طراحی API بخش مهمی از توسعه نرم‌افزار مدرن است. این پست وبلاگ با مقایسه دو رویکرد محبوب: APIهای RESTful و GraphQL، قصد دارد به شما در انتخاب صحیح کمک کند. ابتدا، مفاهیم اساسی و اهمیت طراحی API را توضیح می‌دهد. سپس جزئیات RESTful و GraphQL، ویژگی‌های کلیدی، مزایا و تفاوت‌های آنها را شرح می‌دهد. عملکرد را مقایسه می‌کند، معیارهای انتخاب را برای توسعه‌دهندگان ارائه می‌دهد و در مورد اینکه از کدام روش و چه زمانی استفاده شود، بحث می‌کند. همچنین اشتباهات رایج در فرآیند طراحی API را برجسته می‌کند. در نهایت، اطلاعاتی را ارائه می‌دهد تا به شما در تصمیم‌گیری در مورد بهترین طراحی API برای پروژه‌تان کمک کند.

طراحی API چیست؟ مفاهیم اولیه و اهمیت آن

طراحی APIطراحی API یک فرآیند حیاتی است که نحوه تعامل یک برنامه یا سیستم با سایر برنامه‌ها یا سیستم‌ها را تعیین می‌کند. طراحی خوب API به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا به راحتی برنامه‌ها را ادغام کنند، قابلیت استفاده مجدد را افزایش می‌دهد و انعطاف‌پذیری معماری کلی سیستم را بالا می‌برد. اساساً، طراحی API برنامه‌ریزی و ساخت رابط‌هایی است که یک سیستم نرم‌افزاری به دنیای خارج ارائه می‌دهد.

عوامل زیادی در طول فرآیند طراحی API باید در نظر گرفته شوند. این عوامل شامل هدف API، مخاطب هدف، الزامات امنیتی، انتظارات عملکرد و نیازهای مقیاس‌پذیری می‌شود. طراحی خوب API باید همه این عوامل را متعادل کند تا رابط کاربری آسان، ایمن و کارآمدی را برای توسعه‌دهندگان فراهم کند.

جدول مفاهیم پایه طراحی API

مفهوم	توضیح	اهمیت
نقطه پایانی	نقاط دسترسی (URL) به API.	بلوک سازنده اساسی برای دسترسی و دستکاری منابع.
متدها (GET، POST، PUT، DELETE)	عملیاتی که می‌توان روی منابع انجام داد.	عملیات خواندن، ایجاد، به‌روزرسانی و حذف داده‌ها را تعریف می‌کند.
قالب‌های داده (JSON، XML)	قالب‌هایی که برای تبادل داده‌ها از طریق APIها استفاده می‌شوند.	این امر سریال‌سازی و تجزیه داده‌ها را تسهیل می‌کند.
کدهای وضعیت (200، 400، 500)	کدهایی که نتایج درخواست‌های API را نمایش می‌دهند.	نشان می‌دهد که آیا درخواست‌ها موفق بوده‌اند یا شکست خورده‌اند، و اشکال‌زدایی را آسان‌تر می‌کند.

اهمیت طراحی API این امر امروزه به طور فزاینده‌ای رایج است، زیرا توسعه نرم‌افزار مدرن به سمت سیستم‌های توزیع‌شده مانند معماری‌های میکروسرویس و برنامه‌های مبتنی بر ابر تغییر می‌کند. در چنین سیستم‌هایی، اجزای مختلف از طریق APIها با هم تعامل دارند. بنابراین، یک API با طراحی خوب، عملکرد هماهنگ و کارآمد سیستم را تضمین می‌کند، فرآیندهای توسعه را تسریع می‌کند و نوآوری را تقویت می‌کند.

عناصر اساسی طراحی API

• سادگی: API باید به راحتی قابل فهم و استفاده باشد.
• سازگاری: باید بین بخش‌های مختلف API (مثلاً قراردادهای نامگذاری) هماهنگی حفظ شود.
• امنیت: API باید در برابر دسترسی غیرمجاز محافظت شود و انتقال امن داده‌ها تضمین گردد.
• نسخه سازی: تغییرات در API باید از طریق نسخه‌بندی مدیریت شود تا از تأثیر بر برنامه‌های موجود جلوگیری شود.
• مستندات: مستندات جامع و به‌روز که نحوه استفاده از API را توضیح می‌دهد، باید ارائه شود.

طراحی API این فقط یک مسئله فنی نیست؛ بلکه یک تصمیم استراتژیک نیز هست. کسب‌وکارها باید APIهای خود را به عنوان محصول ببینند و برای بهبود تجربه کاربری، ایجاد فرصت‌های تجاری جدید و کسب مزیت رقابتی، در طراحی API سرمایه‌گذاری کنند. یک API با طراحی خوب فقط یک راه‌حل فنی نیست؛ بلکه یک ابزار استراتژی کسب‌وکار نیز هست.

API RESTful چیست؟ ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

طراحی API APIهای RESTful که اصطلاحی پرکاربرد در جهان است، پایه و اساس برنامه‌های وب مدرن را تشکیل می‌دهند. REST (انتقال حالت نمایشی) یک سبک معماری نرم‌افزار است که هنگام توسعه سرویس‌های وب، رعایت اصول خاصی را توصیه می‌کند. این اصول، برنامه‌ها را مقیاس‌پذیرتر، قابل نگهداری‌تر و مستقل‌تر می‌کند. APIهای RESTful ارتباط کلاینت-سرور را استاندارد می‌کنند و به برنامه‌ها اجازه می‌دهند تا در پلتفرم‌های مختلف به راحتی با یکدیگر تعامل داشته باشند.

