API چیست و چه کاربردی دارد؟ راهنمای جامع برای مبتدیان

در دنیای مدرن امروز، جایی که نرم‌افزارها و سرویس‌های مختلف اهمیت فوق‌العاده‌ای پیدا کرده‌اند و روز به روز بیشتر به هم متصل می‌شوند، مفهومی به نام API یا رابط برنامه‌نویسی کاربردی، نقشی مهمی ایفا می‌کند. این پل ارتباطی که به یکی از ارکان اصلی توسعه نرم‌افزار تبدیل شده‌اند، به برنامه‌ها اجازه می‌دهد بدون نیاز به درک جزئیات داخلی یکدیگر، به تبادل داده و اجرای عملیات بپردازند.

بسیاری از خدمات پرکاربرد، از پرداخت‌های اینترنتی گرفته تا ورود با حساب کاربری گوگل یا فیسبوک، همگی بر پایه APIها ساخته شده‌اند. به همین دلیل، درک مفهوم API و نحوه عملکرد آن، از کاربران عادی  گرفته تا برنامه‌نویسان، متخصصان دیجیتال مارکتینگ و حتی مدیران کسب‌وکار اهمیت دارد. در ادامه این مقاله، به بررسی دقیق‌تر API و انواع مختلف آن می‌پردازیم؛ در واقع در این راهنمای API برای مبتدیان می‌گوییم که این فرایند به ظاهر ساده، چگونه انجام می‌شود؟

API چیست؟

بگذارید با این سؤال شروع کنیم که API چیست؟ در پاسخ باید بگوییم API مخفف عبارت Application Programming Interface و به معنای «رابط برنامه‌نویسی کاربردی» است. ای پی آی به توسعه‌دهندگان یا برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا به منابع و قابلیت‌های یک سیستم دسترسی پیدا کرده و آن‌ها را به نرم‌افزارهای خود متصل کنند. در واقع این امکان با مجموعه‌ای از دستورات مشخص و پروتکل‌ها شرایطی را فراهم می‌کند که برای ارتباط بین نرم‌افزارها استفاده می‌شود؛ به این معنی که به نرم‌افزارها اجازه می‌دهد تا به‌صورت مؤثر و کارآمد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، تبادل اطلاعات داشته باشند و از منابع و قابلیت‌های موجود در سیستم استفاده کنند. این پل ارتباطی بین دو نرم‌افزار باعث می‌شود که فرآیند توسعه نرم‌افزار سریع‌تر و کارآمدتر انجام شود.

سیر تکاملی API از آغاز تا به امروز

مفهوم اولیه API در دهه 1940 توسط دانشمندان رایانه‌ای بریتانیایی معرفی شد. در دهه‌های 1960 و 1970، با افزایش استفاده از رایانه‌ها، نیاز به استانداردسازی ارتباط بین نرم‌افزارها بیشتر و با اصطلاح رابط برنامه‌نویسی کاربردی یا API برای اولین بار مطرح شد. در دهه 1980، با گسترش شبکه‌های رایانه‌ای، برنامه‌نویسان نیازمند دسترسی به کتابخانه‌ها و منابعی بودند که در سیستم‌های دیگر قرار داشتند و این نیاز منجر به توسعه فراخوانی‌های رویه‌ای راه دور (RPC) شد. دهه 1990 با ظهور اینترنت و وب جهانی همراه بود و APIها به‌عنوان واسطی برای تبادل داده بین برنامه‌های مختلف از طریق وب توسعه یافتند. در سال 2000، روی فیلدینگ سبک معماری REST را معرفی کرد که به‌عنوان پایه‌ای برای طراحی APIهای وب مدرن شناخته می‌شد. در دهه 2010، تونی تم توسعه Swagger را آغاز کرد که ابزاری برای مستندسازی و طراحی API RESTful است. در ادامه راه به OpenAPI Initiative پیوست و به OpenAPI Specification تغییر نام داد. امروزه، ای‌پی‌آی‌ها نقش مهمی در توسعه نرم‌افزارها، ارتباط بین سیستم‌ها و تسهیل نوآوری در حوزه فناوری اطلاعات دارند.

استفاده از API چه مزایایی دارد؟

همانطور که پیش‌تر در تعریف API گفتیم، آن‌ها نقش حیاتی در دنیای فناوری اطلاعات ایفا می‌کنند؛ بنابراین مزایایی را به همراه دارند. کاربردها یا مزایای استفاده از API در ادامه آمده‌اند:

• ایجاد ارتباط بین برنامه‌ها
• سرعت بخشیدن به فرآیند توسعه نرم‌افزار
• کاهش هزینه‌ها
• فراهم شدن امکان بهره‌برداری از منابع و قابلیت‌های موجود در سایر سیستم‌ها 
• توسعه سریع و مؤثر نرم‌افزارها
• یکپارچه سازی برنامه‌ها
• افزایش امنیت

API چگونه کار می‌کند؟

در واقع زمانی که یک نرم‌افزار یا سرویس برای استفاده از قابلیت‌ها یا اطلاعات یک سیستم دیگر، از API استفاده می‌کند، فرآیند ارتباطی به صورت زیر انجام می‌شود:

1. ارسال درخواست (Request) از سمت کلاینت یا برنامه‌ ارسال‌کننده درخواست: نرم‌افزار یا سرویس درخواست خود را به API سیستم مقصد ارسال می‌کند. این درخواست شامل اطلاعات مورد نیاز برای انجام عملیات خاصی است. محتوای این درخواست شامل نوع عملیات (مثلاً دریافت یا ارسال یا حذف داده یا حتی حذف یک حساب کاربری)، پارامترهای موردنیاز (مانند شناسه‌های کاربری، اطلاعات محصول و...) و پروتکل‌های مختلف برای ارسال درخواست در APIهای تحت وب است.

