مستندات API: تسلط بر مشخصات OpenAPI

در دنیای متصل امروزی، APIها (واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) ستون فقرات توسعه نرم‌افزار مدرن هستند. آنها ارتباط و تبادل داده یکپارچه بین سیستم‌های مختلف را ممکن می‌سازند و همه چیز از اپلیکیشن‌های موبایل گرفته تا راه‌حل‌های پیچیده سازمانی را قدرت می‌بخشند. مستندات مؤثر API برای توسعه‌دهندگان جهت درک، یکپارچه‌سازی و استفاده کارآمد از APIها حیاتی است. اینجاست که مشخصات OpenAPI (OAS) وارد می‌شود. این راهنما یک نمای کلی جامع از OAS، مزایای آن و نحوه استفاده مؤثر از آن برای طراحی و مستندسازی APIهای شما ارائه می‌دهد.

مشخصات OpenAPI (OAS) چیست؟

مشخصات OpenAPI (که قبلاً با نام مشخصات Swagger شناخته می‌شد) یک توصیف استاندارد و مستقل از زبان برای APIهای REST است که به انسان‌ها و کامپیوترها اجازه می‌دهد تا قابلیت‌های سرویس را بدون دسترسی به کد منبع، مستندات یا از طریق بازرسی ترافیک شبکه، کشف و درک کنند. هنگامی که به درستی از طریق OpenAPI تعریف شود، یک مصرف‌کننده می‌تواند با حداقل منطق پیاده‌سازی، سرویس راه دور را درک کرده و با آن تعامل داشته باشد.

اساساً، OAS یک روش ساختاریافته برای توصیف نقاط پایانی (endpoints)، پارامترهای درخواست، فرمت‌های پاسخ، روش‌های احراز هویت و سایر جزئیات ضروری API شما در یک فرمت قابل خواندن برای ماشین (معمولاً YAML یا JSON) فراهم می‌کند. این فرمت استاندارد امکان استفاده از ابزارهای خودکار را فراهم می‌کند، مانند:

• ایجاد مستندات: ایجاد مستندات API تعاملی و جذاب از نظر بصری.
• ایجاد کد: تولید خودکار SDKهای کلاینت و استاب‌های سرور در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف.
• تست API: توسعه تست‌های خودکار بر اساس تعریف API.
• شبیه‌سازی API: شبیه‌سازی رفتار API برای اهداف تست و توسعه.

مزایای استفاده از مشخصات OpenAPI

استفاده از مشخصات OpenAPI مزایای بی‌شماری را برای ارائه‌دهندگان و مصرف‌کنندگان API به همراه دارد:

بهبود تجربه توسعه‌دهنده

مستندات API واضح و جامع، درک و استفاده از API شما را برای توسعه‌دهندگان آسان‌تر می‌کند. این امر منجر به زمان یکپارچه‌سازی سریع‌تر، کاهش درخواست‌های پشتیبانی و افزایش پذیرش می‌شود. به عنوان مثال، یک توسعه‌دهنده در توکیو که سعی در یکپارچه‌سازی با یک درگاه پرداخت مستقر در لندن دارد، می‌تواند با مراجعه به تعریف OpenAPI، به سرعت پارامترهای مورد نیاز و روش‌های احراز هویت را درک کند، بدون نیاز به ارتباطات طولانی رفت و برگشتی.

افزایش قابلیت کشف API

OAS به شما امکان می‌دهد تعریف API خود را در یک فرمت قابل کشف منتشر کنید، که پیدا کردن و درک قابلیت‌های API شما را برای کاربران بالقوه آسان‌تر می‌کند. این امر به ویژه در معماری میکروسرویس‌ها، که در آن ممکن است APIهای متعددی در یک سازمان موجود باشد، اهمیت دارد. کاتالوگ‌های متمرکز API که اغلب توسط تعاریف OpenAPI پشتیبانی می‌شوند، ضروری می‌شوند.