یکی از ویژگی‌های کلیدی APIهای RESTful بی‌تابعیتی است (بی‌حالتی). این بدان معناست که سرور اطلاعات مربوط به هیچ جلسه‌ای از کلاینت را ذخیره نمی‌کند. هر درخواست از کلاینت به سرور باید شامل تمام اطلاعات لازم باشد. این امر بار سرور را کاهش داده و مقیاس‌پذیری را افزایش می‌دهد. ویژگی مهم دیگر این است قابلیت ذخیره سازی (قابلیت ذخیره سازی در حافظه پنهان). پاسخ‌ها می‌توانند به عنوان قابل ذخیره در حافظه پنهان علامت گذاری شوند، که به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا آنها را از حافظه پنهان بازیابی کنند، به جای اینکه همان درخواست را بارها به سرور ارسال کنند. این امر به طور قابل توجهی عملکرد را بهبود می‌بخشد.

مزایای یک API RESTful

• مقیاس پذیری: به لطف معماری بدون وضعیت (stateless)، سرورها را می‌توان به راحتی مقیاس‌بندی کرد.
• سادگی: از روش‌های استاندارد پروتکل HTTP (GET، POST، PUT، DELETE) استفاده می‌کند که یادگیری و پیاده‌سازی آن را آسان می‌کند.
• انعطاف پذیری: با برنامه‌ها در پلتفرم‌ها و زبان‌های مختلف کار می‌کند.
• قابلیت ذخیره سازی: این باعث بهبود عملکرد می‌شود زیرا پاسخ‌ها قابل ذخیره در حافظه پنهان (cache) هستند.
• استقلال: کلاینت و سرور می‌توانند مستقل از یکدیگر توسعه داده شوند.

APIهای RESTful معمولاً از قالب‌های داده استاندارد مانند JSON یا XML استفاده می‌کنند. این امر به برنامه‌های نوشته شده با زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف اجازه می‌دهد تا به راحتی داده‌ها را دستکاری کنند. روش‌های HTTP (GET، POST، PUT، DELETE) عملیاتی را که باید روی منابع انجام شوند، مشخص می‌کنند. به عنوان مثال، از روش GET برای بازیابی یک منبع، از روش POST برای ایجاد یک منبع جدید، از روش PUT برای به‌روزرسانی یک منبع موجود و از روش DELETE برای حذف یک منبع استفاده می‌شود. این استانداردها، قابلیت فهم و استفاده از API را افزایش می‌دهند.

جدول زیر خلاصه‌ای از ویژگی‌ها و مزایای کلیدی APIهای RESTful را نشان می‌دهد:

ویژگی	توضیح	مزایا
بی‌تابعیتی	سرور اطلاعات مربوط به جلسه کلاینت را ذخیره نمی‌کند.	مقیاس‌پذیری، قابلیت اطمینان
قابلیت ذخیره سازی	پاسخ‌ها می‌توانند به عنوان قابل ذخیره در حافظه پنهان علامت‌گذاری شوند.	افزایش کارایی، کاهش ترافیک شبکه
سیستم لایه‌ای	ممکن است کلاینت مستقیماً به سرور متصل نباشد.	انعطاف‌پذیری، امنیت
معماری کلاینت-سرور	کلاینت و سرور مستقل از یکدیگر هستند.	توسعه مستقل، قابلیت حمل

APIهای RESTful نقش حیاتی در توسعه برنامه‌های وب مدرن ایفا می‌کنند. انطباق با استانداردها، مقیاس‌پذیری، سادگی و انعطاف‌پذیری آنها، آنها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه‌دهندگان تبدیل می‌کند. با این حال، مانند هر طراحی API، APIهای RESTful محدودیت‌های خاصی دارند. به عنوان مثال، در برخی موارد، می‌توانند منجر به مشکلات overfetching یا underfetching شوند. برای غلبه بر این مشکلات، رویکردهای طراحی API جایگزین، مانند GraphQL، می‌توانند در نظر گرفته شوند.

GraphQL چیست؟ ویژگی‌ها و مزایای کلیدی آن

طراحی API GraphQL، یک زبان پرس‌وجو و دستکاری داده که توسط فیس‌بوک توسعه داده شده و در سال ۲۰۱۵ راه‌اندازی شده است، زبانی محبوب در دنیای تجزیه و تحلیل داده‌ها است. برخلاف APIهای RESTful، GraphQL به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌های دقیق مورد نیاز خود را مشخص کنند و مشکلات بازیابی بیش از حد یا ناکافی داده‌ها را از بین ببرند. این ویژگی مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهد، به ویژه در برنامه‌های تلفن همراه و محیط‌های با پهنای باند کم.

یکی از ویژگی‌های کلیدی GraphQL این است که یک نقطه پایانی واحد این امکان دسترسی به منابع متعدد را از طریق یک درخواست واحد فراهم می‌کند. این بدان معناست که کلاینت‌ها می‌توانند تمام نیازهای داده‌ای خود را با یک درخواست واحد برآورده کنند، به جای اینکه چندین درخواست برای بازیابی داده‌ها از منابع مختلف ارسال کنند. GraphQL همچنین یک سیستم نوع قدرتمند ارائه می‌دهد و تجربه توسعه امن‌تر و قابل پیش‌بینی‌تری را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کند.

