API چیست و چگونه کار می‌کند؟

برای دانستن جواب این سوال که API چیست و انواع API اجازه دهید نگاهی به فعالیت‌های روزمره بیاندازیم؛ شما ممکن است در طول روز چندین پست را در شبکه‌های اجتماعی لایک کنید. شاید هم به دوربین گوشی خود وابسته باشید و در مناسبت‌های مختلف عکس و فیلم بگیرید و به یادگار نگه‌دارید. ممکن است اهل سفر باشید و برای تهیه بلیت و رزرو هتل از اپلیکیشن‌های سفر استفاده کنید، یا در سفرهای درون شهری از برنامه‌های ناوبری و مسیریابی کمک بگیرید و یا عملیات بانکی مثل انتقال وجه یا پرداخت قبض را با گوشی یا لپ‌تاپ خود انجام دهید. در همه‌ی این موارد، بدون آن که شما خبر داشته باشید، پای API در میان است! البته API (اِی پی آی) ها نه فقط در مواردی که مثال زدیم، بلکه در هزاران موقعیت دیگر نیز حضور دارند و نقش مهم خود را بازی می‌کنند. برای آن که بدانید API چیست و کار با API چگوم می‌کند، دعوت می‌کنم تا انتها همراه ما باشید. خوشحال باشید. شما تا کمتر از ۱۰ دقیقه‌ی دیگر خواهید دانست که API یعنی چه، به چه کار می‌آید و چگونه عمل می‌کند.

API چیست به زبان ساده :

نگران نباشید. ای پی آی یک برنامه‌ی جاسوسی یا ویروس نیست. API مخفف عبارت (Application Programming Interface) است که آن را «رابط برنامه‌نویسی کاربردی» یا «واسط برنامه‌نویسی کاربردی» ترجمه کرده‌اند. API یا رابط برنامه‌نویسی کاربردی کدهای برنامه‌نویسی شده‌ی کوچکی هستند که به دستگاه‌های دیجیتال، برنامه‌های کاربردی، نرم‌افزارها و پایگاه داده‌ها امکان می‌دهند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. API پایه‌ی بسیاری از فعالیت‌های ما به عنوان کاربران اینترنت و سایر ابزارهای دیجیتال است.

برای آن که دقیقاً متوجه بشوید API چیست باید ابتدا چند تعریف ساده و نسبتاً سنتی را با هم مرور کنیم. هر برنامه‌ی کامپیوتری از کدها و دستوراتی تشکیل شده که به زبان برنامه‌نویسی خاصی نوشته شده‌اند. با ورود سیستم عامل ویندوز و تحوّلی که در عرصه‌ی کامپیوترهای خانگی ایجاد شد، خیلی از برنامه‌‌های کاربردی مثل اتوکد و فتوشاپ به خانه‌ها راه یافتند. این برنامه‌ها نیاز به محیطی داشتند که کاربر بهتر بتواند با آنها ارتباط برقرار و از آنها استفاده کند. به این محیط و مجموعه‌ی عناصر تشکیل دهنده‌ی آن «رابط کاربری» (UI) می‌گویند. انواع منوهای برنامه، کلیدهای میان‌بر، دکمه‌ی Save، انتخاب رنگ، انتخاب ابزار و… همه و همه به کاربر این امکان را می‌دهند که به شکل موثرتری از قابلیت‌های برنامه بهره ببرد. در واقع رابط کاربری کدهایی هستند که کاربر برای این که بتواند از آنها استفاده کند نیازی به برنامه نویسی ندارد و از آنچه در رابط کاربری برنامه طراحی شده برای مقاصد خود استفاده می‌کند. به عنوان مثال وقتی که کاربری می‌خواهد یک فایل تصویری را با برنامه‌ی فتوشاپ ذخیره کند فقط کافیست از طریق منوی Save یا دکمه‌ی آن این کار را انجام دهد. او برای این کار نیاز به دانش برنامه نویسی ندارد.