حاکمیت و استانداردسازی ساده‌شده API

با اتخاذ یک فرمت استاندارد برای توصیف API، می‌توانید ثبات و کیفیت را در سراسر اکوسیستم API خود اعمال کنید. این امر حاکمیت API را ساده کرده و به شما امکان می‌دهد بهترین شیوه‌ها را برای طراحی و توسعه API ایجاد کنید. شرکت‌هایی مانند گوگل و آمازون، با چشم‌اندازهای وسیع API، برای استانداردسازی داخلی به شدت به مشخصات API تکیه می‌کنند.

مدیریت خودکار چرخه حیات API

OAS اتوماسیون را در سراسر چرخه حیات API، از طراحی و توسعه تا تست و استقرار، ممکن می‌سازد. این امر تلاش دستی را کاهش می‌دهد، کارایی را بهبود می‌بخشد و به شما امکان می‌دهد سریع‌تر روی APIهای خود تکرار کنید. یک خط لوله یکپارچه‌سازی/تحویل مداوم (CI/CD) را در نظر بگیرید که در آن تغییرات تعریف API به طور خودکار باعث به‌روزرسانی مستندات و اجرای تست‌ها می‌شود.

کاهش هزینه‌های توسعه

با خودکارسازی وظایفی مانند تولید مستندات و تولید کد، OAS می‌تواند به طور قابل توجهی هزینه‌های توسعه و زمان ورود به بازار را کاهش دهد. سرمایه‌گذاری اولیه در ایجاد یک تعریف دقیق OpenAPI در درازمدت از طریق کاهش خطاها و چرخه‌های توسعه سریع‌تر جبران می‌شود.

اجزای کلیدی یک تعریف OpenAPI

یک تعریف OpenAPI یک سند ساختاریافته است که جنبه‌های مختلف API شما را توصیف می‌کند. اجزای کلیدی شامل موارد زیر است:

• OpenAPI Version: نسخه مشخصات OpenAPI مورد استفاده را مشخص می‌کند (مثلاً 3.0.0، 3.1.0).
• Info: فراداده‌ای در مورد API ارائه می‌دهد، مانند عنوان، توضیحات، نسخه و اطلاعات تماس.
• Servers: URLهای پایه برای API را تعریف می‌کند. این به شما امکان می‌دهد محیط‌های مختلف (مانند توسعه، آزمایشی، تولید) را مشخص کنید. به عنوان مثال، ممکن است سرورهایی برای `https://dev.example.com`، `https://staging.example.com` و `https://api.example.com` تعریف کرده باشید.
• Paths: نقاط پایانی (مسیرها) API و عملیات آنها (متدهای HTTP) را توصیف می‌کند.
• Components: شامل اشیاء قابل استفاده مجدد مانند اسکماها، پاسخ‌ها، پارامترها و طرح‌های امنیتی است. این امر باعث افزایش ثبات و کاهش افزونگی در تعریف API شما می‌شود.
• Security: طرح‌های امنیتی مورد استفاده برای احراز هویت و مجوزدهی به درخواست‌های API را تعریف می‌کند (مثلاً کلیدهای API، OAuth 2.0، احراز هویت پایه HTTP).

بررسی عمیق‌تر Paths و Operations

بخش Paths قلب تعریف OpenAPI شماست. این بخش هر نقطه پایانی API شما و عملیاتی که می‌توان روی آن انجام داد را تعریف می‌کند. برای هر مسیر، شما متد HTTP (مثلاً GET، POST، PUT، DELETE) و اطلاعات دقیقی در مورد درخواست و پاسخ را مشخص می‌کنید.

