مدخل إلى الواجهات البرمجية API

سنتعرف في هذا المقال على مفهوم واجهة برمجية التطبيقات Application Programming Interface، هذا المصطلح السهل المعقد حيث سنحاول فهمه وكيفية بناء مواقع الويب والتطبيقات الحديثة في يومنا هذا بالاعتماد على الواجهات البرمجية ونجيب على سؤال مهم وهو كيف ترتبط الواجهة الأمامية مع الواجهة الخلفية لتطبيق الويب أو الموقع الإلكتروني.

هذا المقال هو جزء من سلسلة مقالات حول الواجهة البرمجية API وكيفية الاستفادة منها في بناء تطبيق ويب:

1. مدخل إلى الواجهات البرمجية API
2. الاتصال بواجهة زد البرمجية وفهم عملية الاستيثاق والتصريح
3. أمثلة عملية لاستخدام واجهة برمجة متاجر زد zid API
4. تطوير تطبيق عملي يزيد من احتفاظ العملاء عبر واجهة زد البرمجية

مفهوم الواجهة البرمجية للتطبيقات API

قبل أن ندخل في أية تفاصيل تقنية عن موضوعنا اليوم، سأحكي لك يومًا في حياة علي. علي هو مبرمج تطبيقات ويب يعمل في إحدى الشركات التقنية العربية، علي يحب تجربة المأكوﻻت المختلفة، بحيث يجرب في كل يوم أكلة جديدة في المطاعم المحيطة وإن سمع بافتتاح مطعم جديد بالقرب من مكان عمله، فإنه ﻻ يتوانى في زيارته وتذوق مختلف اﻷطباق التي يقدمها.

ذهب علي ﻷحد المطاعم التي فتحت أبوابها مؤخرا، واختار مكانا هادئًا ونادى النادل يسأله عن اﻷطباق التي يقدمونها من أجل أن يأخذ طلبيته إلى الطباخ لتحضير ما طلبه علي. دوَّن النادل ما يريد علي تناوله من مأكوﻻت وذهب بها إلى الطباخ من أجل تحضيرها، بعد مدة وجيزة، عاد النادل إلى علي وهو يحمل كل ما طلبه وقدمها متمنيا أنه يعجبه اﻷكل، تذوق علي المأكوﻻت وأبدى إعجابه اﻷولي بها، وبدأ في اﻷكل إلى أن أنهى كل ما في الصحون، دفع الحساب، وخرج من المطعم شاكرا النادل على حسن اﻷستقبال.

هل تتساءل اﻵن، ما علاقة هذه القصة بالواجهات البرمجية؟ وهل تساءلت يومًا عن طريقة عمل تطبيقات الهواتف الذكية، وكيف تتصل بخوادم الشركات المطورة لها، هل استطعت الوصول إلى إجابات كافية عن ذلك؟ سأبين لك ما العلاقة بين المثال السابق والواجهات البرمجية وكيف أن الواجهات البرمجية ماهي إﻻ تطبيق لمثالنا باختلاف بسيط وهو مكان التطبيق فقط، فمثالنا هو من الواقع الذي نعيشه يوميًا ونراه دائمًا حتى تعودنا عليه حتى أصبحنا ﻻ ندركه، أما الواجهات البرمجية، فقد أصبحت جزءًا ﻻ يتجزأ من حياة مبرمج المواقع وتطبيقات الويب المهنية.

كنت قد نوهتك ﻷن تسأل نفسك عن طريقة ربط تطبيقات الهواتف الذكية مع خوادم الشركات. هنالك طريقتين لربط تطبيقات الهواتف الذكية مع خوادم الشركات المطورة، الطريقة اﻷقدم تسمى SOAP وهي اختصار لجملة Simple Object Access Protocol، أما الطريقة اﻷحدث فهي الواجهة البرمجيةللتطبيقات API وهي اختصار لجملة Application Programming Interface، وهي التي سأركز عليها، ولكن باختصار، API هي طريقة لتواصل البرمجيات في ما بينها باستخدام صيغة JavaScript Object Notation والتي تعرف اختصارا بـ JSON.

لن أدخل في التفاصيل التاريخية وسأبقى مركزا على الجانب التقني فقط، لهذا أتوقع منك أن تحاول البحث عن تاريخ ابتكار وتطوير تقنية API والتقنية المكملة لها REST والتي هي اختصار لجملة REpresentational State Transfer.

