Что такое API и как получить данные из открытого источника на примере погоды

Что такое API простыми словами

Хороший бытовой пример — ресторан. Посетитель не заходит на кухню и не готовит блюдо сам, он делает заказ официанту по заранее понятному меню, а кухня возвращает готовое блюдо тем же путём обратно. API работает похоже: одна программа отправляет запрос по заранее описанному правилу, а другая программа обрабатывает его внутри себя и присылает готовый ответ, не раскрывая, как именно она устроена внутри.

API существуют для самых разных сервисов — курсов валют, карт, перевода текста, а не только погоды. Форма запроса и ответа почти всегда остаётся одним и тем же паттерном: адрес, параметры запроса, ответ в структурированном виде, обычно сегодня в формате JSON. Разобравшись один раз на примере погоды, тот же принцип легко переносится на любой другой открытый источник данных.

Как устроен HTTP-запрос к погодному сервису

Запрос строится из базового адреса сервиса, пути конкретного действия и параметров, которые дописывают после знака вопроса — например, название города, единицы измерения температуры и язык ответа. Для чтения данных без изменения чего-либо на сервере обычно используют метод GET, самый простой и самый частый тип запроса во всём вебе.

В Python для отправки такого запроса чаще всего берут библиотеку requests: функция requests.get принимает адрес и словарь параметров, сама собирает их в правильную строку запроса и отправляет по сети. Результат вызова — объект ответа, у которого есть код статуса и тело с данными, а не голый текст, который пришлось бы разбирать вручную по символам.

Ключ доступа и зачем он нужен

Ключ доступа сообщает сервису, какое именно приложение или аккаунт делает запрос. Через него сервис считает число обращений на аккаунт, включает или отключает функции по тарифу и блокирует чересчур активных отправителей запросов. Бесплатный ключ обычно выдают сразу после короткой регистрации по email на сайте выбранного погодного сервиса.

Способ передачи ключа зависит от конкретного сервиса: одни принимают его как обычный параметр запроса вместе с городом, другие требуют отдельный заголовок запроса. Правило в любом случае одно — ключ подставляют программно, а не вбивают вручную заново при каждом запуске скрипта.

Пошаговый пример получения погоды

Сначала регистрируются на сайте выбранного погодного сервиса и получают бесплатный ключ. Затем собирают адрес запроса из базового URL, названия нужного города и полученного ключа. Дальше запрос отправляют функцией requests.get, а в ответ приходит объект, у которого сначала стоит проверить код статуса и только потом доставать данные методом response.json.

• зарегистрироваться на сайте погодного сервиса и получить бесплатный ключ доступа
• собрать адрес запроса из базового URL сервиса, названия города и ключа
• отправить GET-запрос библиотекой requests и получить объект ответа
• проверить код ответа и достать данные методом response.json
• обратиться к нужным полям словаря, например к температуре и влажности

Разбор JSON-ответа

Ответ погодного сервиса устроен как вложенный словарь. Внутри обычно есть раздел с основными показателями вроде температуры и влажности, список с текстовым описанием погоды наподобие переменной облачности, и раздел про ветер со скоростью и направлением. После вызова response.json нужное значение достают обычной индексацией по ключам, как у любого словаря Python.

Осторожность стоит проявить при обращении к конкретным полям: метод get у словаря с запасным значением по умолчанию безопаснее прямой индексации по квадратным скобкам. Если сервис по какой-то причине не прислал ожидаемое поле, прямая индексация оборвёт программу ошибкой отсутствующего ключа, а get просто вернёт запасное значение и позволит обработать ситуацию спокойно.

Обработка ошибок и лимитов

Код ответа сервиса сразу говорит, что произошло: 200 означает полный успех, 401 — неверный или отсутствующий ключ, 404 — сервис не нашёл такой город. Код 429 сигналит о превышении лимита запросов за период. Отдельно стоит ловить и сетевые ошибки вроде обрыва соединения или превышения времени ожидания — они случаются на уровне самого запроса, ещё до того, как сервис вообще успел ответить кодом статуса.

Бесплатные тарифы почти всегда ограничивают число запросов в сутки или в минуту, поэтому повторные запросы за одним и тем же городом имеет смысл кэшировать на несколько минут, а не дёргать сервис заново при каждом обращении пользователя. Полезная привычка — задавать таймаут у самого запроса, чтобы программа не зависала бесконечно, если сервис вдруг перестал отвечать.