بیایید یک مثال ساده از یک نقطه پایانی API برای بازیابی پروفایل کاربر را در نظر بگیریم:

/users/{userId}:
  get:
    summary: Get user profile by ID
    parameters:
      - name: userId
        in: path
        required: true
        description: The ID of the user to retrieve
        schema:
          type: integer
    responses:
      '200':
        description: Successful operation
        content:
          application/json:
            schema:
              type: object
              properties:
                id:
                  type: integer
                  description: User ID
                name:
                  type: string
                  description: User name
                email:
                  type: string
                  description: User email
      '404':
        description: User not found

در این مثال:

• /users/{userId} مسیر است، که در آن {userId} یک پارامتر مسیر است.
• get متد HTTP GET را مشخص می‌کند.
• summary توضیح مختصری از عملیات ارائه می‌دهد.
• parameters پارامترهای ورودی را تعریف می‌کند، در این مورد، پارامتر مسیر userId.
• responses پاسخ‌های ممکن را تعریف می‌کند، شامل کد وضعیت HTTP و اسکیمای محتوای پاسخ.

استفاده از Components برای قابلیت استفاده مجدد

بخش Components برای ترویج قابلیت استفاده مجدد و ثبات در تعریف API شما حیاتی است. این بخش به شما امکان می‌دهد اشیاء قابل استفاده مجدد مانند اسکماها، پارامترها و پاسخ‌ها را تعریف کنید که می‌توان در سراسر تعریف API به آنها ارجاع داد.

به عنوان مثال، شما ممکن است یک اسکیمای قابل استفاده مجدد برای پروفایل کاربر تعریف کنید:

components:
  schemas:
    UserProfile:
      type: object
      properties:
        id:
          type: integer
          description: User ID
        name:
          type: string
          description: User name
        email:
          type: string
          description: User email

سپس می‌توانید به این اسکیما در پاسخ‌های چندین نقطه پایانی API ارجاع دهید:

/users/{userId}:
  get:
    summary: Get user profile by ID
    parameters:
      - name: userId
        in: path
        required: true
        description: The ID of the user to retrieve
        schema:
          type: integer
    responses:
      '200':
        description: Successful operation
        content:
          application/json:
            schema:
              $ref: '#/components/schemas/UserProfile'

با استفاده از کامپوننت‌ها، می‌توانید از تکرار تعاریف جلوگیری کرده و اطمینان حاصل کنید که تعریف API شما سازگار و قابل نگهداری است.

ابزارهایی برای کار با مشخصات OpenAPI

ابزارهای متعددی برای کمک به شما در ایجاد، اعتبارسنجی و استفاده از تعاریف OpenAPI موجود است:

• Swagger Editor: یک ویرایشگر مبتنی بر وب برای ایجاد و ویرایش تعاریف OpenAPI در فرمت YAML یا JSON. این ابزار اعتبارسنجی و پیشنهادات در لحظه را ارائه می‌دهد.
• Swagger UI: ابزاری برای رندر کردن تعاریف OpenAPI به عنوان مستندات API تعاملی. این ابزار به کاربران اجازه می‌دهد نقاط پایانی API را کاوش کرده، درخواست‌ها را امتحان کنند و پاسخ‌ها را مشاهده کنند.
• Swagger Codegen: ابزاری برای تولید SDKهای کلاینت و استاب‌های سرور از تعاریف OpenAPI در زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف.
• Stoplight Studio: یک اپلیکیشن دسکتاپ برای طراحی و مستندسازی APIها با یک رابط بصری و ویژگی‌های پیشرفته.
• Postman: یک ابزار محبوب تست API که از وارد کردن و صادر کردن تعاریف OpenAPI پشتیبانی می‌کند.
• Insomnia: یک کلاینت API دیگر که از وارد کردن و صادر کردن تعاریف OpenAPI پشتیبانی می‌کند و ویژگی‌های پیشرفته‌ای برای تست و دیباگ API ارائه می‌دهد.
• Online Validators: چندین وب‌سایت خدمات اعتبارسنجی آنلاین OpenAPI را ارائه می‌دهند.

بهترین شیوه‌ها برای نوشتن تعاریف مؤثر OpenAPI

برای به حداکثر رساندن مزایای مشخصات OpenAPI، این بهترین شیوه‌ها را دنبال کنید:

از توضیحات واضح و مختصر استفاده کنید

توضیحات واضح و مختصری برای همه نقاط پایانی، پارامترها و پاسخ‌های API ارائه دهید. این به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا هدف و عملکرد API شما را درک کنند. به عنوان مثال، به جای «id»، از «شناسه کاربر» یا «شناسه محصول» برای ارائه زمینه بیشتر استفاده کنید.

