API چیست؟
تقریباً هر روز بدون اینکه متوجه باشیم از API استفاده میکنیم. زمانی که وضعیت آبوهوا را در گوشی مشاهده میکنید، وارد حساب کاربری خود در یک وبسایت میشوید، هزینهای را بهصورت آنلاین پرداخت میکنید یا موقعیت مکانی را روی نقشه میبینید، در پشت صحنه احتمال زیادی وجود دارد که چندین API در حال تبادل اطلاعات باشند.
API که مخفف Application Programming Interface است، مجموعهای از قوانین و روشها برای ارتباط بین دو نرمافزار محسوب میشود.
به زبان ساده، API مانند یک واسطه عمل میکند؛ درخواستی را از یک برنامه دریافت میکند، آن را به سیستم مقصد میرساند و نتیجه را دوباره به برنامه درخواستکننده بازمیگرداند.
یک مثال ساده
فرض کنید در یک رستوران نشستهاید.
شما مستقیماً وارد آشپزخانه نمیشوید تا غذای خود را آماده کنید. سفارش خود را به گارسون میگویید، گارسون آن را به آشپز منتقل میکند و پس از آماده شدن غذا، آن را برای شما میآورد.
در این مثال:
- شما همان کاربر هستید.
- آشپز نقش سیستم اصلی را دارد.
- گارسون همان API است که درخواست را منتقل میکند و پاسخ را بازمیگرداند.
در دنیای نرمافزار نیز API دقیقاً چنین نقشی دارد و ارتباط بین بخشهای مختلف را ساده و استاندارد میکند.
چرا به API نیاز داریم؟
اگر هر نرمافزار مجبور بود مستقیماً به تمام سیستمهای دیگر متصل شود، توسعه و نگهداری پروژهها بسیار پیچیده میشد.
API باعث میشود هر سیستم فقط از روشهای مشخص و از پیش تعریفشده با سایر سیستمها ارتباط برقرار کند. این موضوع علاوه بر سادگی، امنیت و قابلیت توسعه نرمافزار را نیز افزایش میدهد.
به همین دلیل تقریباً تمام نرمافزارهای مدرن از API استفاده میکنند.
یک مثال واقعی؛ ورود به حساب کاربری
فرض کنید وارد یک وبسایت آموزشی میشوید و روی دکمه «ورود» کلیک میکنید.
پس از وارد کردن ایمیل و رمز عبور، مرورگر یک درخواست به API ارسال میکند.
API این درخواست را به Backend منتقل میکند، Backend اطلاعات را در دیتابیس بررسی میکند و در نهایت نتیجه را از طریق API به مرورگر بازمیگرداند.
اگر اطلاعات صحیح باشند، حساب کاربری شما باز میشود و در غیر این صورت پیام خطا نمایش داده میشود.
تمام این مراحل معمولاً در کمتر از چند ثانیه انجام میشوند.
API چگونه کار میکند؟
فرآیند کار API را میتوان در چند مرحله ساده خلاصه کرد.
- کاربر عملی را در وبسایت یا اپلیکیشن انجام میدهد.
- برنامه یک درخواست (Request) به API ارسال میکند.
- API درخواست را به Backend منتقل میکند.
- Backend عملیات موردنیاز را انجام میدهد.
- در صورت نیاز اطلاعات از دیتابیس خوانده یا در آن ذخیره میشوند.
- نتیجه به API بازمیگردد.
- API پاسخ (Response) را برای برنامه ارسال میکند.
تقریباً تمام ارتباطات بین Frontend و Backend در برنامههای مدرن با چنین فرآیندی انجام میشود.
یک مثال واقعی؛ نمایش محصولات فروشگاه
فرض کنید وارد صفحه یک فروشگاه اینترنتی میشوید.
در ابتدا صفحه ممکن است هیچ محصولی نمایش ندهد.
بلافاصله پس از باز شدن صفحه، Frontend از طریق API درخواست دریافت فهرست محصولات را ارسال میکند.
