API とは？

API（アプリケーションプログラミングインターフェース）は、ソフトウェアアプリケーションを構築して操作するための、一連のルールとプロトコルです。

API は、2 つの異なるアプリケーションの仲介役として機能し、その相互通信を可能にします。この通信は、API 経由のデータ送受信を伴うことがあります。つまり、異なるソフトウェアコンポーネントがやり取りしながらタスクを実行できるということです。

一連のメソッドやツールを明確に定義することで、API を利用して、基盤となるアーキテクチャーやテクノロジーを問わず、さまざまなソフトウェアが確実にやり取りできるようになります。このため、API はインターネットの成長に重要な役割を果たし、クラウドサービス、モバイルアプリケーションの開発、e コマースプラットフォーム/アプリの成熟、および Web ベースサービスの統合を実現してきました。

API の役割

• アプリケーションの接続：API は、アプリ間のデータの交換、機能の共有、対話を可能にします。
• 複雑さの隠蔽：ユーザーは、ソフトウェアが API を使用するための内部の仕組みを知る必要はありません。
• 通信の標準化：API は、データを要求/受信するための一貫した管理された方法を提供します。
• 自動統合の実現：API は、さまざまなソフトウェアやシステムの連携を可能にします。

API 定義の「インターフェース」部分を示すわかりやすい例として、天気アプリが挙げられます。天気アプリは気象データを電話本体に保存せず、アプリの開発者は天気予報や気象学と何ら関係ないかもしれません。むしろ、天気アプリは気象情報サービスの API に要求を送信し、現在の気象データを受信します。その後、ユーザー側では、そのデータがアプリのインターフェースに見やすく便利な形で表示されます。ユーザーのモバイルアプリと気象情報サービス間のこのインタラクションは、API によって実現されます。

API の仕組み

API は、外部ソフトウェアがやり取りに使用できる一定数のアクションとデータポイントを公開することによって動作します。あるソフトウェアシステムが、別のシステムから提供されるリソース（データや機能など）にアクセスする必要がある場合、実行の必要なアクションを指定するリクエストを送信します。これは API リクエストと呼ばれます。API が承認されると、システムはこのリクエストを処理し、API レスポンスを返します。

多くの API は、ビジネスイベントによってトリガーされるように設計されています。イベントとは、ビジネスにとって重要なアクションや状態の変化のことを言います。例えば、誰かがクレジットカードをスワイプしたとき、フライトのチェックインをしたとき、パスワードをリセットしたとき、倉庫の在庫が更新されたときなどです。このように、API は多くの場合、イベント駆動型アーキテクチャーで使用されます。このアーキテクチャーは、複数のシステムにアクセスして関連する特定のタスクを実行する、プロセス全体を支援します。

中核のコンポーネントと構造

API の中核のコンポーネントおよび構造は以下のとおりです。

• エンドポイント
• メソッド
• リクエスト
• レスポンス
• 認証と承認

エンドポイントは、API にアクセスするための特定のアドレス（Web API では URL）です。各エンドポイントは、特定のリソースまたは機能（/users や /products など）に対応します。

メソッドは、これらのエンドポイントで実行可能なアクションで、以下のような HTTP 動詞によって定義されます。

• GET：取得
• POST：作成
• PUT または PATCH：更新
• DELETE：削除

API リクエストは、クライアントから API サーバーに送信されるメッセージで、アクションの実行に必要なデータやパラメーターが含まれます。リクエストには以下を含めることができます。

• メソッドとエンドポイント
• メタデータを含むヘッダー
• データを含む本文（オプション）
• クエリーパラメーター（フィルターやソートなど）

API レスポンスは、API サーバーからクライアントに返されるデータです。API レスポンスには以下が含まれる可能性があります。

• ステータスコード
• ヘッダー
• データを含む本文
• エラーメッセージ

通常は API キー、トークン、または OAuth を使用して、ID を検証し、アクセスを承認するための 認証および承認 メカニズムがあります。

API は現在、API インタラクションのルールや API の形式、検証方法、文書化の方法を決定するスキーマに従って、おおむね設計されています。API は、安全性と信頼性に優れた効率的なシステム間通信を確保するように構成されており、ルーチン、データ構造、オブジェクトクラス、および変数の仕様を備えています。

