في هذا الدليل، سأشرح لك كيفية إنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST من البداية حتى النهاية. إذا كنت مهتمًا بتعلم ذلك، فاستمر في قراءة هذا الدليل. سأقدم لك المعلومات اللازمة للتعرف على هذا الموضوع بشكل كامل. دعنا نبدأ!
تُعد واجهة برمجة تطبيقات REST (REST API) نوعًا من خدمات الويب التي تستند إلى مبادئ REST. تسمح هذه الواجهة لأنظمة البرمجيات المختلفة بالتواصل والتفاعل مع بعضها البعض عبر الشبكة، وعادةً ما تستخدم بروتوكول HTTP كبروتوكول أساسي.
في واجهة برمجة تطبيقات REST، تتم عرض الموارد عبر عناوين URL فريدة (معرفات مواقع الويب)، ويمكن للعملاء (التطبيقات أو الأنظمة الأخرى) تنفيذ عمليات مختلفة على هذه الموارد باستخدام أساليب HTTP القياسية مثل GET وPOST وPUT وDELETE. على سبيل المثال، يمكن للعميل استخدام طريقة GET لاسترداد البيانات من مورد محدد، وطريقة POST لإنشاء مورد جديد، وطريقة PUT لتحديث مورد موجود، وطريقة DELETE لحذف مورد.
تُستخدم واجهات برمجة تطبيقات REST على نطاق واسع في تطوير الويب؛ نظرًا لأنها توفر طريقة بسيطة وقابلة للتطوير لبناء واجهات برمجة تطبيقات يمكن للعملاء المختلفين الاستفادة منها، بما في ذلك متصفحات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول والخوادم الأخرى. تُستخدم في العديد من الحالات، مثل تبادل البيانات والتكامل بين الأنظمة والخدمات المختلفة.
تركز مقالة اليوم على نفس الشيء ، أي “كيفية إنشاء واجهة برمجة تطبيقات Reset”. تستلزم المقالات كل جزء من المعلومات الضرورية لكي تعرفها.
ما هي Rest API؟
REST (نقل الحالة التمثيلية) هو نمط معماري يستخدم لتصميم التطبيقات المتصلة بالشبكة، وخاصة خدمات الويب. واجهات برمجة تطبيقات RESTful هي مجموعة من القواعد والقيود التي تلتزم بمبادئ REST.
تتيح واجهة برمجة تطبيقات RESTful للأنظمة التواصل والتفاعل مع بعضها البعض عبر الشبكة باستخدام أساليب HTTP القياسية، مثل GET وPOST وPUT وDELETE. تلك الأساليب تتوافق مع عمليات استرجاع وإنشاء وتحديث وحذف الموارد، على التوالي.
تعمل واجهات برمجة تطبيقات REST على مفهوم الموارد، والتي يمكن أن تكون أي معلومات أو كيان يمكن تحديده بواسطة عنوان URL فريد (Uniform Resource Locator). كل مورد له عنوان URL خاص به، ويمكن للعملاء تنفيذ إجراءات على تلك الموارد عن طريق إرسال طلبات HTTP إلى عناوين URL المعنية.
تشمل المبادئ الرئيسية لـ REST ما يلي:
- بدون حالة: يجب أن تحتوي كل طلبية من العميل إلى الخادم على جميع المعلومات اللازمة لفهم الخادم ومعالجة الطلب، ولا يقوم الخادم بتخزين أي سياق عميل بين الطلبيات.
- بنية عميل-خادم: العميل والخادم هما كيانان منفصلان يتواصلان عبر الشبكة. يتولى العميل واجهة المستخدم، بينما يتعامل الخادم مع المنطق التجاري وتخزين البيانات.
- واجهة موحدة: تحتوي واجهات برمجة تطبيقات RESTful على واجهة موحدة تتبع أساليب HTTP القياسية وتستخدم عناوين URL لتحديد الموارد. وهذا يبسط التفاعل بين العملاء والخوادم.
- إمكانية التخزين المؤقت: يمكن تخزين استجابات واجهة برمجة تطبيقات RESTful في ذاكرة التخزين المؤقت للعميل أو المتوسطيين (مثل الوكلاء) لتحسين الأداء وتقليل الضغط على الخادم.
