API 이용하기 (API 를 이용한 날씨 데이터 가져오기)

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HTTP 메세지¶

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웹은 통신 규약으로 HTTP를 사용하는데, HTTP는 요청(Request)하고, 응답(Response)하는 서버/클라이언트 모델을 따른다.

HTTP 의 메세지는 request / status line 과 header, body 로 이루어져있다.

request line 은 데이터 좀 주세요 하는 요청의 내용을 포함하고 있어 요청 메소드와 타겟 주소 (어디서 데이터를 가져오고자 하는지) 가 포함되어야 한다.

Request Method (요청 메소드) 는 다음과 같다.¶

---

• GET: read, 정보를 요청
• HEAD: 헤더 정보만 요청
• POST: create, 정보를 생성, 변형 할 때 사용
• PUT: update, 정보를 수정
• DELETE: delete, 정보를 삭제
• OPTIONS : 사용 가능한 메소드 확인

이 외에도 여러가지가 있지만 주로 사용되는 메소드는 위와 같다.

요청을 했으면 허락이든 거절이든 응답이 있어야한다. 이 응답에 해당하는 내용은 다음과 같다.

Response Code (응답 코드)¶

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• 1xx: 조건부 응답
• 2xx: 성공
• 3xx: 리다이렉션 완료
• 4xx: 요청 오류(클라이언트에 문제가 있다는 뜻!)
• 5xx: 서버 오류(서버에 문제가 있다는 뜻!)

많이 사용하는 응답 코드¶

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• 200: 서버가 클라이언트 요청을 성공적으로 처리, 웹 페이지에서는 페이지 요청이 정상적으로 완료되면 반환

• 404: 찾을 수 없음. 존재하지 않는 URL을 요청하여 페이지를 접속할 수 없을 때 반환하는 응답 코드.

여기까지가 requset / status line 에 해당하며 다음으로 header 에 대해 알아보자.

Header (헤더)¶

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헤더는 다양하게 사용되고 정말 많은 종류를 가지고 있다. 여기에서는 요청과 응답 모두에서 공용으로 사용되는 헤더, 요청 메세지에서 사용되는 요청 헤더, 응답 메세지에서 사용되는 응답 헤더에 대해서 알아보자.

URL (Uniform Resource Locator)¶

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흔히 인터넷 주소는 URI (Uniform Resource Identifier) 로 인터넷 자원을 타나내는 식별자라 할 수 있다. URL 보다 상위 개념으로 URL 은 단순히 인터넷 자원의 위치를 가리키는 지정자이다.

가끔 인터넷 주소를 보다보면 http://www. xxxx. xxxx 에서만 끝나는 것이 아닌 http://www. xxxx. xxxx /123 과 같은 주소 뒤에 숫자가 붙어 있는 주소를 볼 수 있는데 이것이 바로 URI 이다. 뒤에 숫자(식별자) 를 통해 구분한다.

 

API 이용하기¶

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웹 페이지만 보더라고 다양한 프로그래밍 언어로 구현되어 있는 것을 알 수 있다. 다양한 언어로 구현한다는 것은 많은 문재를 야기할 수 있는데, 예를 들면 네임 스페이스 문제, 변수 문제, 함수 반환값에 대한 오해 등등 하나 하나로 봤을 때 큰 문제는 아니지만 이 문제들이 얽혀 큰 문제가 될 수 있다.

이런 상황을 방지하고자 API (Application Programing Interface) 를 사용한다. API 는 여러 어플리케이션 사이에 간단한 인터페이스를 제공한다. 어떤 구조로 만들었는지, 어떤 언어로 만들었는지 상관하지 않기 때문에 대형 프로젝트나 협업에서 많이 사용된다.

API 에도 여러 종류가 있는데, 우선 서비스 제공을 위한 API 를 알아보자.

서비스 제공을 위한 API¶

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API 를 서비스 형태로 제공하는 회사들이 많다. 대표적으로는 구글, 카카오, 네이버 등이 있다.

