APIها برای اینکه بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، به یک زبان مشترک نیاز دارند. این زبان مشترک توسط پروتکل‌ها و استانداردها تعریف می‌شود. این قوانین، نحوه ارسال درخواست‌ها، فرمت داده‌ها و الگوی تعامل بین کلاینت و سرور را مشخص می‌کنند و تضمین می‌کنند که سیستم‌های مختلف می‌توانند به طور قابل اعتماد با یکدیگر صحبت کنند.
در این راهنما، مهم‌ترین پروتکل‌ها و استانداردهای دنیای API را با هم مقایسه می‌کنیم تا به شما در انتخاب بهترین گزینه برای پروژه‌تان کمک کنیم.
۱. REST: پادشاه دنیای وب API
REST (Representational State Transfer) یک سبک معماری است، نه یک پروتکل سفت و سخت. این سبک بر سادگی، مقیاس‌پذیری و استفاده از قابلیت‌های استاندارد وب (HTTP) تأکید دارد و به همین دلیل به محبوب‌ترین رویکرد برای ساخت APIهای وب تبدیل شده است.
اصول کلیدی REST:
- بدون حالت (Stateless): هر درخواست از کلاینت به سرور باید کاملاً مستقل باشد و تمام اطلاعات لازم را در خود داشته باشد. سرور هیچ اطلاعاتی از نشست‌های قبلی کلاینت ذخیره نمی‌کند.
- مشتری-سرور (Client-Server): کلاینت (فرانت‌اند) و سرور (بک‌اند) از هم جدا هستند و می‌توانند مستقل از هم توسعه یابند.
- رابط یکنواخت (Uniform Interface): این مهم‌ترین اصل REST است که می‌گوید باید از URLهای استاندارد برای شناسایی منابع (مانند
/users/123) و از متدهای HTTP برای انجام عملیات روی آن‌ها استفاده کرد:
GET: برای خواندن داده.POST: برای ایجاد داده جدید.PUT / PATCH: برای به‌روزرسانی داده.DELETE: برای حذف داده.
چه زمانی از REST استفاده کنیم؟
- APIهای عمومی: سادگی و استفاده از استانداردهای وب، REST را به گزینه‌ای عالی برای APIهای عمومی تبدیل کرده است.
- برنامه‌های وب و موبایل: برای ارتباطات استاندارد بین فرانت‌اند و بک‌اند.
- سیستم‌های توزیع‌شده: جایی که مقیاس‌پذیری و جداسازی اجزا اهمیت دارد.
۲. SOAP: استاندارد سازمانی و امن
SOAP (Simple Object Access Protocol) یک پروتکل رسمی با قوانین سخت‌گیرانه است که عمدتاً در محیط‌های سازمانی بزرگ و سیستم‌های قدیمی (Legacy) استفاده می‌شود.
ویژگی‌های کلیدی SOAP:
- مبتنی بر XML: تمام پیام‌ها باید در قالب XML ساختاریافته باشند.
- امنیت داخلی: دارای استانداردهای امنیتی پیشرفته داخلی مانند WS-Security است که برای محیط‌های حساس مانند بانکداری ضروری است.
- قابلیت اطمینان: دارای مکانیزم‌های داخلی برای تضمین تحویل پیام‌ها و مدیریت تراکنش‌های پیچیده است.
مقایسه سریع REST و SOAP
| ویژگی | REST | SOAP |
|---|
| **نوع** | سبک معماری | پروتکل رسمی |
| **فرمت داده** | JSON (رایج)، XML و... | فقط XML |
| **پیچیدگی** | ساده و سبک | پیچیده و سنگین |
| **امنیت** | وابسته به HTTPS | دارای امنیت داخلی (WS-Security) |
چه زمانی از SOAP استفاده کنیم؟
- محیط‌های سازمانی: که نیاز به امنیت بالا، تراکنش‌های قابل اعتماد و یکپارچگی با سیستم‌های قدیمی دارند.
- ارتباطات ناهمزمان: SOAP می‌تواند روی پروتکل‌هایی غیر از HTTP مانند SMTP (ایمیل) نیز کار کند.
۳. GraphQL: انعطاف‌پذیری در دستان کلاینت
GraphQL یک زبان پرس‌وجو (Query Language) برای APIهاست که توسط فیس‌بوک توسعه یافته تا مشکلات رایج REST را حل کند.
مشکلاتی که GraphQL حل می‌کند:
- دریافت بیش از حد داده (Over-fetching): در REST، گاهی یک endpoint داده‌های بسیار بیشتری از نیاز کلاینت برمی‌گرداند. (مثلاً دریافت تمام اطلاعات کاربر، وقتی فقط به نام او نیاز داریم).
- دریافت کمتر از حد داده (Under-fetching): برای دریافت تمام اطلاعات مورد نیاز، کلاینت مجبور است چندین درخواست به endpointهای مختلف ارسال کند.
