خارطة طريق واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب: المعايير الناشئة مقابل تبني المتصفحات

تتطور شبكة الويب باستمرار، مدفوعة بالابتكار في واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب (Web Platform APIs). توفر هذه الواجهات للمطورين الأدوات اللازمة لبناء تطبيقات ويب أغنى وأكثر تفاعلية وقدرة. ومع ذلك، نادرًا ما يكون المسار من معيار مقترح إلى تبني واسع النطاق في المتصفحات مباشرًا. يستكشف هذا المقال المشهد الحالي لواجهات برمجة تطبيقات منصة الويب الناشئة، وعملية تطوير المعايير، وتحديات تبني المتصفحات، وما يحتاج المطورون إلى معرفته للبقاء في الطليعة.

فهم واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب

واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب هي مجموعة من الواجهات التي تسمح لصفحات الويب بالتفاعل مع المتصفح، ونظام التشغيل الأساسي، وحتى الأجهزة الخارجية. تمكّن المطورين من الوصول إلى ميزات مثل تحديد الموقع الجغرافي، والوصول إلى الكاميرا والميكروفون، والتخزين المحلي، والإشعارات الفورية، وغير ذلك الكثير. هذه الواجهات حاسمة لبناء تطبيقات الويب الحديثة التي يمكن أن تنافس وظائف وأداء التطبيقات الأصلية.

الفئات الرئيسية لواجهات برمجة تطبيقات منصة الويب

• واجهات برمجة تطبيقات الأجهزة (Device APIs): توفر هذه الواجهات الوصول إلى ميزات أجهزة الجهاز مثل الكاميرا والميكروفون و GPS ومقياس التسارع. من الأمثلة على ذلك واجهة برمجة تطبيقات الكاميرا (Camera API)، وواجهة برمجة تطبيقات تحديد الموقع الجغرافي (Geolocation API)، وواجهة برمجة تطبيقات مستشعر الإضاءة المحيطة (Ambient Light Sensor API).
• واجهات برمجة تطبيقات التخزين (Storage APIs): تسمح هذه الواجهات لتطبيقات الويب بتخزين البيانات محليًا على جهاز المستخدم. من الأمثلة على ذلك LocalStorage و SessionStorage و IndexedDB وواجهة برمجة تطبيقات الوصول إلى نظام الملفات (File System Access API).
• واجهات برمجة تطبيقات الاتصال (Communication APIs): تمكّن هذه الواجهات من الاتصال في الوقت الفعلي بين تطبيقات الويب والخوادم أو الأجهزة الأخرى. من الأمثلة على ذلك WebSockets و WebRTC وواجهة برمجة تطبيقات الدفع (Push API).
• واجهات برمجة تطبيقات الرسومات والوسائط المتعددة (Graphics and Multimedia APIs): توفر هذه الواجهات أدوات لإنشاء ومعالجة محتوى الرسومات والصوت والفيديو. من الأمثلة على ذلك Canvas API و WebGL و Web Audio API وملحقات مصدر الوسائط (Media Source Extensions - MSE).
• واجهات برمجة تطبيقات الأداء (Performance APIs): تسمح هذه الواجهات للمطورين بقياس وتحسين أداء تطبيقات الويب الخاصة بهم. من الأمثلة على ذلك Performance API و Resource Timing API و Navigation Timing API.

عملية تطوير المعايير

قبل أن تصبح واجهة برمجة التطبيقات جزءًا معتمدًا على نطاق واسع من منصة الويب، فإنها تمر عادةً بعملية توحيد قياسي صارمة. تشمل هذه العملية منظمات وأطرافًا معنية مختلفة، بما في ذلك موردي المتصفحات والمطورين وهيئات المعايير مثل اتحاد شبكة الويب العالمية (W3C) ومجموعة عمل تقنية تطبيقات النص التشعبي للويب (WHATWG).

