api چیست؟ و کاربرد آن در برنامه نویسی چیست؟

اگر به تازگی فعالیت خود را در زمینه برنامه نویسی آغاز کرده‌اید یا اولین بار است در حوزه توسعه نرم افزاری فعالیت می‌کنید به احتمال زیاد با API آشنایی ندارید. اگر می‌خواهید بدانید API چیست؟ و سوالات زیادی در این زمینه دارید و به دنبال پاسخ جامع و کاملی برای آنها هستید، با ما همراه باشید.

API چیست؟

API مخفف عبارت Application Programming Interface به معنای رابط برنامه نویسی اپلیکیشن است. بهتر است قبل از تعریف API ابتدا یادآوری کوتاهی از UI یا همان User Interface به معنای رابط کاربری داشته باشیم. رابط کاربری منظور همان رابطی است که انسان از طریق آن با نرم افزار ارتباط برقرار می‌کند.

همانطور که محیط گرافیکی که نرم افزار را برای کاربران جذاب و ساده می‌کند. API نیز دقیقا همین مفهوم را با کمی تغییر شامل می‌شود. اگر به جای کاربر یک نرم افزار دیگر را قرار دهیم API واسط بین این دو نرم‌افزار است اما دیگر گرافیک زیبا و جذاب اهمیتی ندارد و دو نرم افزار از طریق کد با هم ارتباط برقرار می‌کنند.

اجازه دهید با یک مثال موضوع را روشن‌تر کنیم. فرض کنید در یک رستوران نشسته‌اید و منو روی میز قرار دارد. آشپزخانه در این جا بخشی از سیستم است که غذای شما را آماده می‌کند و شما نیز بخشی از سیستم هستید. چیزی که در این لحظه وجودش احساس می‌شود یک پیوند بین شما به عنوان بخشی از یک سیستم با آشپزخانه است که خود نیز قسمتی از یک سیستم است. در این لحظه پیش‌خدمت می‌رسد و سفارش شما را ثبت می‌کند و به آشپزخانه می‌رساند. در واقع پیش‌خدمت یک پیام رسان است و می‌توان گفت همان مفهوم API است. API ها آنقدر ارزشمند شده‌اند که بخش عمده ای از درآمد بسیاری از مشاغل را شامل می‌شوند. شرکت‌های بزرگی مانند Google ، eBay ، Salesforce.com ، Amazon و Expedia تنها تعدادی از شرکت هایی هستند که از API های خود درآمد کسب می کنند.

انواع API

با در نظرگرفتن این موضوع که API یک رابط برای برقراری ارتباط بین دو سیستم است انواع مختلفی برای آن در نظر گرفته می‌شود. انواع API به شرح زیر است:

ای پی آی سخت افزاری

اکثر ما تجربه API سخت افزاری را داشته‌ایم اما به آن دقت نکرده‌ایم. زمانی که شما یک برنامه سنگین را اجرا می‌کنید. فن سیستم تندتر می‌چرخد، علت این است که سی پی یو در این لحظه نیاز به خنک شدن دارد و تحت فشار است. این عملیات و هماهنگی از طریق ارتباط بین API سخت افزاری صورت می‌گیرد.

ای‌ پی‌ آی سیستم‌ عاملی

یک API در سیستم عامل لیستی از عملیات و کارهایی است که توسعه‌دهندگان نرم افزار می‌توانند از آن استفاده کنند. به طور مثال قصد استفاده از دوربین آیفون را دارید، دیگر نیازی نیست که برنامه بنویسید و فقط کافی است از API مربوط به دوربین استفاده کنید. تمام سیستم عامل‌ها دارای API های مختلفی هستند که کار برنامه نویسان را آسان‌تر کرده است.

ای‌ پی‌ آی زبان‌های برنامه‌نویسی

زبان برنامه نویسی جاوا را در نظر بگیرید که یک هسته اصلی دارد و در کنار آن صدها کلاس توسط توسعه دهندگان عرضه شده است که به عنوان JAVA API شناخته می‌شوند.

کیت‌های توسعه نرم‌افزار

Software Development Kit که با نام مخفف SDK شناخته می‌شوند، توسط کمپانی‌های مختلفی مانند گوگل، فیسبوک و... عرضه می‌شوند. کیت توسعه نرم افزار (S‌K) مجموعه ای از ابزارهای توسعه نرم افزار در یک بسته قابل نصب است.SDK ها با در اختیار داشتن یک کامپایلر، اشکال زدایی و یک چارچوب نرم افزاری، ایجاد برنامه های کاربردی را تسهیل می‌کنند. اکثر توسعه دهندگان نرم افزارهای کاربردی از کیت های توسعه نرم افزار خاصی استفاده می کنند.

