ما هي واجهة برمجة التطبيقات (API)؟ – 5 استخدامات مهمة وأنواعها

واجهة برمجة التطبيقات (API) قد تبدو عبارة معقدة عند سماعها لأول مرة، لكنها في الحقيقة شيء نستخدمه جميعًا يوميًا دون أن ننتبه. هل طلبت طعامًا عبر تطبيق؟ هل سجلت الدخول إلى موقع باستخدام حسابك في فيسبوك أو جوجل؟ كل هذا ممكن بفضل الـ API، التي تعمل كوسيط ذكي يربط بين تطبيقات مختلفة ويجعلها تتفاهم فيما بينها.

تخيل الـ API كالنادل في مطعم: أنت تطلب ما تريده، وهو ينقل الطلب إلى المطبخ (النظام الآخر)، ثم يعيد لك ما طلبته بالضبط. هذه البساطة في التفاعل بين التطبيقات تجعل تجربتنا الرقمية أسرع وأسهل وأكثر مرونة.

في هذا المقال، سنتعرف على معنى واجهة برمجة التطبيقات بطريقة سهلة وواضحة، وسنكتشف كيف تغير الطريقة التي تعمل بها التكنولوجيا من حولنا. تابع القراءة لتفهم كيف تسهّل الـ API حياتنا وتربط بين التطبيقات في خلفية كل ما نراه على شاشاتنا.

ما هي واجهة برمجة التطبيقات (API)؟

واجهة برمجة التطبيقات (API) هي اختصار لعبارة Application Programming Interface، وهي في الواقع مجموعة من الأوامر والقواعد التي يستخدمها مطورو البرمجيات للتفاعل مع برنامج أو نظام حاسوبي معين. بشكل عام، تسمح الـ API للمطورين بنقل البيانات بين البرامج المختلفة، وتنفيذ عمليات متعددة، والوصول إلى موارد النظام بطريقة آمنة ومنظمة.

تمكن الـ API المطورين من ربط التطبيقات والخدمات ببعضها البعض دون الحاجة إلى الوصول إلى الشيفرة المصدرية (Source Code) الخاصة بالبرامج. ومن المهم أن نعرف أن واجهات برمجة التطبيقات تستخدم في تطوير أنواع عديدة من البرمجيات، بدءًا من تطوير مواقع الويب، مرورًا بتطبيقات الهواتف المحمولة، ووصولاً إلى الأجهزة المنزلية الذكية.

على سبيل المثال، تعد Google Maps API واجهة بسيطة وشائعة تتيح استخدام الخرائط عبر الإنترنت. يمكن للمطورين إدراج Google Maps API في مواقعهم الإلكترونية أو تطبيقاتهم لإنشاء خرائط تفاعلية أو عرض معلومات موقعية محددة للمستخدمين.

توفر هذه الـ API إمكانيات مثل عرض الخريطة، البحث عن أماكن، تحديد المسارات، وحتى عرض حركة المرور في الوقت الفعلي. يقوم المطورون بإرسال الطلبات إلى خوادم Google Maps باستخدام أوامر API، ثم يعرضون النتائج في تطبيقاتهم أو مواقعهم.

تاريخ واجهة برمجة التطبيقات (API)

أصبحت واجهة برمجة التطبيقات من الركائز الأساسية في تطوير البرمجيات الحديثة. تعود بدايات مفهوم API إلى خمسينيات القرن العشرين، وقد تطور بشكل تدريجي على مر العقود.

في المراحل الأولى من تطور الحوسبة، كان التركيز منصبًا على كتابة البرامج لأنظمة محددة، وكان التفاعل بين البرامج شبه معدوم. لكن مع ظهور الحواسيب الشخصية وأنظمة التشغيل في العقود التالية، ظهرت الحاجة إلى وجود واجهات تسهل تنفيذ الأوامر وتبادل البيانات بين البرامج.

وفي التسعينيات، ومع تطور الشبكات والإنترنت، ازدادت الحاجة إلى وسائل تواصل بين الأنظمة المختلفة، مما أدى إلى ظهور تقنيات مثل CORBA وDCOM. ثم، ومع بداية الألفية الجديدة وظهور تطبيقات الويب والهواتف الذكية، أصبحت واجهات مثل REST وGraphQL من الأساليب الأساسية لبناء واستخدام الـ API.

كيف تعمل واجهة برمجة التطبيقات (API)؟

بشكل مبسط، تتكون الـ API من مجموعة من الأوامر والطرق (Methods) التي تحدد كيف يمكن لتطبيق معين التواصل مع نظام أو خدمة أخرى. تتيح هذه الطرق للمبرمجين إرسال الطلبات واستلام البيانات أو تنفيذ العمليات المطلوبة من خلال النظام الهدف.

عادة ما تأتي كل API مع توثيق رسمي (Documentation) يوضح كيفية استخدامها، ويشرح الأوامر المتاحة، والمعاملات المطلوبة، ونماذج الاستخدام. هذا التوثيق يساعد المطورين على استخدام الواجهة بالشكل الصحيح.

عند استخدام API، يقوم البرنامج المُستخدم بإرسال طلبات (عادة عبر بروتوكول HTTP أو بروتوكولات مشابهة) إلى الخادم. يقوم الخادم بمعالجة هذه الطلبات ثم يعيد الاستجابة، التي قد تتضمن بيانات أو نتائج عملية. بعد ذلك يعالج التطبيق العميل هذه الاستجابة ليعرض النتيجة للمستخدم، مثل تطبيق الهاتف المحمول على سبيل المثال.