2. پردازش درخواست توسط سرور یا برنامه‌ ارائه‌دهنده پاسخ (Server-Side Processing): API سیستم مقصد، درخواست را دریافت کرده و آن را برای پردازش به سرور ارسال می‌کند. در این مرحله، سرور با استفاده از پایگاه داده و منطق کسب‌وکار در واقع بررسی می‌کند که آیا درخواست معتبر است و آیا نرم‌افزار یا سرویس درخواست‌دهنده، مجوز دسترسی به اطلاعات یا قابلیت‌های مورد نظر را دارد یا خیر. سرور داده‌های مناسب را جمع‌آوری کرده و در فرمت‌ها یا قالب‌های استانداردی آماده می‌کند.

3. ارسال پاسخ (Response) به کلاینت: پس از پردازش درخواست، API پاسخ مناسب را به کلاینت ارسال می‌کند. این پاسخ می‌تواند شامل اطلاعات درخواست‌شده، تأییدیه انجام عملیات یا پیام خطا باشد. کلاینت این پاسخ را دریافت و پردازش کرده و سپس در رابط کاربری نمایش می‌دهد. به عبارت ساده‌تر، نرم‌افزار یا سرویس درخواست‌دهنده، پاسخ API را دریافت کرده و از آن برای انجام عملیات مورد نظر خود استفاده می‌کند.

در نتیجه، API‌ها به نرم‌افزارها اجازه می‌دهند بدون نیاز به دخالت مستقیم کاربران، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. آن‌ها نقش بسیار مهمی در فناوری‌های مدرن و دنیای دیجیتال دارند؛ به این صورت که برای ایجاد یکپارچگی بین سرویس‌های مختلف، پردازش داده‌ها و تسهیل تعاملات بین سیستم‌های نرم‌افزاری استفاده می‌شوند.

با انواع API از نظر سطح دسترسی آشنا شوید

در دنیای مدرن امروز، APIها ارتباطات بین برنامه‌ها و سرویس‌های مختلف را آسان می‌کنند؛ اما آیا می‌دانستید آن‌ها انواع مختلفی دارند و هر کدام برای چه کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند؟

خصوصی (Private API)

API خصوصی، به نوعی نوعی رابط برنامه‌نویسی گفته می‌شود که برای استفاده در داخل سازمان یا به عبارتی، برای استفاده توسط سیستم‌ها و نرم‌افزارهای داخلی یک سازمان طراحی شده است.

ویژگی‌های Private API:

• برای استفاده توسط تیم‌ها، سیستم‌ها و نرم‌افزارهای داخلی یک سازمان
• تمرکز بر تسهیل ارتباط و تبادل داده بین سیستم‌ها و نرم‌افزارهای داخلی سازمان
• امنیت بالا به دلیل دسترسی محدود
• دارای قابلیت انعطاف‌پذیری و سفارشی‌سازی شدن برای نیازهای داخلی یک سازمان

این ابزار کاربردی می‌تواند برای موارد مختلف و در بخش‌های متفاوت یک سازمان استفاده شود:

• ادغام سیستم‌های مختلف درون سازمانی مانند سیستم‌های مدیریت منابع انسانی، مالی و مشتریان
• تسهیل تبادل داده بین بخش‌های مختلف یک سازمان
• اتوماسیون فرآیندهای داخلی سازمان
• توسعه برنامه‌های کاربردی داخلی سازمان

برای درک بهتر به یکی از مثال‌های عملی از API که در زیر آمده، توجه کنید:

فرض کنید یک فروشگاه زنجیره‌ای بزرگ مانند جانبو، دارای چندین شعبه و یک انبار مرکزی است. این فروشگاه از سیستم‌های نرم‌افزاری مختلفی اعم از سیستم مدیریت فروش، سیستم انبارداری و سیستم گزارش‌گیری برای مدیریت عملیات خود استفاده می‌کند. برای اینکه این سیستم‌ها بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند، فروشگاه از یک API خصوصی استفاده می‌کند.

نحوه کار API خصوصی در این مثال بالا:

وقتی یک کالا در یکی از شعب فروشگاه به فروش می‌رسد، سیستم POS اطلاعات فروش را به API خصوصی ارسال می‌کند.ای پی آی خصوصی، اطلاعات فروش را دریافت کرده و آن را به سیستم انبارداری ارسال می‌کند.سیستم انبارداری، موجودی کالا را بر اساس اطلاعات فروش به‌روزرسانی می‌کند. سیستم گزارش‌گیری، از آن برای دریافت اطلاعات فروش و موجودی استفاده کرده و گزارش‌های موردنیاز را تهیه می‌کند.

API عمومی (Public API)

عمومی همانطور که از نامش پیداست، به صورت آزاد برای استفاده عموم در دسترس قرار می‌گیرد. این نوع در انواع API به توسعه‌دهندگان و برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد برنامه‌ها و سرویس‌های خود را با پلتفرم‌ها و خدمات دیگر ادغام کنند و از قابلیت‌های آن‌ها بهره‌مند شوند. اگر بخواهیم در این زمینه مثال‌های رایجی عنوان کنیم، باید API شبکه‌های اجتماعی مانند توییتر، فیس‌بوک، تلگرام و واتساپ و API نقشه‌ها و موقعیت مکانی مانند API گوگل مپس (Google Maps) را نام ببریم.

