اگر در حوزه برنامه‌نویسی، طراحی سایت، توسعه اپلیکیشن یا ساخت نرم‌افزار فعالیت داشته باشید، احتمالاً بارها با عبارت API روبه‌رو شده‌اید. امروزه API بخش مهمی از بسیاری از وب‌سایت‌ها، اپلیکیشن‌های موبایل، فروشگاه‌های اینترنتی و سامانه‌های تحت وب است.

اما API چیست و چگونه کار می‌کند؟

API به زبان ساده، یک رابط ارتباطی است که به نرم‌افزارها و سیستم‌های مختلف اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات یا خدمات موردنیاز خود را تبادل کنند.

برای مثال، زمانی که یک اپلیکیشن موبایل اطلاعات محصولات را از سرور دریافت می‌کند، معمولاً این ارتباط از طریق API انجام می‌شود.

در این مقاله به‌صورت کامل بررسی می‌کنیم که API چیست، چگونه کار می‌کند، چه کاربردهایی دارد و چرا در توسعه نرم‌افزار اهمیت زیادی پیدا کرده است.

API چیست؟

API مخفف عبارت Application Programming Interface به معنی رابط برنامه‌نویسی کاربردی است.

API مجموعه‌ای از قوانین و روش‌ها است که مشخص می‌کند یک نرم‌افزار چگونه می‌تواند با نرم‌افزار یا سرویس دیگری ارتباط برقرار کند.

به زبان ساده‌تر، API را می‌توان مانند یک واسطه در نظر گرفت.

فرض کنید شما وارد یک رستوران می‌شوید. شما سفارش خود را به گارسون می‌دهید، گارسون سفارش را به آشپزخانه منتقل می‌کند و پس از آماده شدن غذا، آن را برای شما می‌آورد.

در این مثال:

• شما = کاربر یا نرم‌افزار درخواست‌دهنده
• گارسون = API
• آشپزخانه = سرور یا سیستم اصلی

شما مستقیماً وارد آشپزخانه نمی‌شوید. درخواست شما از طریق یک واسطه به سیستم اصلی منتقل می‌شود.

API نیز تقریباً چنین نقشی دارد.

API چگونه کار می‌کند؟

فرآیند کار API معمولاً شامل چند مرحله است.

ابتدا یک نرم‌افزار یا کاربر درخواست خود را ارسال می‌کند. این درخواست به API می‌رسد.

سپس API درخواست را بررسی کرده و در صورت نیاز با پایگاه داده یا سرویس موردنظر ارتباط برقرار می‌کند.

در نهایت پاسخ مناسب به درخواست‌کننده بازگردانده می‌شود.

به‌صورت ساده:

کاربر یا اپلیکیشن
        ↓
     Request
        ↓
       API
        ↓
   Server / Database
        ↓
       API
        ↓
     Response

اطلاعات معمولاً در قالب‌هایی مانند JSON منتقل می‌شوند.

برای مثال یک API محصولات ممکن است پاسخی شبیه این ارائه دهد:

{
    "id": 1,
    "name": "محصول نمونه",
    "price": 150000
}

Request و Response در API چیست؟

برای درک بهتر API باید با دو مفهوم مهم آشنا شویم.

Request چیست؟

Request یا درخواست زمانی ایجاد می‌شود که یک نرم‌افزار اطلاعات یا عملیاتی را از سرور درخواست می‌کند.

برای مثال:

/api/products/

این درخواست ممکن است برای دریافت لیست محصولات ارسال شود.

Response چیست؟

Response یا پاسخ، اطلاعاتی است که سرور پس از پردازش درخواست بازمی‌گرداند.

برای مثال، API می‌تواند لیستی از محصولات را در قالب JSON ارسال کند.

Endpoint چیست؟

Endpoint به آدرس مشخصی گفته می‌شود که برای دسترسی به یک بخش از API استفاده می‌شود.

برای مثال:

/api/products/
/api/users/
/api/orders/

هر Endpoint می‌تواند وظیفه مشخصی داشته باشد.