لماذا نحتاج إلى واجهة برمجة التطبيقات (API)؟

توجد عدة أسباب تجعل من واجهات برمجة التطبيقات ضرورة في عالم البرمجيات اليوم، من أهمها:

• التكامل وتبادل البيانات: تحتاج البرامج الحديثة إلى التواصل وتبادل المعلومات فيما بينها. تمكن الـ API التطبيقات من مشاركة البيانات بسهولة، مثل استخدام خدمة خرائط لتحديد موقع المستخدم.
• تطوير برمجيات متخصصة: باستخدام API، يمكن للمطورين بناء تطبيقات قوية دون الحاجة إلى كتابة كل شيء من الصفر، وذلك بالاعتماد على خدمات ومكتبات موجودة مسبقًا.
• سهولة التحديث والتعديل: تعمل الـ API كطبقة وسيطة تحمي باقي أجزاء النظام من التأثر المباشر بالتعديلات، مما يسهل من عملية التطوير والصيانة.
• الدعم متعدد المنصات: يمكن استخدام API واحدة لبناء تطبيقات لأنظمة مختلفة مثل الويب، الهواتف الذكية، وسطح المكتب. على سبيل المثال، يمكن لتطبيقات متعددة الاستفادة من نفس Web API المقدمة من خدمة معينة.
• تعزيز الأمان: توفر الـ API آلية فعالة لإدارة صلاحيات الوصول إلى البيانات والوظائف الحساسة، مما يسمح بتطبيق سياسات أمان مركزية وأكثر إحكامًا.

استخدامات الـ API

1. تسهيل العمل على المطوّرين

من خلال استخدام API، لا يحتاج المطورون إلى كتابة الأكواد الأساسية من الصفر لتنفيذ الوظائف المعتادة. بل يمكنهم الاستفادة من الوظائف الجاهزة التي توفرها الـ API، مما يسرع بشكل كبير عملية تطوير البرمجيات.

كذلك تتيح الـ API للمطورين نقل الأجزاء البرمجية المتكررة إلى موقع مشترك واحد، مما يقلل من التكرار في كتابة الكود، ويزيد من الكفاءة، ويقلل من الأخطاء المحتملة. وغالبًا ما تتبع الـ API معايير محددة يستطيع المطورون استخدامها كدليل عملي موثوق.

تساعد هذه المعايير في توحيد أسلوب التطوير، وتمنع التعارضات المحتملة بين أجزاء البرمجيات المختلفة. وبالنهاية، يستطيع المطورون الوصول بسهولة إلى البيانات والخدمات الخارجية، مما يمكنهم من توسيع إمكانياتهم بشكل ملحوظ.

2. التحكم في الوصول إلى الموارد

التحكم في الوصول إلى الموارد من أهم الجوانب الأساسية عند استخدام واجهة برمجة التطبيقات (API). تتيح هذه الآلية للمطورين تحديد من يمكنه الوصول إلى الموارد والخدمات المتوفرة عبر الـ API، ومن لا يمكنه ذلك.

في الواقع، يعتبر هذا التحكم عنصرًا بالغ الأهمية للحفاظ على أمان الأنظمة وحماية البيانات. ومن خلال آليات دقيقة للتحكم في الوصول، يمكن منع الوصول غير المصرح به إلى الموارد الحساسة.

يعتمد هذا المفهوم على تحديد الأدوار والصلاحيات للمستخدمين. على سبيل المثال، يمكن للمطورين تعريف أدوار مثل: المدير، المستخدم العادي، أو الضيف، ومنح كل دور صلاحيات محددة.

وبهذا يمكن للإداريين تحديد من يستطيع تنفيذ عمليات مثل: الإنشاء، الحذف، أو التعديل على البيانات، وبهذا يتم التحكم الكامل في مستوى الوصول حسب الحاجة.

3. الربط بين الخدمات

تمكن واجهة برمجة التطبيقات المطورين من إنشاء أنظمة جديدة بالاعتماد على خدمات وموارد موجودة مسبقًا. وهذه المرونة تساهم في تسريع وتسهيل عمليات التطوير.

يسمح هذا الربط بتوزيع المهام المختلفة على خدمات منفصلة. هذا التوزيع يساعد على إدارة الموارد بكفاءة، ويتيح إمكانية التقدم في عدة مجالات من النظام في آن واحد.

الربط بين الخدمات يسمح كذلك بتوزيع الأحمال (Load Balancing) بين مكونات النظام المختلفة، مما يضمن استقرار الأداء حتى في أوقات الضغط المرتفع.

ومن خلال API، يمكن مراقبة أداء الخدمات والبيانات بشكل مباشر، مما يعزز من كفاءة وأمان الأنظمة. وبشكل عام، فإن الربط بين الخدمات باستخدام API يعتبر من المبادئ الأساسية في تطوير البرمجيات الحديثة، ويسمح بإنشاء أنظمة مترابطة وفعالة بدرجة عالية.

4. تعزيز الأمان

من المبادئ الأمنية الجوهرية في واجهة برمجة التطبيقات هو التحقق من هوية المستخدم (Authentication) ومنح الصلاحيات اللازمة له فقط. يتم ذلك عبر آليات مثل رموز الأمان (Security Tokens) ومفاتيح API (API Keys).

لحماية البيانات الحساسة المنقولة عبر API، يتم استخدام تقنيات تشفير البيانات (Data Encryption). هذا التشفير يضمن أن تبقى البيانات غير قابلة للفهم من قِبل أي جهة غير مخولة، حتى في حال اعتراضها أثناء عملية النقل.

كما تتيح الـ API للمسؤولين تحديد من يمكنه الوصول إلى خدمات وموارد معينة بدقة. هذه الإدارة الدقيقة للصلاحيات تمنع الوصول غير المصرح به.

والأهم من ذلك، يمكن تتبع أنشطة الـ API باستخدام أدوات المراقبة (Monitoring Tools)، مما يساعد على اكتشاف محاولات التسلل أو أي سلوك غير معتاد بسرعة. وهذا التتبع يساهم في اتخاذ إجراءات أمنية استباقية وفورية عند الحاجة.

5. تعزيز وتطوير الأداء

من خلال واجهات برمجة التطبيقات، يستطيع المطورون إضافة ميزات جديدة إلى البرامج والأنظمة بكل سهولة وسرعة، مما يحسّن من أدائها ويزيد من قدراتها.