از کاربرهای Public API می‌توان به ادغام با پلتفرم‌های دیگر، ارائه خدمات و محصولات جدید به مشتریان، اتوماسیون فرآیندها، نمایش محتوای شبکه‌های اجتماعی (مثل پست‌های اینستاگرام) در سایت، انتشار خودکار پست در شبکه‌های اجتماعی، پرداخت آنلاین در اپلیکیشن‌ها و ‌سایت‌های فروشگاهی و... اشاره کرد. ناگفته نماند برای اینکه به این نوع API دسترسی داشته باشید، می‌توانید به‌صورت رایگان یا با پرداخت حق اشتراک از آن استفاده کنید.

از مزایای استفاده از APIهای عمومی می‌توان به تسهیل امکان اتصال و تعامل بین سیستم‌های مختلف، کاهش هزینه‌ها، کاهش زمان توسعه برنامه‌ها، گسترش بازار و دسترسی به کاربران جدید اشاره کرد.

برای درک بهتر نحوه کار API عمومی بهتر است به مثال زیر توجه کنید:

فرض کنید به عنوان یک برنامه‌نویس، می‌خواهید یک یک اپلیکیشن هواشناسی برای گوشی‌های هوشمند طراحی کنید که اطلاعات آب‌وهوایی مانند دما، رطوبت، و پیش‌بینی‌ها را نمایش دهد. برای این موضوع به دسترسی به داده‌های هواشناسی نیاز دارید. در این حالت، می‌توانید از یک API عمومی هواشناسی استفاده کنید. این API توسط یک سازمان هواشناسی یا یک شرکت ارائه‌دهنده خدمات هواشناسی به صورت رایگان یا با پرداخت هزینه در دسترس قرار می‌گیرد و به شما اجازه می‌دهد تا از طریق اینترنت به داده‌های هواشناسی دسترسی پیدا کنید.

شریکی (Partner API)

API شریکی محدود به شرکای تجاری یا سازمان‌های خاص است. ضمناً برخلاف APIهای عمومی که برای همه در دسترس هستند، APIهای شریکی فقط با مجوز و توافق‌های مشخص بین شرکت‌ها قابل استفاده‌ هستند. به عبارتی، Partner API امکان تبادل اطلاعات و ادغام سیستم‌ها را بین شرکای تجاری فراهم می‌کنند و به آن‌ها کمک می‌کنند تا خدمات بهتر و یکپارچه‌تری به مشتریان خود ارائه دهند. بنابراین، از ویژگی‌های اصلی این نوع  API  می‌توان به دسترسی محدود، امنیت بالا و یکپارچگی سیستم‌ها (ارائه خدمات یکپارچه به مشتریان) اشاره کرد.

کاربردهای API شریکی:

• پلتفرم‌های اجتماعی (شبکه‌های اجتماعی برای ایجاد برنامه‌ها و افزونه‌های مرتبط به توسعه‌دهندگان)
• زنجیره تأمین (استفاده شرکت‌های تولیدی و توزیع‌کننده برای تبادل اطلاعات مربوط به موجودی کالا، سفارش‌ها و حمل و نقل)
• حوزه مالی (بانک‌ها و شرکت‌های پرداخت آنلاین مانند فروشگاه های اینترنتی برای انجام تراکنش‌های مالی)
• حوزه گردشگری (شرکت‌های هواپیمایی و هتل‌ها برای دسترسی به اطلاعات پروازها و رزرو بلیط)

ترکیبی (APIComposite)

API ترکیبی (Composite API)، نسل پیشرفته‌ای از رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی است که با ترکیب چندین API مختلف، امکان انجام درخواست‌ها یا ارائه خدمات پیچیده و چند مرحله‌ای را در قالب یک فراخوانی واحد فراهم می‌کند. این رویکرد، به ویژه در معماری میکروسرویس‌ها که در آن سیستم‌ها به اجزای کوچک و مستقل تقسیم می‌شوند، بسیار کارآمد و مفید است.

بنابراین، از مزایای استفاده از API Composite می‌توان به مواردی چون کاهش تعداد درخواست‌های ارسالی به سرور، هماهنگی و همگام‌سازی بهتر بین سرویس‌های مختلف، ارائه خدمات پیچیده با یک فراخوانی واحد، بهبود کارایی و تجربه کاربری، ساده شدن فرآیند توسعه و ایجاد خدمات و محصولات نوآورانه اشاره کرد.

برای مثال، اگر بخواهیم APIهای معمولی را به گوشی‌های دکمه‌ای قدیمی تشبیه کنیم، APIهای ترکیبی مانند گوشی‌های هوشمند امروزی هستند که با ترکیب قابلیت‌های مختلف، امکانات بی‌شماری را در اختیار کاربران قرار می‌دهند.

