API چیست؛ ۵ کاربرد مهم و انواع آن

API مخفف عبارت “رابط برنامه ‌نویسی اپلیکیشن” است. در واقع مجموعه ای از دستورات و قوانین در برنامه نویسی است که توسط توسعه‌دهندگان نرم‌افزار برای ارتباط و تعامل با یک برنامه کامپیوتری یا سیستم ایجاد خواهد شد.

به طور کلی API به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا اطلاعات را بین برنامه‌ها منتقل کنند، عملیات مختلفی را انجام دهند و به منابع سیستم دسترسی داشته باشند. در ادامه می‌گوییم API چیست و راجع به انواع، کاربردها، مزایا و معایب آن بیشتر صحبت خواهیم کرد.

Application Programming Interface چیست؟

رابط برنامه ‌نویسی اپلیکیشن یا به اختصار API، یک مجموعه شناخته شده از دستورات و قوانین است که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا با سیستم‌های نرم‌افزاری دیگر تعامل کنند و از ویژگی‌ها و داده‌های آنها بهره‌برند.

این به توسعه‌دهندگان امکان متصل کردن و تعامل با برنامه‌ها و سرویس‌های مختلف را داده است، بدون آن که نیاز به دسترسی به کد منبع برنامه داشته باشند. این نکته را بدانید که API‌ها در توسعه نرم‌افزارهای متعددی از وب‌سایت‌ها تا اپلیکیشن‌های تلفن همراه و حتی دستگاه‌های خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به عنوان مثال Google Maps یک API ساده در استفاده از نقشه‌های آنلاین است. توسعه‌دهندگان می‌توانند API Google Maps را در وب‌سایت یا اپلیکیشن خود به‌کار ببرند تا نقشه‌های تعاملی بسازند یا اطلاعات مکانی مشخصی را به کاربران ارائه دهند.

این API امکاناتی مانند نمایش نقشه، جستجوی مکان‌ها، مسیریابی و حتی ترافیک زنده را فراهم می‌کند. توسعه‌دهندگان از دستورات API برای ارسال درخواست‌ها به سرور Google Maps استفاده می‌کنند و سپس نتایج را در وب‌سایت یا اپلیکیشن خود نمایش می‌دهند.

تاریخچه API

تاریخچه API یا رابط برنامه‌نویسی اپلیکیشن به یکی از بنیان‌های حیاتی توسعه نرم‌افزار تبدیل شده است. این مفهوم از دهه 1950 میلادی شکل گرفت و در طول زمان تکامل‌یافت. در اوایل توسعه کامپیوترها، تمرکز کامل بر روی برنامه‌نویسی برای یک سیستم خاص بود و ارتباط بین برنامه‌ها به حداقل می‌رسید.

اما در دهه‌های بعد، با ظهور کامپیوترهای شخصی و سیستم‌های عامل، رابط‌ های برنامه‌نویسی به وجود آمدند تا امکان استفاده از برنامه‌ها و دستورات خط فرمان را به خوبی فراهم کنند. سپس با توسعه سیستم‌های توزیع شده و اینترنت در دهه 1990، نیاز به راه‌حل‌های ارتباطی بین سیستم‌ها افزایش یافت.

CORBA و DCOM از جمله فناوری‌های معروف آن دوره خاص حساب می شدند. نهایتا و در دهه 2000 و با ظهور وب و توسعه اپلیکیشن‌های تلفن همراه، REST و GraphQL به عنوان رویکردهای اصولی برای ایجاد و استفاده از API در آن سال معرفی شدند.

API چگونه کار می‌کند؟

به طور ساده، یک API دارای دستورات و متدهایی است که تعیین می‌کند چگونه یک برنامه می‌تواند با یک سیستم دیگر ارتباط برقرار کند. این متدها به برنامه‌نویسان امکان می‌دهند تا درخواست‌ها را به سیستم مبدأ ارسال کنند و اطلاعات مورد نیاز خود را از سیستم مقصد دریافت کنند. API ها معمولاً مستنداتی دارند که توسط سازندگان آن تهیه می‌شوند.

این مستندات شامل توضیح دستورات موجود، پارامترهای لازم، و نحوه استفاده از API هستند که به برنامه‌نویسان کمک می‌کنند تا آن را به درستی به کار ببرند. بدانید که، زمانی که یک برنامه استفاده از یک API را می‌خواهد، درخواست‌های HTTP یا سایر پروتکل‌های ارتباطی مشابه به سرور می‌فرستد.

سرور سپس این درخواست‌ها را پردازش کرده و پاسخی را باز می‌گرداند که شامل اطلاعات یا عملیات مورد نظر است. این پاسخ سپس توسط برنامه مشتری (مثلاً یک اپلیکیشن تلفن همراه) پردازش می‌شود. با این روند، برنامه‌ها می‌توانند به طور مؤثر با یکدیگر تعامل کنند و از خدمات و اطلاعات موجود در سیستم‌های دیگر بهره‌ برداری کنند.