برای مثال:

• دریافت محصولات
• ثبت سفارش
• دریافت اطلاعات کاربر
• ایجاد اطلاعات جدید
• ویرایش اطلاعات
• حذف اطلاعات

طراحی درست Endpointها یکی از بخش‌های مهم توسعه یک API ساختارمند است.

متدهای HTTP در API

بسیاری از APIها برای مشخص کردن نوع عملیات از متدهای HTTP استفاده می‌کنند.

مهم‌ترین متدها عبارت‌اند از:

GET

برای دریافت اطلاعات استفاده می‌شود.

مثلاً:

GET /api/products/

این درخواست می‌تواند لیست محصولات را بازگرداند.

POST

برای ایجاد یا ارسال اطلاعات جدید استفاده می‌شود.

برای مثال:

POST /api/products/

می‌تواند برای ثبت یک محصول جدید استفاده شود.

PUT و PATCH

برای ویرایش اطلاعات کاربرد دارند.

به‌طور کلی، PATCH معمولاً برای به‌روزرسانی بخشی از داده و PUT برای جایگزینی کامل داده استفاده می‌شود، هرچند رفتار دقیق API به طراحی آن بستگی دارد.

DELETE

برای حذف اطلاعات استفاده می‌شود.

مثلاً:

DELETE /api/products/1/

REST API چیست؟

یکی از رایج‌ترین اصطلاحاتی که در کنار API می‌شنوید، REST API است.

REST مجموعه‌ای از اصول و محدودیت‌های معماری برای طراحی سرویس‌های تحت وب است. APIهایی که با این اصول طراحی می‌شوند، معمولاً از HTTP و ساختار منابع مشخص برای ارتباط استفاده می‌کنند.

برای مثال:

GET    /api/products/
GET    /api/products/1/
POST   /api/products/
PATCH  /api/products/1/
DELETE /api/products/1/

در یک REST API، URLها معمولاً نمایانگر منابع هستند و نوع عملیات با متد HTTP مشخص می‌شود.

Web API چیست؟

Web API نوعی API است که از طریق وب و پروتکل‌هایی مانند HTTP یا HTTPS در دسترس قرار می‌گیرد.

بسیاری از سرویس‌هایی که امروزه استفاده می‌کنیم دارای Web API هستند.

برای مثال ممکن است یک سرویس امکان دریافت اطلاعات، ثبت داده یا اتصال به سایر سیستم‌ها را از طریق API فراهم کند.

Web APIها نقش مهمی در ارتباط بین سیستم‌های مختلف دارند.

API چه کاربردهایی دارد؟

API تقریباً در همه‌جا وجود دارد.

ارتباط اپلیکیشن موبایل با سرور

یک اپلیکیشن موبایل برای دریافت اطلاعات کاربران، محصولات یا سفارش‌ها به سرور متصل می‌شود.

API وظیفه انتقال این اطلاعات را بر عهده دارد.

اپلیکیشن موبایل
       ↓
      API
       ↓
     سرور
       ↓
   پایگاه داده

ارتباط فرانت‌اند و بک‌اند

در بسیاری از پروژه‌های مدرن، فرانت‌اند و بک‌اند از یکدیگر جدا هستند.

برای مثال ممکن است رابط کاربری با React یا فناوری دیگری توسعه داده شود و بخش سرور با Python و Django ساخته شود.

API ارتباط بین این دو بخش را برقرار می‌کند.

اتصال سایت به سرویس‌های دیگر

یک وب‌سایت ممکن است نیاز داشته باشد به سرویس‌های مختلف متصل شود.

برای مثال:

• درگاه پرداخت
• سرویس پیامک
• نقشه
• سیستم ارسال
• سرویس‌های هوش مصنوعی
• نرم‌افزار حسابداری

این ارتباط‌ها معمولاً از طریق API انجام می‌شوند.

اتصال چند سامانه به یکدیگر

در کسب‌وکارهای بزرگ ممکن است چند سیستم مختلف وجود داشته باشد.

برای مثال:

وب سایت
   ↓
  API
   ↓
سیستم مرکزی
 ↙       ↘
اپلیکیشن    پنل مدیریت

API باعث می‌شود این سیستم‌ها بتوانند اطلاعات موردنیاز خود را با ساختاری مشخص تبادل کنند.

