راهنمای کامل انواع APIها و پروتکل‌های آن‌ها

در عصر حاضر که ارتباطات دیجیتال و نرم‌افزارها بخش جدایی‌ناپذیری از کسب‌وکارها شده‌اند، APIها (رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) نقش حیاتی در تسهیل تعامل بین سیستم‌های مختلف ایفا می‌کنند. انتخاب نوع مناسب API برای نیازهای خاص هر پروژه یا سازمان می‌تواند تاثیر چشمگیری بر کارایی و امنیت داشته باشد. در این مقاله از هامیا ژورنال، به بررسی انواع APIها از جمله APIهای عمومی، شرکتی، داخلی و ترکیبی پرداخته و تفاوت‌های آن‌ها را شرح می‌دهیم تا به شما کمک کنیم بهترین انتخاب را برای کسب‌وکارتان داشته باشید. ادامه مطلب را بخوانید تا با پروتکل‌های REST، SOAP و RPC و کاربردهای آن‌ها نیز آشنا شوید!

کسب‌وکارها برای تعامل مؤثرتر با مشتریان و شرکای خود، به‌طور فزاینده‌ای به رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (APIها) متکی شده‌اند. اولین گام در این مسیر، انتخاب نوع مناسب API برای نیازهای خاص هر سازمان است.

APIها به عنوان ابزارهای قدرتمند و منعطف، امکان برقراری ارتباط بین برنامه‌های نرم‌افزاری گوناگون و متفاوت را فراهم می‌آورند. به عبارت دیگر، APIها پل ارتباطی بین محصولات نرم‌افزاری مختلف هستند و امکان ادغام و تعامل داده‌ها و قابلیت‌های آن‌ها را فراهم می‌سازند. همچنین، توسعه‌دهندگان نرم‌افزار می‌توانند با بهره‌گیری از طیف گسترده‌ای از APIهای موجود، ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدیدی را به نرم‌افزارهای خود بیافزایند.

بخش عمده‌ای از نرم‌افزارهای امروزی در حوزه‌های سازمانی، موبایل و وب، به طیف وسیعی از APIها وابسته هستند. این وابستگی نشان‌دهنده نقش حیاتی APIها در توسعه و تکامل نرم‌افزارها و خدمات دیجیتال است.

چهار نوع رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) در وب

رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (APIها) به طور گسترده در برنامه‌های وب مورد استفاده قرار می‌گیرند. این رابط‌ها به چهار دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر یک دامنه استفاده خاص خود را دارد: عمومی، شرکتی، خصوصی و ترکیبی.

API های عمومی

این نوع APIها برای استفاده هر توسعه‌دهنده یا کسب‌وکاری، بدون محدودیت در دسترس هستند. سازمان‌هایی که قصد دارند برنامه‌ها و داده‌های خود را با سایر کسب‌وکارها به اشتراک بگذارند، معمولاً APIهای عمومی را توسعه می‌دهند. این APIها همچنین به عنوان APIهای باز یا خارجی شناخته می‌شوند. اگرچه اغلب شامل مکانیزم‌های تأیید هویت و مجوز هستند، اما برخی سازمان‌ها نیز با اعمال هزینه برای هر درخواست، از APIهای عمومی خود کسب درآمد می‌کنند.

API های شرکتی

یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) شرکتی، ابزاری است که به طور اختصاصی برای گروهی محدود از توسعه‌دهندگان یا مصرف‌کنندگان مجاز طراحی شده‌است و هدف آن تسهیل فعالیت‌های تجاری است. به عنوان مثال، اگر یک شرکت قصد داشته باشد بخشی از داده‌های مشتریان خود را به صورت انتخابی با شرکت‌های مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) خارجی به اشتراک بگذارد، می‌تواند از یک API شرکتی برای اتصال سیستم داخلی مدیریت داده‌های مشتری به سیستم‌های خارجی استفاده کند. در این حالت، هیچ استفاده دیگری از این API مجاز نخواهد بود.