حالا برای درک عمیق‌تر تعریف API کافی است به این نکته توجه کنید که با پیشرفته‌تر شدن و پیچیده‌تر شدن برنامه‌های کامپیوتری و ظهور اپلیکیشن‌های هوشمند گوشی‌های همراه، این نیاز احساس شد که بین خود برنامه‌های مختلف نیز، درست مانند رابطه‌ی بین انسان و فتوشاپ، تعامل صورت بگیرد. برنامه‌ای مثل اینستاگرام را در نظر بگیرید. این برنامه دوربین اختصاصی ندارد. موقعی که شما می‌خواهید با آن عکس یا ویدیو بگیرید، اینستاگرام درخواست شما را به سیستم عامل صادر می‌کند تا بتواند از دوربین گوشی برای اجرای خواسته‌ی شما استفاده کند. ارتباط بین دوربین گوشی و برنامه‌ی اینستاگرام از طریق فناوری API صورت می‌گیرد و شما به عنوان کاربر عکس خود را می‌گیرید و به اشتراک می‌گذارید. نکته مهم این است که شما از تمام این عملیات بی‌خبرید و برای اجرای آن نیاز به دانش برنامه‌نویسی ندارید.

API چگونه کار می‌کند؟

تا اینجا به این موضوع پرداختیم که API یا همان رابط برنامه‌نویسی کاربردی چیست. به طور خلاصه می‌توان گفت برنامه‌های کاربردی تحت وب و موبایل برای استفاده‌ی انسان‌ طراحی شده‌اند و API برای سیستم‌ها و برنامه‌های دیجیتال دیگر. حالا می‌خواهیم ببینیم که API چگونه کار می‌کند. API با به اشتراک‌گذاری داده‌ها و اطلاعات بین برنامه‌ها، سیستم‌ها و دستگاه‌ها کار می‌کند. در واقع می‌توان این فرایند را اینطور تعبیر کرد که برنامه‌های مختلف از طریق API با هم گفت و گو و تعامل می‌کنند. هنوز خیلی روشن نیست از چه سخن می‌گوییم، درست است؟

بیایید یک موقعیت واقعی را در نظر بگیریم. به بهترین غذایی که تا به حال در رستوران خورده‌اید فکر کنید. شما در رستوران نشسته‌اید، پیشخدمت با منو به استقبال شما می‌آید. شما از بین گزینه‌های موجود، غذای مورد علاقه‌تان را انتخاب می‌کنید. پیشخدمت سفارش شما را ثبت می‌کند و به آشپزخانه تحویل می‌دهد. آشپزخانه غذای شما را آماده می‌کند و پیشخدمت آن را به شما تحویل می‌دهد. نوش جان!

در این مثال، شما همان کاربر هستید. پیشخدمت یک API است که سفارش شما را دریافت و آن را به دستورالعمل‌های ساده‌ای ترجمه می‌کند و به آشپزخانه می‌فرستد. آشپزخانه سِروِر است که کار اجرای سفارش را به روشی که شما می‌خواهید انجام می‌دهد.

این مثال را با موقعیتی که می‌خواهید تراکنش مالی انجام دهید مقایسه کنید. شما درخواستی را به بانک ارسال می‌کنید، بانک مشخصات شما و موجودی حسابتان را بررسی می‌کند. سپس اجازه‌ی انجام تراکنش را صادر و در نهایت آن را تأیید می‌نماید.

کار اصلی API پشتیبانی از یکپارچه‌سازی است. رابط برنامه‌نویسی کاربردی به سادگی بین دو (یا چند) برنامه، سرویس یا سیستم ارتباط ایجاد می‌کند. برنامه‌ها از API برای ارسال و دریافت داده‌ها و محتوا بین یکدیگر استفاده می‌کنند.

کاربرد API چیست؟

واسط برنامه‌نویسی کاربردی موارد استفاده‌ی بسیار زیادی دارد. در ادامه به چند نمونه از کاربردهای API اشاره می‌کنیم.

• برنامه‌های دسکتاپ را تقویت می‌کنند.
• پشت اکثر برنامه‌های تحت وب قرار دارند.
• اپلیکیشن‌های موبایل به لطف API کار می‌کنند.
• کاربر را از کدنویسی بی‌نیاز و بین برنامه‌های گوناگون یکپارچگی ایجاد می‌کنند.
• دستگاه‌های هوشمند را به اینترنت متصل می‌کنند.
• شبکه‌ها، یا اطلاعاتی که بین برنامه‌ها، سیستم‌ها و دستگاه‌ها تبادل می‌شوند، را تعریف می‌کنند.
• امروزه API حتی لوازم زندگی روزمره مانند اتومبیل، زنگ در، ماشین ظرفشویی و تلویزیون را به هم متصل می‌کند.

