【ITニュース解説】7 Types of APIs Every Developer Should Know

インターネット上のあらゆるデジタルサービスは、API（Application Programming Interface）という仕組みによって支えられている。スマートフォンのアプリからオンラインバンキングまで、日々の生活に欠かせない機能の裏側にはAPIの存在がある。しかし、全てのAPIが同じように機能するわけではなく、それぞれのAPIの特性を理解することは、効率的で信頼性の高いアプリケーション開発につながる。

APIとは、アプリケーション同士が互いに情報や機能をやり取りするための接点や規約である。これは、あるアプリケーションが別のアプリケーションに対して処理を依頼したり、データを受け取ったりする際に、どのような形式でリクエストを送り、どのような形式でレスポンスを受け取るかというルールを定義している。アプリケーションは、APIを通じて提供されている機能を、その内部構造を知ることなく利用できるため、開発の効率性が向上し、システム連携が容易になる。ウェブサイトやアプリがサーバーと通信する際にも、APIがこの役割を果たす。

APIには様々な種類があり、開発者はその用途に応じて適切なものを選択する必要がある。

ウェブ上で最も広く普及しているAPIのスタイルがREST APIである。これはHTTPプロトコルを基盤とし、データの取得（GET）、新規作成（POST）、更新（PUT）、削除（DELETE）といった標準的なHTTPメソッドを利用する。データはJSON形式で送受信され、多くのアプリケーションにとって扱いやすい。各リクエストは独立しており、サーバーは過去のリクエストの状態を保持しない（ステートレス）特徴を持つ。そのため、スケーラビリティが高く、モバイルアプリ、ウェブサイト、IoTデバイスなど、様々なプラットフォームで動作し、クロスプラットフォームなアプリケーションの構築に適している。

SOAP APIは、REST APIとは対照的に、厳格なルールと規約に基づいた正式なAPIである。主に銀行、医療、政府機関といった、高い信頼性とセキュリティが極めて重視される業界で今も広く使われている。メッセージはXML形式で記述され、セキュリティ、エラー処理、トランザクションの安全性といった機能がプロトコル自体に組み込まれている。HTTPだけでなく、SMTPやTCPなど様々なプロトコル上で動作する。処理速度よりも、データの正確性や堅牢なセキュリティが最優先されるようなエンタープライズシステムに適している。

Googleが開発したgRPC APIは、非常に高速なデータ転送を特徴とする。データ形式にはProtocol Buffers（Protobuf）と呼ばれるコンパクトなバイナリ形式を使用し、これによりデータのサイズを小さく抑え、効率的な通信を実現する。HTTP/2プロトコル上で動作するため、単一の接続で複数のリクエストを同時に処理できる多重化通信が可能である。一般的なリクエスト・レスポンスに加え、サーバーからクライアントへのストリーミング、クライアントからサーバーへのストリーミング、さらには双方向のストリーミング通信もサポートする。リアルタイム性や高パフォーマンスが求められるアプリケーション、あるいはマイクロサービス間の高速通信に利用される。

Facebookによって開発されたGraphQL APIは、REST APIで問題となるデータの「過剰取得」（必要以上のデータを取得）や「過少取得」（必要なデータを得るために複数のリクエストが必要）を解決するために考案された。クライアント側がサーバーに対して、必要なデータを厳密に指定してリクエストを送信できるため、単一のリクエストで必要なデータだけを効率的に取得することが可能である。これにより、ネットワーク負荷を軽減し、特にモバイル環境でのアプリケーションのパフォーマンス向上に貢献する。リアルタイムのデータ更新を購読するサブスクリプション機能や、APIのスキーマが自己文書化される機能も備える。

WebHooksは、従来のAPIがクライアントからのリクエストに基づいて動作するのに対し、サーバー側からクライアントへイベントをプッシュする「逆方向のAPI」である。クライアントはあらかじめサーバーに特定のコールバックURLを登録しておく。すると、サーバーで設定された特定のイベント（例えばGitHubでのコードプッシュやShopifyでの新しい注文発生など）が発生した際に、そのURLへ自動的に通知メッセージが送信される。これにより、クライアントはサーバーの状態を定期的に問い合わせるポーリングを行う必要がなく、イベント発生と同時にリアルタイムで情報を取得し、自動的な処理を開始できる。

WebSocketsは、クライアントとサーバー間の永続的な通信路を確立する技術である。これは最初にHTTPプロトコルを用いたハンドシェイクによって接続を確立した後、その接続は開かれたまま維持され、クライアントとサーバーが双方向にリアルタイムでデータを送受信できる状態となる。テキストデータはもちろん、JSON形式のデータやバイナリデータも効率的に扱える。この特性から、リアルタイムの対話が必要なライブチャットアプリケーション、オンラインマルチプレイヤーゲーム、株価や仮想通貨のリアルタイムダッシュボード、複数ユーザーが同時に編集を行う共同編集ツールなどで広く利用される。

WebRTC（Web Real-Time Communication）は、ウェブブラウザやモバイルアプリケーション間で、特別なプラグインなしでリアルタイムのコミュニケーションを可能にするための包括的なフレームワークである。これは主にピアツーピア（P2P）通信を可能にし、ビデオ通話、音声通話、ファイル共有、リアルタイムの共同作業といった機能を実現する。データは中央サーバーを介さずに、参加しているデバイス間で直接やり取りされるため、通信の遅延が少なく、効率的である。また、ネットワークの状況に応じて通信品質を自動的に調整する機能も持つ。この技術は、ZoomやGoogle Meetのようなビデオ会議ツール、あるいはオンラインゲームにおける音声・ビデオ通信の基盤として広く利用されている。

APIは現代のインターネットを支える不可欠な技術であり、その種類は多岐にわたる。それぞれのAPIには固有の設計思想と得意な用途がある。REST APIはスケーラビリティとシンプルさ、SOAP APIは堅牢なセキュリティと信頼性、gRPCは超高速なリアルタイム通信、GraphQLは柔軟で効率的なデータ取得、WebHooksはイベント駆動型の即時通知、WebSocketsは継続的な双方向リアルタイム更新、WebRTCはデバイス間の直接通信を提供する。開発しようとしているアプリケーションの要件や特性を理解し、最適なAPIを選択する能力が、現代のアプリケーション設計において不可欠となる。