GraphQL به کلاینت اجازه می‌دهد تا با یک درخواست واحد، دقیقاً ساختار داده‌ای که نیاز دارد را مشخص کند.
مثال کاربردی:
فرض کنید می‌خواهید نام کاربر و عنوان سه پست آخر او را دریافت کنید.
درخواست GraphQL:
query {
user(id: "123") {
name
posts(last: 3) {
title
}
}
}
پاسخ سرور دقیقاً همین ساختار را خواهد داشت و هیچ داده اضافی ارسال نمی‌شود.
چه زمانی از GraphQL استفاده کنیم؟
- اپلیکیشن‌های موبایل: برای کاهش مصرف پهنای باند و بهینه‌سازی عملکرد.
- سیستم‌های میکروسرویس: برای تجمیع داده‌ها از چندین سرویس و ارائه یک نمای واحد به کلاینت.
- تیم‌های فرانت‌اند بزرگ: به توسعه‌دهندگان فرانت‌اند استقلال بیشتری می‌دهد تا داده‌های مورد نیاز خود را بدون درخواست تغییر در بک‌اند، دریافت کنند.
۴. WebSockets: ارتباطات دوطرفه و بلادرنگ
WebSockets یک پروتکل ارتباطی است که یک کانال ارتباطی تمام‌دوطرفه (Full-duplex) و پایدار بین کلاینت و سرور ایجاد می‌کند. برخلاف HTTP که یک پروتکل درخواست-پاسخ است، پس از برقراری اتصال WebSocket، سرور و کلاینت می‌توانند در هر زمان به صورت آزادانه برای یکدیگر پیام ارسال کنند.
چه زمانی از WebSockets استفاده کنیم؟
- برنامه‌های چت و پیام‌رسان: برای ارسال و دریافت فوری پیام‌ها.
- بازی‌های آنلاین چندنفره: برای همگام‌سازی وضعیت بازی بین بازیکنان با کمترین تأخیر.
- داشبوردهای زنده: مانند نمایشگرهای قیمت ارز یا نتایج ورزشی که نیاز به به‌روزرسانی مداوم دارند.
۵. gRPC: عملکرد بالا برای ارتباطات داخلی
gRPC یک فریمورک مدرن و متن‌باز برای فراخوانی رویه‌های از راه دور (RPC) است که توسط گوگل توسعه یافته. این پروتکل برای ارتباطات با عملکرد بسیار بالا، به خصوص بین میکروسرویس‌ها، طراحی شده است.
ویژگی‌های کلیدی gRPC:
- مبتنی بر Protocol Buffers: از Protocol Buffers (Protobuf) به عنوان زبان تعریف رابط (IDL) و فرمت سریال‌سازی استفاده می‌کند که بسیار فشرده و سریع‌تر از JSON یا XML است.
- ارتباطات دوطرفه (Bi-directional Streaming): از استریمینگ داده‌ها در هر دو جهت پشتیبانی می‌کند.
- مبتنی بر HTTP/2: از قابلیت‌های پیشرفته HTTP/2 مانند مالتی‌پلکسینگ برای عملکرد بهتر بهره می‌برد.
چه زمانی از gRPC استفاده کنیم؟
- ارتباطات بین میکروسرویس‌ها: بهترین سناریو برای gRPC، ارتباطات داخلی بین سرویس‌ها در بک‌اند است که نیاز به کمترین تأخیر و بالاترین عملکرد دارند.
- برنامه‌های موبایلی که به عملکرد بالا نیاز دارند: به دلیل سربار کم، برای ارتباط با سرور در دستگاه‌های با منابع محدود مناسب است.
نتیجه‌گیری: انتخاب ابزار مناسب برای کار مناسب
هیچ پروتکل یا استانداردی "بهترین" نیست. انتخاب درست به نیازهای خاص پروژه شما بستگی دارد:
- برای APIهای وب عمومی و استاندارد، REST همچنان یک گزینه عالی و قابل اعتماد است.
- برای APIهایی که نیاز به انعطاف‌پذیری بالا در سمت کلاینت دارند، GraphQL قدرتمندترین انتخاب است.
- برای ارتباطات بلادرنگ و تعاملی، WebSockets بی‌رقیب است.
- برای ارتباطات داخلی بین میکروسرویس‌ها با عملکرد فوق‌العاده، gRPC بهترین گزینه است.
- برای یکپارچگی با سیستم‌های سازمانی قدیمی و امن، SOAP ممکن است هنوز مورد نیاز باشد.
درک عمیق این استانداردها به شما به عنوان یک معمار یا توسعه‌دهنده نرم‌افزار کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌تری بگیرید و سیستم‌هایی بسازید که مقیاس‌پذیر، کارآمد و قابل نگهداری باشند.