ویژگی	توضیح	مزایا
زبان پرس و جوی داده	به مشتریان اجازه می‌دهد داده‌های مورد نیاز خود را مشخص کنند.	مشکلات استخراج داده‌های بیش از حد و ناکافی را حل می‌کند.
نقطه پایانی واحد	دسترسی به چندین منبع را با یک درخواست واحد فراهم می‌کند.	ترافیک شبکه را کاهش می دهد و عملکرد را بهبود می بخشد.
سیستم نوع قوی	انواع داده را تعریف و اعتبارسنجی می‌کند.	این امر خطاها را کاهش داده و امنیت را در طول فرآیند توسعه افزایش می‌دهد.
درونگرایی	امکان پرس و جو از طرحواره API را فراهم می‌کند.	ایجاد ابزارهای توسعه و مستندسازی را آسان می‌کند.

یکی دیگر از مزایای مهم GraphQL این است که، درونگرایی این ویژگی به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا طرح API را بررسی کرده و مشخص کنند چه داده‌هایی در دسترس است. این امر تولید خودکار ابزارها و مستندات توسعه را ساده می‌کند. علاوه بر این، اشتراک‌های GraphQL امکان پخش داده‌ها در زمان واقعی را فراهم می‌کنند که مزیت قابل توجهی برای برنامه‌هایی است که نیاز به به‌روزرسانی‌های زنده دارند.

گراف کیوال، در مقایسه با API های RESTful انعطاف پذیرتر و کارآمدتر است این یک جایگزین ارائه می‌دهد. ویژگی‌های آن، مانند پرس‌وجوی داده‌های مبتنی بر کلاینت، دسترسی تک‌نقطه‌ای و سیستم نوع قوی، آن را به یک راه‌حل ایده‌آل برای رفع نیازهای برنامه‌های وب و موبایل مدرن تبدیل می‌کند. با این حال، پیچیدگی و منحنی یادگیری GraphQL ممکن است برای برخی از پروژه‌ها یک نقطه ضعف باشد.

نوآوری‌های GraphQL

• پرس و جوی مشتری محور: مشتریان می‌توانند دقیقاً داده‌های مورد نیاز خود را دریافت کنند.
• دسترسی به یک نقطه پایانی: امکان دسترسی به چندین منبع با یک درخواست واحد.
• سیستم نوع قوی: توسعه امن از طریق تعریف و اعتبارسنجی انواع داده‌ها.
• درونگرایی: طرحواره API قابل پرس و جو است.
• جریان داده بلادرنگ: به‌روزرسانی‌های زنده با اشتراک‌ها.

تفاوت‌های کلیدی بین APIهای RESTful و GraphQL

طراحی APIAPIها بخش جدایی‌ناپذیر توسعه نرم‌افزار مدرن هستند و انتخاب معماری API مناسب برای موفقیت برنامه شما بسیار مهم است. RESTful و GraphQL دو مورد از محبوب‌ترین رویکردهای طراحی API امروزه هستند. هر دو برای تبادل داده استفاده می‌شوند، اما اصول عملیاتی، مزایا و معایب آنها متفاوت است. در این بخش، تفاوت‌های کلیدی بین RESTful و GraphQL را به تفصیل بررسی خواهیم کرد.

APIهای RESTful مبتنی بر معماری منبع‌گرا هستند. هر منبع (مثلاً یک کاربر، یک محصول) توسط یک URL منحصر به فرد نمایش داده می‌شود و از روش‌های استاندارد HTTP (GET، POST، PUT، DELETE) برای دسترسی یا تغییر آن منبع استفاده می‌شود. از سوی دیگر، GraphQL یک معماری کلاینت‌گرا ارائه می‌دهد. کلاینت یک کوئری ارسال می‌کند که داده‌های دقیق مورد نیاز خود را مشخص می‌کند و سرور فقط آن داده‌ها را برمی‌گرداند. این امر انتقال داده‌ها را بهینه می‌کند و سربار داده‌های غیرضروری را کاهش می‌دهد.

ویژگی	RESTful API	رابط برنامه‌نویسی GraphQL
معماری	منبع گرا	مشتری مداری
واکشی داده‌ها	فراخوانی‌های چندگانه‌ی نقطه‌ی پایانی	پرس‌وجوهای انعطاف‌پذیر و نقطه پایانی واحد
انتقال داده	ساختار داده ثابت	فقط داده‌های درخواستی
نسخه سازی	از طریق URL یا هدر	از طریق طرحواره

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های بین این دو رویکرد، روش واکشی داده‌ها است. APIهای RESTful اغلب نیاز به ارسال درخواست به چندین نقطه پایانی دارند که می‌تواند منجر به overfetching (واکشی داده‌های بیش از حد) یا underfetching (داده‌های ناکافی) شود. از سوی دیگر، GraphQL امکان واکشی دقیق داده‌های درخواستی از یک نقطه پایانی واحد را فراهم می‌کند که باعث بهبود عملکرد و کاهش ترافیک شبکه می‌شود. بیایید نگاهی دقیق‌تر به این دو رویکرد از نظر عملکرد و سهولت استفاده بیندازیم.

تفاوت های عملکرد

با استفاده از APIهای RESTful، کلاینت اغلب برای دریافت داده‌های مورد نیاز خود نیاز به ارسال چندین درخواست HTTP دارد. این امر می‌تواند تأثیر منفی بر عملکرد، به ویژه در محیط‌های با پهنای باند کم مانند دستگاه‌های تلفن همراه، داشته باشد. GraphQL با فراهم کردن امکان بازیابی داده‌ها از چندین منبع با یک درخواست واحد، این مشکل را برطرف می‌کند. با این حال، کوئری‌های پیچیده GraphQL می‌توانند منجر به افزایش بار پردازش سمت سرور شوند.

