API چیست؟ معرفی ویدئویی انواع API و پروتکل های آن

API چیست؟ API یا واسط برنامه نویسی کاربردی یکی از مفاهیم کلیدی و حیاتی در دنیای فناوری اطلاعات است که در توسعه نرم‌افزارها و ارتباطات بین سیستم‌ها نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. این مفهوم به عنوان یک راه ارتباطی بین نرم‌افزارها، امکان تبادل اطلاعات، اجرای عملیات و به اشتراک گذاری قابلیت‌ها را برای برنامه‌نویسان فراهم می‌کند. در واقع، API نقش یک پل ارتباطی بین مجموعه‌های نرم‌افزاری مختلف را داراست و به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا از طریق این رابط، به منابع و قابلیت‌های سیستم دسترسی پیدا کنند و از آن‌ها استفاده کنند.

در این مقاله از سری مقالات آموزش اندروید به بررسی مفهوم API و نحوه استفاده از آن خواهیم پرداخت. همچنین انواع APIها و مزایا و معایب استفاده از آنها را بیان خواهیم کرد.

دوره پیشنهادی

مفهوم API چیست؟

API مخفف عبارت Application Programming Interface به معنای رابط برنامه‌نویسی اپلیکیشن است. به طور ساده، API مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها، پروتکل‌ها، و ابزارهایی است که برنامه‌نویسان می‌توانند از طریق آن به سرویس‌ها، کتابخانه‌ها، و سایر برنامه‌ها دسترسی داشته باشند. این رابط‌ها امکان ارسال و دریافت اطلاعات، اجرای عملیات مختلف، و تبادل اطلاعات بین سامانه‌ها را فراهم می‌کنند.

API ها در زمینه‌های مختلفی از جمله وبسایت‌ها، اپلیکیشن‌ها، سیستم‌های عامل، و دیگر سامانه‌های نرم‌افزاری استفاده می‌شوند. برای مثال، وبسایت‌هایی که از پرداخت آنلاین استفاده می‌کنند، از API های درگاه پرداخت برای انجام تراکنش‌های مالی استفاده می‌کنند. اپلیکیشن‌های موبایل نیز برای دسترسی به اطلاعات خارجی مانند اطلاعات آب و هوا یا موقعیت مکانی از API ها استفاده می‌کنند.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های API ها، قابلیت انعطاف‌پذیری و توسعه‌پذیری آنهاست. بدین معنی که سازندگان نرم‌افزار می‌توانند API های خود را منتشر کرده و به توسعه‌دهندگان دیگر اجازه دهند از آنها استفاده کنند، به عنوان مثال، شرکت‌های ارائه‌دهنده سرویس‌های ابری مانند Google و Amazon از API ها برای ارائه خدمات خود به توسعه‌دهندگان و شرکت‌های دیگر استفاده می‌کنند.

مفاهیم کلیدی در استفاده از API

• دسترسی (Access): دسترسی به یک API به‌وسیله احراز هویت انجام می‌شود. این احراز هویت می‌تواند به‌صورت کلید API (API key)، توکن (Token)، یا سایر روش‌های امنیتی انجام شود.
• درخواست (Request): درخواست‌ها به صورت HTTP دریافت می‌شوند و معمولاً شامل متدهایی مانند GET، POST، PUT و DELETE می‌شوند. این درخواست‌ها می‌توانند اطلاعات مورد نیاز را از سرور دریافت یا ارسال کنند.
• پاسخ (Response): پس از دریافت درخواست، سرور پاسخی به برنامه‌نویس ارسال می‌کند که شامل داده‌های مورد نیاز، کدهای وضعیت، و اطلاعات اضافی می‌شود.
• مستندات (Documentation): مستندات API حاوی اطلاعات مربوط به روش‌های استفاده از API، پارامترها، و مثال‌های استفاده هستند. برنامه‌نویسان برای استفاده بهینه از API باید به مستندات API مراجعه کنند.

اصول طراحی API

• سادگی: API باید ساده و قابل فهم برای استفاده کنندگان باشد تا استفاده از آن راحت و آسان باشد.
• استاندارد: استفاده از استانداردهای معتبر برای نام‌گذاری منابع و پارامترها از اهمیت بالایی برخوردار است تا انعطاف‌پذیری و توسعه آسان API را تضمین کند.
• پایداری: تغییرات در API باید به حداقل رسانده شوند و نسخه‌های قدیمی از API حتی پس از اضافه شدن ویژگی‌های جدید به آن، همچنان پشتیبانی شود.

