Restful چیست و چه کاربردی در زبان برنامه نویسی جاوا دارد؟

Restful چیست و چه کاربردی در زبان برنامه نویسی جاوا دارد؟

API (رابط برنامه کاربردی) مجموعه قوانینی است که برنامه‌های مختلف را قادر می‌سازد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این روش برای توسعه دهنده نرم‌افزار برای نوشتن برنامه در یک سرور مناسب است که با برنامه‌های مختلف مشتری ارتباط برقرار می‌کند.

Restful API معمولاً توسط وب سایت‌های مختلفی مانند آمازون، گوگل، فیس بوک، LinkedIn و Twitter مورد استفاده قرار می‌گیرد که مبتنی بر زبان جاوا است و به کاربران امکان می‌دهد با این سرویس‌های ابری ارتباط برقرار کنند. این مقاله نحوه کار Restful API تعریف می‌کند. به برخی از دلایلی که Restful API در حال تبدیل شدن به یک روش ارتباطی برتر بین کاربران است.

این ابزار اولین بار توسط روی فیلدینگ در سال 2000 معرفی شد که یک سبک و روش معماری در جاوا است که اغلب در توسعه خدمات اینترنتی مانند سیستم هایپر رسانه‌ای توزیع شده استفاده می‌شود. شکل کامل Restful API، رابط برنامه نویسی برای برنامه انتقال برنامه است. این بدان معناست که هنگام فراخوانی RIE API، سرور نمایشی از وضعیت منبع درخواستی را به سیستم مشتری منتقل می‌کند.

Restful

به عنوان مثال، هنگامی که یک توسعه دهنده از API توییتر درخواست می‌کند تا کاربر (منبع) را شناسایی کند، API وضعیت آن کاربر، نام، فالوورها و پست‌های مشترک او را در Twitter ارسال می‌کند. این حالت نمایش می‌تواند در قالب JSON، XML یا HTML باشد.

پروتکل‌های انتقال داده معمولی، مانند SOAP (Simple Object Access Protocol)، از نظر امنیت و یکپارچگی داده‌ها، توانایی‌های بسیار خوبی را ارائه می‌دهند. علاوه بر این، SOAP منطقی را برای پوشش ارتباطات ناموفق ارائه می‌دهد؛ اما کار بر روی چنین پروتکل‌هایی نیز دشوار است. Restful یک گزینه ساده‌تر است که در چند سال گذشته به طور گسترده‌ای توسعه یافته است. مردم اغلب در مورد استانداردهای این ابزار آگاهی ندارند. در مقایسه با SOAP، سرویس‌های وب قدیمی، Restful انعطاف پذیر تر و آسان‌تر است.

این ابزار معمولاً نسبت به SOAP ترجیح داده می‌شود زیرا مورد اول از پهنای باند کمتری استفاده می‌کند و این ویژگی برای سرویس‌های وب جهانی بسیار مناسب است. از آنجا که از پروتکل HTTP برای دریافت و مشخص کردن داده‌ها یا انجام عملیات در چندین قالب مانند XML و JSON استفاده می‌کند، امکان انجام سریع‌تر کارها را فراهم می‌کند.

Restful

در نتیجه، SOAP از انتقال داده‌های XML استفاده می‌کند و عملیات را به عنوان پورت‌های WSDL یک جهته با چندین نمونه فرآیند که از همان عملیات استفاده می‌کنند، تعریف می‌کند. در Restful، عملیات در پیام‌ها تعریف می‌شود. علاوه بر این، برای هر نمونه فرآیند یک جهت واحد وجود دارد.

تفاوت دیگر بین SOAP و REST در نحوه اتصال این پروتکل‌ها نهفته است. در SOAP، اتصال‌ها محکم و قوی وجود دارد، در حالی که در Restful ضعیف است. اتصال ضعیف به معنی مستقل بودن ماژول‌ها است و تغییرات در یکی باعث اختلال در عملکرد دیگران نمی‌شود. در نتیجه، هنگام اضافه شدن، تعویض یا تنظیم ماژول‌ها، امکان انعطاف پذیری و استفاده مجدد وجود دارد. از طرف دیگر، اتصال قوی و محکم به این معنی است که ماژول‌ها وابسته به کد هستند؛ بنابراین، تغییرات در یک ماژول می‌تواند تأثیر گسترده‌ای در سیستم داشته باشد.

در حال حاضر، چندین برنامه و پروژه از REST API برای انتقال داده بر اساس زبان جاوا استفاده می‌کنند و مشاغل به طور فزاینده‌ای از خدمات وب RESTful استفاده می‌کنند تا از رشد گسترده برخوردار شوند.

Restful API چگونه کار می‌کند؟

Restful ساختار API را تعیین می‌کند. توسعه دهندگان هنگام ساخت API به مجموعه خاصی از قوانین باید پایبند باشند. به عنوان مثال، یک قانون بیان می‌کند که پیوند به URL باید برخی از اطلاعات را برگرداند. هر URL به عنوان یک درخواست شناخته می‌شود، در حالی که داده‌های برگشت داده شده به عنوان پاسخ شناخته می‌شوند.