ای‌ پی‌ آی تحت وب (وب سرویس)

در تعریف این نوع قصد داریم به سوال web API چیست؟ پاسخ دهیم که یکی از سوالات رایج بسیاری از افراد است. همانطور که از نامش پیداست یک API روی وب است که با استفاده از پروتکل HTTP می‌توان به آن دسترسی پیدا کرد. ما می توانیم API وب را با استفاده از فناوری‌های مختلف مانند جاوا، .NET و غیره بسازیم. به عنوان مثال، REST API های توییتر دسترسی برنامه‌ای به خواندن و نوشتن داده ها را فراهم می‌کنند که با استفاده از آنها می‌توانیم قابلیت‌های توییتر را در برنامه خود ادغام کنیم. در طراحی سایت فروشگاهی از API های تحت وب استفاده می‌شود.

انواع API از نظر دسترسی

Open APIs یا API عمومی

اغلب به این نوع API عمومی گفته می‌شود. یک رابط برنامه نویسی کاربردی که در دسترس عموم است و دسترسی برنامه نویسان به یک نرم افزار اختصاصی یا سرویس وب را فراهم می‌کند.

Partner APIs

این نوع از API معمولا توسط افراد مشخصی استفاده می‌شود و در دسترس همگان نیست. یک رابطه تعریف شده و قوانینی نیز وجود دارد. معمولا در اختیار کسب‌ وکارهای به اصطلاح B2B و B2C قرار می‌گیرد.

Internal APIs یا API داخلی

این نوع از API ها فقط برای استفاده در یک حوزه مشخص ساخته می‌شوند. یک API داخلی رابطی است که دسترسی به اطلاعات پشتیبان شرکت و عملکرد برنامه را برای استفاده توسعه دهندگان سازمان امکان پذیر می کند. آنها می‌توانند زمان ایجاد برنامه‌های کاربردی و همچنین منابع مورد نیاز برای ادغام داخلی سیستم‌های IT را تا حد زیادی کاهش دهند. شرکت‌های طراحی سایت در تهران با طراحی API های داخلی مخصوص خود سرعت طراحی سایت را به میزان قابل توجهی افزایش داده‌اند.

انواع WEB API

حال که انواع API را از لحاظ دسترسی نیز بررسی کردیم و به این سوال که OPEN API چیست؟ پاسخ دادیم بهتر است انواع وب سرویس یا همان WEB IP را بررسی نماییم. به طور کلی وب سرویس ها به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند که مهم‌ترین آن‌ها در حال حاضر REST است.

• PRC
• SOAP
• REST
• GraphQL

PRC چیست؟

PRC مخفف عبارت مخفف واژگان Programmable Remote Client است. این وب سرویس در دو نوع XML-RPC و JSON-RPC عرضه شده است. XML-RPC یک پروتکل است که از یک قالب خاص XML برای انتقال داده

استفاده می‌کند. مانند قطعه کد زیر:

JSON-RPC مشابه XML-RPC است اما به جای استفاده از قالب XML برای انتقال داده، از JSON استفاده می کند. مانند قطعه کد زیر:

SOAP API چیست؟

مخفف عبارت Simple Object Access Protocol است. پروتکلی که متد ارتباطی، نحوه ارسال درخواست، دریافت پاسخ و همچنین فرمت پاسخ‌ها را تعیین می‌کند. از XML به عنوان یک فرمت برای انتقال داده ها استفاده می کند. وظیفه اصلی آن تعریف ساختار پیام‌ها و روش‌های ارتباطی است. همچنین از WSDL یا Web Services Definition Language برای انتشار تعریفی از رابط خود استفاده می‌کند.

REST API چیست؟

مخفف عبارت Representational State Transfer است. REST مانند سایر سرویس‌های وب یک پروتکل نیست ، بلکه مجموعه ای از اصول معماری است. سرویس REST باید ویژگی‌های خاصی از جمله رابط ساده داشته باشد. نسبت به بقیه کاربرد آسان‌تری دارد و به همین دلیل امروزه فراگیر شده است.

GraphQL چیست؟

یک استاندارد اپن سورس است که توسط فیسبوک برای طراحی و توسعه API عرضه شده است. GraphQL یک زبان پرس و جو در سمت سرور برای رابط‌های برنامه نویسی است. توصیف کامل و قابل فهمی از داده‌های API به شما ارائه می دهد، به مشتریان این قدرت را می‌دهد که دقیقاً آنچه را که نیاز دارند، انجام دهند و تکامل API ها را در طول زمان آسان‌تر و ابزارهای توسعه دهنده را قوی‌تر می‌کند.

موارد استفاده از API

دیتابیس API اجازه می‌دهد تا توسعه‌دهندگان  به انواع دیتابیس مانند EAN/GTIN، Food and Recipe APIs، Geonames APIs و غیره دسترسی پیدا کنند.