چگونگی استفاده از API

1. دریافت دسترسی: برای استفاده از یک API، برنامه‌نویسان باید دسترسی به مستندات API و احراز هویت برای درخواست‌ها را دریافت کنند. این اطلاعات شامل راهنمایی‌های استفاده از API و کلیدهای احراز هویت  (API keys) است.
2. ارسال درخواست‌ها: پس از دریافت دسترسی، برنامه‌نویسان می‌توانند درخواست‌های مورد نیاز خود را به API ارسال کنند. این درخواست‌ها ممکن است شامل درخواست اطلاعات، ارسال داده، یا انجام عملیات خاصی باشد.
3. دریافت پاسخ: پس از ارسال درخواست، API پاسخ مربوطه را به برنامه‌نویسان ارسال می‌کند. این پاسخ ممکن است شامل داده‌های مورد نیاز، کدهای وضعیت (status codes) و اطلاعات اضافی دیگر باشد.
4. پردازش پاسخ: برنامه‌نویسان می‌توانند پاسخ را پردازش کرده و اطلاعات مورد نیاز خود را استخراج کنند. این مرحله شامل تفسیر داده‌ها، انجام عملیات محاسباتی، و نمایش اطلاعات به کاربران است.

انواع پروتکل های API‌

پروتکل‌های API مجموعه‌ای از قوانین و مشخصات است که نحوه تبادل استاندارد اطلاعات بین سیستم‌ها را تسهیل می‌کنند. در ادامه به برخی از پروتکل‌های API رایج اشاره می‌کنیم.

RESTful API

معماری REST (Representational State Transfer) یکی از رایج‌ترین نوع API‌ها است که برای ارتباط بین سیستم‌های توزیع‌شده در وب استفاده می‌شود. در REST، منابع با استفاده از URLها شناسایی می‌شوند و عملیات Create، Read، Update و Delete بر روی این منابع با استفاده از متد‌های HTTP (مانند GET، POST، PUT و DELETE) انجام می‌شود و اطلاعات را به صورت متنی یا JSON ارسال می‌کنند.

SOAP API

 SOAP (Simple Object Access Protocol) یک استاندارد قدیمی‌تر برای ارتباط بین برنامه‌ها بر اساس XML است. این API‌ها از پروتکل‌هایی مانند HTTP، SMTP و TCP برای ارسال پیام‌های XML استفاده می‌کنند و به عنوان یک روش قدرتمند برای ارتباط با سرویس‌های وب استفاده می‌شوند.

GraphQL API

یک مدل جدید برای تعامل با سرورها است که توسط Facebook ابداع شده است. در این روش، برنامه‌نویسان می‌توانند یک سوال مشخص را به سرور ارسال کنند و فقط داده‌های مورد نیاز خود را دریافت کنند، که این امر باعث بهبود کارایی و کاربردی بودن API می‌شود. این پروتکل قابلیت‌هایی مانند پارامترهای اختیاری، درخواست‌های موازی و تعیین فرمت داده خروجی را فراهم می‌کند.

انواع APIها بر اساس کاربرد

APIها را بر اساس نوع سیستم هایی که برای آنها طراحی شده اند و همچنین کاربردشان می توان به دسته های مختلفی تقسیم کرد. در ادامه به بررسی انواع APIها بر اساس کاربرد آنها میپردازیم.

API وب

 این نوع API برای ارتباطات بین سامانه‌های مختلف از طریق وب استفاده می‌شود. این ارتباطات می‌تواند بر اساس استانداردهای مختلفی مانند SOAP یا REST انجام شود. API وب به سرویس‌هایی مانند  SOAP و REST تقسیم می‌شوند و امکان ارسال و دریافت داده‌ها را برای برنامه‌های کاربردی و سرویس‌های وب فراهم می‌کنند.

API سیستم عامل

 این نوع API برای تعامل بین نرم‌افزار و سیستم عامل مورد استفاده قرار می‌گیرد. به عنوان مثال، API های سیستم عامل می‌توانند به برنامه‌ها اجازه دهند با استفاده از منابع سخت‌افزاری مانند پرینترها، دوربین‌ها، و فایل‌های سیستم عامل تعامل کنند.

API پایگاه داده

API‌های پایگاه داده برای ارتباط با پایگاه‌های داده مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها امکان ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف داده‌ها را در پایگاه‌های داده فراهم می‌کنند. API‌هایی مانند JDBC (Java Database Connectivity) و ODBC (Open Database Connectivity) برای ارتباط با پایگاه‌های داده استفاده می‌شوند.