توفر الـ API إمكانية الاتصال بخدمات وموارد خارجية، وهو ما يمكن أن يحسن بشكل كبير من وظائف البرامج ويضيف لها ميزات قوية بدون الحاجة لبنائها من الصفر.

كذلك، يمكن لعدة أنظمة أو تطبيقات الاستفادة من نفس الخدمة أو المورد المشترك من خلال API واحدة. هذه الموارد المشتركة تلعب دورًا مهمًا في تحسين الأداء العام.

أيضًا، تساعد الـ API في جمع بيانات تحليلية حول أداء البرامج، مما يتيح تحسين العمليات وتقصير وقت التنفيذ. من خلال الـ API، يمكن الوصول إلى موارد سحابية مثل الخوادم، التخزين السحابي، والخدمات المرتبطة، مما يوفر بنية تحتية متقدمة للمطورين دون الحاجة إلى بنائها يدويًا.

مزايا استخدام واجهة برمجة التطبيقات (API)

1. زيادة الإنتاجية

تعتبر الإنتاجية من أبرز فوائد استخدام واجهة برمجة التطبيقات (API)، حيث تمكن البرامج من مشاركة الموارد والخدمات فيما بينها. هذا الاستخدام المشترك للموارد يحسن من كفاءة استهلاك الموارد النظامية، ويؤدي إلى استخدام اقتصادي أكثر فاعلية.

كما تتيح API للمطورين الاستفادة من أجزاء برمجية جاهزة، مما يوفر الوقت والجهد ويقلل من تكلفة التطوير.

2. تقديم خدمات مرنة

من خلال API يمكن الجمع بين عدة خدمات ومصادر متنوعة لإنشاء خدمات جديدة، ما يتيح تجربة أغنى وأكثر تنوعًا للمستخدمين. كذلك، تتيح للشركات التوسع في أسواق جديدة بسهولة.

يمكن للمؤسسات تقديم API لمطورين خارجيين أو شركات أخرى، مما يوفر فرصة لتوليد مصادر دخل جديدة.

3. الدمج والتكامل (Integration)

تسمح API للمطوّرين بجمع البيانات من مصادر متعددة وتوحيدها في مكان واحد. هذا التكامل يعزز من دقة التحليل ويساعد في اتخاذ قرارات أفضل.

كما تستخدم API لربط خدمات مختلفة ببعضها البعض. على سبيل المثال: دمج نظام دفع إلكتروني مع متجر إلكتروني يسهل تجربة الشراء والدفع للمستخدمين.

4. الأتمتة (Automation)

بخلاف البشر، تنفذ العمليات المؤتمتة دون أخطاء. تمكن واجهات API من تنفيذ المهام المتكررة بشكل تلقائي ودقيق، مما يقلل من الأخطاء البشرية.

هذا يساعد الشركات والمطورين على إنجاز المهام المتكررة بسرعة وكفاءة، مع توفير الوقت والتكاليف.

5. توفير وظائف جديدة

تتيح API إمكانية تقديم ميزات ووظائف جديدة بشكل سريع ومرن، مما يساعد الشركات على التكيف مع تغيرات السوق ومواكبة المنافسة.

كذلك، يمكن لمطوّرين خارجيين استخدام API لإنشاء ملحقات أو إضافات جديدة تضيف قيمة للنظام الأصلي وتدر دخلًا إضافيًا.

عيوب استخدام API

1. التكلفة

إنشاء API ودمجها في نظام معين يتطلب استثمارًا ماليًا وبشريًا. عمليات التطوير والتخطيط الأولية قد تكون باهظة التكاليف وتتطلب تخصيص موارد دقيقة.

كما أن صيانة وتحديث API تتطلب جهدًا مستمرًا لضمان عملها بشكل صحيح.

2. التحديات الأمنية

التحكم في الوصول إلى الموارد من خلال API قد يفتح المجال لمشاكل أمنية إذا لم يتم تطبيق آليات الحماية بشكل صحيح. الوصول غير المصرح به إلى البيانات الحساسة يشكل تهديدًا كبيرًا.

عند مشاركة API أو تمرير بيانات حساسة عبرها، قد تظهر تحديات متعلقة بالخصوصية. لذلك من الضروري تأمين البيانات وإدارة الوصول بدقة.

أنواع واجهات برمجة التطبيقات (API)

تنقسم واجهات برمجة التطبيقات إلى ثلاث فئات رئيسية من حيث مستوى الوصول: الـ API الخاص، الـ API الشراكي، والـ API العام. كل نوع منها يستخدم في سيناريوهات مختلفة حسب الحاجة، ومستوى الأمان، والجمهور المستهدف.

أولًا: أنواع API حسب مستوى الوصول

1. API خاص (Private API)

الـ API الخاص هو نوع من واجهات برمجة التطبيقات يطور خصيصًا لاستخدام داخلي ضمن شركة أو مؤسسة محددة. غالبًا ما يستخدم للتفاعل بين الأنظمة الداخلية المختلفة في المؤسسة ويتيح للأدوات والبرمجيات الداخلية الوصول إلى البيانات والخدمات الخاصة.

• يوفر مستوى عالٍ من الأمان والتحكم في الوصول.
• يستخدم لحماية البيانات والموارد الحساسة داخل المؤسسة.
• غير متاح للعامة أو للمطورين الخارجيين.

2. API شراكي (Partner API)

واجهة API الشراكية تستخدم بين مؤسستين أو أكثر لتبادل البيانات والخدمات. يمكن أن تُستخدم هذه الواجهة لدمج الأنظمة أو مشاركة موارد وخدمات محددة بين شركاء تجاريين.

• تسهم في تحسين التكامل بين الأنظمة الخارجية.
• تستخدم عادةً في بيئات الأعمال والصناعات الكبرى.
• تتطلّب اتفاقات مسبقة بين الأطراف المعنية.

3. API عام (Public API)

الـ API العام هو واجهة متاحة لجميع المطوّرين بدون قيود صارمة. يمكن لأي شخص استخدامه لدمج الخدمات أو بناء تطبيقات تعتمد عليه.