چرا به رابط برنامه‌نویسی کاربردی نیاز داریم؟

دلایل مهمی برای نیاز به API عبارتند از:

• تعامل و اشتراک داده: امروزه برنامه‌ها و سیستم‌ها نیاز به تعامل و اشتراک داده دارند. API این امکان را فراهم می‌کند تا برنامه‌ها بتوانند اطلاعات را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. مثلاً یک برنامه می‌تواند از API یک سرویس نقشه استفاده کند تا مکان کاربر را نمایش دهد.
• توسعه تخصصی: با استفاده از API، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌های تخصصی و قدرتمندترین ایجاد کنند. آنها نیازی به نوشتن کد از ابتدا ندارند و می‌توانند از قابلیت‌ها و خدمات دیگران بهره‌برند.
• سهولت توسعه و تغییرات: API از تغییرات در دیگر بخش‌های برنامه محافظت می‌کند. اگر یک بخش از برنامه تغییر کند، API می‌تواند تغییرات را به سایر برنامه‌ها اعلام کند تا سازگاری حفظ شود.
• توسعه چند پلتفرمی: با استفاده از API، می‌توان برنامه‌ها را برای چند پلتفرم مختلف ایجاد کرد. به عنوان مثال، یک سرویس وب می‌تواند API خود را ارائه دهد تا برنامه‌های تلفن همراه، وب، و دسکتاپ از آن استفاده کنند.
• امنیت: API به توسعه‌دهندگان امکان مدیریت دقیق دسترسی به منابع و اطلاعات را می‌دهد. این اجازه می‌دهد تا سیاست‌های امنیتی به صورت مرکزی اعمال شوند.

کاربردهای API

۱- آسان‌تر کردن کارها برای توسعه دهندگان

با استفاده از API، توسعه‌دهندگان نیازی به نوشتن کدهای اصلی برای ایجاد عملکردهای پایه‌ای ندارند. آنها می‌توانند از عملکردهای آماده و متعددی که API ارائه می‌کند بهره‌برداری کنند. این امر توسعه نرم‌افزار را به شدت تسریع می‌دهد.

همچنین API به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که کدهایی که ممکن است در برنامه‌های مختلف تکرار شوند را به یک مکان مشترک انتقال دهند. این کاهش تکرار کدها، به معنای افزایش کارایی و حذف اشکالات احتمالی است. API اغلب از استانداردهای خاصی پیروی می‌کند که توسعه‌دهندگان می‌توانند به عنوان یک راهنمای کاربردی استفاده کنند.

این استانداردها به ایجاد یک رویکرد یکنواخت برای توسعه کمک می‌کنند و از تداخل‌های احتمالی جلوگیری می‌کنند و در آخر توسعه‌دهندگان می‌توانند به راحتی به خدمات و داده‌های خارجی دسترسی پیدا کنند. در کل این امر به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از منابع و اطلاعات بیرونی بهره‌برداری کرده و امکانات خود را به طور چشم‌گیری افزایش دهند.

۲- کنترل دسترسی به منابع

کنترل دسترسی به منابع یکی از جنبه‌های بسیار حیاتی و اساسی در استفاده از رابط برنامه‌نویسی کاربردی است. این مفهوم به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا بطور دقیق مشخص کنند که چه کسانی به منابع و خدمات ارائه شده توسط یک API دسترسی دارند و چه کسانی ندارند.

در واقع کنترل دسترسی به منابع از اهمیت بسیار بالایی در حفظ امنیت سیستم‌ها و داده‌ها برخوردار است. با استفاده از مکانیسم‌های کنترل دسترسی، می‌توان جلوی دسترسی غیرمجاز به منابع حیاتی را گرفت. کنترل دسترسی به منابع به تعیین نقش‌ها و مجوزهای کاربران بستگی دارد. توسعه‌دهندگان می‌توانند نقش‌ها مختلفی مانند مدیران، کاربران عادی، یا مهمانان تعریف کنند و به هر نقش مجوزهای مشخصی اختصاص دهند.

این قابلیت به مدیران امکان می‌دهد تا دقیقاً تعیین کنند که کدام کاربران یا برنامه‌ها به منابعی دسترسی دارند و تا چه حد. به عنوان مثال، ممکن است بخواهند تعیین کنند کدام کاربران توانایی ایجاد، حذف، یا تغییر داده‌ها را دارند.

۳- ارتباط بین خدمات

API به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا سیستم‌های جدید را با استفاده از خدمات و منابع موجود ایجاد کنند. این انعطاف‌پذیری امکان توسعه سریع و کارآمد را فراهم می‌کند.

با استفاده از ارتباط بین خدمات، سیستم‌ها می‌توانند وظایف مختلف را بر روی خدمات مجزا تقسیم کنند. این تقسیم کار به مدیریت منابع بهینه کمک می‌کند و امکان پیشرفت همزمان در چندین بخش را فراهم می‌سازد. ارتباط بین خدمات اجازه توزیع بار کاری بین خدمات مختلف را می‌دهد. این امکان به بهره‌برداری بهینه از منابع سروری و جلوگیری از افت کارایی در مواجه با بارهای زیاد کمک می‌کند.

با استفاده از API، می‌توان اطلاعاتی مانند عملکرد خدمات و داده‌ها را به صورت زنده رصد کرده و مدیریت کرد. این امکان به افزایش کارایی و امنیت سیستم‌ها کمک می‌کند.

به طور خلاصه، ارتباط بین خدمات با استفاده از API یک اصل اساسی در توسعه نرم‌افزار و ایجاد سیستم‌های پیچیده و هماهنگ است. این امکان به توسعه‌دهندگان این قدرت را می‌دهد که سیستم‌ها و خدمات را با انعطاف و کارایی بالا ایجاد و مدیریت کنند.

۴- امنیت بیشتر

یکی از اصول امنیتی اصلی در API احراز هویت کاربران و اعطای دسترسی‌های مورد نیاز به آنها است. این امر از طریق مکانیسم‌های مانند توکن‌های امنیتی (Security Tokens) و API Key انجام می‌شود. برای حفاظت از داده‌های حساسی که از طریق API منتقل می‌شوند، رمزنگاری داده (Data Encryption) استفاده می‌شود.

این رمزنگاری باعث می‌شود تا حتی اگر داده‌ها در مسیر ارتباطی انتقال یابند، برای اشخاص غیرمجاز غیرقابل فهم باقی بمانند. همچنین API به مدیران امکان می‌دهد تا دقیقاً تعیین کنند کدام کاربران یا برنامه‌ها به چه منابع و خدماتی دسترسی دارند.