سهولت استفاده

APIهای RESTful، با ساختار ساده و سرراست خود، یادگیری آسان‌تری دارند، به خصوص برای مبتدیان. برای هر منبع از URLهای خاص و متدهای استاندارد HTTP استفاده می‌شود که فرآیند توسعه را ساده می‌کند. از سوی دیگر، GraphQL یک زبان پرس‌وجوی انعطاف‌پذیرتر و قدرتمندتر ارائه می‌دهد، اما منحنی یادگیری آن می‌تواند تندتر باشد. علاوه بر این، ابزارها و اکوسیستم GraphQL می‌توانند سرعت توسعه را افزایش داده و خطاها را کاهش دهند.

• مزایای RESTful API: سادگی، یادگیری آسان، استانداردهای پذیرفته‌شده‌ی گسترده.
• معایب RESTful API: واکشی بیش از حد، واکشی کمتر از حد، الزامات درخواست‌های متعدد.
• مزایای GraphQL: کاربرمحور، درخواست دقیق داده‌ها، واکشی داده‌ها با یک درخواست واحد.
• معایب GraphQL: پرس‌وجوهای پیچیده‌تر، بار بیشتر در سمت سرور، منحنی یادگیری.
• در چه شرایطی از RESTful استفاده کنیم: عملیات CRUD ساده، برنامه‌های کاربردی با منابع فشرده.
• در چه مواردی از GraphQL استفاده کنیم: الزامات پیچیده داده، نیاز به بهینه‌سازی عملکرد.

هنگام انتخاب بین RESTful و GraphQL، در نظر گرفتن نیازهای خاص پروژه، تجربه تیم توسعه و انتظارات عملکردی شما مهم است. هر دو رویکرد مزایا و معایب خود را دارند و انتخاب روش مناسب برای موفقیت برنامه شما بسیار مهم است.

چه ابزارهایی برای طراحی API مورد نیاز است؟

طراحی API استفاده از ابزارهای مناسب در طول فرآیند توسعه، سرعت توسعه را افزایش می‌دهد، همکاری را تسهیل می‌کند و در نهایت به شما کمک می‌کند تا APIهای با کیفیت بالاتر و کاربرپسندتری ایجاد کنید. این ابزارها در هر مرحله از توسعه API شما، از برنامه‌ریزی و آزمایش گرفته تا مستندسازی و انتشار، از شما پشتیبانی می‌کنند. انتخاب ابزارهای مناسب برای موفقیت پروژه شما بسیار مهم است.

جدول زیر نشان می دهد، طراحی API برخی از ابزارهای محبوب و ویژگی‌های آنها را که می‌توانند در این فرآیند استفاده شوند، مقایسه می‌کند:

نام وسیله نقلیه	ویژگی های کلیدی	مزایا	معایب
Swagger/OpenAPI	تعریف API، مستندسازی، آزمایش	پشتیبانی گسترده جامعه، ساختار استاندارد	منحنی یادگیری برای API های پیچیده می‌تواند چالش برانگیز باشد
پستچی	تست API، ارسال درخواست‌ها، بررسی پاسخ‌ها	رابط کاربری آسان، طیف وسیعی از امکانات	نسخه رایگان ممکن است محدود باشد، ممکن است برای کار گروهی به برنامه‌های پولی نیاز باشد
بی‌خوابی	تست API، پشتیبانی از GraphQL، رابط کاربری قابل تنظیم	سازگار با GraphQL، سریع و کارآمد	به اندازه Swagger گسترده نیست، حمایت جامعه محدودتر است
استودیو استاپ‌لایت	طراحی API، مدل‌سازی، مستندسازی	رابط طراحی بصری، ابزارهای همکاری	یک ابزار پولی می‌تواند برای تیم‌های کوچک پرهزینه باشد

طراحی API در طول فرآیند توسعه، استفاده از ابزارهای مناسب برای اطمینان از همکاری مؤثر اعضای تیم و دسترسی همه ذینفعان به اطلاعات به‌روز، بسیار مهم است. این ابزارها با قابل فهم‌تر و کاربردی‌تر کردن API، به کاهش هزینه‌های توسعه و به حداقل رساندن خطاها کمک می‌کنند.

ابزارهای مورد استفاده برای طراحی API:

1. سواگر/اوپن‌ای‌پی‌آی: برای تعریف API و استانداردهای مستندسازی.
2. پستچی/بی‌خوابی: برای آزمایش و اعتبارسنجی نقاط پایانی API.
3. استودیو استاپ‌لایت: ابزارهای بصری برای طراحی و مدل‌سازی API.
4. گیت/گیت‌هاب/گیت‌لب: برای نگه داشتن فایل‌های تعریف API (برای مثال، مشخصات OpenAPI) تحت کنترل نسخه.
5. درگاه API (مثلاً Kong، Tyk): برای مدیریت، ایمن‌سازی و نظارت بر ترافیک API.
6. ابزارهای نظارت بر API (مثلاً New Relic، Datadog): برای نظارت بر عملکرد API و تشخیص خطاها.

