API یکی از مهمترین بخشهای دنیای نرمافزار است و بخش زیادی از سرویسهای آنلاین با کمک آن کار میکنند. هر زمان دو نرمافزار بخواهند اطلاعاتی را با هم به اشتراک بگذارند یا قابلیتی را در اختیار یکدیگر قرار دهند، از ایپیآی استفاده میشود. سرویسهایی مانند پرداخت اینترنتی، ورود با حساب گوگل، نمایش نقشه، اپلیکیشنهای هواشناسی و ابزارهای هوش مصنوعی، همگی نمونهای از کاربرد API هستند.
در واقع، API یک رابط برنامهنویسی برای ارتباط بین نرمافزارهاست. این رابط کمک میکند برنامهها بدون دسترسی مستقیم به ساختار داخلی یکدیگر، داده را بگیرند، درخواست بفرستند و عملیات مختلفی را انجام دهند. از این رو، ایپیآی نقش مهمی در توسعهی نرمافزار، سیستمهای تحت وب، سرویسهای ابری و معماریهای مدرن نرمافزاری دارد.
در ادامهی این مطلب با انواع API، پروتکلها و کاربردهای آن آشنا میشوید.
API چیست؟
این واژه کوتاهشدهی Application Programming Interface است و به رابطی گفته میشود که امکان ارتباط بین نرمافزارها را فراهم میسازد. وقتی یک برنامه بخواهد اطلاعاتی را از سرویس یا نرمافزار دیگری بگیرد، درخواست خود را از راه ایپیآی ارسال و پاسخ را دریافت میکند. سرویسهایی مانند پرداخت اینترنتی، ورود با حساب گوگل، اپلیکیشنهای هواشناسی، شبکههای اجتماعی و ابزارهای مبتنیبر هوش مصنوعی، همگی برای تبادل داده از این رابط برنامهنویسی بهره میبرند.
API نقش مهمی در توسعهی نرمافزار و سیستمهای تحت وب دارد، چون باعث میشود توسعهدهندگان بدون ساخت همهچیز از صفر، از قابلیتها و سرویسهای آماده استفاده کنند. این موضوع سرعت توسعه را بالا میبرد و اتصال بین بخشهای مختلف سیستم را سادهتر میسازد. برای مثال، یک فروشگاه اینترنتی میتواند از ایپیآی درگاه پرداخت استفاده یا یک اپلیکیشن مسیریابی میتواند دادههای نقشه را از راه API دریافت کند.
شیوه کار API
نحوهی کار این رابط برنامهنویسی بر پایهی ارسال درخواست و دریافت پاسخ انجام میشود. زمانی که یک نرمافزار به اطلاعات یا قابلیت خاصی نیاز داشته باشد، درخواست خود را به API میفرستد و سرور بعد از پردازش، پاسخ مناسب را برمیگرداند. این پاسخ میتواند شامل داده، وضعیت انجام عملیات یا پیام خطا باشد.
برای مثال، اپلیکیشن آب و هوا از راه ایپیآی اطلاعات دما و وضعیت بارندگی را از سرور دریافت میکند. بیشتر Web APIها از پروتکل HTTP استفاده و دادهها را در قالب JSON منتقل میکنند. بسیاری از APIها هم برای کنترل دسترسی از کلید اختصاصی بهره میبرند. اگر میخواهید بیشتر با این ساختار آشنا شوید، پیشنهاد میکنیم مقالهی API key چیست را بخوانید.
انواع API از نظر سطح دسترسی
APIها از نظر سطح دسترسی به چند دسته تقسیم میشوند. تفاوت اصلی این مدلها در این است که چه افرادی یا چه سازمانهایی اجازهی استفاده از آن را دارند و مدیریت دسترسی به آنها چطور انجام میگیرد.
API .1 عمومی (Public API)
API عمومی یا Open API برای استفادهی توسعهدهندگان و کاربران بیرونی طراحی میشود و اغلب از راه اینترنت در دسترس قرار دارد. بسیاری از سرویسهای معروف اینترنتی بخشی از امکانات خود را از راه این مدل ارایه میدهند تا توسعهدهندگان بتوانند آنها را به اپلیکیشنها و وبسایتهای مختلف متصل کنند.