این مدیریت دسترسی‌ها به جلوگیری از دسترسی‌های غیرمجاز کمک می‌کند. این نکته را بدانید که به وسیله‌ی ابزارهای مانیتورینگ و رصد، می‌توان فعالیت‌های API را پیگیری کرده و هرگونه ناهنجاری یا تلاش برای نفوذ را تشخیص داد. این مانیتورینگ به سرعت واکنش به وقوع رخدادهای امنیتی کمک می‌کند.

۵- پیشرفت و توسعه عملکرد

با استفاده از API، توسعه‌دهندگان می‌توانند به سرعت و به راحتی امکانات جدید به برنامه‌ها و سیستم‌ها اضافه کنند. این امر بهبود عملکرد و افزایش توانمندی‌های نرم‌افزار را ممکن می‌سازد. API امکان اتصال به سرویس‌ها و منابع خارجی را به توسعه‌دهندگان می‌دهد. این ارتباط با سرویس‌های خارجی می‌تواند به بهبود عملکرد و افزایش توانایی‌های برنامه‌ها منجر شود.

همچنین API به چندین برنامه یا سیستم اجازه می‌دهد تا از یک منبع یا خدمت مشترک بهره‌برند. این منابع مشترک می‌توانند در توسعه و بهبود عملکرد مشترک مؤثر باشند. توسعه‌دهندگان می‌توانند با استفاده از API به تحلیل و بهبود عملکرد برنامه‌ها بپردازند.

این تحلیل‌ها می‌تواند به بهینه‌سازی فرآیندها و کاهش زمان اجرا کمک کند. با API، می‌توان از منابع ابری مثل سرورها، ذخیره‌سازی ابری، و خدمات مرتبط بهره‌برداری کرد. این امکان به توسعه‌دهندگان امکان دسترسی به زیرساخت‌های پیچیده را فراهم می‌کند.

مزایای استفاده از API

۱- بهره وری

بهره‌وری یکی از مزایای کلیدی استفاده از رابط برنامه‌نویسی کاربردی است. API به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا از منابع و خدمات مشترک بهره‌برند. این به اشتراک‌گذاری منابع می‌تواند بهبود بهره‌وری در زمینه مصرف منابع سیستمی و اقتصادی‌ترین استفاده از آنها را فراهم کند.

با استفاده از API، توسعه‌دهندگان می‌توانند قطعات کدهای آماده را به برنامه‌ها خود اضافه کنند، که منجر به کاهش زمان توسعه و هزینه‌های مرتبط با آن می‌شود.

۲- ارائه خدمات انعطاف پذیر

با API، می‌توان چندین سرویس و منبع مختلف را ترکیب کرد و خدمات جدیدی را ایجاد کرد. این ترکیب‌ها می‌توانند به کاربران امکانات بیشتر و متنوع تری ارائه دهند. همچنین API به کسب‌وکارها این امکان را می‌دهد تا به راحتی در بازارهای جدید عرضه کنند.

آنها می‌توانند با ارائه API به توسعه‌دهندگان و شرکت‌های شخص ثالث اجازه دسترسی به سیستم‌ها و خدمات خود را بدهند و درآمد جدیدی را تولید کنند.

۳- ادغام

API به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا داده‌های مختلف را از منابع مختلف به دست آورده و در یک مکان مشترک جمع‌آوری کنند. این ادغام داده‌ها می‌تواند به تجزیه و تحلیل دقیقتر و تصمیم‌گیری‌های بهتر کمک کند.

با API، می‌توان خدمات مختلف را به یکدیگر متصل کرده و خدمات جدیدی را ارائه داد. به عنوان مثال، ادغام یک سیستم پرداخت با یک فروشگاه آنلاین می‌تواند به مشتریان امکان پرداخت آسان‌تری را فراهم کند.

۴- اتوماسیون

انسان‌ها به اشتباه ممکن است خطاها را وارد کنند، اما اتوماسیون تکراری و بدون اشتباه فرآیندها را انجام می‌دهد، که به کاهش خطاها و بهبود دقت کمک می‌کند.

اتوماسیون به توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها این امکان را می‌دهد تا فرآیندها و وظایف تکراری را به سرعت و با کمترین تلاش انجام دهند. این به افزایش بهره‌وری و صرفه‌جویی در زمان و هزینه‌ها منجر می‌شود.

۵- عملکرد جدید

با ارائه عملکردهای جدید از طریق API، می‌توان به نیازهای متغیر بازار پاسخ داد. این امکان به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد تا با رقابت در بازار رقابتی و متغیر همگام شوند.

با ارائه API، شرکت‌ها می‌توانند به توسعه‌دهندگان شخص ثالث اجازه دسترسی به سیستم‌ها و خدمات خود را بدهند. این توسعه‌دهندگان می‌توانند افزونه‌ها و افزودنی‌های جدیدی را ایجاد کرده و درآمد از آنها کسب کنند.

معایب آن

۱- هزینه

ایجاد یک API و اضافه کردن آن به سیستم ممکن است نیاز به منابع مالی و انسانی برای توسعه و پیاده‌سازی داشته باشد. این مراحل ابتدایی ممکن است هزینه‌بر باشند و نیاز به برنامه‌ریزی دقیق و تخصیص منابع مالی داشته باشند.

یکی از چالش‌های استفاده از API، هزینه نگهداری و به‌روزرسانی آن است. زمانی که یک API در حال استفاده است، نیاز به مراقبت و پشتیبانی دارد تا به درستی کار کند.