• يستخدم على نطاق واسع لتوفير خدمات الإنترنت.
• يعد أداة فعالة للترويج للخدمات الرقمية وجذب المطورين.
• يمكن الوصول إليه دون حاجة لاتفاقيات أو تراخيص خاصة.

أنواع API العام حسب النموذج التجاري

1. API مجاني

هو نوع من واجهات برمجة التطبيقات المتاحة للاستخدام دون أي تكلفة. غالبًا ما تقدمه الشركات لتشجيع المطورين على استخدام خدماتها وتوسيع قاعدة مستخدميها.

• مجاني تمامًا أو محدود بمعدل استخدام (مثل عدد الطلبات يوميًا).
• يستخدم غالبًا في الخطط التجريبية أو الترويجية.
• يهدف إلى زيادة الاعتماد على خدمات الشركة.

2. API تجاري

الـ API التجاري يعتبر خدمة مدفوعة تقدمها شركة أو جهة مقابل اشتراك أو رسوم محددة. يوفر ميزات أكثر أو سعة أكبر مقارنة بالإصدار المجاني.

• يمثل مصدر دخل مباشر للشركة.
• يتطلّب اشتراكًا شهريًا أو دفعة مقابل كل استخدام.
• غالبًا ما يتضمن دعمًا تقنيًا وميزات متقدمة.

أنواع واجهات برمجة التطبيقات (API) حسب نوع الاستخدام

يمكن تصنيف واجهات برمجة التطبيقات (API) حسب نوع الاستخدام إلى عدة أنواع، كل منها يستخدم لتحقيق أهداف محددة حسب متطلبات المشروع. اختيار النوع المناسب يساعد المطورين على دمج الميزات المطلوبة وتنفيذ الوظائف اللازمة في التطبيقات والخدمات التي يطوّرونها.

1. واجهة API لقاعدة البيانات (Database API)

واجهة API لقاعدة البيانات تستخدم للتفاعل مع أنظمة إدارة قواعد البيانات مثل MySQL، PostgreSQL (قواعد بيانات SQL)، أو MongoDB، وCassandra (قواعد بيانات NoSQL).

• الاتصال بقواعد بيانات متعددة: يجب أن تكون API قادرة على الاتصال بأنواع مختلفة من قواعد البيانات.
• التحكم في الوصول إلى البيانات: يمكن للمطور تحديد من يمكنه الوصول إلى البيانات وما هي العمليات التي يسمح بها.
• أمان البيانات: من الضروري أن تتبع الـ API معايير الأمان عند نقل أو تخزين البيانات، مثل التشفير وعمليات التوثيق.
• دعم الاستعلامات المعقدة: يجب أن تتيح واجهة API إمكانيات استعلام متقدمة، مثل التصفية والبحث الشرطي.

2. واجهة API لنظام التشغيل (Operating System API)

واجهة API لنظام التشغيل تتيح للمطورين الوصول إلى خصائص ووظائف النظام الأساسية لتطوير برامج أكثر تكاملًا مع النظام.

• إدارة موارد الهاردوير: تمكن المطور من الوصول إلى موارد النظام مثل المعالج، الذاكرة، الأقراص الصلبة، والأجهزة.
• إدارة الملفات والأجهزة: تسمح بالتفاعل مع الملفات، الطابعات، الأجهزة الطرفية، ومكونات النظام الأخرى.
• الاتصال بالشبكة: توفر أدوات لإنشاء اتصال بالشبكات المحلية والعالمية، مما يدعم إنشاء تطبيقات تتفاعل مع الإنترنت.

3. واجهة API عن بُعد (Remote API)

تستخدم API عن بعد للتفاعل مع الأنظمة والخدمات الموجودة في أماكن مختلفة عبر الإنترنت، وغالبا ما تعتمد على بروتوكولات مثل HTTP، HTTPS، وFTP.

• الوصول من أي مكان: يمكن الوصول إلى الموارد والخدمات عن بعد من أي مكان باستخدام اتصال إنترنت.
• مرونة عالية: تتيح للمؤسسات والمطورين التكيّف السريع مع متطلبات السوق وتوسيع الخدمات عند الحاجة.

4. واجهة API للويب (Web API)

تستخدم Web API لربط التطبيقات بخدمات الإنترنت والموارد الرقمية عبر شبكة الويب.

• الوصول إلى الخدمات الإلكترونية: يمكن من خلالها الوصول إلى بيانات وخدمات الإنترنت مثل تطبيقات الويب، قواعد البيانات، وخدمات الجهات الخارجية.
• تبادل البيانات: تستخدم بروتوكولات مثل JSON وXML لنقل البيانات بين التطبيقات والخوادم.
• تنفيذ العمليات: تستخدم لتنفيذ عمليات مثل البحث، الإنشاء، التحديث، الحذف.
• نقل الوسائط: تتيح إرسال واستقبال ملفات الوسائط مثل الصور والفيديو والمستندات.

ما هو بروتوكول API وما أنواعه؟

يعتبر بروتوكول API حجر الزاوية في عملية التواصل بين الخدمات والتطبيقات. حيث يعمل API كواجهة برمجية تستخدم للتواصل وتبادل البيانات بين نظامين أو خدمتين مختلفتين. وتستند هذه البروتوكولات إلى قواعد واتفاقيات محددة لإرسال واستلام البيانات، مما يضمن أن عمليات الاتصال تتم بشكل صحيح.

أحد أكثر بروتوكولات API استخدامًا هو بروتوكول HTTP، والذي يستخدم على نطاق واسع في التواصل بين مواقع الويب والمتصفحات. ترسل الطلبات مثل GET، POST، PUT، DELETE وغيرها إلى الخادم، ويستجيب الخادم بالرد المناسب على هذه الطلبات.

كما أن بروتوكول HTTPS يستخدم تقنيات التشفير SSL/TLS لتشفير البيانات المتبادلة بين الخادم والمتصفح لضمان أمان الاتصال.