API .2 خصوصی (Private API)
API خصوصی فقط داخل یک سازمان یا شرکت استفاده میشود و دسترسی عمومی ندارد. این نوع ایپیآی اغلب برای ارتباط بین بخشهای مختلف یک سیستم یا اتصال سرویسهای داخلی استفاده میشود. بسیاری از شرکتها برای مدیریت ارتباط بین اپلیکیشنها، دیتابیسها و سرویسهای داخلی خود از Private API استفاده میکنند.
استفاده از API خصوصی توسعه و نگهداری سیستمهای بزرگ را سادهتر میسازد. چون هر بخش از نرمافزار میتواند مستقل توسعه پیدا کند و فقط از راه ایپیآی با بخشهای دیگر ارتباط داشته باشد.
API .3 شریکی (Partner API)
API شریکی یا Partner فقط در اختیار شرکتها یا همکاران تجاری مشخص قرار میگیرد. دسترسی به این نوع ایپیآی نیازمند قرارداد، احراز هویت یا مجوز رسمی است و همهی کاربران نمیتوانند از آن استفاده کنند.
برای مثال، بعضی بانکها یا پلتفرمهای فروش آنلاین، APIهای اختصاصی خود را فقط در اختیار شرکتهای همکار میگذارند تا بتوانند خدمات پرداخت، ارسال سفارش یا تبادل داده را بین سیستمهای مختلف انجام دهند. این مدل در همکاریهای تجاری و یکپارچهسازی سرویسها کاربرد زیادی دارد.
انواع API براساس نوع استفاده
APIها فقط از نظر سطح دسترسی با هم تفاوت ندارند و نوع استفادهی آنها هم میتواند متفاوت باشد. بعضی از آنها برای ارتباط بین اپلیکیشنهای تحت وب طراحی میشوند و بعضی دیگر برای تعامل با سیستمعامل، سرور یا پایگاه داده کاربرد دارند.
Web API .1
این مدل رایجترین نوع ایپیآی است و برای ارتباط نرمافزارها از راه اینترنت کاربرد دارد. در این مدل، درخواستها از راه HTTP ارسال شده و دادهها در قالب JSON یا XML ردوبدل میشوند. بخش زیادی از اپلیکیشنهای وب و موبایل امروزی از Web API استفاده میکنند.
دو مدل رایج در Web API، سبک RESTful و پروتکل SOAP هستند. REST ساختار سادهتر و سبکتری دارد و سرعت توسعه و پیادهسازی در آن بیشتر است. برای همین در بسیاری از سرویسهای مدرن و معماریهای ابری استفاده میشود. در مقابل، SOAP ساختار رسمیتر و امنیت بالاتری دارد و بیشتر در سیستمهای سازمانی، بانکی و سرویسهایی که نیازمند استانداردهای سختگیرانه هستند، استفاده میشود.
API .2 سیستمعامل
ایپیآی سیستمعامل یا OS API به نرمافزارها اجازه میدهد با بخشهای مختلف سیستمعامل ارتباط برقرار کنند. برای مثال، باز کردن فایل، مدیریت حافظه، دسترسی به دوربین، چاپ اسناد یا دریافت اطلاعات سختافزاری از راه ایپیآی سیستمعامل انجام میگیرد.
API .3 از راه دور
Remote API برای ارتباط بین سیستمهایی استفاده میشود که روی دستگاهها یا سرورهای مختلف قرار دارند. در این مدل، یک برنامه میتواند تابع یا سرویسی را روی یک سیستم دیگر اجرا و نتیجه را دریافت کند. بسیاری از معماریهای توزیعشده و میکروسرویسها از این نوع ایپیآی بهره میبرند.
API .4 برنامه
API برنامه یا Library API داخل کتابخانهها و فریمورکهای نرمافزاری قرار دارد و توسعهدهنده از راه آن به قابلیتهای مختلف دسترسی پیدا میکند. برای مثال، کتابخانههای پایتون، جاوا یا جاوااسکریپت مجموعهای از APIها را برای پردازش داده، مدیریت فایل یا ارتباط شبکه در اختیار برنامهنویس قرار میدهند.