۲- مسائل امنیتی

کنترل دسترسی به منابع و عملیات API می‌تواند چالش‌های امنیتی ایجاد کند. اگر کنترل دسترسی به درستی انجام نشود، افراد غیرمجاز ممکن است به اطلاعات حساس دسترسی پیدا کنند.

در صورتی که API به اشتراک گذاشته شود یا داده‌های حساس از آن منتقل شود، ممکن است مسائل حریم خصوصی پیش بیاید. اطلاعات شخصی کاربران ممکن است در معرض خطر قرار گیرند، بنابراین باید مدیریت و حفاظت از حریم خصوصی به دقت انجام شود.

انواع API

در این بخش قرار است تا در مورد انواع API صحبت کنیم. API به سه بخش اصلی خصوصی، شراکتی و عمومی تقسیم می شوند. نوع خصوصی که بیشتر برای سازمان های خاصی تعریف می شود و شراکتی و عمومی به ترتیب برای چند سازمان مشترک و عموم توسعه دهندگان قابل استفاده است.

انواع API بر حسب نوع دسترسی

۱- API خصوصی

API خصوصی یک نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (Application Programming Interface) است که مخصوص یک شرکت یا سازمان خاص تعریف و ارائه می‌شود و فریم ورک مخصوص خودش را دارد.

به دیگر اشیاء و نرم‌افزارهای داخلی آن سازمان اجازه ارتباط و تعامل با سیستم‌ها و منابع خود را می‌دهد. این نوع API به صورت خصوصی و اختصاصی برای مصرف داخلی طراحی می‌شود و به عنوان امنیتی برای محافظت از منابع و داده‌های حساس سازمان استفاده می‌شود.

API  خصوصی دارای کنترل دقیقی بر روی دسترسی به منابع و عملیات سیستم است. این به معنایی که تنها کاربران و اشیاء مجاز دسترسی به آن دارند و دیگران اجازه ندارند.

۲- API شراکتی

API شراکتی یک نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (Application Programming Interface) است که بین دو یا چند سازمان یا سرویس مختلف به اشتراک گذاشته می‌شود تا اجازه تعامل و تبادل داده‌ها و خدمات بین آن‌ها را فراهم کند.

این نوع API به شرکت‌ها امکان اتصال و اشتراک منابع و خدمات خود با دیگران را می‌دهد تا به بهبود تجربه کاربری و افزایش بهره‌وری برسند. این نوع API معمولاً در محیط‌های کسب‌وکار و صنعتی به کار می‌رود و از اهمیت بالایی برخوردار است. API شراکتی به شرکت‌ها امکان ارتباط و تعامل با دیگر سازمان‌ها و خدمات را می‌دهد.

۳- API عمومی

API عمومی (Public API) یک نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (Application Programming Interface) است که به صورت علنی و برای عموم توسعه‌دهندگان و استفاده عمومی در دسترس است.

این نوع API به سازمان‌ها، سرویس‌ها و سیستم‌های مختلف اجازه می‌دهد تا با دیگر سازمان‌ها و نرم‌افزارها به صورت مستقل و بدون نیاز به توافقات خاصی تعامل کنند.

API عمومی به عنوان یک واسط استاندارد برای دسترسی به سرویس‌ها و داده‌ها در اینترنت به کار می‌رود و در جهان دیجیتال به اهمیت بسیاری دست پیدا کرده است.

انواع API عمومی

رایگان

API رایگان یک نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (Application Programming Interface) است که برای استفاده عموم و بدون هزینه به توسعه‌دهندگان و کاربران عرضه می‌شود.

این نوع API بدون محدودیت از نظر مالی ارائه می‌شود و اغلب توسط سازمان‌ها یا سرویس‌ها به منظور تشویق توسعه‌دهندگان و جلب مخاطبین بیشتر به کار می‌رود. این API‌ها معمولاً به صورت محدودیت‌هایی ارائه می‌شوند که به تعداد درخواست‌ها یا مصرف داده‌ها اشاره دارند.

تجاری

API تجاری یک نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (Application Programming Interface) است که به عنوان یک محصول یا خدمت از طرف یک سازمان یا شرکت تجاری به توسعه‌دهندگان یا سایر سازمان‌ها ارائه می‌شود.

API تجاری معمولاً با هزینه ارائه می‌شود و می‌تواند یک منبع درآمد برای سازمان تامین کننده باشد. توسعه‌دهندگان برای دسترسی به این API باید هزینه‌هایی را پرداخت کنند، سپس سازمان از درآمد حاصل از این API بهره‌مند می‌شود.

دسته‌بندی API براساس نوع استفاده

API‌ها براساس نوع استفاده‌شان می‌توانند به چند دسته تقسیم شوند. هر کدام از این دسته‌بندی‌ها نیازمندی‌های مختلفی دارند و توسعه‌دهندگان می‌توانند بر اساس نیاز خود از API‌های مختلف استفاده کنند تا ویژگی‌ها و عملکرد مورد نظر خود را در برنامه‌ها و سرویس‌های خود پیاده‌سازی کنند.

۱- API پایگاه داده (Database)

API پایگاه داده باید توانایی اتصال و ارتباط با متنوعی از پایگاه داده‌ها را داشته باشد، از جمله پایگاه داده‌های SQL مانند MySQL و PostgreSQL و یا پایگاه داده‌های NoSQL مانند MongoDB و Cassandra.

همچنین  API پایگاه داده باید امکان کنترل دقیق دسترسی به داده‌ها را ارائه دهد. این به معنایی است که توسعه‌دهندگان می‌توانند تعیین کنند که کدام قسمت‌ها از داده‌ها قابل دسترسی هستند و چه عملیات‌هایی می‌توانند انجام دهند.