طراحی API انتخاب ابزار به نیازهای خاص پروژه شما، تجربه تیم شما و بودجه شما بستگی دارد. هر ابزار مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین مهم است که قبل از تصمیم‌گیری، آن را به دقت بررسی کنید. به یاد داشته باشید، ابزار مناسب طراحی API شما شما را پربارتر و موفق‌تر خواهد کرد.

مقایسه عملکرد RESTful API در مقابل GraphQL

طراحی API وقتی صحبت از عملکرد می‌شود، ارزیابی عملکرد بسیار مهم است. APIهای RESTful و GraphQL به دلیل رویکردهای معماری متفاوت، ویژگی‌های عملکردی متفاوتی دارند. در این بخش، عواملی را که بر عملکرد هر دو فناوری تأثیر می‌گذارند و نحوه عملکرد آنها در موارد استفاده معمول را مقایسه خواهیم کرد.

API های RESTful عموماً ساختارهای داده از پیش تعریف شده این امر می‌تواند منجر به مشکلات عملکردی شود، به خصوص در محیط‌هایی با محدودیت پهنای باند مانند دستگاه‌های تلفن همراه. با این حال، سادگی و درک گسترده از APIهای RESTful، پیاده‌سازی مکانیسم‌های ذخیره‌سازی را آسان‌تر می‌کند که می‌تواند عملکرد را بهبود بخشد.

معیارهای عملکرد	RESTful API	GraphQL
انتقال داده	معمولاً بیش از حد واکشی می‌شود	فقط داده‌های درخواستی (مراقب دریافت ناقص داده‌ها باشید)
تعداد درخواست ها	درخواست‌های متعدد برای منابع متعدد	چندین منبع با یک درخواست واحد
ذخیره سازی	مکانیسم‌های ذخیره‌سازی HTTP	استراتژی‌های پیچیده ذخیره‌سازی
میزان استفاده از پردازنده (سرور)	پرس‌وجوهای ساده و سطح پایین‌تر	تجزیه پرس و جو بسیار پیچیده

GraphQL به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا دقیقاً داده‌های مورد نیاز خود را درخواست کنند. مشکل overfetching را حل می‌کنداین یک مزیت قابل توجه است، به خصوص در برنامه‌هایی با ساختارهای داده پیچیده و تو در تو. با این حال، سرورهای GraphQL ممکن است برای تجزیه و تحلیل پرس‌وجوهای پیچیده ارسالی توسط کلاینت به قدرت پردازش بیشتری نیاز داشته باشند که می‌تواند منجر به بار اضافی سمت سرور شود.

معیارهای عملکرد

• بار داده: حجم داده ارسالی به کلاینت
• زمان درخواست: مدت زمانی که طول می‌کشد تا درخواست به سرور برسد و پاسخ دریافت شود.
• بار پردازش سرور: میزان منابعی که سرور برای پردازش درخواست صرف کرده است.
• ذخیره سازی: اثربخشی ذخیره و استفاده مجدد از داده‌ها در حافظه پنهان.
• استفاده از پهنای باند: پهنای باند شبکه مورد استفاده برای انتقال داده.

عملکرد APIهای RESTful و GraphQL به الزامات خاص و موارد استفاده برنامه بستگی دارد. انتخاب طراحی API مناسبمی‌تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد برنامه شما تأثیر بگذارد. APIهای RESTful ممکن است برای ساختارهای داده ساده و نیازهای ذخیره‌سازی بالا مناسب باشند، در حالی که GraphQL ممکن است گزینه بهتری برای نیازهای داده پیچیده و تخصصی باشد.

انتخاب RESTful و GraphQL برای توسعه‌دهندگان

طراحی API یکی از مهمترین تصمیماتی که توسعه‌دهندگان در طول فرآیند توسعه با آن مواجه می‌شوند، این است که از کدام معماری API استفاده کنند. RESTful و GraphQL دو گزینه محبوب امروزی هستند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. این انتخاب به عوامل مختلفی از جمله الزامات پروژه، تجربه تیم و اهداف عملکرد بستگی دارد. برای توسعه‌دهندگان بسیار مهم است که تفاوت‌های بین این دو رویکرد را درک کنند و رویکردی را انتخاب کنند که برای پروژه آنها مناسب‌تر باشد.

ویژگی	آرام	GraphQL
واکشی داده‌ها	ساختارهای داده ثابت	داده‌های مشخص شده توسط مشتری
انعطاف پذیری	انعطاف‌پذیری کمتری دارد	انعطاف‌پذیرتر
عملکرد	سریع برای پرس و جوهای ساده	می‌تواند برای پرس‌وجوهای پیچیده بهینه شود
منحنی یادگیری	راحت تر	تندتر

API های RESTfulRESTful عموماً به خاطر ساختار ساده و استانداردش شناخته می‌شود. این امر، به ویژه برای مبتدیان، منحنی یادگیری را کاهش می‌دهد و امکان نمونه‌سازی سریع را فراهم می‌کند. سادگی معماری RESTful برای پروژه‌های کوچک تا متوسط ایده‌آل است. با این حال، پروژه‌هایی که به ساختارهای داده بزرگ و پیچیده نیاز دارند، ممکن است به دلیل ماهیت ثابت واکشی داده‌ها، با مشکلات عملکردی مواجه شوند.

