توثيق واجهة برمجة التطبيقات (API): إتقان مواصفات OpenAPI

في عالمنا المترابط اليوم، تُعد واجهات برمجة التطبيقات (APIs) العمود الفقري لتطوير البرمجيات الحديثة. فهي تُمكّن الاتصال السلس وتبادل البيانات بين الأنظمة المختلفة، وتدعم كل شيء بدءًا من تطبيقات الجوال إلى حلول المؤسسات المعقدة. يعد توثيق واجهة برمجة التطبيقات الفعال أمرًا بالغ الأهمية للمطورين لفهم ودمج واستخدام واجهات برمجة التطبيقات بكفاءة. وهنا يأتي دور مواصفات OpenAPI (OAS). يقدم هذا الدليل نظرة شاملة على OAS وفوائدها وكيفية الاستفادة منها بفعالية لتصميم وتوثيق واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك.

ما هي مواصفات OpenAPI (OAS)؟

مواصفات OpenAPI (المعروفة سابقًا باسم مواصفات Swagger) هي وصف قياسي للواجهة، ومستقل عن اللغة، لواجهات برمجة تطبيقات REST، مما يسمح للبشر وأجهزة الكمبيوتر على حد سواء باكتشاف وفهم قدرات الخدمة دون الحاجة إلى الوصول إلى الكود المصدري أو الوثائق أو من خلال فحص حركة مرور الشبكة. عندما يتم تعريفها بشكل صحيح عبر OpenAPI، يمكن للمستهلك فهم الخدمة البعيدة والتفاعل معها بأقل قدر من منطق التنفيذ.

بشكل أساسي، توفر OAS طريقة منظمة لوصف نقاط النهاية (endpoints) في واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك، ومعلمات الطلب، وتنسيقات الاستجابة، وطرق المصادقة، وتفاصيل أساسية أخرى في تنسيق قابل للقراءة آليًا (عادةً YAML أو JSON). يسمح هذا التنسيق الموحد باستخدام أدوات آلية، مثل:

• إنشاء التوثيق: إنشاء توثيق تفاعلي وجذاب لواجهة برمجة التطبيقات.
• إنشاء الكود: إنشاء حزم تطوير البرامج (SDKs) للعميل ونماذج مبدئية (stubs) للخادم تلقائيًا بلغات برمجة مختلفة.
• اختبار واجهة برمجة التطبيقات: تطوير اختبارات آلية بناءً على تعريف واجهة برمجة التطبيقات.
• محاكاة واجهة برمجة التطبيقات: محاكاة سلوك واجهة برمجة التطبيقات لأغراض الاختبار والتطوير.

فوائد استخدام مواصفات OpenAPI

يوفر اعتماد مواصفات OpenAPI مزايا عديدة لمقدمي ومستهلكي واجهة برمجة التطبيقات على حد سواء:

تحسين تجربة المطور

إن التوثيق الواضح والشامل لواجهة برمجة التطبيقات يسهل على المطورين فهم واستخدام واجهتك. وهذا يؤدي إلى أوقات دمج أسرع، وتقليل طلبات الدعم، وزيادة الاعتماد. على سبيل المثال، يمكن لمطور في طوكيو يحاول التكامل مع بوابة دفع مقرها في لندن أن يفهم بسرعة المعلمات المطلوبة وطرق المصادقة من خلال الرجوع إلى تعريف OpenAPI، دون الحاجة إلى تواصل مكثف ذهابًا وإيابًا.

تعزيز قابلية اكتشاف واجهة برمجة التطبيقات

تسمح لك OAS بنشر تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك بتنسيق قابل للاكتشاف، مما يسهل على المستخدمين المحتملين العثور على قدرات واجهتك وفهمها. وهذا مهم بشكل خاص في بنية الخدمات المصغرة (microservices)، حيث قد تتوفر العديد من واجهات برمجة التطبيقات داخل المؤسسة. وتصبح كتالوجات واجهة برمجة التطبيقات المركزية، التي غالبًا ما تكون مدعومة بتعريفات OpenAPI، ضرورية.