REST API برای تولید دنباله‌ای از مؤلفه‌های کوچک، یک مسیر تبادل اطلاعات را مختل می‌کند. هر جز از آن یک بخش اساسی و خاص از تبادل اطلاعات را پوشش می‌دهد. این مدولار بودن آن را به یک رویکرد توسعه انعطاف پذیر تبدیل می‌کند.

REST API از روش‌های HTTP استفاده شده توسط پروتکل RFC 2616 استفاده می‌کند. در این قابلیت از درخواست‌های زیر استفاده می‌کند:

•    برای استخراج داده‌ها استفاده می‏شود

•    برای تغییر وضعیت داده (مانند یک شی، پرونده یا بلاک) استفاده می‏شود

•    ارسال برای ایجاد داده

Restful

چرا از Restful API استفاده کنیم؟

برای درک بهتر نحوه کار یک طراحی Restful API، بیایید یک مثال را در نظر بگیریم.

فرض کنید می‌خواهید آموزش‌های ویدئویی مربوط به "ادغام داده‌ها" را در YouTube تماشا کنید. شما به YouTube بروید، "یکپارچه سازی داده" را در قسمت جستجو تایپ کنید، enter را فشار دهید و در اینجا لیستی از فیلم‌ها در مورد یکپارچه سازی داده ظاهر می‌شود.

REST API نیز به همین ترتیب کار می‌کند. شما به دنبال چیزی می‌گردید و لیستی از نتایج از خدمات درخواستی شما باز می‌شود.

در فناوری Restful فرض بر این است که همه تماس‌ها بدون حالت هستند. این بدان معناست که این سرویس نمی‌تواند چیزی را بین از بین رفتن اطلاعات حفظ کند و این امر در برنامه‌های ابری مفید است. دلیل این امر آن است که در صورت خرابی، به راحتی می‌توان ترکیبات بدون حالت را تغییر داد. علاوه بر این، آن‌ها می‌توانند به راحتی مقیاس بندی شوند تا تغییرات بار را در نظر بگیرند. این امر به این دلیل است که هر درخواستی می‌تواند به هر نمونه از یک سازنده ارسال شود.

از آنجا که هیچ داده‌ای قابل جمع آوری نیست که باید توسط تبادل بعدی فراخوانی شود، Restful پروتکل مورد نظر برای ارتباطات اینترنتی است. همان‌طور که قبلاً گفته شد، فناوری REST در اتصال به برنامه‌های ابری نیز مفید است، زیرا دسترسی به سرویس از طریق API فقط به تنظیم تفسیر URL نیاز دارد.

به همین ترتیب، REST API همچنین می‌تواند برای نقشه برداری داده‌ها از یک بستر ابری به یک محل ذخیره داده یا بالعکس استفاده شود.

Restful

شرایط اصلی برای Restful API

قبل از رفتن به اصول راهنمای طراحی REST API مبتنی بر زبان جاوا، بیایید به طور خلاصه در مورد دو اصطلاح اصلی بحث کنیم:

مشتری:

مشتری سخت افزار یا نرم‌افزاری است که با استفاده از API توسط سرور قابل دسترسی در جاوا است. به عنوان مثال، هنگام بازدید از وب سایت فیس بوک، مرورگر شما مشتری است که با API فیس بوک تماس گرفته و از داده‌های ارسال شده برای نمایش اطلاعات در صفحه شما استفاده می‌کند.

منبع:

منبع می‌تواند هر چیزی باشد که API می‌تواند درباره آن اطلاعات ارائه دهد. به عنوان مثال، در مورد Twitter API، یک منبع می‌تواند یک کاربر، هشتگ یا هر نوع رسانه مانند تصویر باشد. هر منبع دارای یک شناسه مشخص است که می‌تواند یک نام یا شماره باشد.

منبع، اصلی‏ترین مؤلفه جمع آوری اطلاعات در Restful است. REST API از یک شناسه منبع برای شناسایی منبع خاص در ارتباط بین عناصر مختلف استفاده می‌کند.

سرور:

سرور هر سیستمی است که منابع مورد نیاز مشتری را دارد. هنگامی که درخواست‌های مشتری را دریافت می‌کند، محتوای آن را با استفاده از رابط API در اختیار مشتری قرار می‌دهد. سرور فقط یک حالت نمایش منبع را فراهم می‌کند و دسترسی کاملی به مشتری ندارد.

یک مثال خوب در این مورد زمانی است که یک برنامه تلفن همراه از طریق رابط کاربری خود فیلم‌های YouTube را نشان می‌دهد. این برنامه با استفاده از REST API محتوای ویدیو را از YouTube فراخوانی می‌کند بدون اینکه در سیستم خود میزبانی کند.