مصطلحات وجب معرفتها

سنسرد بعض المصطلحات باللغة الإنجليزية والعربية الضروري على كل مطور ويب أن يعرفها:

• Backend: الواجهة الخلفية، هي المسؤولة عن العمليات المنطقية للنظام، تتعامل مع الملفات أيضا ومع قواعد البيانات.
• Frontend: الواجهات الأمامية، كل ما يراه المستخدم ويتعامل معه بشكل مباشر، ويتم ربطها مع النظم الخلفية بما يعرف بالواجهة البرمجية للتطبيقات API.
• API: الواجهة البرمجية للتطبيقات، هي حلقة الوصل ما بين النظم أو الواجهة الخلفية والواجهات الأمامية.
• Request: الطلب الذي يرسله العميل (قد تكون الواجهة الأمامية) إلى الخادم Server الموجود في الواجهة الخلفية.
• Header: ترويسة الطلب Request المرسل والذي يحوي بعض البيانات الوصفية التي تصف الطلبية وحالها وأية معلومات إضافية مطلوبة.
• Body: جسم أو متن الطلب المرسل والذي يحوي غالبًا على البيانات المتبادلة في الطلبية.
• Response: استجابة أو رد الخادم وهي المعلومات الراجعة من الخادم إلى العميل مقدم الطلب ردًا على طلبه. تحوي المعلومات الراجعة من الخادم إلى العميل على ترويسة Header وأيضا على متن Body.
• Endpoint: نقطة الوصول، وهي نقطة اتصال الواجهات الأمامية مع موقع محدد في الواجهة الخلفية أي نقطة محددة تتصل عبرها الواجهة الأمامية مع الواجهة الخلفية لغرض محدَّد.
• HTTP Client Software: عميل خادم HTTP وهو برنامج يساعد على تسريع التعامل مع الواجهات البرمجية بتوفير آلية واضحة في عملية إرسال واستقبال الطلبيات والردود.

هل تعرفت على أي من المصطلحات التي ذكرناها قبل قليل؟ لا بأس إن لم تفعل، فسنشرحها لك حتى تكون لديك معرفة مبدئية بموضوع الواجهات البرمجية.

لماذا نستخدم الواجهات البرمجية للتطبيقات APIs وما هي فائدتها؟

تُعَد الواجهات البرمجية للتطبيقات طبقة الحماية الأولى First Security Layer للبرمجية الموجودة على خادم الويب، بسبب أنها تفصل ما بين النظم الخلفية والعمليات الجارية على قواعد البيانات عن الواجهات الأمامية سواءً كانت صفحات ويب عادية أو تطبيقات هواتف ذكية.

أي أن أي تطبيق ويب أو موقع اليوم يتألف من واجهة خلفية وواجهة أمامية وواجهة برمجية تعد وصلة وصل بينهما. أما الواجهة الخلفية، فتحوي على كامل العمليات والإجراءات والخدمات التي يوفرها التطبيق أو الموقع مثل معالجة صورة أو بيانات أو حتى تقديم خدمة الطقس. أما الواجهة الأمامية فهي الواجهة التي يراها المستخدم والمسؤولة عن عرض البيانات القادمة من الواجهة الخلفية للمستخدم بصورة مناسبة ومتناسقة مع إرسال البيانات من المستخدم إلى الخادم بالشكل الذي يطلبها، فالبيانات المتبادلة تلك تكون بشكلها الخام (تستعمل غالبًا صيغة JSON أو حتى صيغة XML)، أما الواجهة البرمجية للتطبيقات  API فهي صلة الوصل كما ذكرنا ووظيفتها استلام البيانات من الواجهة الأمامية وتسلميها للواجهة الخلفية وإرسال البيانات من الواجهة الخلفية إلى الأمامية بطريقة وأسلوب موحد أي هي التي تؤمن عملية التفاهم بين الواجهة الأمامية والخلفية لتأمين التخاطب فيما بينهما.

كيف تعمل الواجهات البرمجية للتطبيقات API

سأحاول قدر اﻹمكان تبسيط آلية عمل الواجهات البرمجية بمثال عملي من حياتنا اليومية، وليكن مثلا منصة فيسبوك. كما تعلم أنه بإمكانك الدخول إلى حسابك في فيسبوك من أي جهاز تريد، سواءً من هاتفك الذكي أو من جهازك اللوحي أو من جهاز الحاسوب بل بإمكانك الدخول منها مجتمعة وفي نفس الوقت، وهنا يجب أن تطرح سؤاﻻ مهمًا، كيف تتم مزامنة حسابك في كل تلك اﻷجهزة؟

هنا تأتي أهمية الواجهة البرمجية، بحيث أن كل تلك اﻷجهزة متصلة بنظام خلفي واحد وكلها تتصل بالواجهة البرمجية التي تكون حلقة الوصل ما بين كل اﻷجهزة المتصلة و النظام الخلفي.

سنأخذ مثاﻻ من حياتنا اليومية وهو موقع فيسبوك، سنقوم بالدخول إلى حسابنا باستخدام الأجهزة التي بحوزتنا، إن لم تكن لديك أجهزة غير جهاز الحاسوب، افتح أكثر من متصفح، ليس نفس المتصفح، مثلا متصفح كروم Google Chrome ومتصفح فايرفوكس Mozilla Firefox، في هذه الحالة يمكنك فتح حسابك 4 مرات باستخدام التصفح الخفي، في متصفح كروم يسمى Incognito Mode أما في متصفح فايرفوكس فيسمى Private Mode. هل قمت بذلك؟ كيف تستطيع إرسال رسائل إلى أصدقائك من أي متصفح وتشاهدها في نفس الوقت من بقية المتصفحات؟

قم بالدخول إلى حسابك على فيسبوك من هاتفك الذكي، من التطبيق الرسمي أو من المتصفح، هل تستطيع أن ترى الرسائل التي قمت بإرسالها على هاتفك أيضا، كيف يحدث ذلك؟ كيف تستطيع الدخول إلى حسابك من أماكن مختلفة في نفس الوقت؟

سأشرح العملية بأكملها بشكل بسيط وبالمقارنة مع مثالنا في بداية المقال وبدون الدخول في التفاصيل الدقيقة في الوقت الحالي.