تبسيط حوكمة وتوحيد معايير واجهة برمجة التطبيقات

من خلال اعتماد تنسيق قياسي لأوصاف واجهة برمجة التطبيقات، يمكنك فرض الاتساق والجودة عبر نظامك البيئي لواجهات برمجة التطبيقات. وهذا يبسط حوكمة واجهة برمجة التطبيقات ويسمح لك بإنشاء أفضل الممارسات لتصميم وتطوير الواجهات. تعتمد شركات مثل Google و Amazon، التي لديها واجهات برمجة تطبيقات واسعة النطاق، بشكل كبير على مواصفات الواجهات للتوحيد القياسي الداخلي.

الإدارة الآلية لدورة حياة واجهة برمجة التطبيقات

تُمكّن OAS الأتمتة طوال دورة حياة واجهة برمجة التطبيقات، من التصميم والتطوير إلى الاختبار والنشر. وهذا يقلل من الجهد اليدوي، ويحسن الكفاءة، ويسمح لك بالتكرار بشكل أسرع على واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك. فكر في خط أنابيب للتكامل المستمر/التسليم المستمر (CI/CD) حيث تؤدي تغييرات تعريف واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا إلى تحديثات التوثيق والاختبار.

تقليل تكاليف التطوير

من خلال أتمتة مهام مثل إنشاء التوثيق وإنشاء الكود، يمكن لـ OAS أن تقلل بشكل كبير من تكاليف التطوير ووقت الوصول إلى السوق. الاستثمار الأولي في إنشاء تعريف OpenAPI دقيق يؤتي ثماره على المدى الطويل من خلال تقليل الأخطاء ودورات التطوير الأسرع.

المكونات الرئيسية لتعريف OpenAPI

تعريف OpenAPI هو مستند منظم يصف الجوانب المختلفة لواجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك. وتشمل المكونات الرئيسية ما يلي:

• إصدار OpenAPI: يحدد إصدار مواصفات OpenAPI المستخدمة (على سبيل المثال، 3.0.0، 3.1.0).
• Info: يوفر بيانات وصفية حول واجهة برمجة التطبيقات، مثل عنوانها ووصفها وإصدارها ومعلومات الاتصال.
• Servers: يحدد عناوين URL الأساسية لواجهة برمجة التطبيقات. وهذا يسمح لك بتحديد بيئات مختلفة (على سبيل المثال، التطوير، الاختبار، الإنتاج). على سبيل المثال، قد يكون لديك خوادم معرفة لـ `https://dev.example.com` و `https://staging.example.com` و `https://api.example.com`.
• Paths: يصف نقاط النهاية الفردية لواجهة برمجة التطبيقات (المسارات) وعملياتها (طرق HTTP).
• Components: يحتوي على كائنات قابلة لإعادة الاستخدام، مثل المخططات (schemas)، والاستجابات، والمعلمات، وأنظمة الأمان. وهذا يعزز الاتساق ويقلل من التكرار في تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك.
• Security: يحدد مخططات الأمان المستخدمة لمصادقة وتفويض طلبات واجهة برمجة التطبيقات (على سبيل المثال، مفاتيح API، OAuth 2.0، المصادقة الأساسية لـ HTTP).

الغوص أعمق في المسارات والعمليات

قسم Paths هو قلب تعريف OpenAPI الخاص بك. فهو يحدد كل نقطة نهاية في واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك والعمليات التي يمكن إجراؤها عليها. لكل مسار، تحدد طريقة HTTP (على سبيل المثال، GET، POST، PUT، DELETE) ومعلومات مفصلة حول الطلب والاستجابة.