المراحل الرئيسية في تطوير المعايير

1. الفكرة والاقتراح: تبدأ العملية بفكرة لواجهة برمجة تطبيقات جديدة أو تحسين كبير لواجهة موجودة. عادة ما يتم اقتراح هذه الفكرة من قبل مطور أو مورد متصفح أو هيئة معايير.
2. مسودة المواصفات: إذا اعتبر الاقتراح واعدًا، يتم إنشاء مسودة مواصفات. تحدد هذه الوثيقة وظائف الواجهة وبنيتها وسلوكها. عادة ما يتم نشر مسودة المواصفات في منتدى عام للحصول على تعليقات.
3. المراجعة العامة: يتم بعد ذلك فتح مسودة المواصفات للمراجعة العامة. خلال هذه المرحلة، يمكن للمطورين وموردي المتصفحات والأطراف المعنية الأخرى تقديم ملاحظات حول تصميم وتنفيذ الواجهة. هذه الملاحظات حاسمة لتحديد المشكلات المحتملة وتحسين قابلية استخدام الواجهة وتوافقها.
4. مسودة العمل: بناءً على الملاحظات الواردة خلال المراجعة العامة، تتم مراجعة وتحديث مسودة المواصفات. ثم يتم نشر النسخة المنقحة كمسودة عمل.
5. توصية مرشحة: بمجرد استقرار مسودة العمل وتنفيذ الواجهة في متصفحين مختلفين على الأقل، يمكن ترقيتها إلى توصية مرشحة. يشير هذا إلى أن الواجهة تقترب من الاكتمال وجاهزة للتبني على نطاق أوسع.
6. توصية مقترحة: بعد فترة من الاختبار والتقييم، يمكن ترقية التوصية المرشحة إلى توصية مقترحة. هذه هي المرحلة النهائية قبل أن تصبح الواجهة معيارًا رسميًا.
7. توصية (معيار): إذا تلقت التوصية المقترحة دعمًا كافيًا، تتم الموافقة عليها أخيرًا كمعيار رسمي. هذا يعني أن الواجهة تعتبر الآن جزءًا مستقرًا وموثوقًا من منصة الويب.

المنظمات المشاركة في معايير الويب

• اتحاد شبكة الويب العالمية (W3C): هو مجتمع دولي يطور معايير الويب. يلعب دورًا رئيسيًا في تحديد وتعزيز استخدام تقنيات الويب المفتوحة.
• مجموعة عمل تقنية تطبيقات النص التشعبي للويب (WHATWG): هي مجتمع من المطورين وموردي المتصفحات وأصحاب المصلحة الآخرين الذين يركزون على تطوير HTML و DOM وتقنيات الويب الأساسية الأخرى.
• فرقة عمل هندسة الإنترنت (IETF): هي منظمة تطور وتروج لمعايير الإنترنت، بما في ذلك بروتوكولات مثل HTTP و TCP/IP و DNS.

تحديات تبني المتصفحات

حتى بعد أن تصبح واجهة برمجة التطبيقات معيارًا رسميًا، يمكن أن يكون تبنيها من قبل متصفحات الويب عملية بطيئة وغير متساوية. ويرجع ذلك إلى مجموعة متنوعة من العوامل، بما في ذلك:

• أولويات موردي المتصفحات: لكل مورد متصفح أولوياته وخارطة طريقه الخاصة لتنفيذ الميزات الجديدة. قد يعطي بعض الموردين الأولوية لواجهات برمجة تطبيقات معينة على غيرها بناءً على أهدافهم الاستراتيجية واحتياجات مستخدميهم.
• تعقيد التنفيذ: يمكن أن يكون تنفيذ واجهة برمجة تطبيقات جديدة مهمة معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً، خاصة إذا كانت الواجهة متطورة للغاية أو تتطلب تغييرات كبيرة في بنية المتصفح.
• الاختبار والتوافق: قبل إصدار واجهة برمجة تطبيقات للجمهور، يجب اختبارها بدقة للتأكد من أنها مستقرة وموثوقة ومتوافقة مع محتوى الويب الحالي. يمكن أن تستغرق عملية الاختبار هذه قدرًا كبيرًا من الوقت والموارد.
• المخاوف الأمنية: يمكن أن تقدم واجهات برمجة التطبيقات الجديدة مخاطر أمنية جديدة إذا لم يتم تنفيذها بعناية. يجب على موردي المتصفحات التفكير مليًا في الآثار الأمنية لكل واجهة واتخاذ خطوات للتخفيف من أي ثغرات أمنية محتملة.
• دعم الأنظمة القديمة: يجب على موردي المتصفحات أيضًا مراعاة تأثير واجهات برمجة التطبيقات الجديدة على محتوى الويب الحالي. يحتاجون إلى التأكد من أن الواجهات الجديدة لا تعطل مواقع الويب الحالية وأن لدى المطورين مسار ترحيل واضح إلى التقنيات الجديدة.