مواردی که هنگام انتخاب باید در نظر بگیرید

1. پیچیدگی پروژه و الزامات داده
2. تجربه تیم با RESTful و GraphQL
3. انتظارات عملکرد و نیازهای بهینه‌سازی
4. پایداری و مقیاس‌پذیری بلندمدت API
5. نیازهای برنامه‌های کاربردی کلاینت (موبایل، وب و غیره)

از سوی دیگر، API های GraphQLاین سیستم کنترل بیشتری در سمت کلاینت ارائه می‌دهد. کلاینت‌ها می‌توانند داده‌های دقیق مورد نیاز خود را مشخص کنند، از انتقال داده‌های غیرضروری جلوگیری کرده و عملکرد را بهبود بخشند. با این حال، انعطاف‌پذیری GraphQL می‌تواند منجر به پیچیدگی بیشتر و منحنی یادگیری سریع‌تر شود. مزایای GraphQL به ویژه در پروژه‌های بزرگ و پیچیده آشکار می‌شود، اما درک و پیاده‌سازی مؤثر این فناوری برای تیم بسیار مهم است.

هنگام انتخاب بین RESTful و GraphQL، در نظر گرفتن نیازهای خاص پروژه و قابلیت‌های تیم بسیار مهم است. هر دو رویکرد نقاط قوت و ضعف خود را دارند. انتخاب روش مناسب برای موفقیت پروژه بسیار مهم است. به یاد داشته باشید، بهترین طراحی API، طرحی است که به بهترین وجه با الزامات پروژه مطابقت داشته باشد.

طراحی API: از کدام روش در چه زمانی استفاده کنیم؟

طراحی APIطراحی API یک فرآیند حیاتی است که نحوه ارتباط یک برنامه یا سیستم با دنیای خارج را تعیین می‌کند. انتخاب طراحی API مناسب مستقیماً بر عملکرد، مقیاس‌پذیری و قابلیت نگهداری برنامه شما تأثیر می‌گذارد. بنابراین، درک اینکه چه زمانی و چرا باید رویکردهای مختلفی مانند RESTful و GraphQL را انتخاب کرد، بسیار مهم است. در این بخش، بینش‌های عملی در مورد اینکه کدام روش طراحی API برای سناریوهای مختلف مناسب‌تر است، ارائه خواهیم داد.

APIهای RESTful به ویژه برای عملیات ساده CRUD (ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی، حذف) مناسب هستند. ساختار منبع‌گرا و استفاده از افعال HTTP آنها یک مدل ارتباطی استاندارد ارائه می‌دهد. با این حال، برای نیازهای پیچیده داده و نیاز به بازیابی داده‌ها از منابع متعدد، GraphQL می‌تواند یک راه‌حل انعطاف‌پذیرتر ارائه دهد. GraphQL به کلاینت اجازه می‌دهد تا دقیقاً مشخص کند به چه داده‌هایی نیاز دارد، بنابراین از انتقال داده‌های غیرضروری جلوگیری کرده و عملکرد را بهبود می‌بخشد.

معیار	RESTful API	رابط برنامه‌نویسی GraphQL
نیازهای داده	ثابت، از پیش تعریف شده	قابل تعیین توسط مشتری
پیچیدگی	مناسب برای عملیات ساده CRUD	مناسب برای پرس‌وجوهای پیچیده و داده‌های رابطه‌ای
عملکرد	برای کوئری‌های ساده سریع است، اما ممکن است داده‌های بیش از حدی را برگرداند	با دریافت داده‌های مورد نیاز، عملکرد را افزایش می‌دهد
انعطاف پذیری	انعطاف‌پذیری کمتری دارد، ممکن است نیاز به تغییرات سمت سرور داشته باشد	انعطاف‌پذیرتر و سازگارتر با تقاضاهای داده سمت کلاینت

در زیر مراحلی که باید هنگام انتخاب روش طراحی API دنبال کنید، آمده است. این مراحل به شما کمک می‌کنند تا مناسب‌ترین راهکار API را بر اساس نیازها و محدودیت‌های پروژه خود تعیین کنید.

1. تعیین الزامات پروژه: چه داده‌هایی مورد نیاز خواهد بود، چه عملیاتی انجام خواهد شد؟
2. تحلیل ساختار داده‌ها: روابط داده‌ها چگونه است، سطح پیچیدگی چقدر است؟
3. تعریف معیارهای عملکرد: سرعت برنامه چقدر باید باشد؟
4. ارزیابی نیازهای مقیاس‌پذیری: این اپلیکیشن در آینده چقدر رشد خواهد کرد؟
5. تجربه تیم توسعه: تیم با چه فناوری‌هایی بیشتر آشنا است؟
6. با در نظر گرفتن محدودیت‌های هزینه و زمان: کدام راه‌حل می‌تواند سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر توسعه یابد؟

مهم است به یاد داشته باشید که در طراحی API هیچ پاسخ درست و واحدی وجود ندارد. انتخاب روشی که به بهترین وجه با نیازها و محدودیت‌های خاص پروژه شما مطابقت داشته باشد، کلید طراحی موفق API است. در برخی موارد، سادگی و فراگیری APIهای RESTful ممکن است کافی باشد، در حالی که در موارد دیگر انعطاف‌پذیری و عملکرد GraphQL ممکن است سودمندتر باشد. هنگام تصمیم‌گیری، در نظر گرفتن هزینه‌های نگهداری، مقیاس‌پذیری و توسعه در درازمدت مهم است.

