API یا رابط برنامهنویسی راهی است که دو نرمافزار میتوانند از طریق آن با هم در ارتباط باشند و بدون نیاز به دانستن جزییات داخلی، دادهها را ردوبدل کنند. این مفهوم در ظاهر ساده است، ولی پایهی بیشتر خدمات دیجیتال امروز را شکل میدهد. انواع API با اهداف و الگوهای متفاوت طراحی میشوند و هرکدام نقش مشخصی در پاسخگویی به نیازهای فنی پروژه دارند. شناخت انواع آن به تیمهای توسعه کمک میکند تصمیمهای دقیقتری بگیرند، یکپارچگی سیستم را سادهتر کنند و مسیر رشد محصول را منطقیتر پیش ببرند.
در ادامه، انواع API و نقش هر کدام در توسعهی نرمافزار را بررسی میکنیم تا دید شفافتری نسبت به کاربرد آنها بهدست آورید.
انواع API از نظر سطح دسترسی
APIها را میتوان براساس میزان دسترسی و گروه کاربر در چهار دستهی اصلی بررسی کرد. هر دسته برای شرایط و نیازهای متفاوتی طراحی شده است و شناخت آنها به انتخاب درست در یک پروژه کمک میکند.
API .1 خصوصی
API خصوصی در داخل یک سازمان استفاده میشود و تنها در اختیار تیمها یا سامانههای داخلی قرار میگیرد. این نوع API زمانی کاربرد دارد که چند بخش در یک مجموعه نیاز دارند با هم داده ردوبدل کنند، بدون این که امکان دسترسی بیرونی وجود داشته باشد. استفاده از API خصوصی باعث نظم بیشتر در سیستمهای داخلی و کنترل دقیق روی سطح دسترسی میشود.
API .2 عمومی
API عمومی برای استفادهی توسعهدهندگان منتشر میشود. این نوع API اغلب با ثبتنام و دریافت کلید مورد استفاده قرار میگیرد و سرویسهایی مانند نقشه، شبکههای اجتماعی یا ابزارهای تحلیلی از این مدل بهره میبرند. هدف API عمومی گسترش کاربرد یک سرویس و امکان توسعهی محصولات متنوع بر پایهی آن است.
API .3 شریکی
API شریکی فقط در اختیار شرکای تجاری قرار میگیرد. شرکتها از این نوع API برای همکاریهای محدود و کنترلشده استفاده میکنند. یعنی قابلیتها تنها برای مجموعههایی آزاد میشود که رابطهی کاری مشخصی با ارایهدهنده دارند. این روش امنیت بیشتری ایجاد میکند و از اشتراکگذاری ناخواستهی داده جلوگیری میشود.
API .4 ترکیبی
API ترکیبی چند عملیات را در یک درخواست جمع میکند. در واقع، این نوع API حاصل ادغام چند API دیگر است و نتیجهی نهایی را با یک فراخوانی ارایه میدهد. این روش وقتی کارآمد است که چند عمل مرتبط بهشکل زنجیرهای اجرا و همهی خروجیها یکجا ارایه شوند. API ترکیبی، کاهش تعداد درخواستها و سرعت بیشتر در اجرای عملیات را بههمراه دارد.
انواع API براساس نوع استفاده
APIها تنها از نظر سطح دسترسی متفاوت نیستند، بلکه براساس محیط و کاربرد نیز دستهبندی میشوند. هر دسته برای نوعی تعامل میان نرمافزارها طراحی شده و نقش مشخصی در توسعهی سیستمها دارد.
API .1 سیستمعامل
این نوع API مجموعهای از توابع و قابلیتهای داخلی سیستمعامل را در اختیار برنامهنویس قرار میدهد. با استفاده از آن میتوان به فایلها، سختافزار، ورودی و خروجی یا سرویسهای پایهی دستگاه دسترسی داشت. بسیاری از برنامههای دسکتاپ و موبایل برای انجام کارهای اصلی خود به همین APIها متکی هستند.
Web API .1
Web API از راه اینترنت و روی پروتکل HTTP در دسترس قرار میگیرد. دادهها اغلب در قالب JSON ارسال میشوند و هر آدرس وب میتواند یک نقطهی دسترسی به یک سرویس باشد. بسیاری از سرویسهای آنلاین مانند درگاه پرداخت، نقشه، پیامرسانها یا شبکههای اجتماعی از این مدل استفاده میکنند.
Remote API .2
API از راه دور زمانی کاربرد دارد که دو نرمافزار روی دستگاههای مختلف قرار میگیرند و باید از راه شبکه با هم ارتباط برقرار کنند. این نوع API پیچیدگی ارتباطات شبکه را پنهان میسازد و به برنامه اجازه میدهد یک عملیات را روی سرور دیگری اجرا کند، مانند اجرای یک تابع محلی.
API .3 برنامه
در این نوع API، یک نرمافزار مجموعهای از کتابخانهها یا توابع را ارایه میدهد تا توسعهدهندگان بتوانند قابلیتهای آن نرمافزار را در برنامههای خود استفاده کنند. برای نمونه، فریمورکها، SDKها یا کتابخانههای گرافیکی از همین دسته هستند.
API .4 سرور
این مدل یکی از انواع API است که برای فراخوانی عملیات و دریافت داده از یک سرور استفاده میشود. کلاینت با ارسال درخواست به سرور، دادهی مورد نیاز را دریافت یا عملیاتی را اجرا میکند. بسیاری از سرویسهای مبتنی بر REST نمونهای از API سرور محسوب میشوند.
API .5 پایگاهداده
این نوع API امکان ارتباط برنامه با سیستمهای مدیریت پایگاه داده را فراهم میکند. از راه آن میتوان دادهها را ویرایش و ذخیره کرد. رابطهایی مانند ODBC یا JDBC نمونههای شناختهشدهی این دسته به حساب میآیند و به برنامهنویسان کمک میکنند بدون درگیری با جزییات فنی پایگاه داده، به دادهها دسترسی داشته باشند.
