API چیست و چگونه کار می‌کند؟ (به زبان ساده)

در دنیای نرم‌افزار، برنامه‌ها به‌صورت مستقل کار نمی‌کنند؛ آن‌ها برای تبادل داده و انجام کارهای مشترک، نیاز دارند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این ارتباط از طریق چیزی به نام API یا رابط برنامه‌نویسی کاربردی انجام می‌شود.

در این مقاله، به زبان ساده توضیح می‌دهیم که API چیست، چگونه کار می‌کند و چرا تا این اندازه در توسعه‌ی نرم‌افزار اهمیت دارد.

تعریف API

API یا رابط برنامه‌نویسی کاربردی(Application Programming Interface)، مجموعه‌ای از قوانین و پروتکل‌ها است که به برنامه‌های نرم‌افزاری اجازه می‌دهد با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و داده‌ها، قابلیت‌ها و عملکردهایشان را به اشتراک بگذارند.

به‌عنوان مثال، برنامه‌ی آب‌و‌هوای تلفن شما از طریق API با سرور هواشناسی در ارتباط است و پیش‌بینی روزانه‌ی وضعیت هوا را نمایش می‌دهد؛ یعنی بدون اینکه کل داده‌ها را در خودش ذخیره کند، فقط اطلاعات مورد نیاز را از منبع اصلی می‌گیرد.

اجزای مفهومی API (Application & Interface)

در عبارت Application Programming Interface:

• واژه‌ی Application به هر نرم‌افزار با هدف و کارکرد مشخص اشاره دارد.

• واژه‌ی Interface به معنای رابط یا نقطه‌ی اتصال بین دو برنامه است.

می‌توانیم API را نوعی قرارداد خدماتی (Service Contract) بدانیم که نحوه‌ی ارتباط بین دو نرم‌افزار را با استفاده از درخواست‌ها (Requests) و پاسخ‌ها (Responses) مشخص می‌کند. مستندات (Documentation) هر API توضیح می‌دهد که چه نوع درخواست‌هایی مجاز است و پاسخ‌ها چگونه بازگردانده می‌شوند.

API چگونه کار می‌کند؟

برای درک نحوه‌ی عملکرد API، کافی است آن را به‌عنوان پلی بین کلاینت (Client) و سرور (Server) در نظر بگیریم.
کلاینت همان برنامه‌ای است که درخواست (Request) را ارسال می‌کند و سرور برنامه‌ای است که پاسخ (Response) را برمی‌گرداند.
API نقش واسطه‌ای را ایفا می‌کند که ارتباط بین این دو را برقرار می‌سازد.

یک مثال ساده از عملکرد API را می‌توان در سیستم‌های پرداخت آنلاین مشاهده کرد.
فرض کنید در یک فروشگاه اینترنتی قصد خرید دارید و گزینه‌ی «پرداخت با PayPal» را انتخاب می‌کنید. در این لحظه، وب‌سایت فروشگاه از طریق API به سرور PayPal متصل می‌شود.

مراحل کار به‌صورت خلاصه این‌گونه است:

1. کاربر دکمه‌ی پرداخت را می‌زند ← درخواست API به سرور ارسال می‌شود.

2. درخواست شامل اطلاعاتی مانند آدرس منبع (URI)، نوع درخواست (مثل POST یا GET)، هدرها و گاهی داده‌های ارسالی است.

3. API این درخواست را به سرور مقصد (مثلاً PayPal) منتقل می‌کند.

4. سرور پس از پردازش، پاسخی حاوی نتیجه (مثلاً موفق بودن پرداخت) به API برمی‌گرداند.

5. در نهایت، API پاسخ را به برنامه‌ی اولیه (سایت فروشگاه) ارسال می‌کند و کاربر نتیجه را در رابط کاربری خود می‌بیند.

تمام این ارتباط‌ها در پس‌زمینه انجام می‌شوند؛ یعنی کاربر فقط نتیجه‌ی نهایی را می‌بیند، در حالی که تبادل داده بین برنامه‌ها در سطح شبکه و از طریق API اتفاق می‌افتد.

کاربردها و مزایای API

APIها با فراهم‌کردن امکان ادغام داده‌ها و قابلیت‌های سایر برنامه‌ها، فرآیند توسعه‌ی نرم‌افزار را ساده‌تر و سریع‌تر می‌کنند. به‌جای ساختن همه‌چیز از صفر، توسعه‌دهندگان می‌توانند از APIها برای استفاده از داده‌ها یا سرویس‌های موجود بهره ببرند. برای مثال، پرداخت آنلاین، نقشه‌های گوگل یا قیمت لحظه‌ای رمزارزها.

علاوه بر این، صاحبان نرم‌افزار می‌توانند از طریق API، بخشی از داده‌ها یا قابلیت‌های سیستم خود را به‌صورت کنترل‌شده و امن در اختیار دیگران قرار دهند.

امنیت و کنترل دسترسی در API

APIها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که فقط داده‌ها و توابع ضروری را برای یک درخواست خاص ارائه دهند. این یعنی سرورها نیازی ندارند کل پایگاه داده یا منطق داخلی خود را افشا کنند و همین موضوع به حفظ امنیت و یکپارچگی سیستم کمک می‌کند.

برای محافظت بیشتر، بسیاری از APIها از روش‌هایی مانند کلید API (API Key) یا احراز هویت (Authentication) استفاده می‌کنند تا فقط کاربران مجاز بتوانند به داده‌ها دسترسی داشته باشند.

در نهایت، APIها همان زبان مشترکی هستند که باعث می‌شوند نرم‌افزارها بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند. شناخت نحوه‌ی عملکرد آن‌ها، دید عمیق‌تری نسبت به منطق اپلیکیشن‌ها و سیستم‌های مدرن به ما می‌دهد.