کاربردهای API ترکیبی:

• پلتفرم‌های تجارت الکترونیک (پرداخت آنلاین، حمل و نقل و رهگیری سفارش)
• اپلیکیشن‌های مسافرتی (رزرو پرواز، هتل و اجاره خودرو)
• پلتفرم‌های مالی (تراکنش‌های آنلاین، مدیریت حساب و سرمایه‌گذاری)
• پلتفرم‌های آموزشی (برگزاری آزمون‌های آنلاین و ارائه گواهینامه‌ها)
• برنامه‌های موبایل و وب (بهبود کارایی و کاهش مصرف پهنای باند برای دریافت داده‌های مورد نیاز یک درخواست)

به‌طور کلی، سازمان‌ها با استفاده از API ترکیبی، چندین منبع داده و سرویس را به صورت ترکیبی و هماهنگ بکار می‌گیرند و خدمات پیچیده‌تر و جامع‌تری را به مشتریان خود ارائه می‌دهند؛ همین موضوع در بهبود تجربه‌ کاربری و کارایی سیستم‌ها نقش بسزایی دارد.

انواع APIها بر اساس نوع دسترسی کدامند؟

با توجه به اینکه پیش‌تر به مفهوم کلی و کارایی API پرداختیم، در این بخش ار مطلب می‌خواهیم به بررسی انواع APIها بر اساس نوع دسترسی بپردازیم و در مورد کاربردهای هر کدام صحبت کنیم.

سیستم‌عامل (OS API) 

 این APIها، امکانی را در اختیار توسعه‌دهندگان یا برنامه‌نویسان قرار می‌دهند که با استفاده از توابع، منابع و پروتکل‌های هر سیستم‌عامل به امکانات و قابلیت‌های میان‌افزارها (سیستم‌عامل) دسترسی پیدا کنند. در واقع این واسط‌ها به برنامه‌ها اجازه می‌دهند تا با هسته سیستم‌عامل و سایر اجزای آن تعامل داشته باشند، بدون اینکه نیاز به دسترسی مستقیم به کدهای داخلی سیستم‌عامل داشته باشند.

کاربردهای اصلی API سیستم‌عامل:

• دسترسی به فایل‌ها، پوشه‌ها و مدیریت سیستم‌های فایل از طریق توابع (امکان ایجاد، خواندن، نوشتن و حذف فایل‌ها)
• ایجاد، زمان‌بندی و خاتمه دادن به فرآیندها و همچنین همگام‌سازی و ارتباط بین آن‌ها
• آزادسازی و مدیریت فضای حافظه برای برنامه‌ها
• دسترسی و تعامل با دستگاه‌های ورودی و خروجی مانند کیبورد، ماوس، نمایشگر و سایر تجهیزات جانبی
• برقراری ارتباطات شبکه‌ای، ارسال و دریافت داده‌ها از طریق پروتکل‌های مختلف

برای درک بهتر نحوه کار API سیستم‌عامل به مثال‌های زیر توجه کنید:

• WinAPI :(Windows API) API ویندوز از مجموعه‌ای جامع از توابع سیستم‌عامل تشکیل شده است که برای ساخت و برای توسعه برنامه‌های کاربردی ویندوزی توسط برنامه‌نویسان استفاده می‌شود.
• POSIX (Portable Operating System Interface): استانداردی است که با تعریف توابع و رابط‌های مشترک در سیستم‌عامل‌های شبه‌یونیکس، سازگاری برنامه‌ها را در لینوکس و macOS افزایش می‌دهد. 

وب (Web API)

این نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی به به برنامه‌های مختلف اجازه می‌دهد از طریق پروتکل HTTP و شبکه‌ وب با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.  Web APIبستری را فراهم می‌کند تا توسعه‌دهندگان بتوانند به داده‌ها و سرویس‌های موجود در سرورهای وب دسترسی پیدا کنند و از آن‌ها در برنامه‌های خود استفاده نمایند.

نحوه عملکرد API وب در سه مرحله کلی زیر خلاصه می‌شود:

• برنامه‌ها با ارسال درخواست‌های HTTP مانند GET، POST، PUT،DELETE به سرور، اطلاعات مورد نیاز خود را درخواست می‌کنند.
• سرور با دریافت درخواست، داده‌ها یا سرویس‌های مورد نظر را پردازش کرده و پاسخ مناسب را ارسال می‌کند.
• برنامه‌ها با دریافت پاسخ از سرور، می‌توانند از داده‌ها و سرویس‌های مورد نظر در برنامه‌های خود استفاده کنند.

بیشتر بخوانید: بیشتر از 20 ایده تولید محتوای اینستاگرام

از راه دور (Remote API)

API از راه دور به رابط‌هایی می‌گویند که امکان ارتباط و تعامل بین برنامه‌ها یا سیستم‌هایی را فراهم می‌کنند که در مکان‌های جغرافیایی مختلف قرار دارند. این کار را از طریق شبکه‌های ارتباطی مانند اینترنت، شبکه‌های محلی (LAN) یا شبکه‌های گسترده (WAN) انجام می‌شود.

در نحوه کار Remote API، برنامه‌ها و سیستم‌ها درخواست‌های خود را ارسال و پاسخ دریافت می‌کنند. در واقع، این درخواست‌ها و پاسخ‌ها غالباً از طریق پروتکل‌های استاندارد مانند HTTP یا HTTPS ،REST یا SOAP ارسال و دریافت می‌شوند؛ با این کار می‌توانند به منابع و خدمات موجود در سرورهای راه دور دسترسی پیدا ‌کنند. به عبارتی، این API امکان استفاده از خدمات و منابعی را فراهم می‌کند که در سرورهای راه دور میزبانی می‌شوند.