این نکته را بدانید که امنیت داده‌ها در پایگاه داده امری حیاتی است. API باید از تکنیک‌ها و استانداردهای امنیتی برای حفاظت از داده‌ها در هنگام انتقال و ذخیره سازی آنها استفاده کند و API باید امکان اجرای پرس‌وجوهای پیچیده و فیلترینگ داده‌ها را از طریق پایگاه داده فراهم کند تا توسعه‌دهندگان بتوانند به داده‌ها بر اساس شرایط خاص دسترسی داشته باشند.

۲- API سیستم‌عامل (OS)

API سیستم‌عامل دارای ویژگی‌ها و عملکردهای متعددی است که به توسعه‌دهندگان در توسعه نرم‌افزارهای متنوع کمک می‌کند. این ویژگی‌ها عبارتند از:

• مدیریت منابع سخت‌افزاری: این API به توسعه‌دهندگان امکان مدیریت و کنترل منابع سخت‌افزاری نظیر پردازنده، حافظه، دیسک‌ها، و دیگر دستگاه‌ها را ارائه می‌دهد. این امکان بهینه‌سازی استفاده از منابع و افزایش عملکرد سیستم را فراهم می‌کند.
• مدیریت فایل‌ها و دستگاه‌ها: API سیستم‌عامل به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا با فایل‌ها و دستگاه‌های ورودی و خروجی نظیر پوشه‌ها، فایل‌ها، چاپگرها، و دستگاه‌های شبکه تعامل کنند.
• تعامل با شبکه: این API به برنامه‌ها امکان اتصال به شبکه‌های مختلف و ارسال و دریافت داده از این شبکه‌ها را فراهم می‌کند. این امکان به توسعه‌دهندگان ایجاد برنامه‌هایی که به اینترنت و شبکه‌های محلی متصل هستند را ممکن می‌سازد.

۳- API راه دور (Remote)

API راه دور معمولاً از پروتکل‌های شبکه مانند HTTP، HTTPS، FTP و غیره برای ارسال درخواست‌ها و دریافت پاسخ‌ها استفاده می‌کند. این API‌ ها می‌توانند برای مختلف موارد مانند دسترسی به اطلاعات از پایگاه داده‌های ابری، انجام عملیات از راه دور بر روی سرورها، یا ارسال و دریافت داده‌ها بین دستگاه‌های مختلف به کار روند.

ویژگی‌ها و مزایای API راه دور به شرح زیر است:

• دسترسی از هر نقطه: API راه دور به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که از هر نقطه‌ای که به اینترنت متصل هستند، به منابع و خدمات دسترسی پیدا کنند. این امکان به اونیت‌های مختلف و کاربران این اجازه را می‌دهد که به منابع مشترک از راه دور دسترسی داشته باشند.
• افزایش انعطاف‌پذیری: API راه دور به سازمان‌ها و توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا به سرعت از منابع جدید بهره‌برداری کنند و به تغییرات در نیازها و تقاضاها پاسخ دهند.

۴- API وب (Web)

در زیر به ویژگی های API وب اشاره خواهیم نمود:

• دسترسی به سرویس‌های آنلاین: با استفاده از API وب، توسعه‌دهندگان می‌توانند به سرویس‌ها و منابع آنلاین از جمله اطلاعات و داده‌های مختلف، خدمات وب، و اپلیکیشن‌های آنلاین دسترسی داشته باشند.
• تبادل داده: API وب به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا داده‌ها را از سرویس‌ها و منابع وبی دریافت و به آنها داده ارسال کنند. این داده‌ها معمولاً به صورت JSON یا XML ارسال و دریافت می‌شوند.
• انجام عملیات مختلف: API وب به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا عملیات‌های متنوعی از جمله جستجو، ایجاد، به‌روزرسانی، حذف داده‌ها و خدمات وب را انجام دهند.
• انتقال فایل و رسانه: این API‌ها می‌توانند فایل‌ها و رسانه‌های مختلف نظیر تصاویر، ویدئوها، و سند‌ها را برای اشتراک‌گذاری و دریافت ارسال کنند.

پروتکل API چیست و انواع آن کدامند؟

پروتکل API، نقطه عطفی اساسی در فرآیند ارتباط بین سرویس‌ها و برنامه‌هاست. API به عنوان رابط برنامه‌نویسی برای ارتباط و تبادل داده بین دو سیستم یا سرویس مختلف عمل می‌کند. این پروتکل‌ها از قوانین و توافقات مشخصی برای ارسال، درخواست، و دریافت داده پیروی می‌کنند تا ارتباطات به درستی انجام شود.

یکی از پرکاربردترین پروتکل‌های API، پروتکل HTTP است. این پروتکل به طور گسترده در ارتباط بین وب‌سایت‌ها و مرورگرها مورد استفاده قرار می‌گیرد. درخواست‌های HTTP GET، POST، PUT، DELETE و غیره… به سرور ارسال می‌شوند و سرور با پاسخ‌های مناسب به درخواست‌ها پاسخ می‌دهد.

همچنین، پروتکل HTTPS با استفاده از رمزنگاری امنیتی SSL/TLS اطلاعات را در انتقال از سرور به مرورگر و بالعکس رمزگذاری می‌کند تا امنیت ارتباطات تضمین شود.

Remote Procedure Call

تماس رویتایی از راه دور (Remote Procedure Call یا RPC) یک تکنولوژی است که توسعه‌دهندگان به کمک آن می‌توانند به برنامه‌ها و سرویس‌هایی که بر روی دیگر دستگاه‌ها یا سرورها مستقر شده‌اند، از راه دور دسترسی پیدا کنند.