API در فروشگاه اینترنتی

فروشگاه‌های اینترنتی یکی از نمونه‌های مناسب برای درک کاربرد API هستند.

در یک فروشگاه ممکن است APIهای مختلفی وجود داشته باشد:

• API محصولات
• API دسته‌بندی‌ها
• API کاربران
• API سبد خرید
• API سفارش‌ها
• API پرداخت

برای مثال، اپلیکیشن موبایل می‌تواند از طریق API اطلاعات محصولات را دریافت کند، بدون اینکه مستقیماً به پایگاه داده دسترسی داشته باشد.

این موضوع به کنترل بهتر دسترسی و جداسازی بخش‌های مختلف سیستم کمک می‌کند.

API در اپلیکیشن موبایل

اپلیکیشن‌های Android و iOS معمولاً برای دریافت و ارسال اطلاعات با یک سرور ارتباط برقرار می‌کنند.

برای مثال:

1. کاربر وارد اپلیکیشن می‌شود.
2. اپلیکیشن درخواست ورود ارسال می‌کند.
3. API اطلاعات را بررسی می‌کند.
4. سرور نتیجه را بازمی‌گرداند.
5. اپلیکیشن پاسخ را به کاربر نمایش می‌دهد.

API می‌تواند نقش پل ارتباطی بین اپلیکیشن و سیستم اصلی را داشته باشد.

API در توسعه وب

در توسعه وب مدرن، APIها کاربرد گسترده‌ای دارند.

ممکن است یک وب‌سایت:

• اطلاعات را به صورت پویا دریافت کند.
• با یک اپلیکیشن موبایل ارتباط داشته باشد.
• به سرویس‌های خارجی متصل شود.
• داده‌ها را بین چند سیستم منتقل کند.

در چنین شرایطی، API بخش مهمی از معماری نرم‌افزار خواهد بود.

انواع API

APIها را می‌توان بر اساس سطح دسترسی و نوع استفاده دسته‌بندی کرد.

Public API

API عمومی در اختیار توسعه‌دهندگان یا کاربران خارج از یک سازمان قرار می‌گیرد.

البته ممکن است برای استفاده از آن نیاز به ثبت‌نام، API Key یا رعایت محدودیت‌های مشخص وجود داشته باشد.

Private API

Private API معمولاً برای استفاده داخلی یک سازمان یا سیستم طراحی می‌شود.

برای مثال یک شرکت ممکن است APIهای داخلی برای ارتباط بین نرم‌افزارهای خود داشته باشد.

Partner API

Partner API برای استفاده شرکای تجاری یا مجموعه‌های مشخص در دسترس قرار می‌گیرد.

این APIها معمولاً دارای کنترل دسترسی و محدودیت‌های مشخص هستند.

تفاوت API و وب سرویس چیست؟

API و Web Service دقیقاً یک مفهوم نیستند.

API یک مفهوم گسترده‌تر است و می‌تواند روش‌های مختلفی برای ارتباط بین نرم‌افزارها فراهم کند.

Web Service معمولاً به سرویس‌هایی گفته می‌شود که از طریق شبکه یا وب برای ارتباط بین سیستم‌ها استفاده می‌شوند.

بنابراین بسیاری از Web APIها را می‌توان نوعی API در نظر گرفت، اما همه APIها لزوماً Web Service نیستند.

امنیت API چرا اهمیت دارد؟

API در بسیاری از مواقع به داده‌های مهم سیستم دسترسی دارد.

به همین دلیل امنیت API اهمیت زیادی دارد.

برخی از موارد مهم در طراحی API عبارت‌اند از:

• احراز هویت کاربران
• مدیریت سطح دسترسی
• اعتبارسنجی داده‌ها
• استفاده از HTTPS
• محدود کردن درخواست‌های غیرعادی
• جلوگیری از دسترسی غیرمجاز
• مدیریت صحیح خطاها
• عدم نمایش اطلاعات حساس

امنیت API فقط با استفاده از یک ابزار یا کتابخانه تأمین نمی‌شود و باید در تمام مراحل طراحی و توسعه مورد توجه قرار بگیرد.