اشتباهات رایج در طراحی API

طراحی API اشتباهاتی که در طول فرآیند پیاده‌سازی رخ می‌دهند می‌توانند بر عملکرد، امنیت و تجربه کاربری برنامه تأثیر منفی بگذارند. یک API خوب، کار توسعه‌دهندگان را ساده می‌کند، فرآیندهای ادغام را سرعت می‌بخشد و طول عمر برنامه را تضمین می‌کند. با این حال، APIهایی که با عجله یا بی‌دقت طراحی شده‌اند، می‌توانند در طول زمان منجر به مشکلات بزرگی شوند. بنابراین، دقت در طراحی API و جلوگیری از اشتباهات رایج بسیار مهم است.

نوع خطا	توضیح	نتایج احتمالی
امنیت ناکافی	سازوکارهای احراز هویت و مجوزدهی وجود ندارند یا ضعیف هستند.	نقض داده ها، دسترسی غیرمجاز.
متدهای نادرست HTTP	استفاده نادرست از متدهای HTTP (GET، POST، PUT، DELETE).	رفتار غیرمنتظره، ناسازگاری داده‌ها.
اضافه بار داده	بازگرداندن داده‌های بیشتر از حد لازم (فراخوانی بیش از حد).	مشکلات عملکرد، اتلاف پهنای باند.
مستندات ناکافی	کمبود مستندات کافی و به‌روز در مورد نحوه استفاده از API.	چالش‌های توسعه‌دهندگان، مسائل مربوط به ادغام.

موفقیت یک API نه تنها با عملکرد آن، بلکه با سهولت استفاده و قابلیت اطمینان آن نیز سنجیده می‌شود. یک طراحی ناقص می‌تواند توسعه‌دهندگان را از استفاده از API منصرف کند، که می‌تواند مانع از پذیرش گسترده آن شود. علاوه بر این، آسیب‌پذیری‌های امنیتی می‌توانند منجر به به خطر افتادن داده‌های حساس و آسیب قابل توجه به اعتبار شوند. بنابراین، اختصاص زمان و منابع کافی به طراحی API مزایای بلندمدت قابل توجهی را به همراه دارد.

اشتباهاتی که باید اجتناب کرد

• نامگذاری متناقض: نامگذاری متناقض نقاط پایانی API و فیلدهای داده می‌تواند منجر به سردرگمی و خطا شود.
• عدم مدیریت خطا: عدم مدیریت صحیح خطاها و عدم بازگرداندن پیام‌های خطای معنادار، رفع مشکلات را برای توسعه‌دهندگان دشوار می‌کند.
• مشکلات نسخه‌بندی: عدم مدیریت صحیح نسخه‌های API می‌تواند باعث مشکلات سازگاری با نسخه‌های قبلی شود.
• عدم بهینه‌سازی عملکرد: عدم بهینه‌سازی عملکرد API می‌تواند منجر به زمان پاسخ‌دهی کند و تجربه کاربری ضعیف شود.
• آسیب پذیری ها: نادیده گرفتن آسیب‌پذیری‌هایی مانند تزریق SQL و اسکریپت‌نویسی بین‌سایتی (XSS) می‌تواند منجر به نقض‌های امنیتی جدی شود.

برای جلوگیری از اشتباه در طراحی API، برنامه‌ریزی خوب، آزمایش مداوم و دریافت بازخورد از توسعه‌دهندگان ضروری است. علاوه بر این، رعایت استانداردهای API و پیروی از بهترین شیوه‌های صنعت برای طراحی موفق API بسیار مهم است. امنیت API همچنین انجام ممیزی‌های منظم و استفاده از ابزارهایی برای شناسایی آسیب‌پذیری‌های امنیتی بسیار مهم است.

طراحی API دقت در طول فرآیند پیاده‌سازی و اجتناب از مشکلات رایج برای موفقیت یک برنامه بسیار مهم است. یک API با طراحی خوب، کار توسعه‌دهندگان را ساده می‌کند، فرآیندهای ادغام را سرعت می‌بخشد و طول عمر طولانی مدت برنامه را تضمین می‌کند. بنابراین، اولویت‌بندی طراحی API و ایجاد بهبودهای مداوم، در درازمدت مزایای قابل توجهی به همراه خواهد داشت.

نتیجه: کدام طراحی API مناسب برای شما؟

طراحی API انتخاب بستگی به نیازهای خاص پروژه شما، تجربه تیم شما و اهداف بلندمدت شما دارد. APIهای RESTful با سادگی، کاربرد گسترده و پشتیبانی گسترده از ابزارها، نقطه شروع بسیار خوبی برای بسیاری از پروژه‌ها هستند. آن‌ها به ویژه برای برنامه‌های کاربردی با منابع فشرده که از روش‌های استاندارد HTTP استفاده می‌کنند، ایده‌آل هستند.

معیار	RESTful API	GraphQL
انعطاف پذیری	کم	بالا
منحنی یادگیری	راحت تر	تندتر
بهره وری	پایین (داده‌های گمشده/بیش از حد)	بالاتر (داده‌های کامل)
پیچیدگی	ساده تر	پیچیده تر

از سوی دیگر، GraphQL برای پروژه‌هایی که نیاز به درخواست‌های داده انعطاف‌پذیرتر، کنترل بهتر سمت کلاینت و بهینه‌سازی عملکرد دارند، مناسب‌تر است. مزایای GraphQL به ویژه در برنامه‌هایی مانند برنامه‌های تلفن همراه، برنامه‌های تک صفحه‌ای (SPA) و معماری‌های میکروسرویس آشکار می‌شود. با این حال، پیچیدگی و منحنی یادگیری اضافی آن باید در نظر گرفته شود.

