REST یکی از رایج‌ترین سبک‌های معماری در توسعه نرم‌افزارهای تحت وب است که برای طراحی و پیاده‌سازی سرویس‌های ارتباطی میان سیستم‌ها استفاده می‌شود. فردی به نام روی فیلدینگ (Roy Fielding) این مفهوم را در سال ۲۰۰۰ و در قالب پایان‌نامه دکتری خود معرفی کرد. از آن زمان تاکنون، REST به یکی از مهم‌ترین الگوهای طراحی API در دنیای نرم‌افزار تبدیل شده است.
بسیاری از سرویس‌ها و پلتفرم‌های شناخته‌شده‌ی جهان برای تبادل داده و ارایه‌ی خدمات خود از REST API استفاده می‌کنند. سادگی، انعطاف‌پذیری و سازگاری با پروتکل HTTP باعث شده این معماری در توسعه‌ی وب‌سایت‌ها، اپلیکیشن‌های موبایل، سرویس‌های ابری و سامانه‌های سازمانی کاربرد گسترده‌ای داشته باشد. در ادامه با مفهوم REST، تاریخچه‌ی شکل‌گیری آن و نحوه‌ی استفاده از آن در سرویس‌های مختلف آشنا می‌شویم.
REST چیست؟
REST مخفف Representational State Transfer و نوعی سبک معماری برای طراحی وب‌سرویس‌ها و APIها است. این مفهوم مجموعه‌ای از اصول و محدودیت‌ها را برای ارتباط میان سیستم‌های نرم‌افزاری تعریف می‌کند تا تبادل داده به شکلی استاندارد، ساده و مقیاس‌پذیر انجام شود. برای درک بهتر این معماری، ابتدا باید با مفهوم API آشنا شویم. پیشنهاد می‌کنیم پیش از ادامه‌ی این مقاله، مطلب API چیست را مطالعه کنید تا درک بهتری از شیوه‌ی ارتباط نرم‌افزارها و سرویس‌های مختلف با یک‌دیگر داشته باشید.
API یا رابط برنامه‌نویسی کاربردی، مجموعه‌ای از قوانین و روش‌ها برای ارتباط و تبادل داده میان نرم‌افزارها است. در معماری REST هر منبع با یک آدرس مشخص شناخته می‌شود و کلاینت از راه درخواست‌های HTTP به آن دسترسی پیدا می‌کند. بسیاری از APIهای امروزی از این الگو بهره می‌برند، چون پیاده‌سازی آن به‌نسبت ساده است و با فناوری‌های مختلف سازگاری بالایی دارد.
REST بر چند اصل مهم استوار است. استقلال کلاینت و سرور، بدون وضعیت بودن درخواست‌ها (Stateless)، قابلیت ذخیره‌سازی موقت پاسخ‌ها (Caching)، استفاده از یک رابط ارتباطی یک‌نواخت و امکان طراحی سیستم به‌شکل چندلایه از مهم‌ترین این اصول هستند. رعایت این محدودیت‌ها باعث می‌شود سرویس‌ها انعطاف‌پذیرتر باشند، نگه‌داری آن‌ها آسان‌تر شود و در مقیاس‌های بزرگ عملکرد پایدارتری ارایه دهند.
تاریخچه REST
مفهوم REST را «روی فیلدینگ»، دانشمند علوم کامپیوتر و یکی از مشارکت‌کنندگان اصلی توسعه‌ی استاندارد HTTP، در سال ۲۰۰۰ و در پایان‌نامه‌ی دکتری خود با نام Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures معرفی کرد. او در این پژوهش تلاش کرد مجموعه‌ای از اصول طراحی را برای ساخت سیستم‌های مبتنی بر وب ارایه دهد؛ اصولی که بتوانند ارتباط میان سرویس‌ها را ساده‌تر، مقیاس‌پذیرتر و مستقل‌تر کنند.
در آن زمان بسیاری از سیستم‌های نرم‌افزاری برای تبادل داده به روش‌های پیچیده و وابسته به فناوری‌های خاص متکی بودند. REST با استفاده از قابلیت‌های موجود در پروتکل HTTP و تعریف چند محدودیت مشخص، رویکردی ساده‌تر برای طراحی وب‌سرویس‌ها ارایه داد. این معماری به توسعه‌دهندگان کمک کرد سرویس‌هایی طراحی کنند که نگه‌داری و توسعه‌ی آن‌ها آسان‌تر باشد و بتوانند در مقیاس‌های بزرگ عملکرد مناسبی ارایه دهند.