同期 API と非同期 API

同期 API と非同期 API は、ソフトウェアシステムがリクエストを処理して応答する上での異なるアプローチです。これらの用語は一般的に、プログラミングや Web 開発の場面で使用されます。

同期 API の場合、リクエストが行われるとプログラムは他のタスクをブロックしてオペレーションの完了まで待機し、完了後に次のタスクに進みます。つまり、アプリケーションはオペレーションと同期しており、要求したアクションが終了するまで次には進みません。同期 API は、コードのシンプルさと読みやすさが重要な場合によく使用されます。

非同期 API の場合、リクエストが行われると、プログラムはオペレーションの終了を待たずに別のタスクの実行を続けます。これにより、多くの場合、応答時間が短縮されます。非同期 API は、応答性とパフォーマンスが重要な場合によく使用されます。

API が重要な理由

API が重要なのは、拡張性を高め、自動化を可能にし、統合を促進するためです。

拡張性

API は、アプリケーションおよびシステム拡張に不可欠です。API によって、モジュール型の開発が可能になります。つまり、システム全体に影響を与えることなく、さまざまなコンポーネントを個別に拡張できます。

このことは、さまざまな負荷を動的に処理する能力が重要なクラウドコンピューティングには特に不可欠です。API は、スケールアップやスケールダウンができるサービスをアプリケーションが統合したり活用したりするのを可能にすることで、これに役立ちます。それにより、効率的かつ費用対効果に優れた方法でリソースを使用できるようにします。

自動化

API は自動化の主な推進要因です。API によって、あらゆるステップで人間の介入なしに異なるソフトウェアシステム間の相互通信や連携動作が可能になります。現代のワークフローではスピードと効率が最優先されるため、この自動化機能は API の利点の 1 つです。企業は、API による定型業務の自動化によって、プロセスを合理化し、ワークロードを削減し、人間の監視を必要とする複雑なタスクのために貴重なリソースを解放することができます。

統合

異種システムの統合における API の利点は非常に重要です。API によって、基盤となるテクノロジーに関係なく、さまざまなソフトウェアコンポーネントを連携させることができます。この統合機能は、多数のソフトウェアソリューションを使用する企業にとって重要です。API はこれらソリューションの連携に役立ち、統一されたユーザーエクスペリエンスをもたらし、組織のさまざまな部分にわたるデータフローを円滑化します。

API の主な 3 つのメリット

API の主なメリットとして、コスト効率の向上、データアクセシビリティの強化、開発の迅速化が挙げられます。

1. コスト効率

API は、開発時間の削減により、開発コストを大幅に削減します。また、サードパーティーサービスの統合も可能になります。これにより、複雑なシステムを最初から構築するよりも費用対効果が高くなります。

2. データアクセシビリティ

API は、データアクセスを民主化し、データセットへのアクセスを制御します。API を利用しなければ、これらのデータセットは各部門やシステム内でサイロ化してしまうかもしれません。このアクセスはデータ主導の意思決定を支援します。API によって、データアクセスが簡単かつ安全になり、最も必要な場所でデータを共有して、インサイトとイノベーションの可能性を引き出すことができます。

3. 開発の迅速化

API は、開発者を念頭に置いて設計されています。ソフトウェアとのやり取りが適切に文書化され、標準化されるため、開発者はソフトウェアを容易に理解し、使いこなすことができます。API は、学習曲線を改善し、効率を向上させる開発者フレンドリーなモジュール型開発プロセスを支援します。