Remote Procedure Call (RPC)

استدعاء الإجراءات عن بُعد (Remote Procedure Call أو RPC) هو تقنية تتيح للمطورين إمكانية الوصول إلى البرامج والخدمات الموجودة على أجهزة أو خوادم أخرى عن بعد.

في هذه التقنية، يرسل تطبيق العميل (Client) طلبات محددة إلى خدمة أو عملية موجودة على الخادم (Server) لتنفيذ وظائف معينة. وتوفر هذه التقنية القدرة على تعديل العمليات وإضافة وظائف جديدة إلى الخدمات دون الحاجة إلى تعديل تطبيقات العميل.

Service Object Access Protocol (SOAP)

SOAP هو بروتوكول يعتمد على بروتوكول HTTP أو HTTPS لتبادل البيانات والمعلومات بين البرامج والأنظمة المختلفة عبر الشبكات.

يستخدم SOAP لغة XML لتنسيق البيانات، ما يسمح بتبادل البيانات بين التطبيقات المكتوبة بلغات برمجية مختلفة. وتوفر XML تنسيقًا مفهومًا لكل من البشر والأنظمة البرمجية، كما يحدد هذا المعيار هيكل الرسائل ومحتواها بشكل دقيق.

Representational State Transfer (REST)

تمثل REST (التمثيل التحويلي للحالة) معمارية برمجية تستخدم لتصميم وتطوير الأنظمة الموزعة وتيسير الاتصال بين التطبيقات عبر الشبكات المختلفة.

تركز REST على البساطة والموثوقية، وتستخدم بروتوكول HTTP كوسيلة أساسية للتواصل. في REST، ينمذج كل كيان أو بيانات كمورد (Resource) يتم تعريفه من خلال معرف فريد، غالبا ما يكون عبارة عن URL.

ما هو RESTful API؟

RESTful API هو نوع من واجهات البرمجة التي تعتمد على مبادئ REST لتمكين الاتصال بين التطبيقات والخدمات.

تتيح RESTful APIs الوصول إلى الموارد التي تُحدد من خلال مسارات مثل: /users أو /products. وتستخدم الأساليب الشهيرة لبروتوكول HTTP مثل GET وPOST وPUT وDELETE للتفاعل مع هذه الموارد.

ميزات REST

• واجهة موحدة: REST تستخدم واجهة موحدة للتفاعل مع الموارد، مما يسهل على المطورين استخدام نموذج مشترك لإدارة البيانات.
• طلبات مستقلة: كل طلب REST يحتوي على جميع المعلومات اللازمة لفهمه وتنفيذه من قبل الخادم دون الرجوع إلى أي سياق سابق.

ما هو gRPC؟

gRPC هو إطار عمل مفتوح المصدر وبروتوكول اتصال يستخدم في تطوير الخدمات البرمجية ضمن أنظمة موزعة. الحرف “g” يشير إلى Google، التي طورت هذا الإطار في البداية.

يعتمد gRPC على بروتوكول HTTP/2 ويستخدم تنسيق Protocol Buffers (protobuf) لتعريف وتبادل البيانات. ويدعم gRPC العديد من لغات البرمجة مثل C++ وJava وPython وGo وغيرها، مما يمنح المطورين الحرية في العمل بلغاتهم المفضلة.

ميزات gRPC

• الاتصال ثنائي الاتجاه: يدعم gRPC الاتصال في كلا الاتجاهين باستخدام بروتوكول HTTP/2، حيث يمكن لكل من العميل والخادم إرسال واستلام البيانات في وقت واحد.
• دعم لغات متعددة: يدعم gRPC عددًا كبيرًا من لغات البرمجة، مما يسهل على المطورين العمل باستخدام اللغة التي يفضلونها دون الحاجة إلى تعلم لغة جديدة.

ما هو GraphQL؟

في هذا القسم سنتعرف على GraphQL، وهي لغة استعلام تستخدم للتفاعل مع الخدمات وطلب البيانات في الأنظمة البرمجية.

تم تطوير GraphQL من قبل شركة Facebook كبديل حديث لأساليب الاتصال التقليدية مثل REST. في GraphQL، يقوم العميل بتحديد البيانات الدقيقة التي يحتاجها من الخادم، مما يجنب تحميل البيانات الزائدة غير الضرورية، ويزيد من كفاءة الاتصال.

ميزات GraphQL

• اختيار دقيق للبيانات: يمكن للعملاء طلب الحقول والبيانات التي يحتاجونها فقط، مما يقلل من حجم البيانات المتبادلة ويحسن الأداء ويخفف العبء على الخادم.
• نقطة اتصال واحدة (Single Endpoint): توفر GraphQL نقطة نهاية واحدة فقط (API Endpoint) لكل الطلبات، مما يبسط التعامل مع الخدمة ويسهل التوثيق والتكامل.

وثائق API (توثيق API)

توثيق API هو مجموعة من الوصف التوضيحي، الأدلة، والمستندات التي يتم إعدادها للمطورين ومستخدمي الخدمات والتطبيقات البرمجية. تساعد هذه الوثائق المطورين على فهم خصائص ووظائف الـ API وكيفية استخدامه بشكل صحيح. وغالبًا ما تتضمن وثائق API العناصر التالية:

• دليل المقدمة (Introduction Guide): يحتوي هذا القسم على مقدمة عامة حول الـ API، ويشرح الخصائص الأساسية له وتطبيقاته. يساعد هذا الدليل المطورين على فهم أهمية واستخدامات الـ API.
• المرجع التفصيلي (API Reference): يتضمن وصفًا تقنيًا دقيقًا لجميع الأساليب (Methods) والأوامر التي يوفرها الـ API. يشمل ذلك أسماء الأساليب، المعلمات (Parameters) المدخلة والمخرجة، أنواع البيانات، وطريقة استخدامها في الطلبات المختلفة.

الفرق بين API وخدمة الويب (Web Service)

الفرق الأساسي بين API (واجهة برمجة التطبيقات) وخدمة الويب (Web Service) يكمن في كيفية التواصل وتبادل البيانات مع الأنظمة والبرمجيات الأخرى.