عند دخول علي مطور الويب إلى المطعم، كان عليه أن يختار طاولة محددة برقم حتى يعلم النادل موقعه وأنه يريد تناول الطعام وبالتالي يستطيع تقديم مختلف الخدمات التي يعرضها المطعم. هنا الطاولة وتفاصيلها (من رقم وحجم وغيرهما) تعتبر المكان المتفق عليه من أجل اﻹستفادة من خدمات المطعم، ويمكن القول أنها نقطة الوصول إلى خدمات المطعم Endpoint.

في حالة موقع فيسبوك، وعند قيامك فتح التطبيق مثلا، سيتصل تطبيقك بخادم الشركة، في نقطة متفق عليها ومحددة مسبقًا في التطبيق وفيها فقط يستطيع الخادم أن يقدم خدماته للتطبيق.

جاء النادل إلى عليٍ والذي يسمى العميل client ليأخذ الطلبات منه، ودون أية ملاحظات أو أي خدمات أخرى، وبعدها ذهب إلى المطبخ ليخبر الطباخ بالطلبات من أجل تحضيرها. هنا نسمي العملية: إرسال طلب Send Request من العميل علي إلى الطباخ في المطعم مقدمة الخدمة. في حالة موقع فيسبوك، أقرب عملية لذلك المثال عملية تسجيل الدخول حيث تُدخل اسم المستخدم الخاص بك مع كلمة المرور، تأخذ الواجهة الأمامية منك هذه المعلومات وترسلها للواجهة الخلفية لموقع فيسبوك لتتحقق منها ومن الطلب الخاص بك، طلب تسجيل الدخول.

يستلم الطباخ الطلبية ويتأكد من أنها طلبية صالحة ويمكنك تحضيرها (أي ليست طلبية شراء ملابس مثلًا) ثم يبدأ بتحضيرها وعندما ينتهي منها، يعطيها للنادل الذي يرتبها بدوره في صينية ويأخذها إلى علي ليضعها على طاولته حتى يتسنى له البدء في تذوقها. هذه العملية تسمى: اﻹستجابة Send Response أي استجاب الطباخ لطلبية علي وقدم له ما يريد. وفي حالة موقع فيسبوك، إن كانت المعلومات المقدمة صالحة، سيقوم خادم فيسبوك بالسماح لك بالدخول واستعراض مختلف الصفحات واﻷجزاء الخاصة به والاستفادة من خدمته التي يقدمها.

هل اتضحت الصورة العامة اﻵن؟

ببساطة، الواجهة البرمجية تنفذ عمل النادل في المطعم، حيث أن النادل يقوم بأخذ طلبات الزبائن إلى الطباخ وفريقه لتحضيرها وبعد ذلك، يقوم بأخذ تلك استجابة الطباخ لتلك الطلبات إلى أصحابها، أي أن الواجهة البرمجية تأخذ الطلبات من المستخدمين (الواجهة الأمامية) إلى النظام الخلفي لتقوم بعمل محدد ومن ثم تعيد النتائج المتحصل عليها إلى طالبيها أي تعيدها للواجهة الأمامية مرةً أخرى.

خاتمة

تعرفنا على ماهية الواجهة البرمجية للتطبيقات وأهم المصطلحات فيها وكيف يستفيد منها المطورون في بناء تطبيقات الويب الحديثة واستثمارها في التواصل ما بين الواجهة الأمامية والخلفية لتطبيقات الويب والمواقع الحالية، فالتعامل مع الواجهة البرمجية للتطبيقات ضروري لأي مبرمج متخصص في تطوير الويب، وعليه أن يعي مفهوم الواجهة البرمجة تمامًا إذ أصبح هذا المفهوم هو المفهوم الحديث في التواصل ما بين الواجهة البرمجية الخلفية والأمامية للمواقع وتطبيقات الويب، أضف إلى ذلك أن الكثير من الخدمات والمواقع أصبحت تتيح واجهتها البرمجية (مثل الواجهة البرمجية للمطورين من فيسبوك وتويتر وغيرهما) للاستفادة منها أو حتى هنالك واجهة برمجية مخصصة فقط لتقديم خدمات محددة (مثل واجهة برمجية للحصول على معلومات الطقس) وتقدمها للمطورين للاستفادة من تلك الخدمات في مختلف المشاريع.

اقرأ أيضًا

• المقال التالي: الاتصال بواجهة زد البرمجية وفهم عملية الاستيثاق والتصريح
• كيفية إنشاء متجر إلكتروني متكامل باستعمال منصة زد
• الواجهة البرمجية Fetch API في جافاسكريبت