• 구글 API

  • Google APIs Explorer | Google Developers

• 카카오 API

  • Kakao Developers

• 트위터 API

  • API reference index

• 네이버 파파고 API

  • Naver Papago API

등이 있다. 날씨 및 지도 정보도 API 로 제공이되며 많은 기업들이 제공하는 API 의 기본 아이디어는 세부사항으로 이벤트를 작성하도록 요청하여 웹 사이트 서버가 구글, 카카오 등의 서버와 직접 통신하도록하는 것이다. 이렇게 사용자가 서버에 송신을 하면, 해당 기업에서 응답을 받고 처리한 후 사용자에게 확인 메세지와 같은 관련 정보를 브라우저로 보내는 것이다.

API 사용 시나리오¶

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사람이 Weather Underground 사이트에 접속해서 날씨 데이터 확인하는 경우에는

1. 웹 사이트에서 사이트 주소 입력
2. 검색창에 날씨 및 날짜 입력
3. 날씨 확인

의 과정을 거쳐 날씨 정보를 가져온다.

하지만 이를 프로그램에 날씨 정보를 가져온다면,

1. 프로그램에서 Weather Underground에서 제공하는 API에 날짜/지역 정보를 전달

2. 해당 API 에서 날씨 정보를 응답

의 과정을 거쳐 API 를 통해 가져올 수 있다. 즉, API 는 사람이 이용하기 위함이 아닌 프로그램에서 이용하기 위한 기능이다. 즉, 해당 프로개름의 기능을 다른 프로그램이 쓸 수 있게 하는 것이다.

 

REST API¶

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최근에 트렌드가 된 API 의 한 종류로, HTTP 기반 API 의 장점을 극대화하고, HTTP 고유의 특성을 가장 제대로 살린 디자인 패턴으로 평가받고 있는 API 로, REST 의 규칙을 지켜 설계된 API 를 지징한다.

REST 는 Representational State Transfer 의 약자로 자원을 URI 로 표시하고 해당 자원의 상태를 주고 받는 것을 의미한다.

• 자원(Resource): URI
• 행위(Verb): HTTP METHOD
• 표현(Representations)

과 같은 3가지의 요소로 구성되어 있으며, URI 를 통해 자원을 표시하고, HTTP METHO 를 통해 해당 자원의 행위를 정해주어 그 결과를 받는다.

REST 는 다음과 같은 특징을 가진다.

1. Uniform Interface (유니폼 인터페이스)

   • HTTP 표준만 따른다면 어떤 언어 혹은 어떤 플랫폼에서 사용하여도 사용이 가능한 인터페이스 스타일이다.안드로이드 플랫폼, IOS 플랫폼 등 특정 언어나 플랫폼에 종속되지 않고 사용이 가능하다.

2. Stateless (상태 정보 유지 안함)

   • Rest는 상태 정보를 유지하지 않으며 서버는 각각의 요청을 완전히 다른 것으로 인식하고 처리를 한다.이전 요청이 다음 요청 처리에 연관이 되면 안된다.

3. Cacheable (캐시 가능)

   • HTTP의 기존 웹 표준을 그대로 사용하기 때문에 HTTP가 가진 캐싱 기능 적용이 가능하다.

4. Self-descriptiveness (자체 표현 구조)

   • Rest API 메시지만 보고도 쉽게 이해할 수 있는 자체 표현 구조로 되어있다.

5. Client-Server

   • Rest 서버는 API 제공을 하고 클라이언트는 사용자 인증에 관련된 일들을 직접 관리한다. 자원이 있는 쪽을 Server라고 하고 자원을 요청하는 쪽이 Client가 된다. 서로간의 의존성이 줄어들기 때문에 역할이 확실하게 구분되어 개발해야할 내용들이 명확해진다.

6. Layerd System (계층화)

   • 클라이언트는 Rest API 서버만 호출한다. Rest 서버는 다중 계층으로 구성될수 있으면 로드 밸런싱, 암호화, 사용자 인증 등을 추가하여 구조상의 유연성을 둘 수 있다.

REST API 설계 규칙¶

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1. URI는 정보의 자원을 표현해야한다.