API の例とユースケース

API の例とユースケースは数多く存在し、コンピューターやスマートフォンを使用するほとんどの消費者は、日々無意識に API に接しています。以下、ほとんどの人になじみのありそうな一般的な API の例をいくつか示します。

• ソーシャルメディアへのログイン：ユーザーが既存のソーシャルメディアアカウントを使用して Web サイトにサインインすることを選択した場合、認証 API が使用されます。
• オンライン決済：購入者が仮想ウォレットまたは別の決済システムを使用してオンラインストアからチェックアウトする場合、その決済代行業者の API が使用されます。
• 予約サイト：出張者がオンライン予約プラットフォームまたは旅行代理店を使用する場合、旅行業者 / 予約サイトは航空会社とホテルの API を使用して、空室状況と空席状況をリアルタイムで確認します。
• 荷物追跡：買い物客が小売業者の Web サイトで荷物を追跡する場合、運送会社の API が使用されます。

API の業界別ユースケース

治療の調整と患者の治療効果を改善

旅行：API を使用して、代理店やオンライン予約プラットフォームを航空会社データベース、ホテル予約システム、交通機関サービスに接続

ソーシャルメディア統合：API を使用して、ログインのほか、コンテンツの共有、ユーザーデータの取得などのソーシャル機能をアプリケーションに統合

e コマース：API により、決済ゲートウェイ、在庫管理ツール、カスタマーサービスツールの統合が可能になり、円滑なショッピングエクスペリエンスが創出され、カスタマーエクスペリエンスが向上

API の種類

API には、RESTful API、OData API、SOAP API、GraphQL API などの種類があります。

RESTful API

REST (Representational State Transfer) アーキテクチャーに基づく RESTful API は、HTTP を介して動作し、標準の HTTP メソッドを使用する Web サービスに広く利用されています。通常、データは JSON 形式または XML 形式で交換されます。RESTful API はステートレスです。つまり、クライアントからの各リクエストにはそのリクエストを満たすためにサーバーが必要とするすべての情報が含まれています。

OData API

OData (Open Data Protocol) の目的は、構造化データを公開して利用するための方法を統一して、システム間でのデータの共有と統合をシンプル化することです。OData API は特定の規則に準拠することで、クライアントが標準の HTTP メソッドを使用してデータリソースとやり取りできるようにします。

SOAP API

SOAP (Simple Object Access Protocol) API は、高度に構造化されており、厳格なプロトコルに従います。XML ベースのメッセージを介して通信する SOAP API は、その堅牢性と拡張性で知られています。しかし、RESTful API に比べて複雑になることがあり、一部のシナリオではパフォーマンスが低下します。

GraphQL API

GraphQL は、API のためのクエリー言語であり、データに対して定義した型システムを使用してクエリーを実行するためのランタイムです。複数のエンドポイントを持つ RESTful API とは異なり、GraphQL API は通常、単一のエンドポイントを備えています。このアプローチにより、クライアントが必要なデータを正確に要求できます。

API ライフサイクル

一般的な API ライフサイクルは以下の段階で構成されます。

1. 計画・設計：目的、エンドポイント、データモデル、および認証要件を定義し、API 仕様を策定します。
2. 開発：API を構築し、ロジックを実装し、データベースまたはサービスに接続し、適切なエラー処理、バージョン管理、文書化を確保します。
3. テスト：API が正しく機能し、エラーが適切に処理され、想定負荷下で十分なパフォーマンスが得られることを確認します。
4. 導入：ユーザーがアクセスできる本稼動環境またはステージング環境に API をリリースします。
5. 統合：アプリケーションに API を統合し、必要に応じて明確なドキュメントや SDK を提供します。
6. モニタリング：使用状況、パフォーマンス、エラー、アップタイムを追跡して、API が円滑に動作することを確認します。
7. 保守：ユーザーからのフィードバックに基づいて、更新、バグ修正、セキュリティパッチ、改善を適用します。大幅な変更が必要な場合は、新しいバージョンをリリースします。
8. 非推奨化・廃止：最終的に、変更および廃止計画を消費者に通知した上で、旧バージョンまたは API 全体（不要になった場合）を段階的に廃止します。