API .5 سرور
ایپیآی سرور برای ارتباط بین کلاینت و سرور کاربرد دارد. زمانی که یک اپلیکیشن موبایل یا وب درخواست دریافت اطلاعات، ثبت سفارش یا ورود کاربر را ارسال میکند، این درخواست از راه API سرور پردازش میشود. بخش زیادی از عملکرد سیستمهای آنلاین به این مدل وابسته است.
API .6 پایگاه داده
این مدل برای ارتباط نرمافزار با پایگاه داده استفاده میشود. ایپیآی دیتابیس امکان ثبت، ویرایش، حذف یا دریافت اطلاعات را فراهم میسازد تا برنامه بدون دسترسی مستقیم به ساختار دیتابیس، دادههای موردنیاز خود را مدیریت کند. بسیاری از سیستمهای سازمانی، فروشگاههای اینترنتی و اپلیکیشنهای آنلاین از Database API بهره میبرند.
مزایای API
ایپیآی مزایای زیادی در توسعهی نرمافزار و مدیریت سیستمها دارد که در ادامه به مهمترین آنها اشاره میکنیم.
1. سادهسازی ارتباط بین سیستمها
بدون API، دو برنامه باید خیلی دقیق بدانند طرف مقابل چطور کار میکند. ایپیآی این پیچیدگی را حذف میکند. شما فقط با یک درخواست ساده، به یک سرویس خارجی متصل میشوید، بدون نیاز به دانستن جزییات آن.
2. صرفهجویی در زمان و هزینه
با استفاده از API میتوانید از سرویسهایی که دیگران از قبل ساختهاند استفاده کنید. لازم نیست همهچیز را از صفر بسازید. برای مثال بهجای ساخت یک سیستم پرداخت، از API بانک یا درگاه استفاده میکنید.
3. توسعهپذیری و مقیاسپذیری بهتر
وقتی از ایپیآی استفاده میکنید، میتوانید بخشهای مختلف نرمافزار را مستقل از هم توسعه دهید. این کار باعث میشود پروژهها سریعتر رشد کنند و نگهداری آسانتری داشته باشند.
4. دسترسی به سرویسهای شخص ثالث
از مهمترین مزایای API این است که میتوانید سرویسهایی مانند Google Maps، پیامک، درگاه پرداخت یا پردازش تصویر را به برنامهی خودتان اضافه کنید، بدون اینکه لازم باشد خودتان آنها را پیادهسازی کنید.
5. افزایش امنیت
APIها اجازه نمیدهند هرکسی مستقیم به پایگاه داده یا منطق اصلی برنامه دسترسی داشته باشد. همهچیز از مسیر تعریفشده عبور میکند و این یعنی کنترل بیشتر و آسیبپذیری کمتر.
معایب و چالشهای استفاده از API
در کنار مزایای بسیار، استفاده از ایپیآی میتواند چالشها و محدودیتهایی هم ایجاد کند. از این رو، در پروژههای نرمافزاری موضوعهایی مانند امنیت، پایداری سرویس و مدیریت API اهمیت بسیاری دارند. در ادامه به برخی از محدودیتهای آن اشاره میکنیم.
- چالشهای امنیت ایپیآی و احتمال دسترسی غیرمجاز به دادهها هنگام ضعف احراز هویت یا کنترل دسترسی
- وابستگی به APIهای خارجی و ایجاد مشکل هنگام تغییر، محدود شدن یا قطع سرویس شرکت ارایهدهنده
- دشوار شدن نگهداری سیستمها بهدلیل تغییر نسخهها و ناسازگاری بین نسخههای مختلف
- محدودیت در تعداد درخواستها یا سرعت دسترسی در بعضی سرویسهای عمومی
- پیچیدهتر شدن توسعه و نگهداری پروژههای وابسته به چند رابط مختلف
انواع پروتکل API
APIها برای ارتباط بین نرمافزارها از پروتکلها و معماریهای مختلفی استفاده میکنند. هرکدام از این مدلها ساختار، سرعت، امنیت و کاربرد متفاوتی دارند و براساس نیاز پروژه انتخاب میشوند.