جداول ومصادر توافق المتصفحات

لمساعدة المطورين على تتبع تبني واجهات برمجة التطبيقات الجديدة من قبل المتصفحات المختلفة، توفر العديد من المصادر جداول توافق مفصلة للمتصفحات. تُظهر هذه الجداول المتصفحات التي تدعم واجهات برمجة التطبيقات المختلفة وإصدارات المتصفحات المطلوبة.

• وثائق الويب MDN (شبكة مطوري موزيلا): تعد وثائق الويب MDN مصدرًا شاملاً لمطوري الويب، حيث توفر وثائق مفصلة حول HTML و CSS و JavaScript وواجهات برمجة تطبيقات منصة الويب. وهي تتضمن جداول توافق متصفحات محدثة لجميع الواجهات الرئيسية. https://developer.mozilla.org/
• Can I use...: هو موقع ويب يوفر معلومات مفصلة عن توافق المتصفحات لمجموعة واسعة من تقنيات الويب، بما في ذلك عناصر HTML وخصائص CSS وواجهات برمجة تطبيقات JavaScript. https://caniuse.com/

واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب الناشئة التي يجب مراقبتها

توجد العديد من واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب الجديدة والمثيرة قيد التطوير حاليًا أو في المراحل الأولى من التبني. تتمتع هذه الواجهات بالقدرة على تعزيز إمكانيات منصة الويب بشكل كبير وتمكين تطبيقات ويب جديدة ومبتكرة.

واجهة برمجة تطبيقات WebGPU

WebGPU هي واجهة برمجة تطبيقات رسومية جديدة تهدف إلى توفير طريقة حديثة وفعالة وآمنة لتطبيقات الويب للوصول إلى وحدة معالجة الرسومات (GPU). وهي مصممة لتحل محل WebGL وتقدم العديد من المزايا، بما في ذلك الأداء المحسن، ودعم أفضل لميزات GPU الحديثة، ونموذج برمجة أكثر اتساقًا. يتم تطوير WebGPU بواسطة مجموعة مجتمع W3C GPU للويب.

فوائد WebGPU:

• أداء محسن: تم تصميم WebGPU ليكون أكثر كفاءة من WebGL، مما يسمح لتطبيقات الويب بتحقيق معدلات إطارات أعلى ورسوم متحركة أكثر سلاسة.
• ميزات GPU الحديثة: يدعم WebGPU ميزات GPU الحديثة مثل برامج تظليل الحوسبة (compute shaders)، والتي يمكن استخدامها للحوسبة للأغراض العامة على GPU.
• نموذج برمجة متسق: يوفر WebGPU نموذج برمجة أكثر اتساقًا عبر مختلف المنصات والأجهزة، مما يسهل على المطورين كتابة تعليمات برمجية قابلة للنقل.
• أمان معزز: يتضمن WebGPU العديد من ميزات الأمان المصممة لمنع التعليمات البرمجية الخبيثة من استغلال الثغرات الأمنية في GPU.

اقتراح أنواع واجهات WebAssembly (Wasm)

WebAssembly (Wasm) هو تنسيق تعليمات ثنائي لآلة افتراضية قائمة على المكدس. تم تصميمه ليكون وسيلة محمولة وفعالة وآمنة لتنفيذ التعليمات البرمجية في متصفحات الويب. يهدف اقتراح أنواع واجهات Wasm إلى تحسين قابلية التشغيل البيني بين وحدات Wasm و JavaScript من خلال توفير طريقة موحدة لتبادل البيانات بينهما. سيؤدي هذا إلى تسهيل كتابة وحدات Wasm التي يمكن دمجها بسلاسة مع كود JavaScript الحالي.