با رشد اینترنت، گسترش اپلیکیشن‌های موبایل، شکل‌گیری سرویس‌های ابری و توسعه‌ی معماری‌های توزیع‌شده، REST به یکی از رایج‌ترین الگوهای طراحی API تبدیل گشت. سادگی، انعطاف‌پذیری و سازگاری با فناوری‌های مختلف باعث شد شرکت‌های بزرگ فناوری و بسیاری از پلتفرم‌های آنلاین از REST API استفاده کنند. اکنون، REST جایگاه مهمی در توسعه‌ی وب‌سایت‌ها، میکروسرویس‌ها، سامانه‌های سازمانی و زیرساخت‌های ابری دارد و هم‌چنان یکی از پرکاربردترین سبک‌های معماری نرم‌افزار به‌شمار می‌رود.
کاربردهای REST
REST در حوزه‌های مختلف توسعه‌ی نرم‌افزار کاربرد دارد. تنوع کاربردهای این معماری بسیار گسترده است، ولی در ادامه به برخی از مهم‌ترین و رایج‌ترین موارد استفاده‌ی REST می‌پردازیم.
1. وب‌سرویس‌های پیامکی
بخش بسیاری از سرویس‌های ارسال و دریافت پیامک از REST API استفاده می‌کنند. در این مدل، نرم‌افزار یا وب‌سایت از راه درخواست‌های HTTP به سامانه‌ی پیامکی متصل می‌شود و عملیات‌هایی مانند ارسال پیامک، دریافت گزارش تحویل یا مدیریت مخاطبان را انجام می‌دهد.
2. توسعه اپلیکیشن‌ها
اپلیکیشن‌های موبایل و تحت وب برای دریافت و ارسال اطلاعات به سرور از REST API استفاده می‌کنند. نمایش اطلاعات کاربران، ثبت سفارش، مدیریت حساب کاربری و هم‌گام‌سازی داده‌ها از جمله کاربردهای رایج REST در توسعه‌ی اپلیکیشن‌ها هستند.
3. اینترنت اشیا (IoT)
در پروژه‌های اینترنت اشیا، دستگاه‌ها باید بتوانند اطلاعات را با سرورها یا سایر تجهیزات تبادل کنند. REST بستری ساده و استاندارد برای ارسال داده‌های حس‌گرها، دریافت فرمان‌ها و مدیریت تجهیزات متصل فراهم می‌سازد.
4. یکپارچه‌سازی سیستم‌ها
سازمان‌ها اغلب از چندین نرم‌افزار و سامانه‌ی مختلف بهره می‌برند. REST امکان تبادل اطلاعات میان این سیستم‌ها را فراهم و به هماهنگی بهتر فرآیندها، انتقال داده‌ها و خودکارسازی عملیات کمک می‌کند.
5. خدمات ابری
بسیاری از پلتفرم‌های ابری برای مدیریت منابع و سرویس‌های خود از REST API بهره می‌برند. ایجاد و مدیریت سرورها، فضای ذخیره‌سازی، شبکه و سایر منابع ابری اغلب از راه این APIها امکان‌پذیر است و به خودکارسازی فرآیندهای مدیریتی کمک می‌کند.
اگر قصد استفاده از قابلیت‌های اتوماسیون و مدیریت API محور را دارید، هنگام خرید سرور ابری بهتر است امکان دسترسی به REST API و ابزارهای توسعه‌دهندگان را نیز بررسی کنید.
6. شبکه‌های اجتماعی
شبکه‌های اجتماعی برای ارایه‌ی داده‌ها و قابلیت‌های خود به توسعه‌دهندگان از REST API استفاده می‌کنند. انتشار محتوا، دریافت اطلاعات کاربران، مدیریت تعاملات و اتصال سرویس‌های جانبی از جمله کاربردهای REST در این پلتفرم‌هاست.
مزایای REST
REST به‌دلیل ساختار ساده و انعطاف‌پذیر خود در بسیاری از پروژه‌های نرم‌افزاری مورد استفاده قرار می‌گیرد. مهم‌ترین مزایای این معماری عبارت‌اند از:
1. سادگی پیاده‌سازی
Rest بر پایه‌ی استانداردهای رایج وب کار می‌کند و یادگیری آن به‌نسبت آسان است. توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون نیاز به پروتکل‌های پیچیده، APIهای RESTful را طراحی و پیاده‌سازی کنند. هم‌چنین، مستندات و منابع آموزشی فراوانی برای یادگیری آن در دسترس است.
2. انعطاف‌پذیری بالا
این رابط امکان استفاده از فرمت‌های مختلف داده و فناوری‌های گوناگون را فراهم می‌کند. REST به زبان برنامه‌نویسی یا پلتفرم خاصی وابسته نیست و می‌تواند میان سیستم‌های متنوع ارتباط برقرار سازد. این ویژگی ادغام سرویس‌های مختلف را ساده‌تر می‌کند.