انواع پروتکل API
APIها برای ارتباط میان کلاینت و سرور از پروتکلها و سبکهای مختلفی استفاده میکنند. هر پروتکل قوانین خاص خود را برای ارسال و دریافت داده دارد و بسته به نیاز پروژه انتخاب میشود. در ادامه مهمترین آنها را معرفی میکنیم.
1. پروتکل SOAP
SOAP API یک پروتکل مبتنی بر XML است که برای انتقال دادههای ساختاریافته در وب به کار میرود. این پروتکل قالب مشخص و سختگیرانهای برای پیامها دارد و از استانداردهای امنیتی پیشرفته پشتیبانی میکند. برای همین در سامانههای حساس مانند خدمات بانکی یا دولتی کاربرد زیادی دارد.
2. پروتکل RPC
RPC روشی است که به برنامه اجازه میدهد عملکرد یک نرمافزار دیگر را از راه دور فراخوانی کند. از نگاه توسعهدهنده، این فراخوانی مانند اجرای یک تابع محلی به نظر میرسد، ولی در پشت صحنه درخواست به سرور ارسال و نتیجه دریافت میشود. RPC اساس بسیاری از ارتباطات توزیعشده است.
3. پروتکل XML-RPC
XML-RPC نسخهی سادهتری از RPC است که برای ارسال دادهها از قالب XML استفاده میکند. ساختار پیامها در آن روشن و سبک است و برای ارتباطات ساده بین سرورها گزینهای مناسب محسوب میشود. محدودیت اصلی آن وابستگی کامل به XML است.
4. پروتکل JSON-RPC
در JSON-RPC دادهها به جای XML با JSON ارسال میشوند. JSON ساختاری کوتاهتر و خواناتر دارد و به همین خاطر در سیستمهایی که سرعت و حجیم نبودن پیام اهمیت دارد، مورد استفاده قرار میگیرد. این پروتکل نیز مانند XML-RPC ساده و بدون پیچیدگیهای اضافی طراحی شده است.
5. پروتکل gRPC
gRPC را گوگل طراحی کرده و برای ساخت سرویسهای سریع و مقیاسپذیر به کار میرود. این پروتکل از HTTP/2 و قالب دادههای فشرده Protocol Buffers استفاده میکند که سرعت بالا و تاخیر کم را بههمراه دارد. gRPC از تولید خودکار کدهای کلاینت و سرور نیز پشتیبانی میکند و برای معماریهای ریزسرویس انتخاب مناسبی است.
6. پروتکل REST
REST یک سبک معماری بر پایهی HTTP است. در RESTful API هر منبع با یک آدرس مشخص در دسترس قرار میگیرد و عملیات مختلف با متدهای استاندارد HTTP انجام میشود. سادگی REST و استفاده از JSON باعث شده بسیاری از سرویسهای وب براساس آن طراحی شوند. این سبک برای توسعهی سریع و نگهداری آسان مناسب است.
7. پروتکل GraphQL
GraphQL رویکرد متفاوتی دارد. به جای چندین نقطهی دسترسی ثابت، تنها یک اندپوینت ارایه میشود و کلاینت مشخص میکند چه دادههایی مورد نیاز است. در نتیجه هیچ دادهی اضافی ارسال نمیشود و تعداد درخواستها نیز کاهش مییابد. این ویژگی GraphQL را برای اپلیکیشنهایی که به دادههای متنوع و مرتبط نیاز دارند، بسیار کارآمد میکند.
نکات مهم هنگام استفاده از APIها
استفاده از API زمانی نتیجهی مطلوب میدهد که امنیت، مدیریت درخواستها و نحوهی دریافت دادهها بهدرستی تنظیم شده باشد. رعایت چند نکتهی ساده میتواند سرعت و پایداری سرویس را بالا ببرد و از بروز خطاهای رایج جلوگیری کند.
- استفاده از احراز هویت امن: ارسال کلید یا توکن در هدر و ارتباط با HTTPS.
- کنترل تعداد درخواستها: جلوگیری از سواستفاده با محدودسازی نرخ درخواستها.
- پرهیز از نمایش دادههای حساس: قرار ندادن اطلاعات مهم مانند کلید API در آدرس درخواست.
- کاهش حجم داده برگشتی: درخواست فیلدهای لازم برای دریافت پاسخ سریعتر.
- استفاده از صفحهبندی و فیلترها: بخشبندی نتایج برای دادههای زیاد جهت کاهش بار سرور.
- بهکارگیری کش: ذخیرهی دادههای ثابت یا کمتغییر در کلاینت جهت کمتر شدن درخواستهای تکراری.
جمعبندی
APIها پایهی ارتباطی بیشتر سرویسهای نرمافزاری هستند و برای شناخت دقیقتر این مفهوم، مراجعه به مقالهی API چیست میتواند دید جامعتری ارایه دهد. در این مطلب دیدیم که انواع API از نظر سطح دسترسی، نوع استفاده و پروتکلهای ارتباطی چه تفاوتهایی دارند و هر کدام در چه شرایطی بهکار گرفته میشوند. هرچه آگاهی از این مدلها بیشتر باشد، طراحی سیستمهای مقیاسپذیر، امن و یکپارچه سادهتر خواهد بود.
اگر قصد دارید قابلیتهای پیشرفته را بدون توسعهی زیرساختهای پیچیده به برنامهی خود اضافه کنید، میتوانید از سرویسهای آماده مانند api هوش مصنوعی کمک بگیرید تا روند توسعه سریعتر و کارآمدتر پیش برود.