على سبيل المثال، إذا قامت شركة تجزئة بإنشاء API لإدارة المنتجات والطلبات، فقد تستخدم هذه الواجهة باستخدام بروتوكول HTTP، ويمكن تضمينها في تطبيقات متعددة مثل مواقع الويب، تطبيقات الهواتف الذكية، أو أنظمة إدارة المخزون.

يشمل هذا الـ API أوامر مثل: إضافة المنتجات إلى سلة المشتريات، تسجيل الطلبات، وجلب قائمة المنتجات المتوفرة. في هذه الحالة، يعمل API كواجهة برمجية تتيح للمطورين التفاعل مع نظام الشركة.

في المقابل، تعد خدمة الويب عادة نوعا فرعيا من الـ API، وتستخدم بشكل أساسي لتبادل البيانات بين الأنظمة، وتتطلب بروتوكولات معينة مثل SOAP أو REST.

الفرق بين API وتطبيق الويب (Web Application)

الـ API وتطبيق الويب عنصران مهمان في عالم التكنولوجيا وغالبًا ما يعتمدان على بعضهما البعض، لكنهما يؤديان وظائف مختلفة.

• الـ API هو نقطة تواصل برمجية تتيح للمطورين الوصول إلى الخدمات أو البيانات المقدمة من نظام آخر. يمكنهم من خلالها إرسال طلبات مباشرة والحصول على البيانات المطلوبة.
• أما تطبيق الويب فهو واجهة رسومية تستخدم من قِبل المستخدمين النهائيين للتفاعل مع التطبيق، مثل متصفح الإنترنت.

مثال: لنفترض أنك أنشأت تطبيق ويب يعرض حالة الطقس. في هذه الحالة، يمكنك استخدام API خاص بالأرصاد الجوية لجلب بيانات الطقس مثل درجات الحرارة وسرعة الرياح. يقوم الـ API بجلب البيانات من خدمة الطقس ويعرضها في تطبيقك، مما يمثل جسرًا بين المصدر والتطبيق.

أمثلة على واجهات برمجة التطبيقات (APIs)

نظرًا لأن واجهات برمجة التطبيقات (APIs) تمكن المؤسسات من فتح الوصول إلى مواردها مع الحفاظ على الأمن والتحكم، فقد أصبحت مكونًا أساسيًا في الأعمال الحديثة والتطبيقات الشخصية.

فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة لواجهات برمجة التطبيقات التي نواجهها في حياتنا اليومية:

1. تسجيلات الدخول العامة (Social Login APIs)

تسمح واجهات برمجة التطبيقات مثل Facebook Login API و Google Sign-In API للمستخدمين بتسجيل الدخول إلى مواقع الويب والتطبيقات باستخدام حساباتهم على منصات التواصل الاجتماعي.

مثال:

• عند زيارة موقع ويب يطلب منك تسجيل الدخول، قد تجد خيار “تسجيل الدخول باستخدام Google” أو “تسجيل الدخول عبر Facebook”.
• تعمل هذه الميزة على تسهيل عملية المصادقة دون الحاجة إلى إنشاء حساب جديد لكل خدمة.

2. إنترنت الأشياء (IoT APIs)

تستخدم الأجهزة الذكية واجهات برمجة التطبيقات للتواصل مع التطبيقات والخدمات السحابية.

أمثلة:

• ثلاجة ذكية متصلة بتطبيق وصفات الطعام، مما يسمح لها بإرسال قائمة المكونات المطلوبة إلى هاتفك.
• كاميرات المراقبة الذكية التي تُبث لقطات حية عبر تطبيق الهاتف باستخدام Cloud API.

3. مقارنات حجوزات السفر (Travel Booking APIs)

تعتمد مواقع مثل Booking.com و Skyscanner على واجهات برمجة التطبيقات لجمع بيانات الرحلات الجوية والفنادق من مزودي الخدمة المختلفين.

مثال:

• عند البحث عن رحلة طيران على Kayak، يتم جلب البيانات في الوقت الفعلي من واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بشركات الطيران مثل Amadeus API أو Sabre API.

4. تطبيقات التنقل (Navigation APIs)

تعتمد تطبيقات مثل Google Maps و Uber على واجهات برمجة التطبيقات لعرض الخرائط والاتجاهات والبيانات المرورية.

أمثلة:

• Google Maps API: تُستخدم في تطبيقات التوصيل مثل Talabat لتحديد مواقع العملاء.
• Waze API: توفر بيانات حركة المرور في الوقت الفعلي لتجنب الازدحام.

5. وسائل التواصل الاجتماعي (Social Media APIs)

تسمح واجهات برمجة التطبيقات مثل Twitter API و Instagram Graph API للمطورين بمشاركة المحتوى أو دمجه في مواقع خارجية.

مثال:

• عند رؤية آخر منشورات Instagram معروضة على موقع ويب لعلامة تجارية، فهذا يتم عبر Instagram Embed API.

6. البرمجيات كخدمة (SaaS APIs)

تتيح منصات مثل Salesforce و Zapier التكامل مع تطبيقات أخرى لتحسين سير العمل.

أمثلة:

• Slack API: تسمح بدمج أدوات مثل Google Calendar لإرسال تذكيرات الاجتماعات تلقائيًا.
• Stripe API: تُستخدم في مواقع التجارة الإلكترونية لمعالجة المدفوعات.

الخلاصة

تعتبر واجهات برمجة التطبيقات (APIs) العمود الفقري للعديد من الخدمات الرقمية اليوم، حيث تتيح التكامل بين الأنظمة المختلفة، مما يجعل التطبيقات أكثر ذكاءً وكفاءة. سواءً في التسوق الإلكتروني، الملاحة، وسائل التواصل الاجتماعي، أو الأجهزة الذكية، فإن APIs تقف وراء تجارب المستخدم السلسة التي نعتمد عليها يوميًا.