API با چه زبان‌هایی ساخته می‌شود؟

API را می‌توان با زبان‌ها و فناوری‌های مختلفی توسعه داد.

برخی از فناوری‌های رایج عبارت‌اند از:

• Python
• Django
• Django REST Framework
• Node.js
• PHP
• Java
• .NET

انتخاب فناوری مناسب به نیاز پروژه، معماری سیستم، تیم توسعه و امکانات موردنیاز بستگی دارد.

ساخت API با Django

یکی از روش‌های محبوب برای ساخت API در Python، استفاده از Django و ابزارهایی مانند Django REST Framework است.

Django ساختار مناسبی برای توسعه بخش بک‌اند فراهم می‌کند و Django REST Framework ابزارهایی مانند:

• Serializer
• APIView
• ViewSet
• Router
• Authentication
• Permission

را برای ساخت API در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد.

اگر می‌خواهید با این موضوع بیشتر آشنا شوید، مقاله Django REST Framework چیست؟ 

مسیر یادگیری API

اگر می‌خواهید API را به‌صورت حرفه‌ای یاد بگیرید، می‌توانید این مسیر را دنبال کنید:

مرحله اول: یادگیری مفاهیم برنامه‌نویسی

ابتدا باید با مفاهیم پایه برنامه‌نویسی آشنا شوید.

مرحله دوم: آشنایی با HTTP

مفاهیمی مانند:

• Request
• Response
• Header
• Status Code

را یاد بگیرید.

مرحله سوم: یادگیری JSON

JSON یکی از رایج‌ترین فرمت‌های انتقال داده در APIها است.

مرحله چهارم: یادگیری REST

با اصول طراحی REST API و Endpointها آشنا شوید.

مرحله پنجم: انتخاب یک فناوری بک‌اند

می‌توانید بر اساس مسیر خود یک فناوری مناسب انتخاب کنید.

برای مثال در مسیر Python می‌توانید ابتدا با Django و سپس Django REST Framework کار کنید.

مرحله ششم: ساخت پروژه واقعی

برای یادگیری بهتر، یک پروژه واقعی بسازید.

برای مثال API یک:

• فروشگاه اینترنتی
• وبلاگ
• سامانه کاربران
• اپلیکیشن موبایل

را طراحی کنید.

API چه نقشی در طراحی سامانه اختصاصی دارد؟

در بسیاری از سامانه‌های اختصاصی، API بخش مهمی از معماری سیستم است.

یک کسب‌وکار ممکن است به‌صورت هم‌زمان نیاز داشته باشد:

• وب‌سایت اختصاصی
• اپلیکیشن موبایل
• پنل مدیریت
• سیستم کاربران
• اتصال به سرویس‌های دیگر

API می‌تواند ارتباط بین این بخش‌ها را مدیریت کند.

طراحی API مناسب باعث می‌شود توسعه و نگهداری سیستم در آینده ساده‌تر و ساختارمندتر باشد.

جمع‌بندی؛ API چیست؟

در پاسخ به سؤال API چیست؟ می‌توان گفت:

API یک رابط ارتباطی است که به نرم‌افزارها و سیستم‌های مختلف اجازه می‌دهد طبق قوانین مشخص با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و اطلاعات یا خدمات موردنیاز خود را تبادل کنند.

API در بخش‌های مختلفی مانند:

• طراحی سایت
• اپلیکیشن موبایل
• فروشگاه اینترنتی
• سامانه‌های اختصاصی
• اتصال به سرویس‌های خارجی

کاربرد دارد.

یادگیری API برای برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان وب اهمیت زیادی دارد، زیرا بخش بزرگی از نرم‌افزارهای مدرن برای ارتباط بین قسمت‌های مختلف خود از API استفاده می‌کنند.

اگر مسیر یادگیری شما Python است، بعد از آشنایی با مفاهیم پایه می‌توانید سراغ Django و سپس Django REST Framework بروید و با ساخت پروژه‌های واقعی، تجربه عملی در طراحی و توسعه API کسب کنید.