در این تکنولوژی، یک برنامه کاربری (کلاینت) از طریق ارسال درخواست‌های مشخص به یک سرویس یا فرآیند دیگر (سرور)، اجازه اجرای کدهای برنامه‌نویسی موجود در سرور را می‌گیرد. همچنین این تکنولوژی امکان تغییر فرآیندها و افزودن توابع جدید به سرویس‌ها را بدون تغییر در برنامه‌های کلاینت فراهم می‌کند.

Service Object Access Protocol

SOAPیک پروتکل مبتنی بر پروتکل انتقال هایپرمتصل (HTTP) یا پروتکل امن انتقال هایپرمتصل (HTTPS) است که برای تبادل داده و اطلاعات بین برنامه‌ها و سیستم‌های مختلف در شبکه‌های مختلف استفاده می‌شود.

SOAP از زبان XML برای فرمت‌بندی داده‌ها استفاده می‌کند و امکان ارتباط بین برنامه‌های نوشته شده به زبان‌های مختلف را فراهم می‌کند. به طور کلی SOAP از زبان XML برای فرمت‌بندی داده‌ها استفاده می‌کند که قابل فهم برای انسان‌ها و قابل پردازش برای برنامه‌ها و سیستم‌هاست. این استاندارد اطلاعات مهمی در مورد ساختار پیام‌ها و محتوای آنها ایجاد می‌کند.

Representational State Transfer

نمایش حالت منتقلی (Representational State Transfer یا REST) یک معماری نرم‌افزاری است که برای طراحی و توسعه سیستم‌های توزیع شده و ارتباط بین برنامه‌ها در شبکه‌های مختلف استفاده می‌شود.

REST بر اصول سادگی و قابلیت اطمینان تاکید دارد و از پروتکل انتقال هایپرمتنصبل (HTTP) برای ارتباط بین سیستم‌ها استفاده می‌کند. در REST، هر مفهوم یا داده‌ای که می‌خواهیم با آن کار کنیم، به عنوان یک منبع مدل می‌شود. این منابع با یک شناسه یکتا (معمولاً URL) مشخص می‌شوند.

RESTful API چیست؟

API قابلیت ایجاد ارتباط بین برنامه‌ها و سرویس‌های مختلف را فراهم می‌کند و یکی از رویکردهای معروف در طراحی این API‌ ها، معماری REST (نمایش حالت منتقلی) است. API‌ هایی که بر پایه اصول و مفاهیم REST طراحی شده‌اند،

به عنوان “RESTful API” شناخته می‌شوند. RESTful API یک نوع از API است که برای ارتباط بین سیستم‌ها از اصول REST استفاده می‌کند. فراموش نکنید که در RESTful API، منابع مختلفی که توسط URL مشخص می‌شوند، قابل دسترسی هستند. این منابع معمولاً با استفاده از اسامی یکتا مثل “/users” یا “/products” معرفی می‌شوند.

قابلیت‌های REST

یکپارچگی و یک رابط معماری REST از یک رابط یکپارچه برای ارتباط با منابع استفاده می‌کند. این به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد که با استفاده از متدهای HTTP معروف مانند GET، POST، PUT، و DELETE به منابع دسترسی پیدا کنند.

این یکپارچگی به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که برای مدیریت منابع و تعامل با آنها از یک مدل مشترک استفاده کنند. در REST، هر درخواست به تنهایی باید کافی باشد تا سرور بتواند آن را درک کند و پاسخ دهد.

gRPC چیست؟

gRPC یک فریم‌ورک متن‌باز و پروتکل ارتباطی برای توسعه سرویس‌های نرم‌افزاری در سیستم‌های توزیع‌شده است. نام gRPC به معنی “g” رمزگشایی شده است که به معنی “غول (Google)” است، چرا که این فریم‌ورک ابتدا توسط Google توسعه داده شده است.

gRPC از پروتکل HTTP/2 برای ارتباطات شبکه استفاده می‌کند و از زبان Protocol Buffers  protobuf برای تعریف و تبادل داده‌ها استفاده می‌کند. Grpc از زبان‌ های برنامه‌ نویسی مختلفی مانند C++, Java, Python, Go و زبان‌های دیگر پشتیبانی می‌کند. این به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا در زبانی که با آن آشنا هستند، سرویس‌های gRPC را توسعه دهند.

قابلیت‌های gRPC

• ارتباط دوطرفه (Bidirectional Communication): یکی از قابلیت‌های بزرگ gRPC استفاده از پروتکل HTTP/2 برای ارتباط دوطرفه است. این به معنای این است که هر دو طرف (کلاینت و سرور) می‌توانند به صورت همزمان درخواست‌ها را ارسال کنند و پاسخ‌ها را دریافت کنند.
• پشتیبانی از چندین زبان برنامه‌نویسی: gRPC از زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی مانند C++, Java, Python, Go و زبان‌های دیگر پشتیبانی می‌کند. این به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا در زبانی که با آن آشنا هستند، سرویس‌های gRPC را توسعه دهند.

GraphQL چیست؟

در این بخش به طور مفصل در مورد GraphQL صحبت خواهیم کرد و از قابلیت و مزایای آن با خبر خواهید شد.  یک زبان پرس و جو برای ارتباط با سرویس‌ها و درخواست داده‌ها در سیستم‌های نرم‌افزاری است.

این تکنولوژی توسط Facebook توسعه داده شده و به عنوان جایگزینی برای روش‌های سنتی مانند REST API معرفی شده است. در GraphQL، کلاینت‌ها تعیین می‌کنند که دقیقاً کدام داده‌ها و فیلدها را از سرور می‌خواهند، بدون اینکه به داده‌های اضافی نیاز داشته باشند. این ویژگی باعث افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری در تبادل داده بین کلاینت و سرور می‌شود.