مراحل انتخاب بر اساس نتایج به دست آمده

1. الزامات اصلی پروژه خود (ساختار داده، نیازهای عملکردی، امنیت) را شناسایی کنید.
2. تجربه تیم خود را با RESTful و GraphQL ارزیابی کنید.
3. مزایا و معایب هر دو طرح API را بر اساس نیازهای خاص پروژه خود مقایسه کنید.
4. هر دو رویکرد را با یک نمونه اولیه کوچک امتحان کنید تا عملکرد و سهولت توسعه را آزمایش کنید.
5. نیازهای نگهداری و مقیاس‌پذیری بلندمدت خود را در نظر بگیرید.

درست است طراحی API انتخاب باید پس از ارزیابی و آزمایش دقیق انجام شود. هر دو رویکرد مزایا و معایب خود را دارند و بهترین انتخاب، انتخابی است که به بهترین وجه با نیازهای خاص پروژه شما مطابقت داشته باشد. به عنوان مثال، RESTful ممکن است برای یک برنامه CRUD ساده کافی باشد، در حالی که GraphQL ممکن است انتخاب منطقی‌تری برای یک برنامه موبایل با درخواست‌های داده پیچیده باشد. به یاد داشته باشید، دنیای فناوری دائماً در حال تغییر است، بنابراین استراتژی API شما ممکن است با گذشت زمان تکامل یابد.

سوالات متداول

مهمترین عواملی که باید در طراحی API در نظر گرفته شوند چیست؟

عواملی مانند کاربرپسند بودن، امنیت، عملکرد، مقیاس‌پذیری و سهولت ادغام در طراحی API بسیار مهم هستند. علاوه بر این، مستندسازی API و مدیریت نسخه نیز از عناصر حیاتی طراحی موفق API هستند.

بارزترین مزایای APIهای RESTful چیست و در چه شرایطی باید آنها را ترجیح داد؟

APIهای RESTful به دلیل سادگی، انطباق با استانداردها و ساختار قابل فهم خود متمایز هستند. آن‌ها به ویژه برای APIهایی که نیاز به تبادل داده ساده دارند، جایی که مکانیسم‌های ذخیره‌سازی مهم هستند و جایی که به طور گسترده در دسترس هستند، ایده‌آل هستند.

تفاوت‌ها و مزایای کلیدی GraphQL نسبت به APIهای RESTful چیست؟

GraphQL به کلاینت اجازه می‌دهد تا دقیقاً مشخص کند به چه داده‌هایی نیاز دارد، در نتیجه از انتقال غیرضروری داده‌ها جلوگیری می‌شود. همچنین می‌تواند از طریق یک نقطه پایانی واحد به چندین منبع دسترسی داشته باشد. این انعطاف‌پذیری به ویژه برای رابط‌های پیچیده و پویا مفید است.

ابزارهای مورد استفاده در طراحی API چیست و کدام ابزار برای چه منظوری مناسب‌تر است؟

Swagger/OpenAPI برای مستندسازی و استانداردسازی طراحی API استفاده می‌شود. Postman و Insomnia ابزارهای محبوبی برای آزمایش و توسعه APIها هستند. برای GraphQL، از GraphiQL برای کاوش API و آزمایش کوئری‌ها استفاده می‌شود.

API های RESTful و GraphQL از نظر عملکرد چگونه مقایسه می‌شوند و چه عواملی بر عملکرد تأثیر می‌گذارند؟

در حالی که مکانیسم‌های ذخیره‌سازی (caching) عملکرد را در APIهای RESTful بهبود می‌بخشند، جلوگیری از انتقال داده‌های غیرضروری در GraphQL تأثیر مثبتی بر عملکرد دارد. عواملی که بر عملکرد تأثیر می‌گذارند شامل تأخیر شبکه، بار سرور، عملکرد پایگاه داده و قدرت پردازش سمت کلاینت هستند.

توسعه‌دهندگان چگونه باید بین RESTful و GraphQL برای پروژه‌های خود یکی را انتخاب کنند؟

عواملی مانند پیچیدگی پروژه، الزامات داده، تجربه تیم توسعه و انتظارات عملکرد باید در نظر گرفته شوند. RESTful ممکن است برای پروژه‌های ساده مناسب‌تر باشد، در حالی که GraphQL ممکن است برای پروژه‌های پیچیده و داده‌محور مناسب‌تر باشد.

اشتباهات رایج در فرآیند طراحی API چیست و چگونه می‌توان از این اشتباهات اجتناب کرد؟

اشتباهاتی مانند مستندسازی ناکافی، نامگذاری متناقض، نادیده گرفتن آسیب‌پذیری‌های امنیتی، پیچیدگی غیرضروری و غفلت از مدیریت نسخه رایج هستند. با برنامه‌ریزی خوب، رعایت استانداردها و آزمایش منظم می‌توان از این اشتباهات جلوگیری کرد.

آیا به جای استفاده از RESTful یا GraphQL، می‌توان از هر دو رویکرد به طور همزمان استفاده کرد و این چه مزایایی دارد؟

بله، در برخی موارد، می‌توان از RESTful و GraphQL با هم استفاده کرد. به عنوان مثال، APIهای RESTful می‌توانند برای تبادل داده‌های ساده استفاده شوند، در حالی که GraphQL می‌تواند برای پرس‌وجوهای پیچیده و نیازهای داده‌ای خاص مورد استفاده قرار گیرد. این رویکرد ترکیبی به شما امکان می‌دهد از مزایای هر دو فناوری بهره ببرید.

اطلاعات بیشتر: اطلاعات بیشتر در مورد RESTful API