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API 经济与实现之路

从技术角度探讨 API 经济如何落地

标签: API 管理

原文链接

魏 新宇

发布: 2018-10-16

API 经济的兴起

在谈 API 经济之前，我们需要先了解 API 的概念。

API 的全称是 Application Programming Interface，即应用编程接口，它是软件系统不同组成部分衔接的约定标准。本质上，API 是对应用进行封装、对外开放访问接口，以便被其他应用或者客户端访问。

随着软件的种类越来越多、功能越来越丰富，软件在设计的时候，通常要将一个复杂的大系统划分成多个小的单元，而各个小的单元要相互协作，编程接口的设计就显得尤为重要。编程接口的设计，要能够提升单元内部的内聚性、降低单元之间的耦合程度，最终提升整个软件系统的健壮性和可扩展性。

在了解了 API（对应用进行封装，对外开放访问接口）的概念后，我们再看一下 API 经济这个课题。

API 经济是伴随着 Gartner 定义的第三平台（云计算、移动、大数据、社交）而产生的。

API 经济的热潮，在西方国家出现较早。早在 2012 年，国际互联网巨头如 Salesforce、Google、Twitter 等公司，就通过 API 为他们带来了巨大的的经济效益。

API 经济 ，听起来很缥缈，但其实离我们日常生活很近。举个例子：我们在经常使用的导航软件”高德地图”，在输入”我的位置”和”目的地”后，可以显示从原地址到目的地之间的距离和路线；接下来，选择”打车”标签，可以看到”神州专车”和”首汽约车”，并显示对应的价格，如下图所示。我们可以根据自己的需要，选择使用哪个网约车。

图 1. 手机应用对 API 的调用

高德地图和首汽约车之间应用的调用，使用的就是 API 调用的方式。两个公司之间 API 的调用，可能产生一些计费、限流、流量管理的需求。

对于云厂商或者互联网公司而言，完全可以将自己的应用（如地图服务、字典服务、邮件服务等），以 API 的方式暴露到互联网，其他公司使用 API 的时候，可以进行一定程度的收费（据功能的多少、调用的次数、优先级等分为不同的费用模式），从而实现 API 创收、API 经济。

所以说，API 经济的本质，是企业之前通过将自己的 API 暴露出去、被其他公司或者最终用户调用，然后根据一定方式进行计费，从而企业实现创收的一种经济模式。

伴随着国内互联网的蓬勃发展，API 经济将会越来越受到关注。

API 经济的实现

通过阅读上一小节，我们了解了 API 经济的概念。那么，对于企业客户 (非 IT、互联网公司)，API 经济如何实现呢？

从技术角度而言，需要对企业的 API 的有效管理，并对外暴露，供其他企业或者用户使用，从技术上应考虑以下几点（包括但不限于）：

  • API 灵活的访问控制
  • API 的身份认证与授权
  • API 合同和费率限制
  • API 访问分析和报告
  • API 的计费

接下来，我们从以上五个方面，看一下 API 经济如何落地。

API 的访问控制

对于企业而言，API 大致分为两类：

  • 对内的 API：通常会将应用的 API 接口暴露给互联网，因此其访问控制和安全显得尤为重要。
  • 对外的 API：通常不会直接产生经济效益，虽然在内部，但也需要访问控制。

传统上，API 的访问控制通常是通过在应用的源码中实现的。例如在 JavaEE 中，我们可以通过在源码中使用注释的方法，对特定的 URI 进行保护：

  • @RolesAllowed：定义可以访问该方法的角色。
  • @PermitAll：定义的所有角色都可以访问该方法。
  • @DenyAll：拒绝访问该方法的所有角色。

这种问控制的实现，主要由应用开发人员来实现。对于内对的 API 而言，这种是没有问题的。

但是，如果 API 是对外的、产生经济效益的，那么开发人员在编写代码的时候，很难将后续 API 的所有被调用的场景考虑全；而如果根据后续出现的情况进行调整的话，则需要修改源码、进行编译。这显然不符合 API 经济的实际情况。

所以，针对 API 经济，我们需要将 API 中方法的权限控制，从源码中抽取出来，放到 API 管理方案中。通过 UI 的方式，可以对一个应用的 API（URI）进行灵活地访问控制。

API 的身份认证与授权

API 的身份认证与授权本质上是为了保证 API 的安全。

在 API 经济的时代，API 的身份认证与授权，必须要兼顾安全性、可用性、可扩展性：

  • 针对于 API 的身份认证，可以使用 OpenID。
  • 针对于 API 授权，可以 OAuth2.0。

OpenID 是一种开放的身份验证标准。用户通过 OpenID 身份提供商获取 OpenID 帐户。然后，用户将使用该帐户登录任何接受 OpenID 身份验证的网站。

OpenID 建立在 OAuth 2.0 协议之上，允许客户端验证最终用户的身份并获取基本配置文件信息 RESTful HTTP API，使用 JSON 作为数据格式。

开放授权 （OAuth）是一个开放标准，允许用户让第三方应用访问该用户在某一网站上存储的私密的资源，而无需将用户名和密码提供给第三方应用。OAuth 2.0 是 OAuth 协议的下一版本，相比于 OAuth1.0，更关注客户端开发者的简易性；它为移动应用（手机、平板电脑、Web 等）提供了专门的认证流程。