Backend اطلاعات محصولات را از دیتابیس میخواند و API آنها را بهصورت یک پاسخ استاندارد به Frontend ارسال میکند.
در نهایت محصولات روی صفحه برای کاربر نمایش داده میشوند.
API فقط در وبسایتها استفاده میشود؟
خیر. اگرچه API نقش بسیار مهمی در توسعه وب دارد، اما کاربرد آن بسیار گستردهتر است.
API در بسیاری از حوزهها استفاده میشود، از جمله:
- اپلیکیشنهای موبایل
- وبسایتها
- سامانههای بانکی
- پرداختهای آنلاین
- سرویسهای نقشه
- هوش مصنوعی
- اینترنت اشیا (IoT)
- بازیهای آنلاین
هر زمان که دو نرمافزار نیاز داشته باشند اطلاعاتی را با یکدیگر تبادل کنند، احتمال زیادی وجود دارد که این ارتباط از طریق API انجام شود.
ارتباط API با Backend چیست؟
در مقالات قبلی دیدیم که Backend مسئول پردازش درخواستها، مدیریت منطق برنامه و ارتباط با دیتابیس است.
API در واقع درگاهی استاندارد برای دسترسی به قابلیتهای Backend محسوب میشود.
Frontend یا سایر برنامهها معمولاً مستقیماً به دیتابیس یا بخشهای داخلی Backend دسترسی ندارند، بلکه درخواستهای خود را از طریق API ارسال میکنند.
این ساختار باعث افزایش امنیت، نظم و قابلیت توسعه نرمافزار میشود.
در بخش بعدی مقاله با انواع API، تفاوت Web API و REST API، مفهوم Endpoint، متدهای HTTP و نحوه تبادل اطلاعات بین نرمافزارها آشنا خواهیم شد.
انواع API
همه APIها برای یک هدف طراحی نشدهاند. برخی فقط در داخل یک شرکت استفاده میشوند، بعضی در اختیار توسعهدهندگان دیگر قرار میگیرند و برخی نیز امکان ارتباط بین سرویسهای مختلف در اینترنت را فراهم میکنند.
بهطور کلی، APIها را میتوان از نظر نحوه دسترسی به چند دسته تقسیم کرد:
- Private API
- Public API
- Partner API
- Internal API
اما در توسعه وب، زمانی که از API صحبت میشود، معمولاً منظور همان Web API است که از طریق اینترنت بین نرمافزارها ارتباط برقرار میکند.
Web API چیست؟
Web API نوعی API است که از طریق پروتکل HTTP کار میکند و به نرمافزارهای مختلف اجازه میدهد از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.
برای مثال، زمانی که یک اپلیکیشن موبایل اطلاعات کاربران را از سرور دریافت میکند، معمولاً این ارتباط از طریق یک Web API انجام میشود.
امروزه تقریباً تمام وبسایتها و اپلیکیشنهای مدرن از Web API استفاده میکنند.
REST API چیست؟
یکی از رایجترین روشهای طراحی Web API، استفاده از معماری REST (Representational State Transfer) است.
REST مجموعهای از اصول و قواعد برای طراحی APIهای استاندارد است تا ارتباط بین نرمافزارها سادهتر، قابل پیشبینیتر و مقیاسپذیرتر باشد.
به همین دلیل، بیشتر APIهایی که امروزه در پروژههای Backend توسعه داده میشوند، از اصول REST پیروی میکنند و به آنها REST API گفته میشود.
یک مثال واقعی از REST API
فرض کنید در حال توسعه یک فروشگاه اینترنتی هستید.
Frontend برای دریافت اطلاعات محصولات، درخواستی به آدرسی مانند زیر ارسال میکند:
/api/products/
Backend اطلاعات محصولات را از دیتابیس دریافت میکند و نتیجه را به Frontend بازمیگرداند.
اگر کاربر محصول جدیدی ثبت کند، درخواست دیگری به همان API ارسال میشود، اما این بار هدف ایجاد یک محصول جدید است.