API موبایل

API موبایل به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی موبایل را با سرویس‌های ویژه موبایل مرتبط کنند. این API‌ها شامل مجموعه‌ای از دستورات و رابط‌ها هستند که به برنامه‌نویسان امکان ارسال درخواست‌ها و دریافت پاسخ‌ها از سرویس‌های موبایل مانند نقشه‌ها، پرداخت‌های موبایل، دسترسی به دوربین و غیره را می‌دهند. برای مثال، در iOS، API موبایل شامل UIKit و Core Location است و در اندروید، API موبایل شامل Android SDK است.

API برنامه‌نویسی کاربردی

این نوع API برای توسعه نرم‌افزارها و اپلیکیشن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. API های گرافیکی، API های دسترسی به پایگاه داده، و API های مربوط به ابزارهای توسعه نرم‌افزار (مانند API های فریمورک ها و کتابخانه های موجود) نمونه‌هایی از API های برنامه‌نویسی کاربردی هستند.

مزایا و معایب استفاده از API چیست؟

استفاده از APIها با مزایا و معایبی همراه است که در ادامه به بررسی آنها می‌پردازیم.

مزایای استفاده از API

• توسعه سریعتر برنامه: با استفاده از API، برنامه‌نویسان می‌توانند از قابلیت‌ها و منابع موجود در سرویس‌های دیگر استفاده کنند، که به توسعه سریعتر و کارآمدتر برنامه کمک می‌کند.
• استفاده مجدد کد: API‌ها امکان استفاده مجدد کدها و منابع را فراهم می‌کنند، که به کاهش زمان و هزینه‌های توسعه کمک می‌کند.
• تعمیر و نگهداری آسان: با استفاده از API، امکان تغییرات در سرویس‌ها بدون تغییر در برنامه‌های دیگر وجود دارد، که این امر به تعمیر و نگهداری آسان‌تر برنامه کمک می‌کند.
• ایجاد قابلیت همکاری: APIها به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهند تا برنامه‌های خود را با برنامه‌های دیگر ادغام کنند.

معایب استفاده از API

• وابستگی به سرویس دیگر: استفاده از API ممکن است به وابستگی به سرویس دیگری منجر شود، که در صورت مشکلات در آن سرویس، عملکرد برنامه را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
• محدودیت‌های API: برخی API‌ها ممکن است محدودیت‌هایی مانند نرخ محدود درخواست (rate limiting) یا محدودیت‌های حجم داده داشته باشند که می‌تواند محدودیت‌هایی برای توسعه برنامه‌ها ایجاد کند.
• مسائل امنیتی: استفاده از API ممکن است به مسائل امنیتی منجر شود، از جمله نگرانی‌های مربوط به احراز هویت و دسترسی‌های ناخواسته.

برخی از نمونه‌های API

1. API گوگل مپ: این API به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا نقشه‌ها و تصاویر ماهواره‌ای را در برنامه‌های خود نمایش دهند.
2. API توییتر: این API به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا به وسیله برنامه‌های خود از خدمات توییتر مانند ارسال توییت، دریافت توییت، و ارسال پیام خصوصی استفاده کنند.
3. API فیسبوک: این API به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا اطلاعاتی مانند پست‌ها، تصاویر، و اطلاعات کاربران در فیسبوک را در برنامه‌های خود استفاده کنند.
4. Amazon Product Advertising API: این API به افراد امکان می‌دهد تا به اطلاعات محصولات آمازون، مانند قیمت‌ها، تصاویر و نظرات، دسترسی پیدا کنند.

امنیت API و نظارت بر آن

امنیت API بسیار مهم است، زیرا APIها می‌توانند برای دسترسی به داده‌ها و منابع حساس استفاده شوند. توسعه‌دهندگان باید مکانیزم‌های احراز هویت، رمزنگاری، و کنترل دسترسی را در API های خود پیاده سازی کنند تا جلوی حملات نفوذ و سرقت اطلاعات را بگیرند.

نظارت بر APIها نیز برای اطمینان از عملکرد صحیح و کارآمد API مهم است.Google Cloud Monitoring، New Relic و AppDynamics برخی از ابزارهای نظارت بر API هستند.

API و تجارت

APIها می‌توانند برای ایجاد مدل‌های تجاری جدید و بهبود تجربه مشتری استفاده شوند. برخی از نمونه‌های استفاده از API در تجارت عبارتند از:

1. ایجاد یک پلتفرم API: یک پلتفرم API به شما امکان می‌دهد تا APIهای خود را به طور متمرکز مدیریت و منتشر کنید.
2. ایجاد یک بازار API: یک بازار API به شما امکان می‌دهد تا APIهای خود را به فروش برسانید یا APIهای دیگران را خریداری کنید.
3. استفاده از API برای ایجاد یک مدل اشتراک: شما می‌توانید از API برای ایجاد یک مدل اشتراک برای دسترسی به داده‌ها یا خدمات خود استفاده کنید.