3. استقلال کلاینت و سرور
هر بخش می‌تواند بدون وابستگی مستقیم به بخش دیگر توسعه پیدا کند. به همین دلیل تغییرات در رابط کاربری یا منطق سمت سرور معمولن نیازمند بازنویسی کامل بخش مقابل نیست. این موضوع نگه‌داری و توسعه‌ی پروژه را آسان‌تر می‌کند.
4. مقیاس‌پذیری مناسب
مدیریت تعداد زیاد کاربران و درخواست‌ها را ساده‌تر می‌کند. ماهیت Stateless بودن REST باعث می‌شود هر درخواست مستقل پردازش شده و توزیع بار میان چندین سرور راحت‌تر انجام بگیرد. این ویژگی برای سرویس‌های پرترافیک اهمیت بسیاری دارد.
5. پشتیبانی گسترده
REST کم‌و‌بیش در تمام زبان‌های برنامه‌نویسی و فریم‌ورک‌های رایج پشتیبانی می‌شود. ابزارها، کتابخانه‌ها و سرویس‌های متعددی برای توسعه، تست و مستندسازی APIهای REST وجود دارند. در نتیجه، توسعه‌دهندگان با محدودیت کم‌تری در انتخاب فناوری مواجه می‌شوند.
معایب REST
با وجود محبوبیت گسترده، REST در همه پروژه‌ها بهترین انتخاب نیست و در برخی سناریوها محدودیت‌هایی دارد که باید هنگام طراحی API به آن‌ها توجه کرد. REST یک سبک معماری است و قوانین اجرایی مشخصی مانند SOAP ندارد. به همین دلیل، پیاده‌سازی‌ها ممکن است تفاوت‌های زیادی با یک‌دیگر داشته باشند.
این رابط برنامه نویسی به‌شکل پیش‌فرض مکانیزم امنیتی اختصاصی ارایه نمی‌کند و امنیت API باید با روش‌هایی مانند HTTPS، احراز هویت و کنترل دسترسی تامین شود. با تغییر API و اضافه شدن قابلیت‌های جدید، مدیریت نسخه‌های مختلف می‌تواند پیچیده شود. در نهایت، برای برخی عملیات‌های چندمرحله‌ای یا سیستم‌های دارای منطق تجاری پیچیده، REST همیشه بهترین گزینه نیست.
تفاوت REST و RESTful
REST و RESTful دو مفهوم نزدیک به هم هستند، ولی یکسان نیستند. REST یک سبک معماری است که مجموعه‌ای از اصول و محدودیت‌ها را برای طراحی سرویس‌های تحت وب تعریف می‌کند. در مقابل، RESTful به API یا سرویسی گفته می‌شود که این اصول را در عمل رعایت کرده و بر‌اساس قواعد REST طراحی شده باشد.
به بیان ساده، REST مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها و بهترین شیوه‌های طراحی است، در حالی که RESTful نتیجه‌ی پیاده‌سازی آن دستورالعمل‌ها در یک API واقعی محسوب می‌شود. بنابراین، هر RESTful API از اصول REST پیروی می‌کند، ولی هر API با استفاده از HTTP و JSON ، RESTful نیست.
| معیار | REST | RESTful |
| ماهیت | سبک معماری | پیاده‌سازی مبتنی‌بر REST |
| تعریف | مجموعه‌ای از اصول و محدودیت‌های طراحی | API یا سرویسی که اصول REST را رعایت می‌کند |
| نقش | ارایه‌ی چارچوب طراحی | اجرای عملی چارچوب طراحی |
| تمرکز | مفاهیم و قواعد معماری | نحوه‌ی پیاده‌سازی و توسعه‌ی API |
| وابستگی به محدودیت‌های REST | شامل تعریف محدودیت‌ها است | باید محدودیت‌ها را رعایت کند |
| نمونه | Client-Server ،Stateless و Cacheable | یک REST API که این اصول را در طراحی خود پیاده کرده است |
تفاوت REST و SOAP
SOAP مخفف Simple Object Access Protocol است و یک پروتکل استاندارد برای تبادل اطلاعات میان نرم‌افزارها به‌شمار می‌رود. این پروتکل ساختار مشخص و قوانین سخت‌گیرانه‌ای برای ارسال و دریافت پیام‌ها دارد و سال‌ها یکی از گزینه‌های اصلی توسعه‌ی وب‌سرویس‌های سازمانی بوده است. در مقابل، REST به یک سبک معماری گفته می‌شود که محدودیت‌ها و اصولی را برای طراحی API تعریف و از قابلیت‌های پروتکل HTTP برای برقراری ارتباط استفاده می‌کند.