API ドキュメントと API 仕様

明確で参考になる API ドキュメントは、API の開発と使用に不可欠な要素です。

• 採用の実現：開発者が API を使用するには、その仕組みを理解する必要があります。
• サポートの負担軽減：明確なドキュメントがあれば、よくある質問への回答が得られ、サポートへの度重なる問い合わせを防止できます。
• 統合の迅速化：優れた例と説明は、開発者が API の実装を迅速化する助けになります。
• ミスの防止：必須フィールド、データ形式、エラーコードの文書化は、ユーザーがミスを回避するのに役立ちます。
• 信頼の構築：専門的なドキュメントは、API の信頼性が高く、適切に保守され、安心して利用できることを示します。

API の主な課題

API に関する課題は、主に API セキュリティ、コンプライアンス、廃止、API レート制限などの問題に集中しています。

API セキュリティリスク

API は、ソフトウェアアプリケーションへのインターフェースとして、以下などのさまざまなセキュリティ脅威に対して脆弱です。

• データ侵害
• 不正アクセス
• 分散型サービス妨害 (DDoS) 攻撃
• インジェクション攻撃
• 認可不備
• API キーの漏洩
• 中間者攻撃

認証、承認、暗号化などの強固なセキュリティ対策を確保することが重要です。API セキュリティは継続的なプロセスであり、新たな脅威から保護するために、絶えず監視と更新を行う必要があります。

API レート制限

API への負荷の管理は、パフォーマンスと可用性を維持するために重要です。API レート制限は、API が処理できるトラフィックの量を制御し、過剰使用や濫用を防いだり、DoS 攻撃（単一のソース) や DDoS 攻撃の効果を減少させたりするために用いる手法です。効果的なレート制限の導入は、API を過負荷から保護することと、正当な要求を許可することのバランスを取る必要があるため、困難な場合があります。

廃止とバージョン管理

API は時間の経過とともに進化するため、更新と変更を必要とします。バージョン管理によってこの進化を管理し、古いバージョンを廃止することは重要な課題です。バージョン管理には、下位互換性の確保、ユーザーへの変更の伝達、業務を中断することなくユーザーを新しいバージョンに移行させる手立てが必要です。

ベンダーロックイン

API を使用する企業にとって重要な課題の 1 つは、ベンダーロックインのリスクです。これは、企業が特定のベンダーの API に過度に依存するようになり、別のプロバイダーへの切り替えが困難になった場合に生じます。これらのリスクを軽減する主な方法として、以下のことが挙げられます。

• ポータビリティーに優れ、オープン標準に準拠した API を優先する
• マルチベンダー戦略を採用し、ベンダー緊急時対応計画を策定する
• 外部ベンダーへの依存管理に関する専門知識を社内に蓄積する

コンプライアンスとデータプライバシー

データが重要な資産になる時代には、データプライバシーの法規制に関するコンプライアンスは最優先事項です。企業は、API を使用する上で、一般データ保護規則 (GDPR) や医療保険の携行性と責任に関する法律 (HIPAA) などの基準に準拠していることを確認する必要があります。これには以下が含まれます。

• 堅牢なデータガバナンスプラクティスの導入
• データの収集と利用に関する透明性の確保
• 必要な同意の取得
• セキュリティの設定ミスの防止
• API セキュリティ対策の優先
• 機密データが URL に表示されることの防止