قابلیت‌های GraphQL

• انتخاب دقیق داده (Precise Data Selection): یکی از ویژگی‌های برجسته GraphQL این است که کلاینت‌ها می‌توانند دقیقاً داده‌هایی که نیاز دارند را درخواست کنند. این به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا داده‌های بیش از حدی که به عنوان نیازهای کاربر یا برنامه لازم نیست را از سرور دریافت نکنند، که به بهبود کارایی و کاهش بار سرور کمک می‌کند.
• استفاده از یک رابط (Single Endpoint): در GraphQL، تنها یک اندپوینت یا مسیر API وجود دارد که به کلاینت‌ها ارتباط با سرور را فراهم می‌کند. این به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد که به راحتی و در یک مکان واحد با API تعامل کنند.

اسناد API

اسناد API مجموعه‌ای از توصیف‌ها، راهنماها، و مستنداتی هستند که برای توسعه‌دهندگان و کاربران سرویس‌ها و برنامه‌های کاربردی تهیه می‌شوند. این اسناد به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا با ویژگی‌ها، عملکرد، و روش استفاده از یک API آشنا شوند و بتوانند از آن به درستی استفاده کنند. اسناد API معمولاً شامل موارد زیر می‌شوند:

1. راهنمای معرفی (Introduction Guide): این بخش شامل معرفی کلی به API و مقدمه‌ای در مورد ویژگی‌ها و کاربردهای آن است. این قسمت به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا با اهمیت و نیازهای API آشنا شوند.
2. مستند توصیفی (API Reference): این بخش شامل توصیف دقیق و جزئیات فنی در مورد روش‌ها و دستورات موجود در API است. اطلاعاتی مانند نام روش‌ها، پارامترهای ورودی و خروجی، نوع داده‌ها، و نحوه استفاده از آنها درخواستها به توسعه‌دهندگان ارائه می‌شود.

تفاوت API با وب سرویس

تفاوت اصلی بین API (رابط برنامه‌نویسی کاربردی) و وب سرویس در نحوه ارتباط و تبادل داده با دیگر سیستم‌ها و برنامه‌ها است.

برای مثال یک شرکت فروشگاهی API‌ای برای مدیریت محصولات و سفارش‌ها ایجاد کرده است. این API با استفاده از پروتکل HTTP پیاده‌سازی شده و توسط توسعه‌دهندگان می‌تواند در برنامه‌های مختلفی مانند طراحی وب سایت، اپلیکیشن موبایل، و سیستم‌های مدیریت انبار استفاده شود.

تعریف‌های API شامل امکان افزودن محصولات به سبد خرید، ثبت سفارش‌ها، و دریافت لیست محصولات موجود است. این API به عنوان یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی عمل می‌کند که توسط توسعه‌دهندگان برای تعامل با سیستم فروشگاهی استفاده می‌شود.

در مقابل، وب سرویس معمولاً به عنوان یک زیرمجموعه از API در نظر گرفته می‌شود که برای تبادل داده بین سیستم‌های مختلف به کار می‌رود و نیازمند پروتکل‌های مشخصی مثل SOAP یا REST است.

تفاوت API با وب اپلیکیشن

API (رابط برنامه‌نویسی اپلیکیشن) و وب اپلیکیشن دو عنصر مهم در تکنولوژی اطلاعات هستند که به طور معمول با یکدیگر در تعامل هستند. اما تفاوت‌های مهمی بین آن دو وجود دارد. API  یک نقطه تماس است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد با سرویس‌های و داده‌های دیگری که توسط سیستم یا سرویس مختلفی ارائه می‌شوند، تعامل کنند.

این یک نوع رابط است که به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا اطلاعات را برای استفاده در برنامه‌های خود به‌صورت مستقیم درخواست کنند و به آن دسترسی پیدا کنند.  فرض کنید شما یک برنامه‌ی وب دارید که نیاز به نمایش وضعیت هوا دارد. برای این منظور، شما می‌توانید از API هواشناسی استفاده کنید.

با استفاده از این API، شما می‌توانید درخواست‌هایی برای اطلاعات فعلی درجه‌حرارت، وزنه‌ها و شرایط آب‌وهوا ارسال کنید و اطلاعات را در وب‌سایت خود نمایش دهید. در اینجا API به عنوان یک رابط بین سرویس هواشناسی و وب اپلیکیشن شما عمل می‌کند.

نمونه‌هایی از کاربرد API

۱- API گوگل مپ

Google Maps API یک مجموعه از ابزار و خدمات برنامه‌نویسی است که توسط Google ارائه می‌شود و به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا قابلیت‌های مربوط به نقشه و مکان‌یابی را به برنامه‌ها و وب‌سایت‌های خود اضافه کنند.

این API به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا نقشه‌های تعاملی با امکانات متنوعی مانند نمایش نقاط علاقه‌مندی، مسیریابی، جستجوی مکان‌ها، اطلاعات ترافیک و هواشناسی، و حتی ایجاد برنامه‌های مبتنی بر مکان (Location-based Applications) را ایجاد کنند.

۲- API آب و هوا

API آب و هوا (Weather API) یک سرویس برنامه‌نویسی است که اطلاعات و پیش‌بینی‌های مرتبط با شرایط جوی فعلی و آینده را ارائه می‌دهد. این API به توسعه‌دهندگان و برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا اطلاعات هواشناسی را به برنامه‌ها، وب‌سایت‌ها، و اپلیکیشن‌های مختلفی اضافه کنند تا کاربران بتوانند به راحتی وضعیت هوا را بررسی کرده و برنامه‌ریزی‌های لازم را انجام دهند.

این API اطلاعات متنوعی از جمله دما، رطوبت، سرعت باد، جهت باد، وضعیت ابری، و همچنین پیش‌بینی‌های هواشناسی را فراهم می‌کند.