OAuth 2.0+ OpenID 的方式，在互联网已经被大量使用。

举一个我们身边的例子：我们登录很多手机 app 或者网站，都可以通过微信认证，例如今日头条。

在这个认证和授权的过程中，微信就是 OpenID 身份提供方，而今日头条，就是 OpenID 身份依赖方。

下面用通过微信登录今日头条的例子来演示 API 的身份认证与授权过程。

  1. 打开浏览器，登录今日头条网站，如图 2 所示。点击通过微信授权登录。这时候，相当于客户端向今日头条的服务器发起授权请求。

    图 2. 今日头条网站登录页

  2. 今日头条响应一个重定向地址给客户端，这个地址指向微信授权登录。

  3. 浏览器接到重定向地址，再次发起访问，这次是向微信授权服务器发起请求，屏幕出现二维码，如下图所示：

    图 3. 认证二维码

    在这个过程中，微信认证服务器也对用户进行了身份认证，只是因为用户在扫描的时候，微信已经在手机登录了（用户在微信认证服务器上，首先验证了自己的身份，然后用微信同意今日头条客户端发起的授权请求，也就是拿起手机用微信扫描二维码）。

  4. 此时拿手机微信扫描电脑屏幕的二维码，并且在手机微信上点击同意授权登录，如下图所示：

    图 4. 确认登录今日头条

  5. 接下来，微信授权服务器会返回给浏览器一个 code。 浏览器通过获取到的 code，向认证服务器发起申请有效令牌 （token）的请求。认证服务器返回 token。

  6. 浏览器拿到 token，向认证服务器获取用户信息。认证服务器返回用户信息。

    用户信息在浏览器展示出来。截至到目前，登录过程完毕。

  7. 客户端通过 token 向资源服务器申请资源（例如今日头条只开放给会员看的一些文章或者视频）。

  8. 今日头条的服务器，确认 token 无误，同意向客户端开放资源。

    图 5. 今日头条登陆成功

API 合同和限速

在 API 经济下，相同的一个 API，可以配置成不同的”套餐”（合同）。不同的套餐，可以设置不同的限速。例如：

  • 对于白金套餐，API 被调用次数不限。
  • 对于金卡套餐，API 每个小时可以被调用 100 次。
  • 对于普通套餐，API 每个小时可以被调用 15 次。

当 API 被调用的次数超过限速的设置，需要返回报错。

API 访问分析和报告

在 API 经济下，我们需要对 API 的访问进行统计。

API 的种类，可以按照按照是否是 Web 类的分发。在第三平台中，互联网中以 Web API 居多，而 Web API 又大致分为两类：

  • JAX-RS: 是用于创建轻量级 RESTful Web 服务的 Java API。
  • JAX-WS: 是使用简单对象访问协议（SOAP）的基于 XML 的 Web 服务的 Java API。

JAX-RS 的一个很大的好处是支持 HTTP(s)协议，也就是可以响应四种 HTTP 的方法，具体而言：

  • GET：检索数据。
  • POST：创建一个新实体。
  • DELETE：删除实体。
  • PUT：更新实体。

在 API 经济下，API 访问和分析报告，应可以对一个 API 的某个 URI 的 HTTP 调用方法进行统计，如某个 URI 在一段时间内被 GET、POST 了多少次等。并且，可以形成分析报告。

API 的计费

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在云时代，计费是很重要的一个功能。而在 API 经济下，我们需要考虑 API 如何进行计费。

API 的计费方式，可以按照功能和流量收费：

  • 所谓功能，主要指的就是同一个应用，通过 API 进行暴露出的不同的功能，主要是通过设置应用不同的 URI 访问权限来实现的。
  • 而流量，主要是指 API 调用的次数。

在 API 经济模式下，API 的计费这两点都需要考虑到。

API 网关与 API 管理的区别

API 网关是一个软件系统的唯一入口，它封装了软件系统内部体系结构、对外为客户端提供 API。客户端不必关注软件系统的内部结构。而 API 管理在是对 API 进行安全、授权、限速、计费进行丰富的高级策略管理的企业级解决方案。

API 网关的出现早于 API 管理。很多时候，这两个概念容易被混淆。API 管理包含 API 网关的功能，而 API 网关缺乏 API 管理的高级策略。二者具体对比如下：

表 1. API 网关与 API 管理的对比

比较项API 网关API 管理适用场景微服务内部调用，团队内快捷接入。跨系统、跨团队、企业级统一管控，对外接入控制。API 受管实现机制（API 提供方）由开发人员主导； 代码侵入式实现 API 受管。无需修改代码； 有必要暴露给外部使用的 API，通过 UI 界面手动注册到 API 管理平台。API 生命周期管理靠修改代码实现Web 界面操作管理与运行分离除了写在代码里的部分，网关还依赖 Eureka、Ribbon 才能运行。API 管理平台与 API 网关分离，各司其职。审批流程无API 从测试到生产的全过程，需要审批。支持多语言Java 等语言不限支持传统应用不支持支持

结束语

通过本文的介绍，相信您对于时下火热的 API 经济已经有了大致的了解。对于企业客户而言，若想将 API 经济落地，需要从本文提到的几个技术层面进行考量，然后选择适合自己的企业级 API 管理解决方案。