コンプライアンスを維持して顧客データを保護するには、定期的な監査と、進化する規制の状況を常に把握することも不可欠です。

API とビジネスインパクト

API の統合は、現代の企業に根本的な影響を及ぼしました。企業にとって、API は単なるテクノロジーではありません。

• 戦略的資産：API 統合は、既存のインフラやデータを活用できるようにし、顧客、パートナー、さらには競合他社とやり取りするための新しい方法をもたらします。
• ビジネスモデルの実現手段：API は、容易な統合、安全なデータ交換、迅速なイノベーションを実現して、新しいビジネスモデル、製品、およびサービスの創造を促進します。例えば、Software as a Service (SaaS) モデルは API に依存します。
• 収益源：企業は、新しいビジネスモデルを使用してデータとサービスを収益化することで、新しい収益源を創出できます。
• プラットフォーム基盤：API はプラットフォームベースのビジネスモデルの台頭を促進してきました。このモデルを利用する企業は、他社がサービスや製品を構築できる技術プラットフォームを生み出して、サービスと製品の相互依存ネットワークを拡大しています。
• デジタルエコシステムに不可欠な要素：API は、さまざまなソフトウェアやサービス間の通信を可能にすることで、相互接続されたエコシステムの構築を実現します。その結果、統合された包括的なオファリングによって、より大きな価値がお客様に提供されます。例えば、API を活用するフィンテックエコシステムが現れ、さまざまな金融サービスを統合することで、従来の銀行業務を変革しました。
• 市場リーチの推進要因：企業は、API を介して外部のプラットフォームやサービスに簡単に接続して、幅広いオーディエンスにリーチし、新しい市場に参入することができます。API は、特に先行投資が少ないことが多い中堅・中小企業 (SME) にとって、大規模に競争する上で役立ちます。

API エンドポイント管理のベストプラクティス

API エンドポイント管理のベストプラクティスでは、エンドポイントセキュリティ、明確さ、効率的なデータ転送に重点を置きます。

1. 明確で一貫性のある命名とメソッドを使用する：明確な規則に従い、リソースと論理階層には名詞、コレクションには複数形の名詞、標準の HTTP メソッド動詞を使用します。
2. エンドポイントの焦点を絞る：各エンドポイントは、一度に多くのことを実行しようとするのではなく、目的を明確化し、1 つに絞るべきです。
3. API セキュリティを優先する：OAuth 2.0 などの強力な認証および承認メカニズムを導入し、転送中のデータは SSL/TLS を使用して暗号化します。ペネトレーションテストおよび API セキュリティ監査により、セキュリティを定期的にテストします。
4. エンドポイントのパフォーマンスを最適化する：必要なデータのみを返すようにすることでデータペイロードを最小化し、キャッシュメカニズムを活用してサーバー負荷を軽減し、API レート制限を実装してトラフィックを制御し、過負荷を防止します。
5. すべて文書化する：すべてのエンドポイントについて、例と、変更の明確なログ記録を含め、詳細かつ厳格な最新のドキュメントを維持します。

API 開発の今後のトレンド

将来に向けて API 開発が目指すのは、高度なパーソナライゼーションと状況認識の能力を持つインテリジェントな API です。特に AI が開発に使用されることが増えていることから、API と、AI および機械学習との統合によって、ユーザーのニーズを予測し、プロセスを効率的に自動化できる、スマートなインターフェースを実現する用意が整います。

さらに、データのプライバシーとセキュリティに関する懸念が高まるなか、API セキュリティプラクティスとガバナンスに大きな比重が置かれることが期待されます。ゼロトラストアーキテクチャー、厳密な認証方法、自動脅威検出は当たり前になりつつあります。

もう 1 つのトレンドとして、自動的にスケーリングされるクラウド機能を使用して、サーバーを管理せずに機能することができるサーバーレス API の台頭が挙げられます。

さらに、API 開発者のエクスペリエンスの向上も期待できます。開発者向けのソフトウェアはますます洗練され、より高度な文書化ツール、インタラクティブなテスト環境、コーディングツールが搭載されるようになっています。AI を活用した開発者ツールは、機械学習、自然言語処理、生成 AI 機能を提供します。場合によっては、コーディングソフトウェアに直接組み込まれ、AI コパイロットによって非常に簡単にアクセスできます。

FAQ（よくある質問）