- نظام متعدد الطبقات: يتيح REST نظامًا تسلسليًا للطبقات يمكن أن يكون هناك طبقات متعددة بين العميل والخادم. لكل طبقة وظائفها الخاصة، والعميل غير مدرك للطبقات التي تتجاوز الطبقة التي يتفاعل معها مباشرة.
أصبحت واجهات برمجة تطبيقات RESTful شائعة بسبب بساطتها وقابليتها للتوسع وتوافقها مع منصات ولغات البرمجة المختلفة. يتم استخدامها على نطاق واسع في تطوير الويب وغالبًا ما تستخدم لبناء خدمات الويب وتطبيقات الهاتف المحمول والتكامل بين أنظمة مختلفة.
كيفية إنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST (REST API)
إن إنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST يتطلب عدة خطوات. فيما يلي نظرة عامة على العملية:
- تحديد الموارد: حدد الموارد (البيانات أو الكيانات) التي ستعرضها واجهة برمجة التطبيق (API) الخاصة بك. يمكن أن تكون هذه العناصر مثل المستخدمين أو المنتجات أو المقالات أو أي بيانات أخرى تتعامل معها تطبيقك.
- تعريف النقاط النهائية: قم بتعيين نقاط النهاية (مسارات URL) لكل مورد. على سبيل المثال، /users للوصول إلى بيانات المستخدم أو /products لاسترداد أو تعديل معلومات المنتج.
- اختيار أساليب HTTP: قم بتحديد أساليب HTTP التي ستُستخدم لتنفيذ العمليات على كل نقطة نهاية. على سبيل المثال، استخدم GET لاسترداد البيانات، وPOST لإنشاء موارد جديدة، وPUT لتحديث الموارد الموجودة، وDELETE لإزالة الموارد.
- تصميم نموذج البيانات: قم بتصميم نموذج البيانات الذي سيُمثل الموارد. هذا ينطوي على تعريف هيكل وخصائص كل مورد. على سبيل المثال، يمكن أن يحتوي مورد المستخدم على خصائص مثل الاسم والبريد الإلكتروني وكلمة المرور.
- تنفيذ نقاط النهاية لواجهة البرمجة: قم بإنشاء الكود الخادم الذي يتعامل مع نقاط نهاية واجهة البرمجة. عادةً ما ينطوي ذلك على استخدام إطار عمل ويب أو مكتبة تدعم بناء واجهات برمجة تطبيقات REST. على سبيل المثال، Express.js (Node.js) أو Django (Python) أو Ruby on Rails.
- معالجة الطلبات والاستجابات: قم بتنفيذ منطق معالجة الطلبات الواردة إلى نقاط نهاية واجهة البرمجة الخاصة بك. ويشمل ذلك تحليل معلمات الطلب، والتحقق من صحة الإدخال، وتنفيذ الإجراءات المناسبة على نموذج البيانات. قم بإرجاع الاستجابات المناسبة مع البيانات المطلوبة أو رموز الحالة المناسبة.
- تنفيذ المصادقة والتفويض: إذا كانت واجهة البرمجة الخاصة بك تتطلب المصادقة أو التفويض، فأضف آليات للتحقق وإدارة وصول المستخدم. يمكن أن يتضمن ذلك استخدام الرموز أو مفاتيح واجهة برمجة التطبيق (API keys) أو بروتوكولات OAuth.
- اختبار ووثائق: قم بإجراء اختبار شامل لنقاط نهاية واجهة البرمجة الخاصة بك باستخدام أدوات مثل Postman أو curl للتأكد من عملها بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك، قم بإنشاء وثائق واضحة وموجزة تشرح كيفية استخدام واجهة البرمجة الخاصة بك، بما في ذلك تفاصيل حول نقاط النهاية المتاحة وتنسيقات الطلب/الاستجابة وأي متطلبات مصادقة.