1. پروتکل SOAP
SOAP یا Simple Object Access Protocol یکی از قدیمیترین پروتکلهای ایپیآی است که بیشتر در سیستمهای سازمانی و بانکی استفاده میشود. این پروتکل ساختار مشخص و استانداردی دارد و دادهها را در قالب XML منتقل میکند. امنیت بالا و پشتیبانی مناسب از تراکنشهای پیچیده از مهمترین ویژگیهای SOAP است.
2. پروتکل RPC
RPC یا Remote Procedure Call مدلی برای اجرای تابعها روی یک سیستم دیگر از راه دور معرفی میشود. در این روش، برنامه میتواند بدون دسترسی مستقیم به سرور مقصد، یک درخواست ارسال و نتیجهی اجرای تابع را دریافت کند. بسیاری از سیستمهای توزیعشده از این مدل بهره میبرند.
3. پروتکل XML-RPC
XML-RPC یکی از مدلهای RPC است که دادهها را در قالب XML ارسال و دریافت میکند. این پروتکل ساختار سادهتری نسبت به SOAP دارد، ولی بهدلیل استفاده از XML حجم دادهی بیشتری میسازد.
4. پروتکل JSON-RPC
JSON-RPC نسخهی سبکتر RPC است که از JSON برای تبادل داده استفاده میکند. سرعت بیشتر و سادگی پیادهسازی باعث شده این مدل در بسیاری از سرویسهای مدرن کاربرد داشته باشد.
5. پروتکل gRPC
gRPC یک فریمورک متنباز و پرسرعت است که گوگل آن را توسعه داد. این مدل برای ارتباط بین سرویسها در معماری میکروسرویس و سیستمهای ابری استفاده میشود و بهدلیل سرعت بالا و مصرف کم منابع، در پروژههای بزرگ کاربرد بسیاری دارد.
REST .6
REST یا Representational State Transfer رایجترین سبک معماری Web API است. در این مدل، ارتباط معمولن از راه HTTP انجام شده و دادهها بیشتر در قالب JSON منتقل میشوند. سادگی، سرعت و توسعهپذیری بالا باعث شده REST در بسیاری از ایپیآیهای مدرن کاربرد داشته باشد.
GraphQL .7
GraphQL یک زبان کویری برای ایپیآی است که به کلاینت اجازه میدهد فقط دادههای مورد نیاز خود را از سرور دریافت کند. این موضوع باعث میشود حجم دادههای اضافی به کمترین میزان برسد و مدیریت درخواستها در بعضی پروژهها سادهتر انجام بگیرد.
کاربردهای API در صنعت
API در بسیاری از صنایع برای اتصال نرمافزارها، تبادل داده و ارایه خدمات آنلاین استفاده میشود. بخش بسیاری از سرویسهای دیجیتال امروزی بدون ایپیآی قابلیت پیادهسازی ندارند.
1. خدمات مالی و بانکی
بانکها و شرکتهای مالی از این رابط برنامهنویسی برای ارتباط بین سیستمهای پرداخت، اپلیکیشنهای بانکی و سرویسهای مالی استفاده میکنند. پرداخت اینترنتی، انتقال وجه و اتصال کیف پولهای دیجیتال از راه API انجام میشود.
2. سلامت
در سیستمهای درمانی، این رابط امکان تبادل اطلاعات بین نرمافزارهای بیمارستانی، آزمایشگاهها و سامانههای بیمه را فراهم میکند و باعث هماهنگی بهتر بین بخشهای مختلف میشود.
3. تجارت الکترونیک
فروشگاههای اینترنتی برای اتصال درگاه پرداخت، مدیریت سفارش، انبارداری و خدمات ارسال کالا از ایپیآی استفاده میکنند. بسیاری از فرآیندهای فروش آنلاین بر پایهی ارتباط بین APIهای مختلف انجام میشود.
4. رسانه و سرگرمی
شبکههای اجتماعی، سرویسهای استریم و ابزارهای هوشمند بخشی از قابلیتهای خود را از راه ایپیآی در اختیار توسعهدهندگان قرار میدهند. برای مثال، سرویس Api هوش مصنوعی امکان اتصال نرمافزارها به مدلهای پردازش متن و داده را فراهم میکنند.