تأثیرات API در توسعه نرم‌افزارها

با پیشرفت تکنولوژی، تأثیرات API در توسعه نرم‌افزارها و وبسایت‌ها هر روز بیشتر می‌شود. در این بخش برخی از این تأثیرات آمده است.

افزایش سرعت توسعه

با استفاده از API ها، توسعه‌دهندگان قادرند به سرعت بیشتری نرم‌افزارها و وبسایت‌ها را توسعه دهند. به جای از ابتدا نوشتن کدهایی برای انجام وظایف مشخص، آنها می‌توانند از API های موجود استفاده کرده و وظایف را با استفاده از آنها انجام دهند.

استفاده از منابع خارجی

با استفاده از API های خارجی، توسعه‌دهندگان می‌توانند به راحتی از منابعی مانند سرویس‌های ابری، پایگاه داده‌ها، و سرویس‌های آنلاین استفاده کنند بدون آنکه نیاز به پیاده‌سازی کامل این منابع داشته باشند.

ارتقاء تجربه کاربری

با استفاده از API ها، توسعه‌دهندگان قادرند به سرعت و به راحتی ویژگی‌های جدیدی را به نرم‌افزارها و وبسایت‌ها اضافه کنند که تجربه کاربری را بهبود بخشند.

توسعه اکوسیستم برند

با ارائه API های قدرتمند و قابل دسترس، شرکت‌ها می‌توانند اکوسیستم برند خود را گسترش دهند. این اکوسیستم شامل توسعه‌دهندگان مستقل، شرکای کسب و کار، و سرویس‌های دیگر است که از API های آن‌ها استفاده می‌کنند و برند را به جامعه بزرگتری معرفی می‌کنند.

تعامل با کاربران

API ها امکان ارتباط مستقیم با کاربران و توسعه‌دهندگان را فراهم می‌کنند. این ارتباطات می‌تواند به بهبود محصولات و خدمات شرکت و افزایش وفاداری کاربران منجر شود.

تولید درآمد

برخی از شرکت‌ها API های خود را به عنوان محصولاتی مستقل ارائه می‌دهند و از آنها درآمد کسب می‌کنند. این مدل کسب و کار به شرکت‌ها امکان می‌دهد تا بهترین استفاده را از داده‌ها و سرویس‌های خود برای کسب درآمد کنند.

آینده API

APIها در حال تکامل هستند تا با نیازهای رو به رشد دنیای دیجیتال سازگار شوند. این تکامل همراه با روندهای متنوعی است که در آینده می‌تواند باعث تحولات بزرگ در حوزه APIها شود.

یکی از روندهای آینده API استفاده از APIهای بدون سرور است. این نوع از APIها به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهند تا بدون نیاز به مدیریت زیرساخت و سرورها، برنامه‌ها و سرویس‌های API را ایجاد کنند. روند دیگری که در آینده APIها به کار می‌رود، استفاده از APIهای مبتنی بر رویداد است. این نوع APIها به برنامه‌نویسان امکان می‌دهند تا به محض وقوع رویدادها و تغییرات مهم در سیستم، اعلان‌ها و اطلاعات مربوط را دریافت کنند.

علاوه بر این، در آینده APIها می‌توانند در حوزه‌های دیگری نیز توسعه یابند. به عنوان مثال، با گسترش اینترنت اشیا (IoT)، APIها می‌توانند برای ارتباط و کنترل دستگاه‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، استفاده از APIهای هوش مصنوعی (AI) با الگوریتم‌های پیشرفته می‌تواند امکان ارائه خدمات و برنامه‌های هوشمند را فراهم کند. ایجاد APIهایی برای تعامل با شبکه‌های بلاکچین و ارائه عملیات متمرکز و بدون واسطه نیز از جمله روندهای آینده API محسوب می‌شود.

جمع بندی

بنابراین، API به عنوان یکی از اصولی بنیادین در توسعه نرم‌افزارها و ارتباط بین سیستم‌ها، نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. با درک صحیح از این موضوع که مفهوم، عملکرد و کاربردهای API چیست، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌هایی با عملکرد بالا و قابلیت انعطاف بیشتری ایجاد کنند که باعث بهبود تجربه کاربری و رقابت‌پذیری برنامه‌ها در بازار می‌شود.

در صورتی که هر گونه سوالی درمورد این موضوع دارید که API چیست و چه کاربردی دارد؟ می‌توانید در بخش دیدگاه‌ها با ما درمیان بگذارید.