   • 자원의 이름은 동사보다는 명사를 사용한다. URI는 자원을 표현하는데 중점을 두어야 하기 때문에 행위에 대한 표현이 들어가면 안된다.(URI에 HTTP METHOD와 행위에대한 동사 표현이 들어가면 안된다.) GET /users/321

2. 자원에 대한 행위는 HTTP METHOD로 표현한다. (GET, POST, PUT DELETE)

   • URI에 자원의 행위에 대한 표현이 들어가지 않는 대신 HTTP METHOD를 통해 대신한다. GET /users/321 321 ID를 가진 유저 정보를 가져오기 DELETE /users/321 321 ID를 가진 유저 정보를 삭제하기 POST /users 유저를 생성하기

3. 슬래시 (/)는 계층 관계를 나타내는데 사용한다. http://restapi.test.com/users/rooms http://restapi.test.com/users/board

4. URI 마지막은 슬래시(/)를 사용하면 안된다. http://restapi.test.com/users/rooms/ [X] http://restapi.test.com/users/rooms [O]

5. 하이픈 (-)은 URI의 가독성을 높이는데 사용한다.

   • 불가피하게 긴 URI를 사용하게 될 경우 하이픈을 이용하여 가독성을 높인다.

6. 언더바(_) 혹은 밑줄은 URI에 사용하지 않는다.

   • 밑줄은 보기 어렵거나 밑줄 때문에 문자가 가려지기도 한다. 대신 언더바를 사용하지 않고 하이픈을 이용한다.

7. URI는 경로에는 소문자가 적합하다.

   • URI 경로에는 대문자 사용을 피해야한다. 대소문자에 따라 각자 다른 리소스로 인식하기 때문이다. RFC3986(URI 문법 형식)은 URI 스키마와 호스트를 제외하고는 대소문자를 구별하도록 규정하기 때문이다.

8. 파일 확장자는 URI에 포함하지 않는다.

   • REST API에서는 메시지 바디 내용의 포맷을 나타내기 위한 파일 확장자를 URI 안에 포함시키지 않는다. Accept header를 사용한다.

9. 리소스 간의 관계를 표현하는 방법 GET : /users/{userid}/devices

 

날씨 API 사용하기¶

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OpenWeatherMap 에서 다양한 날씨 API를 제공한다.

이 중 무료로 제공되는 One Call API 를 사용해보자.

우선 링크에서 다음 과정을 선행해 주어야 한다.

• 회원 가입 후 로그인
• API Key 를 획득

링크의 subscribe 를 누른 후 Free 요금제 아래의 Get API Key 를 눌러 회원가입을 하고, 가입한 이메일로 들어가 인증을 받은 뒤, my api key 에서 api 키를 확인하면 된다.

One Call API 는 특정 위치에 대한 날씨 데이터를 얻을 수 있는 것으로 다음과 같은 코드를 통해 활용이 가능하다.

아래 코드의 myapi에는 가급적 자신의 api 키값을 사용하기를 권합니다. 단, 코드 오류 Invalid API key 가 뜨는 경우가 생길 수 있으니 API 회원가입시의 이메일 인증 여부를 꼭 확인해야 한다.

In [1]:

import requests
myapi = "af44a23b3fa31260fd92b236a65bffa3"

#lat: 위도, #lon:경도
def makeurl(lat, lng):
    url = "https://api.openweathermap.org/data/2.5/onecall?lat={}&lon={}&appid={}".format(lat, lng, myapi)
    return url

response = requests.get(makeurl(37,127))
weather = response.json()
weather

Out[1]:

{'lat': 37,
 'lon': 127,
 'timezone': 'Asia/Seoul',
 'timezone_offset': 32400,
 'current': {'dt': 1613366124,
  'sunrise': 1613341269,
  'sunset': 1613380284,
  'temp': 276.15,
  'feels_like': 268.05,
  'pressure': 1012,
  'humidity': 52,
  'dew_point': 267.93,
  'uvi': 2.31,
  'clouds': 40,
  'visibility': 9656,
  'wind_speed': 7.72,
  'wind_deg': 280,
  'wind_gust': 15.95,
  'weather': [{'id': 721,
    'main': 'Haze',
    'description': 'haze',
    'icon': '50d'}]},
 'minutely': [{'dt': 1613366160, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366220, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366280, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366340, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366400, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366460, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366520, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366580, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366640, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366700, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366760, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366820, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366880, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613366940, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367000, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367060, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367120, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367180, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367240, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367300, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367360, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367420, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367480, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367540, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367600, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367660, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367720, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367780, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367840, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367900, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613367960, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368020, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368080, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368140, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368200, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368260, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368320, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368380, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368440, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368500, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368560, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368620, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368680, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368740, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368800, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368860, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368920, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613368980, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369040, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369100, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369160, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369220, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369280, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369340, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369400, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369460, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369520, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369580, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369640, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369700, 'precipitation': 0},
  {'dt': 1613369760, 'precipitation': 0}],
 'hourly': [{'dt': 1613365200,
   'temp': 276.15,
   'feels_like': 264.7,
   'pressure': 1012,
   'humidity': 52,
   'dew_point': 267.93,
   'uvi': 2.31,
   'clouds': 40,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 12.5,
   'wind_deg': 293,
   'weather': [{'id': 802,
     'main': 'Clouds',
     'description': 'scattered clouds',
     'icon': '03d'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613368800,
   'temp': 275,
   'feels_like': 263.63,
   'pressure': 1011,
   'humidity': 64,
   'dew_point': 269.41,
   'uvi': 1.5,
   'clouds': 32,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 12.64,
   'wind_deg': 295,
   'weather': [{'id': 802,
     'main': 'Clouds',
     'description': 'scattered clouds',
     'icon': '03d'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613372400,
   'temp': 273.68,
   'feels_like': 262.62,
   'pressure': 1010,
   'humidity': 74,
   'dew_point': 270,
   'uvi': 0.72,
   'clouds': 9,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 12.3,
   'wind_deg': 296,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01d'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613376000,
   'temp': 272.39,
   'feels_like': 261.86,
   'pressure': 1011,
   'humidity': 79,
   'dew_point': 269.57,
   'uvi': 0.21,
   'clouds': 3,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 11.48,
   'wind_deg': 296,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01d'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613379600,
   'temp': 271.17,
   'feels_like': 261.15,
   'pressure': 1012,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 268.82,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 10.64,
   'wind_deg': 297,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01d'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613383200,
   'temp': 270.76,
   'feels_like': 261.14,
   'pressure': 1013,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 261.69,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 10.01,
   'wind_deg': 297,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613386800,
   'temp': 270.64,
   'feels_like': 261.29,
   'pressure': 1014,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 261.62,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 9.61,
   'wind_deg': 298,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613390400,
   'temp': 270.58,
   'feels_like': 261.59,
   'pressure': 1015,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 261.69,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 9.08,
   'wind_deg': 298,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613394000,
   'temp': 270.47,
   'feels_like': 261.82,
   'pressure': 1016,
   'humidity': 83,
   'dew_point': 261.8,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 8.61,
   'wind_deg': 299,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613397600,
   'temp': 270.41,
   'feels_like': 262.21,
   'pressure': 1017,
   'humidity': 83,
   'dew_point': 261.71,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 7.96,
   'wind_deg': 301,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613401200,
   'temp': 270.38,
   'feels_like': 262.3,
   'pressure': 1017,
   'humidity': 83,
   'dew_point': 261.7,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 7.78,
   'wind_deg': 304,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613404800,
   'temp': 270.32,
   'feels_like': 262.7,
   'pressure': 1018,
   'humidity': 83,
   'dew_point': 261.67,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 7.11,
   'wind_deg': 305,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613408400,
   'temp': 270.25,
   'feels_like': 263.72,
   'pressure': 1017,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 261.27,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 5.52,
   'wind_deg': 311,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613412000,
   'temp': 269.98,
   'feels_like': 265.27,
   'pressure': 1016,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 261.12,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 2.88,
   'wind_deg': 318,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
   'pop': 0},
  {'dt': 1613415600,
   'temp': 269.74,
   'feels_like': 266.54,
   'pressure': 1015,
   'humidity': 82,
   'dew_point': 260.8,
   'uvi': 0,
   'clouds': 0,
   'visibility': 10000,
   'wind_speed': 0.69,
   'wind_deg': 288,
   'weather': [{'id': 800,
     'main': 'Clear',
     'description': 'clear sky',
     'icon': '01n'}],
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