دعنا نأخذ مثالاً بسيطًا لنقطة نهاية واجهة برمجة تطبيقات لاسترداد ملف تعريف مستخدم:

/users/{userId}:
  get:
    summary: الحصول على ملف تعريف المستخدم حسب المعرف
    parameters:
      - name: userId
        in: path
        required: true
        description: معرف المستخدم المطلوب استرداده
        schema:
          type: integer
    responses:
      '200':
        description: عملية ناجحة
        content:
          application/json:
            schema:
              type: object
              properties:
                id:
                  type: integer
                  description: معرف المستخدم
                name:
                  type: string
                  description: اسم المستخدم
                email:
                  type: string
                  description: بريد المستخدم الإلكتروني
      '404':
        description: المستخدم غير موجود

في هذا المثال:

• /users/{userId} هو المسار، حيث {userId} هو معلمة مسار.
• get تحدد طريقة HTTP GET.
• summary يقدم وصفًا موجزًا للعملية.
• parameters تحدد معلمات الإدخال، في هذه الحالة، معلمة المسار userId.
• responses تحدد الاستجابات المحتملة، بما في ذلك رمز حالة HTTP ومخطط محتوى الاستجابة.

استخدام المكونات (Components) لإعادة الاستخدام

قسم Components ضروري لتعزيز قابلية إعادة الاستخدام والاتساق في تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك. فهو يسمح لك بتعريف كائنات قابلة لإعادة الاستخدام، مثل المخططات والمعلمات والاستجابات، والتي يمكن الرجوع إليها في جميع أنحاء تعريف واجهتك.

على سبيل المثال، قد تقوم بتعريف مخطط قابل لإعادة الاستخدام لملف تعريف المستخدم:

components:
  schemas:
    UserProfile:
      type: object
      properties:
        id:
          type: integer
          description: معرف المستخدم
        name:
          type: string
          description: اسم المستخدم
        email:
          type: string
          description: بريد المستخدم الإلكتروني

يمكنك بعد ذلك الرجوع إلى هذا المخطط في استجابات نقاط نهاية متعددة لواجهة برمجة التطبيقات:

/users/{userId}:
  get:
    summary: الحصول على ملف تعريف المستخدم حسب المعرف
    parameters:
      - name: userId
        in: path
        required: true
        description: معرف المستخدم المطلوب استرداده
        schema:
          type: integer
    responses:
      '200':
        description: عملية ناجحة
        content:
          application/json:
            schema:
              $ref: '#/components/schemas/UserProfile'

باستخدام المكونات، يمكنك تجنب تكرار التعريفات والتأكد من أن تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك متسق وقابل للصيانة.

أدوات للعمل مع مواصفات OpenAPI

تتوفر العديد من الأدوات لمساعدتك في إنشاء تعريفات OpenAPI والتحقق من صحتها واستخدامها:

• Swagger Editor: محرر قائم على الويب لإنشاء وتحرير تعريفات OpenAPI بتنسيق YAML أو JSON. يوفر التحقق من الصحة والاقتراحات في الوقت الفعلي.
• Swagger UI: أداة لعرض تعريفات OpenAPI كتوثيق تفاعلي لواجهة برمجة التطبيقات. يسمح للمستخدمين باستكشاف نقاط نهاية الواجهة وتجربة الطلبات وعرض الاستجابات.
• Swagger Codegen: أداة لإنشاء حزم تطوير البرامج (SDKs) للعميل ونماذج مبدئية للخادم من تعريفات OpenAPI بلغات برمجة مختلفة.
• Stoplight Studio: تطبيق سطح مكتب لتصميم وتوثيق واجهات برمجة التطبيقات بواجهة مرئية وميزات متقدمة.
• Postman: أداة اختبار API شائعة تدعم استيراد وتصدير تعريفات OpenAPI.
• Insomnia: عميل API آخر يدعم استيراد وتصدير تعريفات OpenAPI ويوفر ميزات متقدمة لاختبار وتصحيح أخطاء الواجهات.
• Online Validators: تقدم العديد من مواقع الويب خدمات التحقق من صحة OpenAPI عبر الإنترنت.