مهم‌ترین تفاوت REST و SOAP به نحوه‌ی طراحی و ساختار ارتباطی آن‌ها برمی‌گردد. SOAP بر پایه‌ی پیام‌های استاندارد XML کار کرده و از قراردادهای مشخصی برای تبادل داده استفاده می‌کند، در حالی که REST انعطاف بیش‌تری دارد و می‌تواند از فرمت‌هایی مانند JSON ،XML یا HTML بهره ببرد.
| معیار | REST | SOAP |
| نوع فناوری | سبک معماری | پروتکل ارتباطی |
| فرمت داده | JSON ،XML ،HTML و سایر فرمت‌ها | XML |
| ساختار ارتباط | مبتنی‌بر منابع (Resources) و HTTP | مبتنی‌بر پیام (Message-Based) |
| پیچیدگی پیاده‌سازی | ساده‌تر | پیچیده‌تر |
| عملکرد | سبک‌تر و سریع‌تر | سربار بیش‌تر و پردازش سنگین‌تر |
| انعطاف‌پذیری | بالا | محدودتر |
| امنیت | وابسته به مکانیزم‌های خارجی مانند HTTPS و OAuth | پشتیبانی از استانداردهای امنیتی اختصاصی مانند WS-Security |
| کاربرد رایج | وب‌سرویس‌ها، اپلیکیشن‌های موبایل، میکروسرویس‌ها و سرویس‌های ابری | سامانه‌های سازمانی، مالی و سرویس‌های نیازمند استانداردهای سخت‌گیرانه |
استفاده از REST برای ارسال پیامک
یکی از رایج‌ترین کاربردهای REST API در سرویس‌های پیامکی است. بسیاری از ارایه‌دهندگان خدمات پیامک، APIهایی در اختیار توسعه‌دهندگان می‌گذارند تا بتوانند بدون نیاز به ورود به پنل کاربری، ارسال و مدیریت پیامک را به‌طور مستقیم از داخل نرم‌افزار یا وب‌سایت انجام دهند. به این رابط‌های برنامه‌نویسی، API پیامکی گفته می‌شود.
فرآیند ارسال پیامک از راه REST ساده است. ابتدا نرم‌افزار یک درخواست HTTP به وب‌سرویس پیامکی ارسال می‌کند. این درخواست شامل اطلاعاتی مانند شماره‌ی گیرنده، متن پیام، شماره‌ی فرستنده و اطلاعات احراز هویت است. سپس، سرویس پیامکی درخواست را پردازش می‌کند و نتیجه‌ی عملیات را در قالب داده‌هایی مانند JSON به برنامه بازمی‌گرداند. به همین روش می‌توان گزارش تحویل پیامک، وضعیت ارسال یا اطلاعات حساب کاربری را نیز دریافت کرد.
استفاده از REST در سرویس‌های پیامکی مزایای متعددی دارد. سادگی پیاده‌سازی، سازگاری با زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف، سرعت مناسب در تبادل اطلاعات و امکان یکپارچه‌سازی آسان با نرم‌افزارهای سازمانی از مهم‌ترین دلایل استفاده از REST API در این حوزه هستند. از این رو، بسیاری از سامانه‌های اطلاع‌رسانی، فروشگاه‌های اینترنتی، سیستم‌های احراز هویت و نرم‌افزارهای مدیریت ارتباط با مشتری از وب‌سرویس‌های پیامکی مبتنی‌بر REST استفاده می‌کنند.
جمع‌بندی
REST یکی از مهم‌ترین سبک‌های معماری در توسعه‌ی نرم‌افزارهای تحت وب است که با تکیه‌بر اصولی مانند سادگی، استقلال کلاینت و سرور و استفاده از قابلیت‌های HTTP، ارتباط میان سیستم‌های مختلف را استاندارد و مدیریت‌پذیر می‌کند. همین ویژگی‌ها باعث شده REST به انتخابی رایج برای طراحی APIها، وب‌سرویس‌ها، اپلیکیشن‌های موبایل، سرویس‌های ابری و معماری‌های مبتنی‌بر میکروسرویس تبدیل شود.
سادگی پیاده‌سازی، انعطاف‌پذیری بالا، مقیاس‌پذیری مناسب و پشتیبانی گسترده از مهم‌ترین مزایای REST هستند. با این حال، چالش‌هایی مانند مدیریت نسخه‌ها، نبود استانداردهای اجرایی سخت‌گیرانه و برخی محدودیت‌ها در سناریوهای پیچیده نیز وجود دارند. با وجود این محدودیت‌ها، REST هم‌چنان یکی از پرکاربردترین و موثرترین روش‌های طراحی API در دنیای نرم‌افزار محسوب می‌شود و نقش مهمی در توسعه‌ی سرویس‌های مدرن ایفا می‌کند.