برخی از ویژگی‌های Restful API چیست؟

در اینجا لیستی از ویژگی‌های Restful API وجود دارد که آن را به کارآمدترین روش یکپارچه سازی داده‌ها و برنامه‌ها تبدیل می‌کند.

Restful

مقیاس پذیری:

REST API مقیاس پذیری بسیار خوبی ارائه می‌دهد. با جدا شدن کلاینت‌ها و سرورها، ممکن است محصول بدون مشکل خاصی توسط توسعه دهندگان مقیاس بندی شود.

بعلاوه، یکپارچه سازی REST با سایت‌های حاضر بدون ایجاد مجدد زیرساخت وب سایت، نیز آسان‌تر است. این ویژگی به توسعه دهندگان این امکان را می‌دهد تا به جای اینکه وقت خود را برای کار مجدد در یک وب سایت صرف کنند، سریع‌تر کار کنند. به عنوان یک مثال آن‌ها فقط می‌توانند قابلیت‌های اضافی اضافه کنند.

انعطاف پذیری و قابلیت انتقال:

کاربران می‌توانند به راحتی ارتباط برقرار کنند حتی اگر سرور مشتری Restful بر روی سرورهای مختلف میزبانی شود، از مزایای مهمی از منظر مدیریت برخوردار است.

استقلال:

به لطف جدایی بین سرویس گیرنده و سرور، پروتکل Restful امکان ایجاد وقایع در مناطق مختلف یک پروژه را به صورت مستقل فراهم می‌کند. علاوه بر این، REST API با شرایط عملیاتی و پلت فرم خاص قابل تنظیم است و این امکان را به شما می‏دهد که محیط‌های زیادی را هنگام توسعه آزمایش کنید.

اصول راهنمای طراحی Restful API

در ادامه به شش اصل راهنمای طراحی Restful API در جاوا خواهیم پرداخت:

سرور مشتری:

این اصل بر اساس این مفهوم کار می‌کند که مشتری و سرور باید از یکدیگر جدا شده و به آن‌ها اجازه توسعه مستقل داده شود. از این طریق، با ساده سازی اجزای سرور، می‌توانید قابلیت مدیریت را در سیستم عامل‌های مختلف بهبود بخشیده و مقیاس پذیری را افزایش دهید، زیرا نگرانی‌های رابط کاربر از نگرانی‌های ذخیره داده جداست.

عدم تابعیت:

طبق این اصل، REST API بدون حالت است، به این معنی که می‌توان تماس‌ها را مستقل از یکدیگر برقرار کرد. علاوه بر این، هر فراخوانی شامل داده‌های ضروری برای تکمیل خود است؛ به عبارت دیگر، هر درخواستی که از سرویس گیرنده به سرور ارسال می‌شود باید شامل کلیه اطلاعات لازم برای درک درخواست باشد.

قابل انعطاف پذیری:

از آنجا که یک API بدون تابعیت می‌تواند با مدیریت بارهای عظیمی از تماس‌های ورودی و خروجی، درخواست سربار را افزایش دهد، یک طراحی Restful API باید بتواند داده‌های قابل cache را ذخیره کند. طبق این اصل، داده‌های درون پاسخ یک درخواست باید به طور غیرمستقیم یا واضح به عنوان حافظه پنهان یا غیر قابل ذخیره دسته‌بندی شوند. درصورتی که پاسخی در حافظه پنهان باشد، به حافظه پنهان مشتری این حق داده می‌شود که داده‌های پاسخ را برای درخواست‌های مشابه در آینده بازیافت کند.

رابط یکنواخت:

برای جدا کردن سرویس گیرنده از سرور، باید یک رابط یکپارچه داشته باشید که امکان توسعه مستقل برنامه را بدون اتصال دقیق خدمات، مدل‌ها و اقدامات آن با لایه API فراهم کند. استفاده از این اصل باعث ساده سازی کل معماری سیستم و افزایش دید ارتباطات می‌شود.

سیستم لایه‌ای:

معماری REST API شامل چندین لایه است که با هم کار می‌کنند تا یک سلسله مراتب ایجاد کنند که به تولید یک برنامه مقیاس پذیر و انعطاف‌پذیرتر کمک می‌کند. به دلیل سیستم لایه‌بندی شده، برنامه از امنیت بهتری برخوردار است زیرا اجزای موجود در هر لایه نمی‌توانند خارج از لایه بعدی با یکدیگر تعامل داشته باشند. علاوه بر این، بارها را متعادل می‌کند و حافظه پنهان مشترک را برای تحریک مقیاس پذیری ارائه می‌دهد.

کد تقاضا:

این اصل اجازه می‌دهد تا برنامه نویسی از طریق API برای استفاده در برنامه استفاده شود. این اصل با کاهش تعداد ویژگی‌های اساسی که باید از قبل پیاده سازی انجام شود، کار مشتریان را ساده می‌کند.