فوائد أنواع واجهات Wasm:

• تحسين قابلية التشغيل البيني: سيسهل اقتراح أنواع الواجهات على وحدات Wasm تبادل البيانات مع كود JavaScript، مما يتيح تكاملاً أكثر سلاسة بين التقنيتين.
• تقليل النفقات العامة: من خلال توفير طريقة موحدة لتبادل البيانات، يمكن لاقتراح أنواع الواجهات تقليل النفقات العامة المرتبطة بنقل البيانات بين Wasm و JavaScript.
• أداء معزز: يمكن أن تؤدي قابلية التشغيل البيني المحسنة وتقليل النفقات العامة إلى تحسين أداء تطبيقات الويب التي تستخدم كلاً من Wasm و JavaScript.

واجهة برمجة تطبيقات WebTransport

WebTransport هي واجهة برمجة تطبيقات جديدة توفر تدفقًا ثنائي الاتجاه ومتعدد الإرسال عبر HTTP/3. وهي مصممة لتوفير طريقة أكثر كفاءة وموثوقية لنقل البيانات بين تطبيقات الويب والخوادم، خاصة للتطبيقات في الوقت الفعلي مثل الألعاب ومؤتمرات الفيديو والبث المباشر. يقدم WebTransport العديد من المزايا على WebSockets التقليدية، بما في ذلك الأداء المحسن والموثوقية الأفضل ودعم التدفقات المتعددة عبر اتصال واحد.

فوائد WebTransport:

• أداء محسن: يستفيد WebTransport من بروتوكول QUIC، الذي يوفر العديد من التحسينات في الأداء على TCP، بما في ذلك تقليل زمن الوصول وتحسين التحكم في الازدحام.
• موثوقية أفضل: يتضمن WebTransport آليات مدمجة للتعامل مع فقدان الحزم وإعادة الإرسال، مما يجعله أكثر موثوقية من WebSockets في بيئات الشبكات غير الموثوقة.
• تعدد الإرسال (Multiplexing): يدعم WebTransport تدفقات متعددة عبر اتصال واحد، مما يمكن أن يحسن الأداء ويقلل من النفقات العامة مقارنة باستخدام اتصالات WebSocket متعددة.

واجهة برمجة تطبيقات الوصول إلى التخزين (SAA)

تم تصميم واجهة برمجة تطبيقات الوصول إلى التخزين (SAA) لمنح المستخدمين مزيدًا من التحكم في خصوصيتهم من خلال السماح لهم بمنح أو رفض الوصول إلى ملفات تعريف الارتباط الخاصة بهم وبيانات التخزين الأخرى على أساس كل موقع على حدة. هذه الواجهة ذات صلة بشكل خاص في سياق ملفات تعريف الارتباط التابعة لجهات خارجية، والتي غالبًا ما تستخدم لتتبع المستخدمين عبر مواقع الويب المختلفة. تسمح SAA للمستخدمين بحظر ملفات تعريف الارتباط التابعة لجهات خارجية افتراضيًا مع السماح لهم بمنح الوصول إلى مواقع ويب محددة يثقون بها.

فوائد واجهة برمجة تطبيقات الوصول إلى التخزين:

• خصوصية معززة: تمنح SAA المستخدمين مزيدًا من التحكم في خصوصيتهم من خلال السماح لهم بمنح أو رفض الوصول إلى بيانات التخزين الخاصة بهم بشكل انتقائي.
• تجربة مستخدم محسنة: يمكن لـ SAA تحسين تجربة المستخدم من خلال السماح للمستخدمين بحظر ملفات تعريف الارتباط الخاصة بالتتبع مع السماح لمواقع الويب الموثوقة بالعمل بشكل صحيح.
• الامتثال للوائح الخصوصية: يمكن أن تساعد SAA مواقع الويب على الامتثال للوائح الخصوصية مثل GDPR و CCPA.

واجهة برمجة تطبيقات إدارة بيانات الاعتماد الموحدة (FedCM)

واجهة برمجة تطبيقات إدارة بيانات الاعتماد الموحدة (FedCM) هي واجهة جديدة مصممة لتحسين خصوصية وأمان أنظمة الهوية الموحدة. تسمح أنظمة الهوية الموحدة للمستخدمين بتسجيل الدخول إلى مواقع الويب باستخدام بيانات اعتمادهم من مزود هوية موثوق (IdP)، مثل Google أو Facebook. تهدف FedCM إلى حماية المستخدمين من هجمات التتبع والتصيد الاحتيالي من خلال توفير طريقة أكثر أمانًا وخصوصية لإدارة بيانات الاعتماد الموحدة.