از یک قرارداد نام‌گذاری سازگار پیروی کنید

یک قرارداد نام‌گذاری سازگار برای نقاط پایانی، پارامترها و مدل‌های داده API خود ایجاد کنید. این امر درک و نگهداری تعریف API شما را آسان‌تر می‌کند. استفاده از PascalCase برای نام‌های مدل داده (مانند UserProfile) و camelCase برای نام‌های پارامتر (مانند userId) را در نظر بگیرید.

از اجزای قابل استفاده مجدد استفاده کنید

از بخش Components برای تعریف اشیاء قابل استفاده مجدد مانند اسکماها، پارامترها و پاسخ‌ها استفاده کنید. این امر باعث افزایش ثبات و کاهش افزونگی در تعریف API شما می‌شود.

مقادیر نمونه ارائه دهید

مقادیر نمونه برای پارامترها و پاسخ‌ها را شامل کنید تا به توسعه‌دهندگان در درک فرمت‌های داده مورد انتظار کمک کنید. این می‌تواند به طور قابل توجهی زمان یکپارچه‌سازی را کاهش دهد و از خطاها جلوگیری کند. به عنوان مثال، برای یک پارامتر تاریخ، یک نمونه مانند «2023-10-27» ارائه دهید تا فرمت مورد انتظار را روشن کنید.

از انواع داده مناسب استفاده کنید

انواع داده صحیح را برای همه پارامترها و خصوصیات مشخص کنید. این به اطمینان از یکپارچگی داده‌ها کمک می‌کند و از خطاهای غیرمنتظره جلوگیری می‌کند. انواع داده رایج شامل string، integer، number، boolean و array هستند.

پاسخ‌های خطا را مستند کنید

همه پاسخ‌های خطای ممکن را به وضوح مستند کنید، از جمله کد وضعیت HTTP و توضیحی از خطا. این به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا خطاها را به درستی مدیریت کرده و تجربه کاربری بهتری ارائه دهند. کدهای خطای رایج شامل 400 (Bad Request)، 401 (Unauthorized)، 403 (Forbidden)، 404 (Not Found) و 500 (Internal Server Error) هستند.

تعریف API خود را به‌روز نگه دارید

همانطور که API شما تکامل می‌یابد، اطمینان حاصل کنید که تعریف OpenAPI خود را به‌روز نگه دارید. این تضمین می‌کند که مستندات شما به طور دقیق وضعیت فعلی API شما را منعکس می‌کند. فرآیندی را برای به‌روزرسانی خودکار تعریف API هر زمان که تغییری در API ایجاد می‌شود، پیاده‌سازی کنید.

اعتبارسنجی را خودکار کنید

اعتبارسنجی OpenAPI را در خط لوله CI/CD خود ادغام کنید تا اطمینان حاصل شود که تمام تغییرات در تعریف API معتبر بوده و با استانداردهای سازمان شما مطابقت دارد. این به جلوگیری از خطاها کمک می‌کند و ثبات را در سراسر اکوسیستم API شما تضمین می‌کند.

نسخه‌های OAS: انتخاب نسخه مناسب

مشخصات OpenAPI در طول چندین نسخه تکامل یافته است. رایج‌ترین نسخه‌های مورد استفاده امروزه 3.0.x و 3.1.x هستند. در حالی که هر دو نسخه اصول اصلی یکسانی دارند، تفاوت‌های کلیدی وجود دارد:

• OpenAPI 3.0.x: به طور گسترده پذیرفته شده و توسط اکوسیستم بزرگی از ابزارها پشتیبانی می‌شود. این یک نسخه پایدار و بالغ با سازگاری عالی است.
• OpenAPI 3.1.x: جدیدترین نسخه که چندین بهبود را معرفی می‌کند، از جمله پشتیبانی بهتر از JSON Schema و مدل‌سازی داده انعطاف‌پذیرتر. همچنین برخی از محدودیت‌های نسخه قبلی را حذف می‌کند.