كيف تصنع API؟

لإنشاء API يمكنك اتباع الخطوات التالية: اختيار لغة البرمجة، اختيار إطار العمل (Framework)، استخدام قاعدة بيانات، استخدام بروتوكول اتصال آمن (مثل HTTP/HTTPS)، التحقق من الهوية والأمان، اختبار وتصحيح الأخطاء (Testing)، توثيق API، نشر API (Deployment)، مراقبة وتتبع الأداء (Monitoring and Logging)، مراجعة وتحديث مستمر (Review and Update).

1. خطط لهدفك والمستخدمين المستهدفين

تحديد الهدف والمستخدمين المستهدفين خطوة مهمة جدًا في عملية تطوير وتقديم API. هذه المرحلة تساعد المطورين في رسم الطريق لتصميم API يلبي احتياجات المستخدمين بشكل صحيح.

في البداية، يجب تحديد الهدف الرئيسي من إنشاء API. هل الهدف مثلاً هو تقديم بيانات الطقس لتطبيقات أخرى؟ أم لتمكين تواصل المستخدمين مع شبكات اجتماعية؟

2. صمم بنية API

تصميم بنية API هو خطوة أساسية تحدد كيف يعمل API وكيف يتم الاتصال بين العميل (Client) والخادم (Server).

المراحل الأساسية لتصميم بنية API:

• أولاً، حدد نوع البنية: هل ستكون RESTful، GraphQL، SOAP، أو غيرها.
• ثم قرر كيف تنتقل البيانات بين العميل والخادم باستخدام البروتوكولات المناسبة مثل HTTP، HTTPS، WebSocket وغيرها.
• وأخيرًا، عرّف نموذج البيانات التي سيرسلها ويستقبلها API بشكل دقيق ليتمكن العملاء من التعامل معها.

3. تطوير (كتابة الكود) واختبار API

تطوير واختبار API مرحلتان حيويتان لبناء واجهة برمجة تطبيقات ناجحة وفعالة.

ابدأ بكتابة الكود بناءً على تصميم البنية والمنطق الذي حددته. ينبغي أن يكون الكود متوافقًا مع متطلبات المستخدمين وبروتوكولات الاتصال المحددة مثل HTTP أو WebSocket.

اختبر API للتأكد من عمله بشكل صحيح وخالي من الأخطاء، باستخدام أدوات الاختبار المختلفة.

4. مراقبة الأداء والعمل على الملاحظات

مراقبة أداء API والعمل على الملاحظات جزء مهم من إدارة API مستدامة.

قم بإعداد أنظمة مراقبة تسمح بتتبع أداء API بشكل مستمر، مثل قياس زمن الاستجابة، عدد الطلبات الناجحة والفاشلة، حالة الخادم، وغيرها من المؤشرات الهامة.

استفد من ملاحظات المستخدمين والمطورين لتحسين API باستمرار ومعالجة أية مشاكل أو نقاط ضعف.

كيفية استخدام واجهات برمجة التطبيقات (API) – يشمل الباك اند والفرونت اند

لكي تتمكن من استخدام الـ API بشكل فعال، يجب اتباع مجموعة من الخطوات التي تشمل كلًا من جانب الواجهة الخلفية (Back-End) وجانب الواجهة الأمامية (Front-End). تستخدم الـ API كجسر بين التطبيقات المختلفة لتبادل البيانات وتنفيذ الوظائف.

1- العثور على API مناسب لاحتياجاتك

أول خطوة هي تحديد الـ API الذي يناسب مشروعك. سواء كنت بحاجة إلى بيانات الطقس، خرائط، تسجيل دخول، أو معلومات من الشبكات الاجتماعية، اختر مزود API موثوق ومشروح بشكل جيد.

مثال: إذا كنت تطور موقعًا للسفر، قد تستخدم API خرائط Google لعرض المواقع، وAPI للطقس لعرض التوقعات الجوية.

2- التسجيل للحصول على مفتاح API (لأغراض المصادقة)

معظم خدمات API تتطلب التسجيل للحصول على مفتاح API أو رمز توثيق (Token). هذا المفتاح ضروري لمصادقة التطبيق عند إرسال الطلبات.

• باك اند (Back-End): يجب تخزين المفتاح بأمان في الخادم لتجنب كشفه.
• فرونت اند (Front-End): تجنب عرض المفتاح مباشرة في الكود العام. بدلاً من ذلك، استخدم خادمك كوسيط لتمرير الطلبات.

3- قراءة مستندات الـ API

توفر الوثائق الخاصة بالـ API إرشادات حول كيفية إرسال الطلبات واستقبال الردود. تشمل الوثائق عادةً:

• أنواع الطلبات (GET، POST، PUT، DELETE)
• عناوين النقاط النهائية (Endpoints)
• المتغيرات والمعاملات المطلوبة
• رؤوس الطلبات (Headers)
• أمثلة للردود وأكواد الأخطاء

اقرأ الوثائق بعناية لتجنب الأخطاء والاستفادة القصوى من الخصائص المتوفرة.

4- إرسال الطلبات إلى الـ API

بناءً على هيكل مشروعك:

• باك اند (Back-End): استخدم لغات مثل Node.js أو Python أو PHP لإرسال الطلبات باستخدام مكتبات مثل axios أو fetch.

مثال:

// باستخدام Node.js و axios
const axios = require('axios');
axios.get('https://api.example.com/data', {
  headers: { 'Authorization': 'Bearer YOUR_API_KEY' }
})
.then(response => console.log(response.data))
.catch(error => console.error(error));

• فرونت اند (Front-End): إذا كان الـ API يسمح بالوصول العام، يمكنك استخدام fetch() أو axios مباشرة في كود الواجهة. وإلا استخدم الباك اند كوسيط.

5- معالجة الردود من الـ API

عند نجاح الطلب، يعيد الـ API استجابة غالبًا بصيغة JSON تتضمن البيانات المطلوبة.

• فرونت اند: يمكنك عرض هذه البيانات للمستخدم، مثل الطقس، قائمة المنتجات، الخرائط، إلخ.
• باك اند: قد تقوم بمعالجة أو تنسيق البيانات قبل إرسالها للواجهة أو تخزينها في قاعدة البيانات.