أفضل الممارسات لكتابة تعريفات OpenAPI فعالة

لتحقيق أقصى استفادة من مواصفات OpenAPI، اتبع أفضل الممارسات التالية:

استخدم أوصافًا واضحة وموجزة

قدم أوصافًا واضحة وموجزة لجميع نقاط نهاية الواجهة ومعلماتها واستجاباتها. يساعد هذا المطورين على فهم الغرض والوظيفة لواجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك. على سبيل المثال، بدلاً من "id"، استخدم "User ID" أو "Product ID" لتوفير سياق إضافي.

اتبع اصطلاح تسمية متسق

أنشئ اصطلاح تسمية متسقًا لنقاط نهاية الواجهة والمعلمات ونماذج البيانات الخاصة بك. هذا يجعل تعريف واجهتك أسهل في الفهم والصيانة. فكر في استخدام PascalCase لأسماء نماذج البيانات (على سبيل المثال، UserProfile) و camelCase لأسماء المعلمات (على سبيل المثال، userId).

استخدم المكونات القابلة لإعادة الاستخدام

استفد من قسم Components لتعريف الكائنات القابلة لإعادة الاستخدام، مثل المخططات والمعلمات والاستجابات. هذا يعزز الاتساق ويقلل من التكرار في تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك.

قدم قيمًا كمثال

قم بتضمين قيم كمثال للمعلمات والاستجابات لمساعدة المطورين على فهم تنسيقات البيانات المتوقعة. يمكن أن يقلل هذا بشكل كبير من وقت التكامل ويمنع الأخطاء. على سبيل المثال، بالنسبة لمعلمة تاريخ، قدم مثالاً مثل "2023-10-27" لتوضيح التنسيق المتوقع.

استخدم أنواع البيانات المناسبة

حدد أنواع البيانات الصحيحة لجميع المعلمات والخصائص. يساعد هذا في ضمان سلامة البيانات ويمنع الأخطاء غير المتوقعة. تشمل أنواع البيانات الشائعة string و integer و number و boolean و array.

وثّق استجابات الخطأ

وثّق بوضوح جميع استجابات الخطأ المحتملة، بما في ذلك رمز حالة HTTP ووصف للخطأ. يساعد هذا المطورين على التعامل مع الأخطاء بأمان وتقديم تجربة مستخدم أفضل. تشمل رموز الخطأ الشائعة 400 (طلب سيئ)، 401 (غير مصرح به)، 403 (محظور)، 404 (غير موجود)، و 500 (خطأ داخلي في الخادم).

حافظ على تحديث تعريف واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك

مع تطور واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك، تأكد من الحفاظ على تحديث تعريف OpenAPI الخاص بك. هذا يضمن أن وثائقك تعكس بدقة الحالة الحالية لواجهتك. قم بتنفيذ عملية لتحديث تعريف واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا كلما تم إجراء تغييرات على الواجهة.

أتمتة التحقق من الصحة

ادمج التحقق من صحة OpenAPI في خط أنابيب CI/CD الخاص بك لضمان أن جميع التغييرات على تعريف واجهة برمجة التطبيقات صالحة وتتوافق مع معايير مؤسستك. يساعد هذا في منع الأخطاء ويضمن الاتساق عبر نظام واجهات برمجة التطبيقات الخاص بك.

إصدارات OAS: اختيار الإصدار المناسب

لقد تطورت مواصفات OpenAPI عبر عدة إصدارات. الإصدارات الأكثر استخدامًا اليوم هي 3.0.x و 3.1.x. بينما تشترك كلتا النسختين في نفس المبادئ الأساسية، هناك بعض الاختلافات الرئيسية:

• OpenAPI 3.0.x: معتمد على نطاق واسع ومدعوم بنظام بيئي كبير من الأدوات. إنه إصدار مستقر وناضج مع توافق ممتاز.
• OpenAPI 3.1.x: أحدث إصدار، يقدم العديد من التحسينات، بما في ذلك دعم أفضل لمخطط JSON ونمذجة بيانات أكثر مرونة. كما أنه يزيل بعض قيود الإصدار السابق.