انتخاب نسخه مناسب به نیازهای خاص شما و ابزارهایی که استفاده می‌کنید بستگی دارد. اگر در حال شروع یک پروژه جدید هستید، OpenAPI 3.1.x به طور کلی توصیه می‌شود. با این حال، اگر با ابزارهای موجودی کار می‌کنید که ممکن است به طور کامل از 3.1.x پشتیبانی نکنند، OpenAPI 3.0.x ممکن است انتخاب بهتری باشد.

مثال‌های دنیای واقعی از OpenAPI در عمل

بسیاری از سازمان‌ها در صنایع مختلف از مشخصات OpenAPI برای بهبود مستندات و فرآیندهای توسعه API خود استفاده کرده‌اند. در اینجا چند نمونه آورده شده است:

• خدمات مالی: بانک‌ها و موسسات مالی از OpenAPI برای مستندسازی APIهای پرداخت خود استفاده می‌کنند و به توسعه‌دهندگان شخص ثالث امکان یکپارچه‌سازی با سیستم‌های خود را می‌دهند. این امر توسعه اپلیکیشن‌های مالی نوآورانه را تسهیل می‌کند.
• تجارت الکترونیک: پلتفرم‌های تجارت الکترونیک از OpenAPI برای مستندسازی APIهای محصول خود استفاده می‌کنند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا یکپارچه‌سازی‌هایی برای بازارها، وب‌سایت‌های مقایسه قیمت و سایر اپلیکیشن‌ها ایجاد کنند.
• سفر و گردشگری: شرکت‌های مسافرتی از OpenAPI برای مستندسازی APIهای رزرو خود استفاده می‌کنند و به آژانس‌های مسافرتی و سایر شرکا امکان یکپارچه‌سازی با سیستم‌های خود را می‌دهند.
• مراقبت‌های بهداشتی: ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی از OpenAPI برای مستندسازی APIهای داده‌های بیمار خود استفاده می‌کنند و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا اپلیکیشن‌هایی برای دسترسی و مدیریت اطلاعات بیمار (با رعایت مقررات حریم خصوصی) ایجاد کنند.

آینده مستندات API با OpenAPI

مشخصات OpenAPI به طور مداوم در حال تکامل است تا نیازهای در حال تغییر اکوسیستم API را برآورده کند. روندهای آینده عبارتند از:

• ویژگی‌های امنیتی پیشرفته: بهبودهای مداوم در تعاریف امنیتی و روش‌های احراز هویت.
• پشتیبانی از GraphQL: یکپارچه‌سازی بالقوه با GraphQL، یک زبان پرس‌وجو برای APIها.
• یکپارچه‌سازی با AsyncAPI: همسویی نزدیک‌تر با AsyncAPI، مشخصاتی برای APIهای رویدادمحور.
• مستندات مبتنی بر هوش مصنوعی: استفاده از هوش مصنوعی برای تولید و نگهداری خودکار مستندات API.

نتیجه‌گیری

مشخصات OpenAPI یک ابزار ضروری برای طراحی، مستندسازی و مصرف APIها در دنیای متصل امروزی است. با اتخاذ OAS و پیروی از بهترین شیوه‌ها، می‌توانید تجربه توسعه‌دهنده را بهبود بخشید، قابلیت کشف API را افزایش دهید، حاکمیت API را ساده کنید و هزینه‌های توسعه را کاهش دهید. چه در حال ساخت API برای استفاده داخلی باشید و چه برای مصرف خارجی، مشخصات OpenAPI می‌تواند به شما در ایجاد APIهای قوی‌تر، قابل اعتمادتر و کاربرپسندتر کمک کند.

قدرت مشخصات OpenAPI را در آغوش بگیرید و پتانسیل کامل APIهای خود را آزاد کنید. توسعه‌دهندگان شما (و کسب و کار شما) از شما سپاسگزار خواهند بود.