6- اتباع قواعد استخدام الـ API

احرص على الالتزام بسياسات مزود الخدمة مثل:

• حدود الاستخدام (عدد الطلبات المسموح بها في فترة معينة)
• قوانين استخدام البيانات
• شروط التوثيق والتفويض

عدم الالتزام بهذه القواعد قد يؤدي إلى حظر تطبيقك من استخدام الخدمة.

كيف تساعد واجهة برمجة التطبيقات (API) التحول الرقمي

تشهد الشركات تحولاً رقمياً بوتيرة أسرع من أي وقت مضى، سعياً منها للمنافسة وتلبية احتياجات العملاء المتزايدة. تمكنها واجهات برمجة التطبيقات من رقمنة سلعها وخدماتها، وربطها، وتطويرها. وتعد API عاملاً أساسياً في هذه المبادرات. في الواقع، يعتقد 90% من الرؤساء التنفيذيين أن (APIs) حيوية لشركاتهم. يمكنهم تسريع النمو والابتكار من خلال استخدام أساليب تعتمد على واجهات برمجة التطبيقات. يمكن أن تساعد إضافتها إلى عمليات الشركة في:

• تبسيط وتسريع استراتيجيات طرح المنتجات في السوق
• تحسين تجارب العملاء
• تحسين المرونة والسرعة التشغيلية
• تطوير فرص جديدة للإيرادات والأسواق وقنوات التوزيع والسعي وراءها

تحقيق الربح من واجهات برمجة التطبيقات (APIs)

هناك طريقتان أساسيتان لتحقيق الربح من APIs: استخدام واجهات برمجة تطبيقات خاصة بأشخاص آخرين في تطبيقاتك، وإنشاء واجهة برمجة تطبيقات خاصة بك ونشرها. في الحالة الأولى، يكون العمل واضحًا: تقدّم واجهة برمجة تطبيقات خاصة بشخص آخر أو شركة أخرى وتدمجها في برنامجك. الآن، يعود إليك تحديد الميزات التي تريد تضمينها في تطبيقك وتكلفة كل منها.

في المثال الثاني، يختلف الوضع قليلًا؛ هذه المرة، يمكنك إنشاء خدمة وتوفير واجهات برمجة تطبيقات ليستخدمها الآخرون. بناءً على مدى تميز خدمتك، يمكنك تحديد تكلفة وإتاحتها للمطورين. بالطبع، هذا ليس بالأمر السهل ويتطلب مهارات برمجية عالية، ولكنه مفهوم شيق لبناء شركة ناجحة.

تعد الـ API وسيلة أساسية لربط تطبيقك بخدمات أخرى والحصول على بيانات خارجية. يتعاون كل من:

• الباك اند: في التوثيق، الحماية، تجهيز البيانات.
• الفرونت اند: في عرض البيانات وتجربة المستخدم.

من خلال اختيار الـ API المناسب، والتوثيق السليم، وإرسال الطلبات بشكل صحيح، يمكنك إنشاء تطبيقات قوية وغنية بالمعلومات.

أهم المصادر لتعلم واجهة برمجة التطبيقات (API)

إليك قائمة بأهم المصادر لتعلّم واجهة برمجة التطبيقات (API):

Swagger/OpenAPI Documentation: يوفر هذا الموقع توثيقًا شاملاً حول كيفية تصميم، كتابة، واختبار RESTful APIs باستخدام معايير OpenAPI. مناسب للمبتدئين والمحترفين.

Postman Learning Center: مركز تعليمي رسمي من Postman يحتوي على دروس تفاعلية ومشاريع عملية لتعلم اختبار واستخدام واجهات API بطريقة احترافية.

FreeCodeCamp: موقع مجاني يحتوي على دورة متكاملة لتعلّم RESTful API باستخدام Node.js وExpress. يتضمن مشاريع عملية واختبارات.

W3Schools – JavaScript APIs: يشرح المفاهيم الأساسية لاستخدام API في JavaScript، مثل التعامل مع واجهات الويب وطلبات HTTP.

MDN Web Docs – Client-side APIs: توثيق رسمي من Mozilla يشرح كيفية استخدام واجهات API في المتصفح، مع أمثلة تطبيقية ومفاهيم متقدمة.

Designing Web APIs – O’Reilly Book: كتاب متخصص من O’Reilly يركز على كيفية تصميم API بطريقة احترافية وقابلة للاستخدام الفعلي من قبل المطورين.

Traversy Media – YouTube Channel: قناة تعليمية شهيرة تقدم شروحات تفصيلية حول REST APIs، Postman، GraphQL، وكيفية بناء واجهات API من الصفر.

إستنتاج وسام ويب

في عصر تتسارع فيه التكنولوجيا وتزداد الحاجة إلى التكامل بين الأنظمة والخدمات، أصبحت واجهة برمجة التطبيقات (API) بمثابة العمود الفقري لعالم البرمجيات الحديث. فهي لا تقتصر على تسهيل التواصل بين التطبيقات، بل تمكّن المطوّرين من بناء حلول مبتكرة وقابلة للتوسّع بسرعة وكفاءة. إن إتقان التعامل مع الـ API، سواء في مرحلة الاستهلاك أو في مرحلة التصميم والتطوير، لم يعد مجرد مهارة تقنية، بل ضرورة أساسية لكل من يعمل في مجال تطوير البرمجيات أو إدارة الأنظمة الرقمية.

وفي نهاية المطاف، فإن فهم آليات عمل الـ API، واختيار الأساليب الصحيحة لبنائها، وضمان أمانها واستقرارها، كلها عناصر تصنع الفارق بين نظام ناجح يلبي احتياجات المستخدمين، وآخر يواجه الفشل والعزوف. لذلك، كن مطورًا يدرك أهمية التوثيق، يهتم بالتجربة، ويضع الجودة في صلب كل سطر يكتبه. فالـ API ليست فقط كودًا يُكتب، بل تجربة يُبنى عليها المستقبل.

الأسئلة الشائعة