چرا API تا این حد اهمیت دارد؟

یکپارچه‌سازی:

رابط برنامه‌نویسی کاربردی به شما کمک می‌کند به داده‌هایی که برای پروژه‌ها و انجام کارهای روزانه‌تان نیاز دارید دسترسی پیدا کنید. فناوری API امکان ادغام سیستم‌های مختلف مانند سیستم‌های مدیریت ارتباط با مشتری، پایگاه داده یا حتی سیستم‌های مدیریت یادگیری مدرسه را فراهم می‌کند.

بهینه سازی:

به برنامه‌نویسان و متخصصان کمک می‌کند در زمان کوتاه‌تری به اهداف خود برسند. رابط برنامه‌نویسی کاربردی به سازمان‌ها، مدارس، سازمان‌های دولتی و غیرانتفاعی کمک می‌کند تا روابط خود با سایر سازمان‌ها، مؤسسات تحقیقاتی و آژانس‌ها را تقویت کنند.

همانطور که در بخش موارد استفاده‌ی API اشاره شد، رابط برنامه‌نویسی کاربردی در موقعیت‌های گوناگونی نقش اساسی بازی می‌کند. آنچه در بالا اشاره شد تنها بخش کوچکی از اهمیت فناوری API را نشان می‌دهد.

چرا از رابط برنامه‌نویسی کاربردی(‌API) استفاده می‌کنیم؟

برای پاسخ واقعی به این سؤال، بهتر است به نظر هزاران توسعه‌دهنده و متخصص که در زمینه‌ی تولید نرم‌افزار و توسعه‌ی وب فعالیت می‌کنند استناد کنیم. در ادامه مهم‌ترین پاسخ‌هایی که به این سؤال داده‌اند را ملاحظه می‌کنید.

یکپارچه سازی با سیستم های داخلی و خارجی

یکی از دلایل اصلی استفاده توسعه‌دهندگان از فناوری API، همان «یکپارچه‌سازی بین سیستمی» است. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید سیستم مدیریت ارتباط با مشتری (CRM) شما با سیستم اتوماسیون بازاریابی‌تان یکپارچه شود، می‌توانید از یک API برای فعال کردن قابلیت تعامل بین دو سیستم استفاده کنید.

بهبود کیفیت خدمات رسانی به مشتریان

گاهی اوقات اضافه‌کردن یا توسعه‌ی عملکردی در سیستم، با هدف بهبود تجربیات مشتریان و کمک به آنها در تعامل بهتر با سازمان شما انجام می‌شود. به عنوان مثال، اگر کسب و کار شما رستوران بیرون‌بر باشد، ممکن است از یک API استفاده کنید تا به‌طور خودکار مشتریان را قبل از رسیدن سفارش به مقصد مطلع نمایید.

سرعت بخشیدن به توسعه‌ی نرم‌افزار

رابط برنامه‌نویسی کاربردی به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که به جای نوشتن برنامه‌های کاربردی عریض و طویل، عملکردها را به عنوان ریز سرویس‌ها کدنویسی و ارائه کنند. در نتیجه، توسعه‌دهندگان می‌توانند با کاهش هزینه‌های اضافی مربوط به بررسی کد، آزمایش‌ها و سایر فرایندهای هزینه‌بر و وقت‌گیر، توسعه‌ی نرم‌افزار و سیستم را سرعت بخشند. 

عامل دیگری که API بر سرعت فرایند تولید و توسعه‌ی برنامه می‌افزاید، این است که به دو تیم توسعه دهنده، فرانت‌اِند(Front End) و بک‌اِند(Back End)، اجازه می‌دهد به موازات هم و به طور هم‌زمان کار کنند. در حالی که توسعه‌دهندگان فرانت‌اند در حال تولید محتوای قابل نمایش برای کاربران هستند، توسعه‌دهندگان بک‌اند نیز روی زیرساخت‌ها و موارد فنی پشت‌ پرده‌ کار می‌کنند.