کاربردهای API از راه دور:

• ارتباط بین برنامه‌های کاربردی تحت وب مانند سرویس‌های پرداخت آنلاین، سرویس‌های نقشه‌برداری یا سرویس‌های شبکه‌های اجتماعی
• ادغام و هماهنگی بین سیستم‌های سازمانی مختلف واقع در مکان‌های مختلف
• توسعه برنامه‌های موبایل
• اینترنت اشیا (IoT) مانند دستگاه‌های هوشمند خانگی (ترموستات‌ها، لامپ‌ها و لوازم خانگی)، دستگاه‌های صنعتی (عملکرد ماشین‌آلات)، دستگاه‌های پزشکی پوشیدنی

مزایای استفاده از Remote API:

• امکان استفاده از سرویس‌ها و داده‌های موجود در سرورهای مختلف را بدون نیاز به حضور فیزیکی فراهم می‌کند.
• برنامه‌نویسان می‌توانند با استفاده از APIهای موجود، بدون نیاز به توسعه مجدد، از قابلیت‌های دیگر سیستم‌ها بهره‌مند شوند.
• با بهره‌مندی از این API، شرایط برای به‌روزرسانی و ارتقاء سرویس‌ها بدون تأثیر مستقیم بر کلاینت‌ها مهیا است.

مثال‌هایی برای API از راه دور:

• Java RMI (Remote Method Invocation): این عبارت به معنی «فراخوانی متدها از راه دور جاوا» است. این ای‌پی‌آی به برنامه‌هایی که با زبان جاوا نوشته شده‌اند، اجازه می‌دهد تا از کدهای قرار گرفته در سایر کامپیوترها استفاده کنند؛ درست مثل اینکه آن کدها در کامپیوتر خودشان (به صورت محلی) قرار دارند. به عبارت ساده‌تر، انگار که یک برنامه جاوا می‌تواند از راه دور با برنامه‌های جاوا در کامپیوترهای دیگر ارتباط برقرار کرده و از امکانات آن‌ها استفاده کند.
• وب‌سرویس‌های RESTful و SOAP: این دو مانند دو روشی هستند که باعث ارتباط و تبادل اطلاعات بین برنامه‌ها و کامپیوترها می‌شوند. به عبارتی، با استفاده از این وب‌سرویس‌ها، سیستم‌هایی که با هم فرق دارند (مثلاً ویندوز و لینوکس) می‌توانند به راحتی با هم ارتباط برقرار کنند و اطلاعات را به اشتراک بگذارند.

برنامه (Program API)

به زبان ساده، API مانند یک دفترچه راهنما با مجموعه‌ای از تعاریف و پروتکل‌هاست که به برنامه‌ها می‌گوید چطور با هم اربتاط برقرار کنند و تبادل اطلاعات داشته باشند. این موضوع به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد به داده‌ها و عملکردهای سایر برنامه‌ها دسترسی پیدا کرده و از آن‌ها در برنامه‌های خود استفاده کنند.

کاربردهای Program API:

اگر بخواهیم در مورد کاربردهای این API صحبت کنیم، باید به APIهای گرافیکی مانند Opengl و Direct X اشاره داشته باشیم؛ این APIها به برنامه‌نویس‌ها کمک می‌کنند تا تصاویر سه‌بعدی جذاب و واقعی را در برنامه‌ها و بازی‌های کامپیوتری ایجاد کنند. همچنین APIهای مایکروسافت WS نیز هستند که به برنامه‌نویس‌ها کمک می‌کنند تا برنامه‌های ویندوزی را به هم وصل کنند و اطلاعات را بین آن‌ها رد و بدل کنند. از طرفی، Android SDK کمک بزرگی برای برنامه‌نویس‌ها به شمار می‌آیند؛ چرا که در آسان‌تر شدن روند ساخت برنامه‌های موبایل را برای گوشی‌های اندرویدی (منوی اختصاصی پنهان شده در سیستم‌ عامل اندروید) نقش مهمی ایفا می‌کنند.

 سرور (APIserver)

API Server از از انواع API  است و به سیستمی گفته می‌شود که درخواست‌های برنامه‌ها و کاربران را دریافت می‌کند، آن‌ها را بررسی می‌کند و پاسخ مناسب را می‌فرستد. این سرور، مانند یک واسطه بین برنامه‌ها و منابع اطلاعاتی عمل می‌کند. یعنی برنامه‌ها برای دسترسی به اطلاعات، مستقیماً به منابع وصل نمی‌شوند، بلکه از طریق API سرور درخواست خود را ارسال می‌کنند.

روش کاری API سرور:

روند عملکرد API سرور با ارسال درخواست کلاینت مانند یک وب اپلیکیشن یا موبایل به API سرور شروع می‌شود. این درخواست معمولاً شامل یک URL، متد HTTP و در صورت نیاز، سایر داده‌های اضافی است. پس از دریافت درخواست، سرور آن را تحلیل کرده و بر اساس مسیر فرایند و متد HTTP مشخص می‌کند که چه عملیاتی باید انجام شود. در ادامه فرایند، در صورتی که لازم باشد، با دیتابیس یا سرویس‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند تا داده‌های مورد نیاز را بازیابی یا تغییر دهد. سپس بعد از پردازش درخواست، API سرور نتیجه را در قالبی مانند JSON یا XML به کلاینت بازمی‌گرداند. این پاسخ می‌تواند شامل داده‌های درخواستی، تأیید انجام عملیات یا پیام‌های خطا باشد.