سیستم‌عامل API روش استفاده از منابع برای سیستم‌عامل‌ها را تعیین می‌کند. این می‌تواند  Windows API، Linux API، App Store Connect API و غیره باشد.

از API های ریموت برای دسترسی به دیتا استور اپلیکیشن شما استفاده می‌شود. این دسترسی از طریق یک برنامه در حال اجرا روی لوکال ماشین و یا پوسته‌ی ریموت API است. یک از نمونه‌ها رابط اتصال دیتابیس جاوا است.

We API در داخل وب با کمک پروتکل HTTP استفاده می‌شود و می‌تواند فانکشن های پیچیده را ساده کند و قابلیت مرورگر را گسترش دهد. این می‌تواند API Google Maps، Twitter REST API و YouTube API باشد.

مشخصات یا پروتکل‌های API چیست؟

مشخصات API (پروتکل)، قوانین مربوط به API CALL را تعریف می‌کند و تبادل اطلاعات بین سیستم‌های مختلف نوشته‌شده در زبان‌های مختلف برنامه‌نویسی را برای اطمینان از تبادل اطلاعات بی‌عیب و نقص بین آنها استاندارد می‌کند.                            نمونه‌هایی از پروتکل‌های API عبارتند از تماس از راه دور (RPC)، پروتکل دسترسی به آبجکت خدمات (SOAP)، انتقال حالت نمایندگی(REST) و GraphQL و gRPC .

چگونه از API استفاده کنیم؟

برای شروع استفاده از API، باید یک کلید API بگیرید و endpoint آن را تست کنید و در اپلیکیشن یا نرم افزار خود استفاده کنید.

API call چیست؟

API call یک درخواست دیتا است که از اپلیکیشن مشتری به سروری که از API استفاده می‌کند، ارسال می‌شود.

مزایای API

رابط برنامه‌نویسی اپلیکیشن، مدیریت ابزارهای فعلی را ساده می‌کند یا ابزارهای جدید را ایجاد می‌کند. موارد زیر برخی از مزایای حیاتی API ها هستند:

همکاری پیشرفته: API ها یکپارچه‌سازی را تسهیل می‌کنند و اجازه می‌دهد سیستم عامل‌ها و پلت فرم‌های قطع شده در زمان واقعی متصل شوند. شرکت‌ها می‌توانند از این اتصال برای اتوماتیک کردن گردش کار و افزایش همکاری در محل کار، استفاده کنند. بدون API ها، بسیاری از کسب‌وکارها از بین می‌روند و از سیلوهای اطلاعات که بهره‌وری و عملکرد را به خطر می‌اندازند، رنج می‌برند.

امنیت پیشرفته: API ها یک لایه اضافی از حفاظت بین دیتاهای کسب و کار و سرور ارائه می‌دهند. امنیت API با استفاده از توکن، امضا، و رمزگذاری امنیت لایه حمل‌ونقل (TLS) تقویت می‌شود، که دروازه‌های API را برای کنترل و تایید اعتبار ترافیک و تصویب مدیریت API خوب ایجاد می‌کند.

افزایش سرعت بازار: API ها، کسب‌وکار را با پروتکل‌های سازگار برای چگونگی شرکت اپلیکیشن ها، تقویت می‌کند. با اجازه دادن به آنها برای تست ویژگی‌ها و عملکرد، گردش کار بهبود می‌یابد.                                                                                    علاوه بر این، API ها ابزار استاندارد انتقال دیتاها و قابلیت‌های موجود در سازمان را فراهم می‌کند و شفافیت را افزایش می‌دهد.

REST API چیست؟

REST با کمبودهای SOAP مقابله می‌کند و یک رفتار کاربر پسند در دسترسی به خدمات آنلاین، ارائه می‌دهد. REST یک فرم از الگوی معماری است که اغلب در ساخت برنامه‌های وب محور مدرن استفاده می‌شود.                                                        یک REST API  بسته به اینکه چگونه توسعه‌یافته، آنچه به آن اضافه‌شده و هدفی که برای آن طراحی شده است، می‌تواند پیچیده یا ساده باشد. زمانی که منابع محدود است آنها مناسب هستند، امنیت دقیق ضروری نیست، سازگاری مشتری مرورگر بسیار مهم است و یکپارچگی دیتاها و مقیاس‌پذیری مورد نیاز است.

ویژگی‌های REST

به لطف پروتکل‌های HTTP، رست بسیار ساده است.

از یک رابط استاندارد استفاده می‌کند که تعاملات را در سراسر اپلیکیشن ها ساده‌تر می‌کند.

REST به‌جای XML، از JSON به‌عنوان فرمت دیتاها استفاده می‌کند، که عملکرد و مقیاس‌پذیری بهتری ارائه می‌دهد.