فوائد واجهة برمجة تطبيقات إدارة بيانات الاعتماد الموحدة:

• خصوصية معززة: تحمي FedCM المستخدمين من التتبع عن طريق منع مواقع الويب من الوصول إلى معلومات هويتهم دون موافقتهم الصريحة.
• أمان محسن: تقلل FedCM من مخاطر هجمات التصيد الاحتيالي من خلال توفير طريقة أكثر أمانًا لإدارة بيانات الاعتماد الموحدة.
• تجربة مستخدم مبسطة: تبسط FedCM عملية تسجيل الدخول للمستخدمين من خلال السماح لهم بتسجيل الدخول بسلاسة إلى مواقع الويب باستخدام بيانات اعتمادهم الحالية.

استراتيجيات للمطورين

نظرًا لتعقيدات تطوير المعايير وتبني المتصفحات، يحتاج المطورون إلى اعتماد استراتيجيات لضمان توافق تطبيقات الويب الخاصة بهم مع مجموعة واسعة من المتصفحات والأجهزة.

التحسين التدريجي (Progressive Enhancement)

التحسين التدريجي هو استراتيجية تتضمن بناء تطبيقات الويب في طبقات، بدءًا من مستوى أساسي من الوظائف التي تدعمها جميع المتصفحات ثم إضافة ميزات أكثر تقدمًا للمتصفحات التي تدعمها. يضمن هذا النهج أن يتمكن جميع المستخدمين من الوصول إلى الوظائف الأساسية للتطبيق، حتى لو كانوا يستخدمون متصفحًا أقدم أو أقل قدرة.

كشف الميزات (Feature Detection)

كشف الميزات هو أسلوب يتضمن التحقق مما إذا كانت واجهة برمجة تطبيقات أو ميزة معينة مدعومة من قبل متصفح المستخدم قبل محاولة استخدامها. يسمح هذا للمطورين بتوفير وظائف بديلة أو تقليل تجربة المستخدم بأمان إذا كانت الميزة غير مدعومة.

البوليفيلز (Polyfills)

البوليفيل هو جزء من التعليمات البرمجية يوفر وظائف واجهة برمجة تطبيقات أو ميزة مفقودة في المتصفحات القديمة. يمكن استخدام البوليفيلز لسد الفجوة بين المتصفحات القديمة والجديدة، مما يسمح للمطورين باستخدام واجهات برمجة التطبيقات الحديثة دون التضحية بالتوافق مع المتصفحات القديمة.

الاختبار والتحقق

يعد الاختبار والتحقق الشاملان ضروريين لضمان توافق تطبيقات الويب مع مجموعة واسعة من المتصفحات والأجهزة. يجب على المطورين اختبار تطبيقاتهم على متصفحات وأنظمة تشغيل وأجهزة مختلفة لتحديد وإصلاح أي مشكلات توافق. يمكن استخدام أدوات الاختبار الآلي لتبسيط عملية الاختبار والتأكد من اختبار جميع أجزاء التطبيق بدقة.

الخاتمة

تتطور واجهات برمجة تطبيقات منصة الويب باستمرار، مدفوعة بالابتكار والحاجة إلى تزويد المطورين بالأدوات اللازمة لبناء تطبيقات ويب أكثر قدرة وجاذبية. في حين أن عملية تطوير المعايير وتبني المتصفحات يمكن أن تكون معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً، يمكن للمطورين البقاء في الطليعة من خلال البقاء على اطلاع بواجهات برمجة التطبيقات الناشئة، واعتماد استراتيجيات مثل التحسين التدريجي وكشف الميزات، واختبار تطبيقاتهم بدقة على مجموعة واسعة من المتصفحات والأجهزة. من خلال تبني هذه الاستراتيجيات، يمكن للمطورين ضمان أن تكون تطبيقات الويب الخاصة بهم متوافقة وعالية الأداء ومتاحة لجميع المستخدمين، بغض النظر عن المتصفح أو الجهاز الذي يستخدمونه. مستقبل الويب مشرق، وهذه المعايير الناشئة تمهد الطريق لإمكانيات جديدة ومثيرة.