چگونه از API استفاده کنیم؟
رای اینکه بتوانید از یک API استفاده کنید، لازم نیست چیز خاصی بسازید. کافی است بدانید چطور با آن ارتباط برقرار کنید. در بیشتر زبانهای برنامهنویسی، این کار خیلی ساده است.
مراحل اصلی کار به شکل زیر است:
1. پیدا کردن API مناسب
برای مثال، اگر دنبال پیشبینی آبوهوا هستید، باید یک «Weather API» پیدا کنید. اغلب آنها مستندات (Documentation) دارند که نحوهی استفاده از آنها را توضیح میدهد.
2. گرفتن کلید دسترسی (API Key)
بیشتر APIها برای استفاده، به کلید دسترسی نیاز دارند. این کلید مثل رمز عبور است که به برنامهی شما اجازه میدهد به رابط وصل شود.
3. دریافت پاسخ (Response)
ایپیآی بهطورمعمول اطلاعات را در قالب JSON برمیگرداند. کافی است دادهی برگشتی را بخوانید و در برنامه استفاده کنید. برای مثال، نمایش آبوهوا، لیست محصولات یا وضعیت کاربر.
4. فرستادن درخواست (Request)
با استفاده از کدی ساده، یک درخواست به API میفرستید. برای مثال، در پایتون میتوانید از کتابخانهی requests استفاده کنید. در جاوا اسکریپت هم کتابخانههایی مانند fetch یا axios رایج هستند.
5. مدیریت خطاها
گاهی ایپیآی بهجای داده، پیام خطا میفرستد. برای نمونه، وقتی آدرس اشتباه باشد یا کلید شما معتبر نباشد. باید این پیامها را بررسی و درست مدیریت کنید تا برنامه دچار مشکل نشود.
کسب درآمد از API یا API Economy
API Economy به مدلی گفته میشود که در آن شرکتها و سرویسدهندگان، ایپیآی را به بخشی از محصول یا مدل درآمدی خود تبدیل میکنند. در این مدل، کسبوکارها این رابطهای خود را در اختیار توسعهدهندگان، شرکتها یا مشتریان دیگر قرار میدهند تا بتوانند از خدمات، دادهها یا زیرساخت آنها بهره ببرند.
بسیاری از سرویسهای پرداخت، پلتفرمهای ابری، شبکههای اجتماعی و ابزارهای هوش مصنوعی بر پایهی API Economy فعالیت میکنند. برای مثال، بعضی شرکتها قیمتگذاری دسترسی به ایپیآی را براساس تعداد درخواست، میزان مصرف یا نوع سرویس انجام میدهند. این مدل باعث میشود کسبوکارها بدون توسعهی مستقیم همه سرویسها، از قابلیتهای شرکتهای دیگر استفاده کنند و سریعتر خدمات جدید بسازند.
جمعبندی
API به یکی از بخشهای اصلی توسعهی نرمافزارهای مدرن تبدیل شده است و نقش مهمی در ارتباط بین نرمافزارها، تبادل داده و اتصال سرویسهای مختلف دارد. بسیاری از اپلیکیشنهای وب، سرویسهای ابری، سیستمهای پرداخت و ابزارهای آنلاین برای اجرای بخشی از قابلیتهای خود به این رابط وابسته هستند. استفاده از API کمک میکند تا توسعهی نرمافزار سریعتر انجام بگیرد، هزینهی توسعه و نگهداری کاهش پیدا کند و اتصال بین سیستمها سادهتر شود.
آروانکلاد بهعنوان یکی از بهترین ارایهدهندگان خدمات ابری، ایپیآی محصولات مختلف خود را در اختیار افراد یا سازمانهایی که به این محصولات ابری نیاز دارند قرار میدهد، تا از این طریق بتوانند محصولات و سرویسهای خود را در سریعترین زمان و بهوسیلهی مجموعهای از کدهای از پیش نوشتهشده توسعه دهند.
شما میتوانید بهسادگی API محصولات آروانکلاد را در صفحهی مستندات API پیدا کنید و بدون نیاز به کار با پنل کاربری، طیف وسیعی از امکانات زیرساختهای ابری را در اختیار کسبوکار خود قرار دهید.