شرکایی که به این APIها دسترسی دارند، حقوق و مجوزهای مشخصی را دریافت می‌کنند و معمولاً مکانیسم‌های قوی‌تری برای تأیید هویت، کنترل دسترسی و امنیت در این نوع APIها به کار گرفته می‌شود. به طور معمول، سازمان‌ها از طریق ارائه مستقیم این APIها درآمد کسب نمی‌کنند؛ بلکه درآمد آن‌ها از طریق ارائه خدمات به شرکاست نه استفاده مستقیم از API.

API های داخلی

رابط‌های برنامه نویسی کاربردی داخلی (API های داخلی) به عنوان ابزارهایی اختصاصی برای ارتباط و یکپارچگی سیستم‌های اطلاعاتی درون سازمانی طراحی شده‌اند. این نوع API ها به منظور اتصال و تبادل داده بین بخش‌های مختلف یک کسب و کار، مانند سیستم‌های حقوق و دستمزد و منابع انسانی، به کار گرفته می‌شوند. به عبارت دیگر، API‌های داخلی به عنوان پل ارتباطی بین اجزای مختلف زیرساخت فناوری اطلاعات یک سازمان عمل می‌کنند.

در گذشته، به دلیل ماهیت داخلی و محدود بودن دسترسی به API های داخلی، معمولا به موضوع امنیت و احراز هویت در این نوع API ها توجه چندانی نمی‌شد. فرض بر این بود که کنترل‌های امنیتی لازم از طریق سایر مکانیزم‌های امنیتی سازمانی تامین می‌شود. با این حال، با افزایش آگاهی از تهدیدات سایبری و الزامات قانونی مرتبط با حفاظت از داده‌ها، این رویکرد سنتی در حال تغییر است. سازمان‌ها به تدریج اهمیت اعمال مکانیسم‌های امنیتی قوی در API های داخلی را درک کرده و به دنبال استراتژی‌های جامعی برای مدیریت و محافظت از این رابط‌ها هستند.

API های ترکیبی

APIهای ترکیبی، رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی هستند که از ترکیب دو یا چند API دیگر ایجاد می‌شوند تا مجموعه‌ای از عملیات مرتبط و وابسته به هم را به صورت یکپارچه ارائه دهند. این نوع APIها معمولاً برای مدیریت رفتارهای پیچیده یا مرتبط بین چندین API دیگر به کار می‌روند و در برخی موارد می‌توانند به بهبود سرعت و عملکرد سیستم کمک کنند.

پروتکل‌ها و معماری‌های رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (APIها)

رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (APIها) برای تبادل دستورات و داده‌ها به مجموعه‌ای از قوانین، ساختارها و محدودیت‌ها نیاز دارند که به آن‌ها پروتکل‌ها و معماری‌های API گفته می‌شود. این پروتکل‌ها نحوه عملکرد یک API را تعریف می‌کنند. در حال حاضر، سه دسته اصلی از پروتکل‌ها یا معماری‌های API وجود دارد: REST، RPC و SOAP. این دسته‌ها را می‌توان به عنوان “فرمت‌های” مختلف API در نظر گرفت که هر یک ویژگی‌ها و محدودیت‌های خاص خود را داشته و برای اهداف متفاوتی به کار می‌روند.

REST: معماری انتقال حالت نماینده

معماری انتقال حالت نماینده (REST) پرکاربردترین رویکرد برای طراحی رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) است. REST بر پایه یک ساختار کلاینت-سرور بنا شده‌است که بخش‌های مختلف API را از هم تفکیک کرده و انعطاف‌پذیری بالایی را برای توسعه و پیاده‌سازی فراهم می‌آورد. یکی از ویژگی‌های کلیدی REST، بی‌حالت بودن آن است؛ به این معنی که API هیچ گونه اطلاعات یا وضعیت خاصی را بین درخواست‌های مختلف ذخیره نمی‌کند. همچنین، REST از مکانیزم کش پشتیبانی می‌کند که امکان ذخیره‌سازی موقت پاسخ‌ها را برای بهبود عملکرد APIهای کند یا غیر حساس به زمان فراهم می‌آورد. APIهای طراحی شده بر اساس اصول REST، اغلب APIهای RESTful نامیده می‌شوند و می‌توانند به صورت مستقیم یا از طریق واسطه‌هایی مانند دروازه‌های API و متعادل‌کننده‌های بار با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