يعتمد اختيار الإصدار المناسب على احتياجاتك الخاصة والأدوات التي تستخدمها. إذا كنت تبدأ مشروعًا جديدًا، يوصى عمومًا بـ OpenAPI 3.1.x. ومع ذلك، إذا كنت تعمل مع أدوات موجودة قد لا تدعم 3.1.x بشكل كامل، فقد يكون OpenAPI 3.0.x خيارًا أفضل.

أمثلة من العالم الحقيقي لـ OpenAPI قيد التنفيذ

لقد اعتمدت العديد من المنظمات في مختلف الصناعات مواصفات OpenAPI لتحسين توثيق واجهات برمجة التطبيقات وعمليات التطوير الخاصة بها. إليك بعض الأمثلة:

• الخدمات المالية: تستخدم البنوك والمؤسسات المالية OpenAPI لتوثيق واجهات برمجة تطبيقات الدفع الخاصة بها، مما يمكّن مطوري الطرف الثالث من التكامل مع أنظمتهم. وهذا يسهل تطوير التطبيقات المالية المبتكرة.
• التجارة الإلكترونية: تستخدم منصات التجارة الإلكترونية OpenAPI لتوثيق واجهات برمجة تطبيقات المنتجات الخاصة بها، مما يسمح للمطورين ببناء تكاملات للأسواق ومواقع مقارنة الأسعار والتطبيقات الأخرى.
• السفر والسياحة: تستخدم شركات السفر OpenAPI لتوثيق واجهات برمجة تطبيقات الحجز الخاصة بها، مما يمكّن وكالات السفر والشركاء الآخرين من التكامل مع أنظمتهم.
• الرعاية الصحية: يستخدم مقدمو الرعاية الصحية OpenAPI لتوثيق واجهات برمجة تطبيقات بيانات المرضى الخاصة بهم، مما يسمح للمطورين ببناء تطبيقات للوصول إلى معلومات المرضى وإدارتها (مع الالتزام بلوائح الخصوصية).

مستقبل توثيق واجهة برمجة التطبيقات مع OpenAPI

تتطور مواصفات OpenAPI باستمرار لتلبية الاحتياجات المتغيرة لنظام واجهات برمجة التطبيقات. تشمل الاتجاهات المستقبلية ما يلي:

• ميزات أمان معززة: تحسينات مستمرة في تعريفات الأمان وطرق المصادقة.
• دعم GraphQL: التكامل المحتمل مع GraphQL، وهي لغة استعلام لواجهات برمجة التطبيقات.
• تكامل AsyncAPI: توافق أوثق مع AsyncAPI، وهي مواصفات لواجهات برمجة التطبيقات القائمة على الأحداث.
• توثيق مدعوم بالذكاء الاصطناعي: الاستفادة من الذكاء الاصطناعي لإنشاء وصيانة توثيق واجهة برمجة التطبيقات تلقائيًا.

الخاتمة

تُعد مواصفات OpenAPI أداة أساسية لتصميم وتوثيق واستهلاك واجهات برمجة التطبيقات في عالمنا المترابط اليوم. من خلال اعتماد OAS واتباع أفضل الممارسات، يمكنك تحسين تجربة المطور، وتعزيز قابلية اكتشاف واجهة برمجة التطبيقات، وتبسيط حوكمة الواجهات، وتقليل تكاليف التطوير. سواء كنت تقوم ببناء واجهات برمجة تطبيقات للاستخدام الداخلي أو للاستهلاك الخارجي، يمكن لمواصفات OpenAPI أن تساعدك في إنشاء واجهات برمجة تطبيقات أكثر قوة وموثوقية وسهولة في الاستخدام.

احتضن قوة مواصفات OpenAPI وأطلق العنان للإمكانات الكاملة لواجهات برمجة التطبيقات الخاصة بك. سيشكرك مطوروك (وعملك التجاري).