به این ترتیب، تمام عملیات مربوط به محصولات از طریق مجموعهای از APIهای مشخص انجام میشود.
Endpoint چیست؟
هر API معمولاً چندین آدرس مختلف دارد که هر کدام وظیفه مشخصی را انجام میدهند. به هر یک از این آدرسها Endpoint گفته میشود.
برای مثال، یک فروشگاه اینترنتی ممکن است Endpointهای زیر را داشته باشد:
- /api/products/ برای دریافت محصولات
- /api/orders/ برای مدیریت سفارشها
- /api/users/ برای اطلاعات کاربران
- /api/login/ برای ورود کاربران
هر Endpoint مسئول انجام یک وظیفه مشخص است و برنامهها از طریق همین آدرسها با Backend ارتباط برقرار میکنند.
HTTP Request و HTTP Response چیست؟
ارتباط بین Frontend و API بر پایه دو مفهوم اصلی انجام میشود:
- Request یا درخواست
- Response یا پاسخ
ابتدا برنامه درخواست خود را ارسال میکند و سپس API نتیجه را بهصورت یک پاسخ بازمیگرداند.
برای مثال، زمانی که روی دکمه «مشاهده محصولات» کلیک میکنید، مرورگر یک Request ارسال میکند و پس از پردازش، API یک Response شامل اطلاعات محصولات برمیگرداند.
متدهای HTTP
در APIهای مبتنی بر REST، نوع عملیات از طریق متدهای HTTP مشخص میشود.
رایجترین متدها عبارتاند از:
- GET برای دریافت اطلاعات
- POST برای ایجاد اطلاعات جدید
- PUT برای ویرایش کامل اطلاعات
- PATCH برای ویرایش بخشی از اطلاعات
- DELETE برای حذف اطلاعات
برای مثال، زمانی که فهرست محصولات را مشاهده میکنید، معمولاً از متد GET استفاده میشود. اما زمانی که سفارش جدیدی ثبت میکنید، Backend معمولاً یک درخواست POST دریافت میکند.
API اطلاعات را در چه فرمتی ارسال میکند؟
اگر دو نرمافزار قرار است با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، باید زبان مشترکی برای تبادل اطلاعات داشته باشند.
امروزه رایجترین قالب تبادل اطلاعات در APIها، JSON (JavaScript Object Notation) است.
JSON ساختاری ساده، سبک و قابل فهم برای انسان و ماشین دارد و تقریباً تمام زبانهای برنامهنویسی از آن پشتیبانی میکنند.
در مقالهای جداگانه بهصورت کامل با JSON و کاربردهای آن آشنا خواهیم شد.
یک مثال واقعی؛ پرداخت اینترنتی
فرض کنید در یک فروشگاه اینترنتی روی دکمه «پرداخت» کلیک میکنید.
در این لحظه معمولاً چند API مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند.
- Frontend اطلاعات سفارش را ارسال میکند.
- Backend سفارش را بررسی میکند.
- Backend از طریق API درگاه پرداخت، درخواست ایجاد تراکنش ارسال میکند.
- درگاه پرداخت نتیجه را بازمیگرداند.
- Backend وضعیت سفارش را در دیتابیس ذخیره میکند.
- نتیجه نهایی برای کاربر نمایش داده میشود.
تمام این ارتباطات معمولاً در چند ثانیه و از طریق API انجام میشوند.
API و ORM چه تفاوتی دارند؟
گاهی افراد تازهکار تصور میکنند API مستقیماً با دیتابیس ارتباط دارد، اما این تصور دقیق نیست.
API وظیفه دریافت درخواستها و ارسال پاسخها را بر عهده دارد، در حالی که Backend منطق برنامه را اجرا میکند و در صورت نیاز از ابزارهایی مانند ORM برای ارتباط با دیتابیس استفاده میکند.
بنابراین، مسیر معمول پردازش یک درخواست به این شکل است:
Frontend → API → Backend → ORM → Database
و سپس پاسخ از همین مسیر، بهصورت معکوس، به کاربر بازمیگردد.
