天気アプリは気象データを自分で観測していませんし、地図アプリの地図も自作ではありません。他のサービスが公開する機能をAPIを通じて借りているのです。この講義では、Webを支えるHTTPの仕組みを深掘りし、Web APIとJSONによるサービス連携を学びます。現代の情報システム開発は「APIの組み合わせ」でできているといっても過言ではありません。
HTTP — リクエストとレスポンス
WebブラウザとWebサーバはHTTPというプロトコルで会話します。クライアントがリクエスト（要求）を送り、サーバがレスポンス（応答）を返す、この往復が基本単位です。
リクエストには「何をしたいか」を表すメソッドが含まれます。代表的なものは、データの取得を求めるGETと、フォーム送信などデータをサーバに送るPOSTです（ほかに更新のPUT、削除のDELETEなど）。
レスポンスには結果を表す3桁のステータスコードが含まれます。
・200（OK）：成功
・404（Not Found）：指定されたページ・資源が存在しない
・500（Internal Server Error）：サーバ側の内部エラー
先頭の数字に意味があり、2xx＝成功、3xx＝転送（リダイレクト）、4xx＝クライアント側の誤り、5xx＝サーバ側の誤り、と分類されます。
Web API — プログラムのための窓口
API（Application Programming Interface）とは、あるソフトウェアの機能を外部のプログラムから利用するための「窓口（接続仕様）」です。特にHTTPを使ってインターネット越しに提供されるものをWeb APIと呼びます。人間がブラウザでWebページを見る代わりに、プログラムがURLにアクセスしてデータを受け取るのがWeb APIです。
Web APIの設計スタイルとして広く使われるのがRESTです。RESTでは「資源（リソース）をURLで表し、操作をHTTPメソッドで表す」というルールで統一します。たとえば GET /users/5 は「ID 5のユーザ情報を取得」、POST /users は「新しいユーザを登録」という意味になります。
JSON — プログラム同士の共通語
Web APIの応答データの形式として最も普及しているのがJSONです。JSONは「名前と値のペア」を波かっこで囲んだ軽量なテキスト形式で、人間にも読め、ほぼすべてのプログラミング言語で扱えます。
GET https://api.example.com/weather?city=tokyo とリクエストすると、次のようなJSONが返ってくるとします。{"city": "tokyo", "temp": 28, "weather": "晴れ", "rain_percent": 10}この応答から、プログラムは「都市＝tokyo、気温＝28℃、天気＝晴れ、降水確率＝10%」という4つの値を取り出せます。URLの「?city=tokyo」の部分はクエリパラメータと呼ばれ、「どの都市のデータが欲しいか」という条件をサーバに伝えています。自作アプリはこの値を画面に表示するだけで、天気予報アプリが完成します。気象の観測も予測も、API提供者側がやってくれているのです。
APIを使うときのマナーと注意
多くのAPIでは、利用者を識別するAPIキーの取得が必要です。APIキーは自分専用のパスワードのようなもので、プログラムに埋め込んで公開してはいけません。また、短時間に大量のリクエストを送るとサービスに負荷をかけるため、回数制限（レート制限）が設けられているのが普通です。利用規約を読み、提供元のルールの範囲で使うことが、API利用者の基本マナーです。複数のAPIを組み合わせて新しいサービスを作ることはマッシュアップと呼ばれ、現代のWeb開発の常套手段になっています。
- HTTPはリクエストとレスポンスの往復。メソッドはGET（取得）とPOST（送信）が基本。
- ステータスコードは2xx成功／4xxクライアント側の誤り（404など）／5xxサーバ側の誤り（500など）。
- Web API＝プログラムがHTTPで機能・データを利用する窓口。RESTは「URLが資源、メソッドが操作」。
- JSONは名前と値のペアによる軽量データ形式。API応答の事実上の標準。
- APIキーは秘密にする。レート制限と利用規約を守る。
練習問題
- ステータスコード404と500は、それぞれ何を意味し、クライアント側とサーバ側のどちらの問題か答えなさい。
- JSON
{"name": "科学部", "members": 12, "active": true}から読み取れる情報を日本語で説明しなさい。 - 自分のアプリに他社の地図APIを組み込むことには、地図機能をすべて自作する場合と比べてどんな利点があるか、2つ挙げなさい。
解答・解説
- 解答：404は「指定した資源が存在しない」を意味しクライアント側の問題（4xx）。500は「サーバ内部のエラー」を意味しサーバ側の問題（5xx）。
解説：URLの打ち間違いは404、サーバのプログラムの不具合は500になることが多い。先頭の数字で責任の所在が分かる。 - 解答：名前が「科学部」、部員数が12人、活動中（active が true）という3つの情報を持つデータである。
解説：JSONは「"名前": 値」のペアの集まり。値には文字列・数値・真偽値（true/false）などが使える。 - 解答：（例）①地図データの整備・更新という膨大な作業を自分でやらずに済み、開発の時間と費用を大幅に減らせる。②専門企業が提供する高品質・最新の機能（経路検索など）をそのまま利用できる。
解説：一方で、提供元の仕様変更・料金改定・サービス終了の影響を受けるという依存のリスクもある。