RPC: پروتکل فراخوانی رویه از راه دور

پروتکل فراخوانی رویه از راه دور (RPC) روشی ساده برای ارسال چندین پارامتر و دریافت نتایج است. APIهای مبتنی بر RPC به جای تبادل داده‌ها یا منابع مانند اسناد، اقدامات یا فرایندهای قابل اجرا را فراخوانی می‌کنند. APIهای RPC می‌توانند از دو زبان مختلف، JSON و XML، برای کدگذاری استفاده کنند که به ترتیب JSON-RPC و XML-RPC نامیده می‌شوند.

SOAP: پروتکل دسترسی به شی ساده

پروتکل دسترسی به شی ساده (SOAP) یک استاندارد جهانی برای تبادل پیام‌ها است که توسط کنسرسیوم جهانی وب (W3C) تعریف شده‌است. SOAP به طور گسترده برای ایجاد رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) مبتنی بر XML به کار می‌رود. این پروتکل از طیف وسیعی از پروتکل‌های ارتباطی رایج در اینترنت مانند HTTP، SMTP و TCP/IP پشتیبانی می‌کند. SOAP به دلیل قابلیت توسعه‌پذیری و استقلال از سبک، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا APIهای SOAP را به روش‌های مختلفی طراحی کنند و به راحتی ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدید را به آن‌ها اضافه نمایند. رویکرد SOAP نحوه پردازش پیام‌های SOAP، ویژگی‌ها و ماژول‌های قابل استفاده، پروتکل‌های ارتباطی پشتیبانی شده و ساختار پیام‌های SOAP را به طور دقیق تعریف می‌کند.
در مقایسه با انعطاف‌پذیری بالای REST، SOAP یک استاندارد بسیار ساختار یافته و دقیق است. به عنوان مثال، پیام‌های SOAP می‌توانند حداکثر چهار بخش اصلی شامل پاکت (Envelope)، سربرگ (Header)، بدنه (Body) و خطا (Fault) داشته باشند که بخش خطا برای مدیریت خطاها طراحی شده‌است.