در بخش پایانی مقاله، مزایا و محدودیتهای API، کاربرد آن در شرکتهای بزرگ، مسیر یادگیری و مهمترین سؤالات متداول درباره API را بررسی خواهیم کرد.
مزایای استفاده از API
امروزه تقریباً هیچ نرمافزار بزرگی بدون API توسعه پیدا نمیکند. APIها باعث میشوند بخشهای مختلف یک سیستم بتوانند بهصورت استاندارد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و توسعه نرمافزار سادهتر، سریعتر و قابل نگهداریتر شود.
مهمترین مزایای API عبارتاند از:
- ایجاد ارتباط استاندارد بین نرمافزارها
- کاهش وابستگی بین Frontend و Backend
- امکان استفاده همزمان چند برنامه از یک Backend
- توسعه و نگهداری آسانتر پروژه
- افزایش امنیت با محدود کردن دسترسی مستقیم به دادهها
- امکان اتصال به سرویسهای شخص ثالث مانند درگاه پرداخت و سرویس پیامک
- قابلیت توسعه و مقیاسپذیری بهتر سیستم
آیا API محدودیتی هم دارد؟
API نیز مانند هر فناوری دیگری محدودیتهایی دارد و برای طراحی صحیح آن باید به نکات مختلفی توجه کرد.
اگر یک API بهدرستی طراحی نشود، ممکن است امنیت سیستم کاهش پیدا کند، سرعت پاسخدهی مناسب نباشد یا توسعه نسخههای جدید آن دشوار شود.
همچنین بسیاری از APIهای عمومی دارای محدودیت تعداد درخواست (Rate Limit) هستند تا از سوءاستفاده یا فشار بیش از حد به سرور جلوگیری شود.
به همین دلیل، طراحی یک API مناسب یکی از مهمترین بخشهای توسعه Backend محسوب میشود.
یک مثال واقعی؛ ورود با حساب گوگل
فرض کنید وارد یک وبسایت میشوید و روی گزینه «ورود با Google» کلیک میکنید.
در این لحظه معمولاً مراحل زیر انجام میشود:
- کاربر گزینه ورود با Google را انتخاب میکند.
- وبسایت از طریق API به سرویس احراز هویت گوگل متصل میشود.
- کاربر هویت خود را در گوگل تأیید میکند.
- گوگل نتیجه را از طریق API به وبسایت بازمیگرداند.
- در صورت موفقیت، حساب کاربری ایجاد یا کاربر وارد سیستم میشود.
در این فرآیند، وبسایت هرگز رمز عبور حساب گوگل کاربر را دریافت یا ذخیره نمیکند و تنها از نتیجهای که API گوگل بازمیگرداند استفاده میکند.
API در شرکتهای بزرگ چگونه استفاده میشود؟
در بسیاری از شرکتهای بزرگ، نرمافزار از چندین سرویس مستقل تشکیل شده است. هر سرویس وظیفه مشخصی دارد و از طریق API با سایر بخشها ارتباط برقرار میکند.
برای مثال، یک فروشگاه اینترنتی بزرگ ممکن است سرویسهای جداگانهای برای مدیریت کاربران، محصولات، سفارشها، پرداخت، ارسال پیامک و اعلانها داشته باشد.
هر یک از این سرویسها از طریق API با سایر بخشها ارتباط برقرار میکنند. این معماری باعث میشود هر سرویس بتواند مستقل از سایر بخشها توسعه پیدا کند یا بهروزرسانی شود.
به همین دلیل، API یکی از اجزای اصلی معماریهای مدرن مانند Microservices محسوب میشود.
برای یادگیری API از کجا شروع کنیم؟
برای درک بهتر API، بهتر است ابتدا با مفاهیم پایه توسعه وب آشنا باشید. سپس میتوانید بهتدریج نحوه طراحی و پیادهسازی API را یاد بگیرید.
