ما المقصود بواجهة برمجة التطبيقات (API)؟

تتضح بنية واجهة برمجة التطبيقات من حيث العميل والخادم. ويُعرف التطبيق الذي يرسل الطلب باسم العميل، بينما يُعرف التطبيق الذي يرسل الاستجابة باسم الخادم. بالتالي في مثال المناخ أعلاه، يكون الخادم هو قاعدة بيانات المناخ التابعة للمكتب، ويكون العميل هو تطبيق الهاتف المحمول. 

تتوفر أربع طرق مختلفة يمكن أن تستخدمها واجهات برمجة التطبيقات في العمل حسب وقت إنشائها وسبب الإنشاء.

واجهات برمجة تطبيقات SOAP 

تستخدم واجهات برمجة التطبيقات هذه بروتوكول Simple Object Access Protocol. ويتبادل العميل والخادم الرسائل باستخدام لغة XML. وتُعد واجهة برمجة التطبيقات الأقل مرونة وكانت أكثر شيوعًا في الماضي.

واجهات برمجة تطبيقات RPC

تُعرف واجهات برمجة التطبيقات هذه باسم "استدعاءات الإجراءات عن بُعد". ويُكمل العميل وظيفة (أو إجراء) على الخادم الذي يرسل بدوره المخرجات مرةً أخرى إلى العميل.

واجهات برمجة تطبيقات Websocket

واجهة برمجة تطبيقات Websocket هي تطور آخر لواجهة برمجة تطبيقات الويب الحديثة يستخدم كائنات JSON في إرسال البيانات. وتدعم واجهة برمجة تطبيقات WebSocket الاتصال ثنائي الاتجاه بين تطبيقات العميل والخادم. يمكن للخادم إرسال رسائل الاستدعاء إلى العملاء المتصلين مما يجعله أكثر فعالية من واجهة برمجة تطبيقات REST.

واجهات برمجة تطبيقات REST

تُعد هذه الواجهات هي أكثر واجهات برمجة التطبيقات المتاحة حاليًا على الويب شيوعًا ومرونة. ويرسل العميل الطلبات إلى الخادم كبيانات. ويستخدم الخادم مدخلات العميل هذه لبدء وظائف داخلية وإعادة بيانات المخرجات مرةً أخرى إلى العميل. لنلقِ نظرة تفصيلية على واجهات REST API أدناه.

واجهة برمجة تطبيقات الويب أو واجهة برمجة تطبيقات خدمة الويب هي واجهة تعالج التطبيق بين خادم الويب ومتصفح الويب. وكل خدمات الويب هي واجهات برمجة تطبيقات، ولكن ليست كل واجهات برمجة التطبيقات هي خدمات ويب. واجهة برمجة تطبيقات REST هي نوع خاص من واجهة برمجة تطبيقات الويب يستخدم أسلوب الهيكل القياسي الموضح أعلاه.

تختلف المصطلحات المتعلقة بواجهات برمجة التطبيقات مثل واجهة برمجة تطبيقات Java أو واجهات برمجة تطبيقات الخدمات نظرًا إلى أنه تم إنشاء واجهات برمجة التطبيقات قبل شبكة الويب العالمية. وتُعد واجهات برمجة تطبيقات الويب الحديثة هي واجهات برمجة تطبيقات REST، ويمكن استخدام المصطلحات بالتبادل.

توفر واجهات برمجة تطبيقات REST أربع مزايا رئيسة:

1. التكامل 

تُستخدم واجهات برمجة التطبيقات لتكامل التطبيقات الجديدة مع أنظمة البرامج الحالية. ويؤدي ذلك إلى زيادة سرعة عملية التطوير نظرًا إلى أنه لا يتعين كتابة كل وظيفة من جديد. يمكنك استخدام واجهات برمجة التطبيقات في الاستفادة من التعليمة البرمجية الحالية.

2. الابتكار 

يمكن أن تتغير كل الصناعات بمجرد طرح تطبيق جديد. ويتعين على الشركات الاستجابة بسرعة، ودعم الانتشار السريع للخدمات المبتكرة. ويمكنها القيام بذلك من خلال إجراء التغييرات على مستوى واجهة برمجة التطبيقات بدون الحاجة إلى كتابة التعليمة البرمجية بالكامل مجددًا.

