y la transformación digital:

  1. Integración de Sistemas: Las APIs facilitan la integración de sistemas heterogéneos dentro de una organización. Permiten a diferentes aplicaciones y plataformas comunicarse entre sí de manera eficiente, lo que elimina silos de datos y mejora la accesibilidad y la interoperabilidad de los sistemas internos.
  2. Desarrollo Ágil de Aplicaciones: Al exponer funcionalidades y datos a través de APIs bien diseñadas, las empresas pueden acelerar el desarrollo de nuevas aplicaciones. Esto se debe a que los desarrolladores pueden reutilizar componentes existentes y centrarse en la creación de valor agregado en lugar de construir funcionalidades desde cero.
  3. Innovación Abierta: Las APIs permiten a las empresas abrir sus servicios y datos a desarrolladores externos, socios y clientes. Esto fomenta la innovación abierta, donde terceros pueden crear nuevas aplicaciones, productos o servicios utilizando la funcionalidad proporcionada por la empresa a través de APIs. Ejemplos incluyen integraciones con sistemas de pago, servicios de geolocalización, análisis predictivo, entre otros.
  4. Mejora de la Experiencia del Cliente: Al aprovechar APIs externas, las empresas pueden mejorar la experiencia del cliente al ofrecer servicios más personalizados y adaptados a las necesidades individuales. Por ejemplo, integraciones con redes sociales permiten una autenticación simplificada y una experiencia de usuario más fluida.
  5. Automatización de Procesos: Las APIs son clave para la automatización de procesos internos y externos. Por ejemplo, integrar APIs de servicios financieros para la automatización de pagos o APIs de logística para la gestión eficiente de la cadena de suministro.

Tendencias en el Desarrollo y Uso de APIs

A medida que las empresas buscan innovar y adaptarse a un entorno digital en constante cambio, las APIs evolucionan para satisfacer las demandas emergentes, las necesidades de los desarrolladores y los usuarios finales. Algunas tendencias clave en el desarrollo y uso de APIs incluyen:

  1. APIs Basadas en Eventos: A medida que las empresas buscan sistemas más ágiles y en tiempo real, las APIs basadas en eventos están ganando popularidad. Estas APIs permiten a los sistemas enviar y recibir notificaciones automáticas sobre cambios de estado o eventos específicos, lo que facilita la integración y la sincronización de datos en tiempo real.
  2. APIs de Inteligencia Artificial y Machine Learning: Con el aumento del interés y la inversión en inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML), las APIs que ofrecen funcionalidades avanzadas como procesamiento del lenguaje natural (NLP), análisis predictivo y reconocimiento de imágenes se volverán más comunes. Estas APIs permiten a las empresas integrar capacidades de IA sin necesidad de desarrollar internamente algoritmos complejos.
  3. APIs GraphQL: GraphQL ha ganado popularidad como una alternativa a las APIs RESTful tradicionales. Proporciona a los desarrolladores mayor flexibilidad al permitirles solicitar solo los datos específicos que necesitan, reduciendo así el tráfico de red y mejorando la eficiencia de las consultas.
  4. Seguridad Reforzada: Con el aumento de las amenazas cibernéticas, se espera que las APIs mejoren sus estándares de seguridad. La implementación de métodos de autenticación robustos como OAuth 2.0 y el uso extendido de tokens JWT ayudarán a proteger los datos y las transacciones sensibles.
  5. APIs de Internet de las Cosas (IoT): A medida que el número de dispositivos conectados sigue creciendo, las APIs serán fundamentales para la gestión y la integración de datos generados por dispositivos IoT. Estas APIs facilitarán la recopilación, el análisis y el control de dispositivos inteligentes en entornos domésticos, industriales y comerciales.
  6. APIs Abiertas y Ecosistemas de Desarrolladores: Las empresas continuarán adoptando estrategias de "API-first", donde las APIs son diseñadas teniendo en cuenta su uso por desarrolladores externos. Esto fomentará la innovación abierta y la colaboración en la creación de nuevas aplicaciones y servicios.

En resumen, el futuro de las APIs será impulsado por la necesidad de flexibilidad, interoperabilidad y seguridad en un entorno digital cada vez más complejo. Las empresas que adopten estrategias innovadoras en el diseño, implementación y gestión de APIs estarán mejor posicionadas para aprovechar las oportunidades emergentes y enfrentar los desafíos futuros.


Conclusión

A lo largo de éste artículo vimos que las APIs son una parte esencial de la arquitectura de software moderna, permitiendo la comunicación y la integración entre aplicaciones y servicios de manera eficiente y segura. Al proporcionar una interfaz estandarizada para acceder a los recursos y funcionalidades de un sistema, las APIs desempeñan un papel crucial en la creación de aplicaciones y servicios interconectados que impulsan la innovación y la transformación digital.

No solo son los pilares invisibles que sostienen nuestra experiencia digital diaria, sino también las herramientas que están transformando cómo interactuamos con la tecnología y cómo las empresas innovan y crecen. Desde su función básica de conectar aplicaciones hasta su papel en la revolución digital y la creación de nuevas oportunidades de negocio, las APIs son el motor que impulsa el futuro tecnológico, y son clave en el intercambio de información actual.

De ésta manera finalizamos nuestro artículo sobre las APIs y su rol crucial en el manejo y consumo de información por parte de las aplicaciones. Te esperamos el próximo Domingo para que leas un próximo artículo sobre Data Analytics, Desarrollo Web, Artificial y Filosofía!

Si deseas obtener más información, no dudes en seguirnos en redes, y visitar nuestro blog en www.sabiduria.ar ¡Hasta el próximo artículo!

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