مقایسه پروتکل‌های API

انتخاب فرمت مناسب برای یک رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) تأثیری شگرف و پایدار بر موفقیت و پذیرش آن خواهد داشت. سازمان‌ها می‌بایست با توجه به پیچیدگی اطلاعات مبادله‌شونده، سطح امنیت مورد نیاز و سرعت عملکرد مورد انتظار، بهترین فرمت را انتخاب نمایند.
به عنوان مثال، فرمت‌های ساده‌تر ممکن است پیاده‌سازی و نگهداری آسان‌تری داشته باشند اما لزوماً سطح امنیتی مورد نیاز سازمان‌ها را تأمین نکنند. از سوی دیگر، فرمت‌های پیچیده‌تر گرچه امنیت بالاتری را ارائه می‌دهند، اما ممکن است یادگیری و پیاده‌سازی آن‌ها دشوارتر بوده و نیاز به صرف زمان و هزینه بیشتری داشته باشند. این انتخاب، اغلب به یک تعادل‌سازی نیاز دارد. در ادامه، برخی از مهم‌ترین عوامل قابل‌توجه در انتخاب فرمت API بررسی خواهند شد.
REST و SOAP هر دو به منظور ایجاد ارتباط بین برنامه‌های مختلف طراحی شده‌اند و عمدتاً از پروتکل‌ها و دستورات HTTP مانند GET، POST و DELETE بهره می‌برند. هر دو می‌توانند از زبان نشانه‌گذاری گسترش‌پذیر (XML) در درخواست‌ها و پاسخ‌ها استفاده کنند. با این حال، SOAP به طور خاص به XML وابسته است، در حالی که REST انعطاف‌پذیری بیشتری داشته و می‌تواند از فرمت‌های دیگری همچون JSON، HTML و متن ساده نیز بهره ببرد.
SOAP با مجموعه قوانین دقیق و استانداردی همراه است، در حالی که REST به معماری‌های خود انعطاف‌پذیری بیشتری می‌دهد. SOAP از فراخوانی رویه‌های از راه دور ساخته شده‌است، در حالی که REST بر پایه منابع استوار است. بنابراین، هر دو REST و SOAP برای تبادل اطلاعات به کار می‌روند، اما با رویکردها و مکانیزم‌های بسیار متفاوتی.
SOAP زمانی مناسب است که یک سازمان به امنیت بسیار بالا و قوانین دقیق برای پشتیبانی از تبادلات داده‌ای پیچیده و توانایی فراخوانی رویه‌ها نیاز داشته باشد. به همین دلیل، توسعه‌دهندگان اغلب از SOAP برای APIهای داخلی یا سازمانی استفاده می‌کنند. از سوی دیگر، REST برای تبادلات سریع داده‌های نسبتا ساده به کار می‌رود. همچنین، REST قابلیت مقیاس‌پذیری بالاتری داشته و می‌تواند از پایگاه‌های کاربری بزرگ و فعال پشتیبانی کند. این ویژگی‌ها باعث شده‌است که REST برای APIهای عمومی مانند برنامه‌های موبایل بسیار محبوب باشد.

ویژگی	REST	SOAP
فرمت داده	XML، JSON، متن ساده، HTTP	عمدتاً XML
قوانین و ساختار	انعطاف‌پذیر، مبتنی بر معماری	سختگیرانه، کاملاً تعریف شده
سطح امنیت	متوسط	پیشرفته
محل استفاده	مناسب برای داده‌ها	مناسب برای فرایندها (اقدامات)
پهنای باند و مقیاس‌پذیری	پهنای باند کم، مقیاس‌پذیری بالا	پهنای باند بیشتر، مقیاس‌پذیری محدود

خلاصه

• REST: برای API های ساده‌تر، داده محور و با مقیاس‌پذیری بالا مناسب است. انعطاف‌پذیری و سهولت استفاده از مزایای اصلی آن است.
• SOAP: برای API های پیچیده‌تر، امنیتی و مبتنی بر فرایند مناسب است. ساختار دقیق و قابلیت‌های پیشرفته امنیتی از ویژگی‌های بارز آن است.

انتخاب بین REST و SOAP

انتخاب بین REST و SOAP به نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. اگر به یک API ساده و سریع با امنیت متوسط نیاز دارید، REST گزینه مناسبی است. اما اگر به یک API امن، پیچیده و با قابلیت‌های فراخوانی رویه نیاز دارید، SOAP گزینه بهتری است.

بحث در مورد زمان استفاده از RPC اندکی ساده‌تر است. مشابه SOAP، RPC نیز ساختاری بسیار منظم دارد و برای APIهای نسبتا ساده که قابلیت فراخوانی فرایندها را دارا هستند، در نظر گرفته شده‌است. در این حالت، انتخاب بین استفاده از JSON یا XML مطرح می‌شود که به هدف API، نوع داده‌های مبادله شده و سطح امنیت مورد نیاز بستگی دارد.

JSON به عنوان زبانی ساده‌تر، تنها از داده‌های متنی یا الفبایی و با سطح امنیتی پایین پشتیبانی می‌کند. در مقابل، XML طیف وسیعی از داده‌ها از جمله متن، تصاویر، نمودارها و غیره را پشتیبانی کرده و قابلیت‌های مدیریت اسناد و امنیت بهتری نسبت به JSON ارائه می‌دهد. هر دو رویکرد از زبان‌های برنامه‌نویسی متنوعی همچون پایتون، جاوا و PHP پشتیبانی می‌کنند.