کاهش هزینه‌های عملیاتی و اجرایی

دلیل دیگری که توسعه دهندگان از API استقبال می‌کنند، «کاهش هزینه‌های عملیاتی» است. API می‌تواند در انجام تعداد زیادی از فعالیت‌هایی که قبلاً به وسیله‌ی انسان انجام می‌شد، کمک‌کند. جمع‌آوری و ارسال گزارش، فرستادن ایمیل و جمع‌آوری داده‌ها از یک سیستم برای به اشتراک گذاری با سیستم دیگر از جمله این کارها هستند. البته API می‌تواند به روش‌های دیگری، که تعدادشان کم نیست، به کاهش هزینه‌های عملیاتی کمک کند. به عنوان مثال می‌توان به راه‌اندازی و خاموش کردن خودکار سیستم‌های تولیدی، ایجاد برنامه‌ی زمانی برای کارکنان یا حتی کاهش تعداد افرادی که به مجوز نرم‌افزار نیاز دارند اشاره کرد.

کاهش هزینه‌های توسعه نرم‌افزار

یکی از مهم‌ترین راه‌هایی که رابط برنامه‌نویسی کاربردی می‌تواند هزینه‌های توسعه‌ی نرم‌افزار را کاهش دهد، اجازه‌ دادن به توسعه‌دهندگان برای ساخت اجزای قابل استفاده مجدد است. برای مثال، یک توسعه‌دهنده بک‌اند می‌تواند سیستمی ایجاد کند که اطلاعات مشتریان از جمله نام، آدرس ایمیل، خریدهای اخیر و… را ارائه می‌کند. توسعه‌دهندگان بخش‌های دیگر سازمان می‌توانند با کمک فناوری API این اطلاعات را دریافت، پرداخت‌های مالی را ردیابی و به خدمات مشتری برای حل سریع‌تر مشکلات احتمالی کمک کنند.

بهبود تست نرم‌افزار و سیستم

API می‌تواند به بهبود آزمایش نرم‌افزار و سیستم کمک کند. رابط برنامه‌نویسی کاربردی به مهندسان کنترل کیفیت اجازه می‌دهد تا تست‌های اجزای فرانت‌اند (بخش‌هایی از نرم‌افزار که کاربران می‌بینند) را از تست‌های اجزای بک‌اند (بخش‌هایی از نرم‌افزار که کاربران نمی‌بینند) جدا کنند. سلامت، کیفیت و عملکرد API را نیز می‌توان با استفاده از آزمایش خودکار بررسی کرد.

بهبود امنیت سازمانی

از API می‌توان برای بهبود امنیت سازمانی استفاده کرد. کارکنان یک سازمان برای ورود به سیستم‌های گوناگون، نیاز به نام کاربری و رمز عبور دارند. تصور کنید اگر هر کدام از کارکنان بخواهد این اطلاعات محرمانه را روی میز کار، تابلوی اعلانات یا برچسب‌نوشته یادداشت کند، چه خطر امنیتی بزرگی برای سازمان به وجود می‌آید.

API اغلب با راه اندازی سیستم «ورود یکتا» (Single Sign-On) کارکنان را قادر می‌کند تا تنها با یک نام کاربری و رمز عبور به بخش‌هایی که برایشان مجاز است دسترسی داشته باشند. API را می‌توان برای اِعمال و خودکارسازی قوانین و سیاست‌های شرکت، مانند نیاز به تأیید قبل از پرداخت حقوق کارکنان، استفاده کرد.

فعال کردن برنامه‌های موبایل

بسیاری از برنامه‌های هوشمند تلفن همراه برای ارائه اطلاعات مهم به کاربران به API متکی هستند. استفاده از دوربین در شبکه‌های اجتماعی، اپلیکیشن‌های ناوبری و مسیریابی، پرداخت‌های آنلاین و… همگی به رابط برنامه‌نویسی کاربردی وابسته‌اند.

انواع API «رابط برنامه‌نویسی کاربردی»

روش‌های گوناگونی برای دسته‌بندی API وجود دارد. یکی از معروف‌ترین روش‌ها این است که API را بر اساس این که چه کسی به آن دسترسی دارد دسته‌بندی می‌کنند.