3. التوسع

تتيح واجهات برمجة التطبيقات فرصةً متميزةً للشركات حتى يمكنها تلبية متطلبات عملائها في مختلف المنصات. فعلى سبيل المثال، تسمح واجهة برمجة تطبيقات الخرائط بتكامل معلومات الخرائط عبر مواقع الويب ونظامي Android وiOS وغير ذلك. يمكن لأي شركة منح وصول مشابه إلى قواعد بياناتها الداخلية من خلال استخدام واجهات برمجة تطبيقات مجانية أو مدفوعة.

4. سهولة الصيانة

تعمل واجهة برمجة التطبيقات كبوابة بين نظامين. ويلتزم كل نظام بإجراء تغييرات داخلية بحيث لا تتأثر واجهة برمجة التطبيقات. وبالتالي، لن تتأثر إحدى الجهتين بأي تغييرات تجريها الجهة الأخرى لاحقًا على التعليمة البرمجية.

نقاط نهاية واجهات برمجة التطبيقات هي نقاط الاتصال النهائية في نظام اتصال واجهة برمجة التطبيقات. وتتضمن عناوين URL للخادم والخدمات والمواقع الرقمية الخاصة الأخرى حيث يتم إرسال المعلومات وتلقيها بين الأنظمة. تُعد نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات مهمة للشركات ويرجع ذلك إلى سببين رئيسين وهما: 

1. الأمان

تجعل نقاط نهاية واجهة برمجة التطبيقات النظام عرضة للهجمات. وتُعد مراقبة واجهة برمجة التطبيقات مهمة لتجنب سوء استخدامها.

2. الأداء

يمكن أن تؤدي نقاط نهاية واجهات برمجة التطبيقات، وتحديدًا الواجهات التي تتمتع بنسبة استخدام مرتفعة، إلى حدوث عوائق وتؤثر في أداء النظام.

يجب بذل العناية الواجبة والجهود اللازمة لإنشاء واجهة برمجة تطبيقات سيحتاج مطورون آخرون إلى استخدامها والوثوق بها. وفيما يلي الخطوات الخمس اللازمة لإنشاء تصميم واجهة برمجة تطبيقات بجودة عالية:

1. وضع خطة لتصميم واجهة برمجة التطبيقات 

توفر مواصفات واجهة برمجة التطبيقات، مثل OpenAPI، مخططًا لتصميم واجهة برمجة التطبيقات لديك. ومن الأفضل التفكير في حالات استخدام مختلفة مقدمًا، والتأكد من أن واجهة برمجة التطبيقات تلتزم بالمعايير الحالية المعمول بها لتطوير واجهة برمجة التطبيقات.

2. إنشاء واجهة برمجة التطبيقات

 ينشئ مصممو واجهة برمجة التطبيقات نموذجًا أوليًا لواجهات برمجة التطبيقات باستخدام تعليمة برمجية معيارية. وبمجرد اختبار النموذج الأولي، يمكن للمطورين تخصيصه ليناسب المواصفات الداخلية.

3. اختبار واجهة برمجة التطبيقات  

تتشابه عملية اختبار واجهة برمجة التطبيقات مع عملية اختبار البرامج، ويلزم إجراؤها لتجنب حدوث أي أخطاء أو عيوب. ويمكن استخدام أدوات اختبار واجهة برمجة التطبيقات في تعزيز اختبار واجهة برمجة التطبيقات لمقاومة الهجمات الإلكترونية.

4. توثيق واجهة برمجة التطبيقات  

بينما تتسم واجهات برمجة التطبيقات بالوضوح، تُستخدم وثائق واجهة برمجة التطبيقات كدليل لتحسين إمكانية الاستخدام. وتميل واجهات برمجة التطبيقات المدعومة بالوثائق التي توفر مجموعة من الوظائف وحالات الاستخدام إلى أن تكون أكثر شيوعًا في البنية الموجهة نحو الخدمات.

5. تسويق واجهة برمجة التطبيقات 

أسواق واجهات برمجة التطبيقات عبارة عن سوق عبر الإنترنت لبيع السلع بالتجزئة تمامًا مثل Amazon، وتتوفر للمطورين لشراء واجهات برمجة التطبيقات الأخرى وبيعها. ويمكن أن يتيح لك عرض واجهة برمجة التطبيقات تحقيق أرباح منها.