۳- API توییتر

این API از تکنولوژی‌های مختلفی مانند RESTful و OAuth برای ارتباط با توییتر استفاده می‌کند. توسعه‌دهندگان می‌توانند درخواست‌های HTTP به سرورهای توییتر ارسال کنند و در پاسخ اطلاعات مورد نیاز خود را دریافت کنند.

این اطلاعات شامل توییت‌ها، فالوورها، فالوینگ‌ها، لایک‌ها، و سایر ویژگی‌های توییتر می‌شوند. توسعه‌دهندگان می‌توانند از API توییتر برای ایجاد اپلیکیشن‌های متنوعی استفاده کنند. به عنوان مثال، یک توسعه‌دهنده می‌تواند یک اپلیکیشن مدیریت توییتر بسازد که به کاربران امکان مدیریت حساب کاربری، ارسال توییت، و پیگیری فعالیت‌های توییتر خود را بدهد.

چگونه API ایجاد کنیم؟

برای ایجاد آن میتوانید از روش های زیر استفاده نمایید: انتخاب زبان برنامه‌نویسی، انتخاب یک چارچوب (Framework)، استفاده از پایگاه داده، استفاده از راه ارتباطی (HTTP) امن، احراز هویت و امنیت، تست و اشتباه‌یابی (Testing)، مستندسازی (Documentation)، انتشار (Deployment)، مانیتورینگ و ردگیری (Monitoring and Logging)، بازبینی و به‌روزرسانی (Review and Update).

۱- هدف خود و کاربران مورد نظر را برنامه ریزی کنید

هدف خود و کاربران مورد نظر را برنامه‌ریزی کردن API یک مرحله بسیار مهم در فرآیند توسعه و ارائه یک رابط برنامه‌نویسی است. این گام به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا مسیری را برای طراحی و ایجاد API مشخص کرده و نیازهای کاربران خود را به درستی تامین کنند.

در ابتدا، باید هدف اصلی ایجاد API را مشخص کنید. به دقت بررسی کنید که چه نیازهایی از طریق این API باید تامین شود. مثلاً، آیا هدف ارائه داده‌های هواشناسی به برنامه‌های دیگر است یا ارتباط کاربران با شبکه‌های اجتماعی؟

۲- معماری API را طراحی کنید

معماری یک API را طراحی کردن یک مرحله اساسی در فرآیند توسعه API است که تعیین می‌کند که چگونه API باید عمل کند و چگونه ارتباط بین کلاینت‌ها و سرور انجام شود. در زیر، مراحل اساسی برای طراحی معماری یک API آمده است:

1. اولین گام در طراحی معماری API، تعیین نوع معماری است. معماری می‌تواند RESTful، GraphQL، SOAP و غیره باشد.
2. سپس باید تعیین کنید که اطلاعات چگونه بین کلاینت و سرور انتقال می‌یابد. این شامل استفاده از پروتکل‌های انتقال مانند HTTP، HTTPS، WebSocket و غیره می‌شود.
3. سر انجام باید مدل داده‌هایی که توسط API ارسال و دریافت می‌شود، تعیین شود. این مدل‌ها باید به طور دقیق توصیف شوند تا کلاینت‌ها بتوانند با آنها تعامل کنند.

۳- توسعه (اجرای کد) و تست API

توسعه و تست API دو مرحله حیاتی در فرآیند ساخت و توسعه یک رابط برنامه‌نویسی (API) هستند. این دو مرحله به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهند تا API را ایجاد کرده و از عملکرد صحیح و کارآمد آن اطمینان حاصل کنند.

ابتدا باید معماری API را طراحی کرده و منطق آن را مشخص کنید. این شامل تعیین منابع، روش‌ها، و ویژگی‌های API است. سپس توسعه‌دهندگان باید کد منطقی API را با استفاده از زبان برنامه‌نویسی مورد نظر بنویسند.

این کد باید مطابق با معماری API و الزامات کاربران باشد. اگر API از پروتکل‌های خاصی مثل HTTP یا WebSocket استفاده می‌کند، باید پیاده‌سازی این پروتکل‌ها را انجام دهید.

۴- نظارت بر عملکرد آن و کار بر روی بازخورد

نظارت بر عملکرد یک API و کار بر روی بازخورد از مراحل بسیار مهم در فرآیند توسعه و مدیریت یک رابط برنامه‌نویسی (API) هستند. این مراحل به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهند عملکرد API را پیگیری کرده، بهبودهای لازم را اعمال کنند و به نقاط ضعف و نیازهای کاربران و توسعه‌دهندگان توجه داشته باشند.

نظارت بر عملکرد API شامل نصب و راه‌اندازی سیستم‌های مانیتورینگ است که اجازه می‌دهد تا عملکرد API به طور مستمر پایش شود. این شامل پایش متریک‌های مهمی مثل زمان پاسخ دهی، تعداد درخواست‌های موفق و ناموفق، وضعیت سرور و… است.

نتیجه گیری

API، پلی است که امکان ارتباط و تبادل داده‌ها بین برنامه‌ها را فراهم می‌کند. با توجه به اهمیت این تکنولوژی در جهان امروزی، ساخت و مدیریت API‌ها یک چالش و فرصت بزرگ است. با رعایت استانداردها، امنیت، و مستندسازی مناسب، می‌توانید API‌های قدرتمندی بسازید که به توسعه برنامه‌ها و خدمات متنوع کمک کنند.

همچنین به یاد داشته باشید که API‌ها نیاز به نظارت و به‌روزرسانی دارند تا به تطابق با نیازهای متغیر جامعه برنامه‌نویسی بپیوندند. امیدوارم که API شما موفقیت آمیز و مفید باشد.