مثال برای API سرور:

API سرور را در یک فروشگاه آنلاین مثل دیجی کالا تصور کنید. زمانی که شما در این فروشگاه محصولی را جستجو می‌کنید، مرورگر یا اپلیکیشن شما یک درخواست را به API سرور دیجی‌کالا ارسال می‌کند. API سرور دیجی‌کالا این درخواست را دریافت کرده، اطلاعات مربوط به محصولات را از پایگاه داده خود جستجو می‌کند و سپس آن‌ها را به مرورگر یا اپلیکیشن شما ارسال می‌کند تا نمایش داده شوند. وقتی که شما محصولی را به سبد خرید خود اضافه می‌کنید یا سفارش خود را ثبت می‌کنید، دوباره درخواست‌هایی به این API ارسال می‌شوند تا این عملیات‌ها انجام شوند.

پایگاه داده (Database API)

API پایگاه داده یک ابزار برنامه‌نویسی است که به برنامه‌ها کمک می‌کند به پایگاه‌های داده (دیتابیس) وصل شوند. با استفاده از این API، برنامه‌نویسان می‌توانند اطلاعات داخل دیتابیس را ببینند، تغییر دهند یا اضافه و حذف کنند و در حالت کلی، داده‌های موجود در پایگاه داده را مدیریت نمایند.

Database API در بر سه نوع APIهای مبتنی بر زبان  SQL مانندJDBC  در جاوا، APIهای ORM مخفف عبارت Object-Relational Mapping و APIهای مبتنی بر وب مثل RESTful APIها تقسیم می‌شوند. 

API و وب‌سرویس چه فرقی با هم دارند؟

تفاوت اصلی بین رابط برنامه‌نویسی کاربردی و وب‌سرویس در نحوه ارتباط و تبادل داده بین سیستم‌ها و برنامه‌هاست. به عبارتی،API  یک رابط نرم‌افزاری است که به برنامه‌ها اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده‌ها را تبادل کنند؛ در حالی که وب‌سرویس نوعی API است که برای تبادل داده بین سیستم‌های مختلف از شبکه استفاده می‌شود. در واقع، وب‌سرویس‌ها را می‌توان زیرمجموعه‌ای از APIها دانست که تمرکز ویژه‌ای بر تبادل داده از طریق شبکه دارند؛ البته هر API یک وب‌سرویس نیست.

تفاوت API با وب اپلیکیشن در چیست؟

همانطور که گفتیم API یک پل ارتباطی است که به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا با سرویس‌ها و داده‌های ارائه شده توسط سیستم‌های دیگر، تعامل داشته باشند؛ در حالی که وب اپلیکیشن، یک نرم‌افزار کاربردی است که از طریق مرورگر وب قابل دسترسی است و با داشتن رابط کاربری گرافیکی، به کاربران امکان می‌دهند تا با آن‌ها تعامل داشته باشند. 

انواع پروتکل API کدامند؟

در دنیای به‌هم‌پیوسته نرم‌افزارها، APIها نقش کلیدی در ارتباط و تبادل داده‌ها ایفا می‌کنند. اما این ارتباط چگونه برقرار می‌شود؟ پروتکل‌های API، زبان مشترکی هستند که قوانین و استانداردهای این ارتباط را تعیین می‌کنند. در این قسمت، به معرفی انواع پروتکل‌های API می‌پردازیم: 

• پروتکل SOAP (Service Object Access Protocol): پروتکل SOAP یک پروتکل مبتنی بر XML است که برای ارتباط بین برنامه‌ها یا نرم‌افزارها در شبکه‌های رایانه‌ای، به ویژه اینترنت، طراحی شده است. این پروتکل، امکان تبادل اطلاعات ساختاریافته را بین سیستم‌های متنوع فراهم می‌کند، به طوری که برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های مختلف و اجرا شده روی پلتفرم‌های سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری متفاوت و همچنین بهره‌مند از فناوری‌های مختلف، می‌توانند به طور یکپارچه با یکدیگر ارتباط داشته باشند. ناگفته نماند که مستقل بودن از پلتفرم و زبان برنامه‌نویسی، از ویژگی‌های مهم این پروتکل است.

مثال برای نحوه عملکرد پروتکل SOAP:

مثلاً فرض کنید یک سیستم رزرو هتل داریم که مشتریان می‌توانند از این طریق اتاق‌های هتل را به صورت آنلاین رزرو کنند. این سیستم شامل دو بخش 1. برنامه‌ای مانند سایت یا اپلیکیشن موبایل که توسط مشتری برای رزرو اتاق استفاده می‌شود (برنامه کلاینت) 2. سیستمی که اطلاعات مربوط به اتاق‌های هتل را ذخیره و مدیریت می‌کند (سرویس رزرو هتل) است. وقتی مشتری می‌خواهد یک اتاق را رزرو کند، برنامه کلاینت یک پیام SOAP حاوی اطلاعات رزرو (مانند تاریخ ورود و خروج، نوع اتاق و اطلاعات مشتری) را ایجاد می‌کند. این پیام از طریق پروتکل HTTP به سرویس رزرو هتل ارسال می‌شود.سرویس رزرو هتل پیام SOAP را دریافت کرده و آن را پردازش می‌کند.

سپس، اطلاعات رزرو را در پایگاه داده خود ذخیره می‌کند. سرویس رزرو هتل، یک پیام SOAP دیگر حاوی نتیجه رزرو مانند شماره رزرو و تأییدیه را ایجاد می‌کند.این پیام از طریق پروتکل HTTP به برنامه کلاینت ارسال می‌شود. برنامه کلاینت پیام SOAP را دریافت کرده و نتیجه رزرو را به مشتری نمایش می‌دهد.