یک مسیر مناسب برای یادگیری میتواند به شکل زیر باشد:
- آشنایی با HTTP و نحوه ارسال درخواستها
- یادگیری JSON
- درک مفاهیم Backend
- آشنایی با دیتابیس و SQL
- یادگیری یک فریمورک Backend مانند Django
- ساخت اولین API
- پیادهسازی عملیات CRUD (ایجاد، خواندن، ویرایش و حذف اطلاعات)
- آشنایی با احراز هویت، مجوزهای دسترسی و امنیت API
در بسیاری از پروژههای Django، توسعهدهندگان برای ساخت API از فریمورک Django REST Framework (DRF) استفاده میکنند که امکانات متنوعی برای توسعه APIهای حرفهای در اختیار آنها قرار میدهد.
آیا یادگیری API ضروری است؟
اگر قصد دارید در حوزه توسعه Backend، توسعه اپلیکیشنهای موبایل، توسعه وب یا حتی هوش مصنوعی فعالیت کنید، آشنایی با API تقریباً ضروری است.
بیشتر نرمافزارهای امروزی برای تبادل اطلاعات با سایر سرویسها از API استفاده میکنند و بسیاری از موقعیتهای شغلی توسعه Backend نیز تسلط بر مفاهیم API را یکی از مهارتهای پایهای میدانند.
حتی اگر فقط روی Frontend کار میکنید، برای ارتباط با Backend باید نحوه استفاده از APIها را بدانید.
جمعبندی
API یا رابط برنامهنویسی کاربردی، روشی استاندارد برای ارتباط بین نرمافزارها است. این فناوری به برنامهها اجازه میدهد بدون دسترسی مستقیم به بخشهای داخلی یکدیگر، اطلاعات را بهصورت امن و سازمانیافته تبادل کنند.
امروزه تقریباً تمام وبسایتها، اپلیکیشنهای موبایل، سامانههای بانکی، شبکههای اجتماعی و سرویسهای ابری از API استفاده میکنند. مفاهیمی مانند Request، Response، Endpoint، HTTP و JSON نیز بخش جداییناپذیر این ارتباط هستند.
اگر قصد دارید به یک توسعهدهنده Backend حرفهای تبدیل شوید، یادگیری API یکی از مهمترین مهارتهایی است که باید در مسیر آموزشی خود قرار دهید.
سؤالات متداول
API چیست؟
API یا Application Programming Interface مجموعهای از قوانین و روشها برای ارتباط استاندارد بین دو نرمافزار است که امکان ارسال درخواست و دریافت پاسخ را فراهم میکند.
تفاوت API و Backend چیست؟
Backend منطق برنامه، پردازش دادهها و ارتباط با دیتابیس را مدیریت میکند، در حالی که API درگاهی استاندارد برای دسترسی به قابلیتهای Backend و تبادل اطلاعات با سایر نرمافزارها است.
تفاوت REST API و API چیست؟
API یک مفهوم کلی برای ارتباط بین نرمافزارها است، اما REST API نوعی API است که بر اساس اصول معماری REST طراحی شده و امروزه یکی از رایجترین روشهای ساخت Web API محسوب میشود.
آیا برای استفاده از API باید Backend بلد باشیم؟
اگر فقط قصد استفاده از API را دارید، لزوماً نیازی به تسلط کامل بر Backend ندارید. اما برای طراحی و توسعه APIهای حرفهای، آشنایی با Backend، HTTP، دیتابیس و امنیت بسیار مهم است.
مطالعه بیشتر
قدم بعدی چیست؟
در این مقاله با مفهوم API و نقش آن در ارتباط بین نرمافزارها آشنا شدید. اما تقریباً تمام APIهای وب بر پایه پروتکلی به نام HTTP کار میکنند. در مقاله بعدی بررسی میکنیم HTTP چیست، درخواست (Request) و پاسخ (Response) چگونه کار میکنند و مرورگرها چگونه با سرورها ارتباط برقرار میکنند.
نظرات
هنوز نظری ثبت نشده؛ اولین نفر باشید.
ثبت نظر
در حال پاسخ به