- نشر وتأمين: قم بنشر واجهة البرمجة الخاصة بك على بيئة استضافة مثل خادم سحابي أو موفر خدمة بناء البرامج كخدمة (PaaS). تأكد من أن واجهة البرمجة الخاصة بك مأمونة باستخدام HTTPS والتحقق من صحة إدخالات المستخدم وتطبيق التدابير الأمنية المناسبة للحماية من الهجمات الشائعة مثل حقن SQL أو البرمجة النصية المشعة عبر المواقع.
- رصد وصيانة: قم بمراقبة واجهة البرمجة الخاصة بك بشكل مستمر للتحقق من الأداء والأخطاء وثغرات الأمان. قم بإصلاح الأخطاء، وتحسين الميزات، وإدارة الإصدارات حسب الحاجة. قم بجمع ملاحظات من مستخدمي واجهة البرمجة الخاصة بك وتطبيق التحسينات بناءً على هذه الملاحظات.
من المهم أن نلاحظ أن تفاصيل التنفيذ قد تختلف اعتمادًا على لغة البرمجة والإطار العمل أو الأدوات التي تختار استخدامها.
أنواع واجهات برمجة التطبيقات REST
لا توجد “أنواع” محددة لواجهات برمجة التطبيقات REST، حيث أن REST نفسه هو نمط معماري بدلاً من تقنية محددة. ومع ذلك، استنادًا إلى أنماط التصميم وأنماط الاستخدام، هناك بعض النهج الشائعة أو التغييرات التي يتم استخدامها في كثير من الأحيان عند تنفيذ واجهات برمجة التطبيقات RESTful. إليك بعضها:
- واجهات برمجة التطبيقات CRUD: تتبع هذه الواجهات العمليات الشائعة لإنشاء وقراءة وتحديث وحذف (CRUD) المرتبطة عادة بتفاعلات قاعدة البيانات. توفر نقاط النهاية لإنشاء الموارد واستردادها وتحديثها وحذفها. على سبيل المثال، /users لإنشاء مستخدم جديد، /users/{id} لاسترداد أو تحديث مستخدم محدد، و/users/{id} لحذف مستخدم.
- واجهات برمجة التطبيقات الفائقة الوسائط: تُعرف أيضًا باسم HATEOAS (Hypermedia as the Engine of Application State)، تتضمن هذه الواجهات روابط الوسائط الفائقة في الاستجابة، مما يسمح للعملاء بتصفح واجهة برمجة التطبيقات بشكل دينامي. توفر الروابط معلومات حول الإجراءات والموارد المتاحة، مما يتيح واجهة برمجة التطبيقات أكثر قابلية للاكتشاف والوصف الذاتي.
- واجهات برمجة التطبيقات لتقسيم البيانات: عند التعامل مع مجموعات بيانات كبيرة، تسمح واجهات برمجة التطبيقات للعملاء بجلب البيانات على شكل قطع أو صفحات لتحسين الأداء وتقليل كمية البيانات المنقولة. يتضمن الاستجابة بيانات توضح العدد الإجمالي للعناصر وروابط للتنقل في صفحات البيانات المختلفة.
- واجهات برمجة التطبيقات لتصفية وترتيب البيانات: توفر هذه الواجهات معلمات الاستعلام التي تسمح للعملاء بتصفية وترتيب البيانات المستردة بناءً على معايير محددة. على سبيل المثال، /users؟role=admin لاسترداد المستخدمين ذوي الدور “المسؤول” أو /products؟sort=price لاسترداد المنتجات المرتبة حسب السعر.
- واجهات برمجة التطبيقات لتحميل الملفات: يمكن أن تدعم واجهات برمجة التطبيقات REST أيضًا تحميل الملفات. توفر نقاط النهاية وآليات للعملاء لإرسال الملفات كجزء من الطلب، عادة باستخدام طريقة POST HTTP مع نوع المحتوى multipart/form-data.
- واجهات برمجة التطبيقات مع إصدارات: مع تطور واجهات البرمجة التطبيقات، قد يكون هناك حاجة لإصدارات لضمان التوافق مع الإصدارات السابقة أثناء إدخال التغييرات. تستخدم واجهات الإصدارات مسارات URL أو رؤوس مختلفة للإشارة إلى إصدار واجهة برمجة التطبيقات المستخدم. على سبيل المثال، /v1/users أو باستخدام رأس القبول Accept مع إصدار محدد.