• API داخلی
• API خارجی (عمومی)
• API اشتراکی

API داخلی خصوصی است و فقط گروه‌ها، بخش‌ها، شرکت یا سازمان شما از آن استفاده می‌کنند.

API خارجی یا عمومی در دسترس عموم است و هر کسی می‌تواند از آن استفاده کند.

API اشتراکی مثل داخلی، خصوصی است اما هم‌زمان با افراد خاصی در خارج از سازمان، مثلاً شرکای تجاری، به اشتراک گذاشته می‌شود.

چالش‌های رابط برنامه‌نویسی کاربردی (تولید/ کاربری)

چالش‌ها و موانع زیادی پیش روی توسعه‌دهندگان API قرار دارد. بهتر است از زبان خود متخصصان و توسعه‌دهنگان با تعدادی از مهم‌ترین این چالش‌ها آشنا شوید.

کمبود زمان

مشکل شماره یک تولیدکنندگان API و همچنین مانعی برای بسیاری از مصرف کنندگان API کمبود زمان است. ساخت و استفاده از API بسته به اینکه می‌خواهید چه کاری انجام دهد یا چگونه از آن استفاده کنید، می‌تواند یک تلاش زمان‌بر باشد.

فقدان مستندات

مستندسازی مانع شماره یک کاربران API است. اسناد API شامل اطلاعاتی هستند که توسعه ‌دهندگان API در اختیار مصرف کنندگان آن قرار می‌دهند تا به آنها کمک کند نحوه استفاده از API را درک کنند.

فقدان دانش فنی

مستندسازی مانع شماره یک کاربران API ایکی دیگر از موانعی که بسیاری از تولیدکنندگان و مصرف کنندگان API با آن روبه‌رو هستند فقدان دانش فنی است. در برخی موارد، افرادی که با API سر و کار دارند به دانش فنی عمیق‌تری نیاز دارند. ممکن است این افراد از نظر فنی افراد ماهری باشند یا در زمینه‌های دیگری سررشته داشته باشند اما در مورد ویژگی‌های API فاقد دانش کافی باشند.

کمبود نیرو

کمبود نیرو ارتباط تنگاتنگی با دو مورد قبلی، یعنی کمبود وقت و فقدان دانش فنی دارد. بسیاری از گروه‌ها، توسعه و کاربری API را با توجه به زیرساخت‌های موجود، کاری چالش برانگیز می‌دانند. آنها به افراد بیشتری در تیم خود نیاز دارند تا هم پایه‌ی دانش فنی، و هم مدت زمانی که افراد می‌توانند برای توسعه‌ی API اختصاص دهند را گسترش دهند.

پیچیدگی

مفهوم نظری API بسیار ساده است اما اجرای آن در عمل پیچیدگی‌های زیادی دارد.

کمبود بودجه

هم توسعه و هم کاربری API به بودجه نیاز دارد. گاهی اوقات این بودجه صرف کارکنان و آموزش می‌شود، گاهی صرف توسعه‌ی ابزارها، و در سایر مواقع صرف هزاران هزینه‌ی دیگر.

کمبود ابزار

هیچ توسعه‌دهنده‌ای در یک دفترچه یادداشت خالی کدنویسی نمی‌کند! ابزارهای بی‌شماری برای توسعه‌دهندگان وجود دارد که به آنها کمک می‌کند هوشمندانه‌تر، سریع‌تر و بهتر کدنویسی کنند. اما هر توسعه‌دهنده‌ای به ابزارهای مورد نیاز خود دسترسی ندارد.

درباره‌ی API صحبت بسیار است. در این مقاله تلاش کردیم تا مهم‌ترین نکات پایه‌ای درباره‌ی آن را بیان کنیم. تصور دنیای امروز بدون فناوری‌های هوشمند غیرممکن است.

اینترنت، بلاک‌چین، هوش مصنوعی، متاورس و… آینده‌ی نه چندان دور ما را رقم خواهند زد. اما هیچ‌کدام از این‌ها بدون فناوری API به درستی کار نخواهند کرد و عملکردشان با اخلال مواجه خواهد شد. API آمده تا توسعه‌ی فناوری‌هایی که ما به آنها علاقه‌مندیم را ممکن کند، تا توسعه‌دهندگان مجبور نباشند از اول چرخ را اختراع کنند!