تُعد كتابة وثائق واجهة برمجة التطبيقات الشاملة جزءًا من عملية إدارة واجهة برمجة التطبيقات. ويمكن إنشاء وثائق واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا باستخدام الأدوات، أو كتابتها يدويًا. وتتضمن بعض أفضل الممارسات:

• كتابة الشروحات باللغة الإنجليزية البسيطة وسهلة القراءة. يمكن أن تستخدم الوثائق التي تم إنشاؤها بواسطة الأدوات أسلوب الإسهاب في الكلام وتحتاج إلى تعديل.
• استخدام عينات من التعليمات البرمجية لشرح الوظيفة.
• الحفاظ على دقة الوثائق وتحديثها.
• استهداف أسلوب الكتابة على مستوى المبتدئين
• تناول كل المشكلات التي يمكن لواجهة برمجة التطبيقات حلها لدى المستخدمين.

يمكن العثور على واجهة برمجة تطبيقات الويب الجديدة في أسواق واجهات برمجة التطبيقات وأدلة واجهات برمجة التطبيقات. وأسواق واجهات برمجة التطبيقات عبارة عن منصات مفتوحة حيث يمكن لأي شخص عرض واجهة برمجة تطبيقات للبيع. تكون أدلة واجهات برمجة التطبيقات عبارة عن مستودعات خاضعة للرقابة ينظمها مالك الدليل. وقد يتولى مصممو واجهات برمجة التطبيقات من الخبراء تقييم واجهة برمجة تطبيقات جديدة واختبارها قبل إضافتها إلى الدليل.  

تتضمن بعض مواقع ويب واجهات برمجة التطبيقات الشائعة:

• واجهة Rapid API – أكبر سوق عالمية لواجهة برمجة التطبيقات تضم أكثر من 10,000 واجهة برمجة تطبيقات ومليون مطور نشط على الموقع. وتسمح واجهة RapidAPI للمستخدمين باختبار واجهات برمجة التطبيقات مباشرة على المنصة قبل الشراء.
• واجهات برمجة التطبيقات العامة – تصنف المنصة واجهات برمجة التطبيقات البعيدة إلى 40 فئة مخصصة ما يجعل من السهل التصفح والعثور على الواجهة التي تلبي احتياجاتك.
• موقعا APIForThat وAPIList – يتضمن موقعا الويب هذان قوائم تضم أكثر من 500 واجهة برمجة تطبيقات للويب، بالإضافة إلى معلومات تفصيلية حول كيفية استخدامهما.    

تُعد GraphQL لغة استعلام تم إنشاؤها تحديدًا لاستخدامها مع واجهات برمجة التطبيقات. وتضع في أولويتها منح العملاء البيانات التي يطلبونها تحديدًا فقط. وتم إنشاؤها لإضفاء السرعة والمرونة وسهولة الاستخدام بواسطة المطورين على واجهات برمجة التطبيقات. باعتبارها حلًا بديلًا عن استخدام REST، تمنح لغة GraphQL لمطوري الواجهة القدرة على الاستعلام عن العديد من قواعد البيانات والخدمات المصغرة وواجهات برمجة التطبيقات باستخدام نقطة نهاية واحدة للغة GraphQL. وتختار المنظمات إنشاء واجهات برمجة تطبيقات باستخدام لغة GraphQL لأنها تساعدها في تطوير التطبيقات بشكل أسرع. اقرأ المزيد حول GraphQL هنا.

يُعد AWS AppSync خدمة مُدارة بالكامل تجعل من السهل تطوير واجهات برمجة التطبيقات بلغة GraphQL من خلال التعامل مع الأعمال الكبيرة المتعلقة بالاتصال الآمن بمصادر البيانات مثل AWS DynamoDB وAWS Lambda وغيرهما، ويمكن لخدمة AWS AppSync إرسال تحديثات البيانات في الوقت الفعلي عبر Websockets إلى ملايين العملاء. وبالنسبة لتطبيقات الويب والهواتف المحمولة، توفر خدمة AppSync أيضًا وصولًا محليًا إلى البيانات عند عدم اتصال الأجهزة بالإنترنت. وبمجرد النشر، تعمل AWS AppSync تلقائيًا على توسيع نطاق محرك تنفيذ واجهة برمجة التطبيقات بلغة GraphQL وتخفيضه لتلبية أحجام طلبات واجهة برمجة التطبيقات.