در نهایت، به دلیل محدودیت در پشتیبانی از انواع داده و امنیت، APIهای مبتنی بر RPC برای APIهای سطح سازمانی انتخاب مناسبی نیستند. با این حال، این APIها می‌توانند برای برخی APIهای داخلی ترکیبی مناسب باشند. به عنوان مثال، APIهای JSON-RPC قادرند بدون انتظار برای پاسخ فراخوانی، چندین فراخوان همزمان را به صورت ناهمزمان پردازش کنند.

در نتیجه، انتخاب نوع API به نیازهای کسب‌وکار و برنامه‌هایی که باید به یکدیگر متصل شوند، بستگی دارد.

انتخاب مناسب‌ترین رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API)

در فرآیند توسعه نرم‌افزار، چه قصد استفاده از یک API موجود را داشته باشیم و چه بخواهیم یک API جدید ایجاد کنیم، عوامل متعددی وجود دارند که باید مورد توجه قرار گیرند. برخی از مهم‌ترین این عوامل عبارتند از:

• مستندات جامع و واضح: یک API همچون هر نرم‌افزار دیگری به مستندات کاملی نیاز دارد که به توسعه‌دهندگان راهنمایی‌های عملی، مثال‌های کاربردی و مرجع کاملی ارائه دهد تا بتوانند به سرعت و به طور موثر از آن استفاده کنند.
• سهولت پذیرش: API باید ساده و قابل دسترسی باشد. فرآیندهای ثبت‌نام، دانلود و پشتیبانی از API باید روان و کارآمد باشند. در غیر این صورت، توسعه‌دهندگان به سراغ APIهای رقیب خواهند رفت که استفاده از آن‌ها ساده‌تر است.
• سهولت استفاده: یک API خوب باید ساختاری منطقی و شهودی داشته باشد. حتی قدرتمندترین API نیز اگر استفاده از آن دشوار باشد، مورد توجه قرار نخواهد گرفت. سادگی، سازگاری، وضوح و سازگاری رو به عقب از ویژگی‌های مهم یک API هستند.
• ثبات و قابلیت اطمینان: APIها باید به طور مداوم آزمایش شوند و معیارهای روشنی برای مقیاس‌پذیری و عملکرد داشته باشند. APIهای کند یا غیرقابل اعتماد به سرعت کنار گذاشته خواهند شد.
• امنیت: APIها باید از طریق احراز هویت قوی، امنیت داده‌ها را تضمین کنند. تمام داده‌های مبادله شده باید رمزگذاری شوند تا از دسترسی‌های غیرمجاز محافظت شوند.

نمونه‌هایی از کاربردهای امروزی رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API)

رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (APIها) نقشی اساسی در موفقیت بسیاری از پلتفرم‌های نرم‌افزاری امروزی ایفا می‌کنند. کاربران رایانه، اغلب بدون آنکه متوجه باشند، روزانه از طیف گسترده‌ای از APIها استفاده می‌کنند. برخی از نمونه‌های کاربرد معاصر API عبارتند از:

• APIهای رسانه‌های اجتماعی: پلتفرم‌های اجتماعی همچون توییتر (که اکنون با نام X شناخته می‌شوند) و فیس‌بوک برای مدیریت تعاملات کاربران و توسعه‌دهندگان، از APIها استفاده می‌کنند. این APIها امکاناتی مانند ایجاد ربات‌های چت و تحلیل داده‌های کاربران را فراهم می‌آورند.
• APIهای ورود و تأیید هویت: بسیاری از برنامه‌ها برای تسهیل فرآیند ورود کاربران، از APIهای ارائه شده توسط پلتفرم‌های اجتماعی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، عبارت “با استفاده از گوگل وارد شوید” به این معنی است که برنامه از API گوگل برای تأیید هویت کاربر استفاده می‌کند.
• APIهای ویجت و سرویس: APIها به منظور ادغام ویژگی‌ها و خدمات مختلف در وب‌سایت‌ها و برنامه‌ها به کار می‌روند. برای مثال، نمایش پیش‌بینی آب و هوا، نقشه‌های گوگل و اخبار در یک وب‌سایت از طریق APIهای مربوطه امکان‌پذیر است.
• APIهای مالی و پرداخت: بانک‌ها و شرکت‌های پرداخت الکترونیک از APIها برای ارائه خدمات بانکی آنلاین و پرداخت‌های الکترونیکی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، با استفاده از API پی‌پال، کاربران می‌توانند به صورت آنلاین خرید کرده و پرداخت‌های خود را انجام دهند.
• APIهای سفر و رزرو: کاربران برای جستجو و رزرو بلیت هواپیما، هتل و سایر خدمات سفر، از APIهای ارائه شده توسط شرکت‌های هواپیمایی، هتل‌ها و آژانس‌های مسافرتی استفاده می‌کنند. سایت‌های متا جستجوگر مانند تریواگو و اکسپدیا نیز از APIهای مختلف برای مقایسه و ارائه بهترین گزینه‌ها به کاربران بهره می‌برند.
• APIهای حمل و نقل و زنجیره تأمین: در حوزه حمل و نقل، APIها به مشتریان امکان می‌دهند تا وضعیت سفارش خود را پیگیری کرده و جزئیات مربوط به ارسال کالا را مشاهده کنند. این APIها داده‌های مربوط به موقعیت جغرافیایی بسته، زمان تحویل پیش‌بینی‌شده و سایر اطلاعات مرتبط را در اختیار مشتری قرار می‌دهند.
• APIهای تحویل و مدیریت محتوا: پلتفرم‌های پخش آنلاین مانند اسپاتیفای و نتفلیکس از APIها برای مدیریت محتوا و ارائه آن به کاربران استفاده می‌کنند. این APIها به کاربران اجازه می‌دهند تا محتوا را انتخاب کرده و پخش کنند، در حالی که خود محتوا روی سرورهای پلتفرم نگهداری می‌شود.
• میکروسرویس‌ها: در معماری میکروسرویس‌ها، APIها نقش کلیدی در برقراری ارتباط بین سرویس‌های مختلف را ایفا می‌کنند. هر میکروسرویس یک API مشخص دارد که امکان تعامل با سایر میکروسرویس‌ها را فراهم می‌کند. این امر باعث می‌شود که توسعه، آزمایش و به‌روزرسانی هر سرویس به صورت مستقل انجام شود.

این‌ها رایج‌ترین و شناخته‌شده‌ترین رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی (API) هستند که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، تعداد بسیار زیادی API نیز برای استفاده داخلی شرکت‌ها یا به منظور همکاری با شرکای تجاری توسعه داده شده‌است که لزوماً برای عموم شناخته شده نیستند. با توجه به نقش رو به رشد نرم‌افزار در زندگی روزمره، انتظار می‌رود که APIها کاربردهای جدیدتری پیدا کرده و نقش پررنگ‌تری در توسعه نرم‌افزار ایفا کنند.

سخن پایانی

در نهایت، انتخاب API مناسب برای پروژه یا سازمان شما، به نیازها و اهداف خاص‌تان بستگی دارد. هر یک از انواع APIها مانند عمومی، شرکتی، داخلی و ترکیبی، ویژگی‌ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند. همچنین، انتخاب میان پروتکل‌های REST، SOAP و RPC می‌تواند تفاوت بزرگی در سرعت، امنیت و مقیاس‌پذیری پروژه ایجاد کند. امیدواریم این مقاله به شما کمک کرده باشد تا با شناخت بهتر APIها، تصمیم‌های هوشمندانه‌تری در توسعه و یکپارچه‌سازی نرم‌افزارهای خود بگیرید. اگر به دنبال اطلاعات بیشتری هستید یا سوالی دارید، خوشحال می‌شویم که نظرات خود را با ما در میان بگذارید!

سوالات متداول