- هذه هي بعض التغييرات الشائعة وقد تجمع واجهات برمجة التطبيقات المختلفة بين عدة أنماط أو تقدم نهجًا فريدًا يستند إلى متطلبات محددة. المفتاح هو التمسك بالمبادئ الأساسية لـ REST، مثل استخدام طرق HTTP وتحديد الموارد بواسطة عناوين URL والعدم القابلية للحالة وواجهة موحدة.
مزايا وعيوب واجهات برمجة التطبيقات REST
لواجهات برمجة التطبيقات REST العديد من المزايا والعيوب التي يجب مراعاتها عند اختيار هندسة البرمجة للواجهة البرمجية. فيما يلي بعض المزايا والعيوب لواجهات برمجة التطبيقات REST:
مزايا واجهات برمجة التطبيقات REST:
- التوسعية: تعتبر واجهات برمجة التطبيقات REST قابلة للتوسع بشكل كبير نظرًا لطبيعتها عديمة الحالة. يحتوي كل طلب على جميع المعلومات اللازمة، مما يسمح للخوادم بمعالجة عدد كبير من الطلبات المتزامنة بكفاءة.
- المرونة: تعتبر واجهات برمجة التطبيقات REST مرنة ويمكن استخدامها مع مختلف لغات البرمجة والمنصات. فهي ليست مرتبطة بأي تقنية أو إطار عمل محدد.
- بنية مبسطة: تتبع واجهات برمجة التطبيقات REST بنية بسيطة وموحدة، مما يجعلها سهلة الفهم والتنفيذ والصيانة. إنها تستخدم طرق HTTP القياسية مثل GET وPOST وPUT وDELETE، والتي تتوافق مع عمليات CRUD.
- التخزين المؤقت: تدعم واجهات برمجة التطبيقات REST آليات التخزين المؤقت، مما يمكن أن يحسن الأداء ويقلل العبء على الخوادم. يمكن للعملاء تخزين استجابات الواجهة البرمجية وإعادة استخدامها في الطلبات التالية، مما يقلل من تأخير الشبكة.
- عدم الاحتفاظ بالحالة: تعتبر واجهات برمجة التطبيقات REST عديمة الحالة، وهذا يعني أن كل طلب مستقل ولا يعتمد على الطلب السابق. وهذا يجعلها قابلة للتوسع وموثوقة.
عيوب واجهات برمجة التطبيقات REST:
- نقص المعايير: على الرغم من أن REST نفسه هو نمط هندسي قياسي، إلا أنه يوجد نقص في توحيد تصميم وتنفيذ واجهات برمجة التطبيقات. وهذا قد يؤدي إلى عدم انتظام واختلاف في كيفية تطوير وثائقة واجهات برمجة التطبيقات REST المختلفة.
- استحصال زائد أو غير كافٍ للبيانات: غالبًا ما تقوم واجهات برمجة التطبيقات REST بإرجاع تمثيلات ثابتة للموارد، مما يمكن أن يؤدي إلى استحصال زائد (استرداد المزيد من البيانات مما هو مطلوب) أو استحصال غير كافٍ (عدم استرداد ما يكفي من البيانات). وهذا يمكن أن يؤدي إلى استخدام غير فعال لموارد الشبكة أو جولات إضافية للخادم.
- قدرات محدودة: تركز واجهات برمجة التطبيقات REST بشكل أساسي على استرداد البيانات وتلاعبها. قد لا توفر الدعم المدمج للوظائف المتقدمة مثل التحديثات الفورية في الوقت الحقيقي، وهندسة الأحداث، أو التواصل ذو الاتجاهين.
- التصنيف والتوافق: مع تطور واجهات برمجة التطبيقات REST، يمكن أن يكون الحفاظ على التوافق مع الإصدارات السابقة تحديًا. يجب تنفيذ استراتيجيات التصنيف لضمان استمرار عمل العملاء الحاليين بشكل صحيح أثناء إدخال تغييرات على واجهة البرمجة التطبيقية.