• پروتکل RPC (Remote Procedure Call): پروتکل (RPC) RPCC یک پروتکل ارتباطی قدرتمند در سیستم‌های توزیع‌شده (شبکه‌ای از کامپیوترها یا دستگاه‌های مرتبط و به صورت هماهنگ) است. این پروتکل به برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا توابع رویه‌هایی را در سیستم‌های دیگر شبکه فراخوانی کنند که انگار در سیستم محلی (کامپیوتر خود) اجرا می‌شوند. در واقع پروتکل RPC این امکان را در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهد تا بدون درگیر شدن با جزئیات پیچیده شبکه، ارتباطات بین برنامه‌های مختلف را مدیریت کنند.

مثال برای نحوه علکرد پروتکل RPC

تصور کنید دو کامپیوتر (کامپیوتر "A" و کامپیوتر "B") در یک شبکه داریم؛ کامپیوتر "B" یک برنامه ماشین حساب دارد که می‌تواند عملیات ریاضی انجام دهد و ما می‌خواهیم از کامپیوتر "A" به این ماشین حساب دسترسی پیدا کنیم؛ بدون اینکه برنامه ماشین حساب روی این کامپیوتر نصب شود.

فرض کنید کاربر در کامپیوتر  "A" می‌خواهد دو عدد را با هم جمع کند(درخواست). او برای این کار، اعداد و نوع عملیات (جمع) را وارد می‌کند. برنامه کامپیوتر  "A" با استفاده از پروتکل RPC، یک پیام حاوی اعداد و نوع عملیات را به کامپیوتر "B" ارسال می‌کند. این پیام مانند یک درخواست از راه دور عمل می‌کند (ارسال درخواست). کامپیوتر "B" پیام را دریافت کرده و برنامه ماشین حساب روی این کامپیوتر اعداد را جمع می‌کند (دریافت و پردازش). کامپیوتر "B" نتیجه جمع را در یک پیام به کامپیوتر  "A" ارسال می‌کند(ارسال پاسخ). کامپیوتر "A" نتیجه را دریافت می‌کند و به کاربر نمایش می‌دهد(دریافت نتیجه).

• پروتکل REST (Representational State Transfer): پروتکل REST یک روش برای ساخت و طراحی سرویس‌های وب است. دلایل محبوبیت این پروتکل قوانین ساده آن است. HTTP از همان پروتکلی استفاده می‌کند که مرورگرهای وب برای باز کردن صفحات وب استفاده می‌کنند. در REST، هر منبع (مانند یک کاربر یا یک محصول) با یک آدرس اینترنتی (URL) مشخص می‌شود. این پروتکل از عملیات‌های استانداردی مانند GET (برای دریافت اطلاعات)، POST (برای ارسال اطلاعات)، PUT (برای به‌روزرسانی اطلاعات) و DELETE (برای حذف اطلاعات) استفاده می‌کند. هر درخواست در REST مستقل است و به درخواست‌های قبلی وابسته نیست (بدون حالت بودن یا Stateless). این پروتکل به دلیل سادگی و استفاده از استانداردهای وب، سرعت و کارایی بالایی دارد.

• پروتکل GraphQL :GraphQL یک زبان پرس‌وجوی متن‌باز برای APIها است که به شما اجازه می‌دهد دقیقاً همان داده‌ای که نیاز دارید را از سرور درخواست کنید. این فناوری در سال ۲۰۱۲ توسط فیسبوک توسعه یافت و در سال ۲۰۱۵ به صورت متن‌باز منتشر شد. در این پروتکل، شما دقیقاً مشخص می‌کنید که چه داده‌ای می‌خواهید. ضمناً تمام درخواست‌ها به یک آدرس واحد ارسال می‌شود. همچنین می‌توانید API را بدون تغییر در کلاینت‌ها به‌روزرسانی کنید.

بهترین روش‌های تأمین امنیتAPI  کدامند؟

تأمین امنیت API یکی از مهم‌ترین بخش‌های توسعه نرم‌افزار است، زیرا API‌ها معمولاً داده‌های حساس و ارتباطات بین سیستم‌ها را مدیریت می‌کنند. 

بهترین روش‌های امنیتی برای محافظت از API:

• استفاده از HTTPS و رمزگذاری داده‌ها
• احراز هویت قوی مانند OAuth 2.0 و JWT
• محافظت در برابر حملاتDDoS، XSS  و  SQL Injection
• Rate Limiting و محدودیت دسترسی (CORS)
• مانیتورینگ و تحلیل لاگ‌های API برای شناسایی تهدیدات

 اجرای این روش‌ها به شما کمک می‌کند API ایمن‌تری ایجاد کنید و از اطلاعات کاربران محافظت کنید.

در این راهنمای جامع، به بررسی مفهوم API، انواع آن و کاربردهای گسترده‌اش پرداختیم. حالا می‌خواهیم این دانش را به امکانات سایت ساز پرتال پیوند بزنیم و نشان دهیم که چگونه API می‌تواند قدرت و انعطاف‌پذیری سایت شما را افزایش دهد.

سایت ساز پرتال، با ارائه امکانات بسیار و رابط کاربری آسان، این امکان  را در اختیار شما قرار می‌دهد تا بدون نیاز به دانش برنامه‌نویسی، یک ‌سایت حرفه‌ای و کاربردی ایجاد کنید؛ اما گاهی اوقات، نیاز به امکانات و قابلیت‌های پیشرفته‌تری دارید که فراتر از ابزارهای موجود در سایت ساز هستند. اینجاست که APIها وارد عمل می‌شوند. با استفاده از APIها، می‌توانید سایت خود را به سرویس‌ها و برنامه‌های مختلف متصل کنید و قابلیت‌های جدیدی را به آن اضافه کنید.