- نقص الأمان: لا تحتوي واجهات برمجة التطبيقات REST على آليات أمان مدمجة. يتحمل مطور واجهة البرمجة المسؤولية عن تنفيذ المصادقة والتفويض وتشفير البيانات. فشل تنفيذ تدابير الأمان بشكل صحيح يمكن أن يؤدي إلى ثغرات أمان وانتهاكات للبيانات.
من المهم مراجعة هذه المزايا والعيوب عند اتخاذ قرار استخدام واجهات برمجة التطبيقات REST ومراعاة المتطلبات والقيود الخاصة بتطبيقك.
سؤال وجواب حول واجهة برمجة تطبيقات REST
س: ما هي لغات البرمجة التي يمكنني استخدامها لإنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST؟
ج: يمكنك إنشاء واجهات برمجة تطبيقات REST باستخدام مجموعة واسعة من لغات البرمجة مثل Python وJava وJavaScript (Node.js) وRuby وPHP وC# وغيرها. اختيار اللغة يعتمد على متطلبات مشروعك والمعرفة باللغة.
س: هل أحتاج إلى إطار عمل محدد لإنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST؟
ج: على الرغم من أنه ليس إلزاميًا، إلا أن استخدام إطار عمل ويب يمكن أن يبسط بشكل كبير عملية إنشاء واجهة برمجة تطبيقات REST. توفر الإطارات مثل Flask أو Django (Python) وExpress.js (Node.js) وSpring Boot (Java) وRuby on Rails (Ruby) أو Laravel (PHP) ميزات وأدوات مدمجة مصممة خصيصًا لتطوير الواجهة البرمجية.
س: كيف يمكنني التعامل مع المصادقة والترخيص في واجهة برمجة تطبيقات REST؟
ج: يمكن تنفيذ المصادقة والترخيص بطرق مختلفة، مثل استخدام الرموز (مثل الرموز الممتدة للويب JSON) أو المصادقة بناءً على الجلسة أو بروتوكولات OAuth. يمكنك تضمين آليات المصادقة مثل مفاتيح واجهة برمجة التطبيق (API keys)، أو رموز JSON Web Token (JWT)، أو تدفقات OAuth في نقاط نهاية الواجهة البرمجية للتحقق من هوية المستخدمين المصادق عليهم ومنحهم صلاحيات الوصول.
س: كيف يمكنني وثق واجهة برمجة تطبيقات REST؟
ج: التوثيق الجيد أمر أساسي لقابلية استخدام الواجهة البرمجية. يمكنك استخدام أدوات مثل Swagger (OpenAPI) أو API Blueprint لإنشاء وثائق واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا بناءً على الشيفرة الخاصة بك. بالإضافة إلى ذلك، يمكنك كتابة الوثائق يدويًا باستخدام أدوات مثل Markdown لشرح نقاط النهاية وتنسيقات الطلب والاستجابة ومتطلبات المصادقة وأمثلة الاستخدام.
س: كيف يمكنني التعامل مع الأخطاء والاستثناءات في واجهة برمجة تطبيقات REST؟
ج: تستخدم واجهات برمجة التطبيقات REST عادة رموز حالة HTTP المناسبة للإشارة إلى نجاح أو فشل الطلب. لمعالجة الأخطاء، يمكنك إرجاع رموز الحالة ذات الصلة (على سبيل المثال، 400 لأخطاء العميل، 500 لأخطاء الخادم) جنبًا إلى جنب مع رسائل الأخطاء أو كائنات الأخطاء في جسم الاستجابة. التعامل السليم مع الاستثناءات وتسجيلها في الشيفرة الخاصة بك أمر حاسم لتوفير معلومات الخطأ ذات المغزى.
س: كيف يمكنني اختبار واجهة برمجة تطبيقات REST الخاصة بي؟
ج: يمكنك اختبار واجهة برمجة تطبيقات REST الخاصة بك باستخدام أدوات مثل Postman أو cURL أو HTTPie، والتي تتيح لك إرسال طلبات HTTP وفحص الاستجابات. يمكن استخدام إطارات الاختبار التلقائي مثل pytest (Python) أو JUnit (Java) أو Mocha (JavaScript) لكتابة اختبارات الوحدة واختبارات الدمج واختبارات النهاية إلى النهاية لواجهتك البرمجية.