اگر در این زمینه نظری داشتید، می‌توانید آن را با ما در قسمت دیدگاه‌ به اشتراک بگذارید؛ در صورتی که سؤالی ذهن شما درگیر کرده است، می‌توانید با شماره 02191003383 داخلی 2 تماس بگیرید و از مشاوره کارشناسان پرتال بهره‌مند شوید. 

سؤالات متداول

• API چیست؟

API مخفف عبارت "Application Programming Interface"  به معنی «رابط برنامه‌نویسی کاربردی» است. این مفهوم مجموعه‌ای از قوانین و پروتکل‌هاست که به نرم‌افزارها اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و داده‌ها را با یکدیگر به‌صورت مؤثر به اشتراک بگذارند.

• RESTful  به چه معناست؟

RESTful  به سبکی از معماری نرم‌افزار اشاره دارد که بر پایه اصول REST (Representational State Transfer) طراحی شده و از آن پیروی می‌کند. در این معماری، از پروتکل HTTP و روش‌هایی مانند GET، POST، PUT و DELETE برای تعامل با منابع استفاده می‌شود.

• APIهای عمومی و خصوصی چه تفاوتی دارند؟

APIهای عمومی (Public APIs) برای همه کاربران در دسترس هستند و برنامه‌نویسان یا توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون محدودیت خاصی از آن‌ها استفاده کنند. در حال که APIهای خصوصی (Private APIs) فقط برای استفاده داخلی یک سازمان طراحی شده‌اند و دسترسی به آن‌ها محدود به کاربران یا سیستم‌های مشخصی است.

• احراز هویت در APIها چگونه انجام می‌شود؟

از آنجایی که امنیت در APIها از اهمیت بالایی برخوردار است و احراز هویت، یکی از مهم‌ترین جنبه‌های آن محسوب می‌شود، اغلب APIها از توکن‌ها برای احراز هویت استفاده می‌کنند. این توکن‌ها هویت کاربر را مشخص می‌کنند، می‌توانند به‌عنوان پارامتر در هدر درخواست (Request Header) یا  به عنوان یک پارامتر در URL درخواست (Query String) ارسال شوند. می‌توانید از دو روش رایج API Token Authentication  و API Token Authentication برای احراز هویت استفاده کنید.

API Token Authentication: در این روش، کاربر پس از احراز هویت اولیه، یک توکن منحصر به فرد دریافت می‌کند. این توکن در هر درخواست API ارسال می‌شود و API با بررسی توکن، هویت کاربر را تأیید می‌کند.این روش، ساده و کارآمد است، اما امنیت آن به اندازه روش JWT نیست.

JSON Web Tokens  (JWT): یک روش پیچیده‌تر و امن‌تر برای احراز هویت است. در این روش، اطلاعات کاربر به صورت رمزنگاری‌شده در قالب یک توکن JSON ذخیره می‌شود. این توکن توسط سرور امضا می‌شود و می‌تواند توسط کلاینت یا سرور برای تأیید هویت کاربر استفاده شود. JWTها به دلیل امنیت بالا و قابلیت حمل اطلاعات، در APIهای مدرن بسیار محبوب هستند.

• چگونه می‌توانم API خود را تست کنم؟

برای تست API، می‌توانید از ابزارهایی مانند Postman استفاده کنید که امکان ارسال درخواست‌های مختلف به API و مشاهده پاسخ‌ها را فراهم می‌کنند. همچنین، نوشتن تست‌های خودکار برای اطمینان از عملکرد صحیح API توصیه می‌شود.

• تفاوت بین API و وب‌سرویس چیست؟

هر وب‌سرویسی یک API است؛ اما هر API لزوماً وب‌سرویس نیست. وب‌سرویس‌ها نوعی از APIها هستند که از پروتکل‌های استانداردی مانند HTTP برای تبادل داده استفاده می‌کنند، درحالی‌که APIها می‌توانند از پروتکل‌ها و روش‌های ارتباطی متنوع‌تری بهره ببرند.

• مزایای استفاده از API چیست؟

از مزایای استفاده از API می‌توان به مواردی چون افزایش کارایی و سرعت توسعه، بهبود یکپارچگی بین سیستم‌ها و افزایش امنیت اطلاعات اشاره کرد.

• چگونه می‌توان یک API ایجاد کرد؟

برای ایجاد یک API، مراحلی اعم از تعیین اهداف، طراحی ساختار و معماری، پیاده‌سازی، مستندسازی و تست و ارزیابی را باید دنبال کرد.

• چه ابزارهایی برای مستندسازی API وجود دارد؟

ابزارهایی مانند Swagger و Postman برای مستندسازی APIها بسیار محبوب هستند و نقش مهمی را در این فرایند دارند. این ابزارها به برنامه‌نویسان کمک می‌کنند تا به‌صورت خودکار مستندات قابل فهم و دقیقی برای APIهای خود ایجاد کنند.

• چگونه می‌توان امنیت API را تأمین کرد؟

برای تأمین امنیت API، می‌توان از روش‌هایی چون استفاده از احراز هویت و مجوزهای دسترسی، رمزنگاری داده‌ها، محدودیت نرخ و مانیتورینگ و لاگینگ استفاده کرد.