نقشه راه APIهای پلتفرم وب: استانداردهای نوظهور در مقابل پذیرش مرورگرها

وب به طور مداوم در حال تحول است و این تحول توسط نوآوری در APIهای پلتفرم وب هدایت می‌شود. این APIها ابزارهایی را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهند تا برنامه‌های وب غنی‌تر، تعاملی‌تر و توانمندتری بسازند. با این حال، مسیر از یک استاندارد پیشنهادی تا پذیرش گسترده توسط مرورگرها به ندرت مستقیم است. این پست وبلاگ به بررسی چشم‌انداز فعلی APIهای نوظهور پلتفرم وب، فرآیند توسعه استانداردها، چالش‌های پذیرش توسط مرورگرها و آنچه توسعه‌دهندگان برای پیشرو ماندن باید بدانند، می‌پردازد.

درک APIهای پلتفرم وب

APIهای پلتفرم وب مجموعه‌ای از رابط‌ها هستند که به صفحات وب اجازه می‌دهند با مرورگر، سیستم‌عامل زیربنایی و حتی دستگاه‌های خارجی تعامل داشته باشند. آن‌ها به توسعه‌دهندگان امکان دسترسی به ویژگی‌هایی مانند موقعیت جغرافیایی، دسترسی به دوربین و میکروفون، ذخیره‌سازی محلی، اعلان‌های فشاری (push notifications) و موارد دیگر را می‌دهند. این APIها برای ساخت برنامه‌های وب مدرن که می‌توانند با عملکرد و کارایی برنامه‌های بومی (native) رقابت کنند، حیاتی هستند.

دسته‌بندی‌های کلیدی APIهای پلتفرم وب

• APIهای دستگاه (Device APIs): این APIها دسترسی به ویژگی‌های سخت‌افزاری دستگاه مانند دوربین، میکروفون، GPS و شتاب‌سنج را فراهم می‌کنند. نمونه‌ها شامل Camera API، Geolocation API و Ambient Light Sensor API هستند.
• APIهای ذخیره‌سازی (Storage APIs): این APIها به برنامه‌های وب اجازه می‌دهند تا داده‌ها را به صورت محلی روی دستگاه کاربر ذخیره کنند. نمونه‌ها شامل LocalStorage، SessionStorage، IndexedDB و File System Access API هستند.
• APIهای ارتباطی (Communication APIs): این APIها ارتباط بلادرنگ بین برنامه‌های وب و سرورها یا سایر دستگاه‌ها را امکان‌پذیر می‌کنند. نمونه‌ها شامل WebSockets، WebRTC و Push API هستند.
• APIهای گرافیک و چندرسانه‌ای (Graphics and Multimedia APIs): این APIها ابزارهایی برای ایجاد و دستکاری محتوای گرافیکی، صوتی و ویدیویی فراهم می‌کنند. نمونه‌ها شامل Canvas API، WebGL، Web Audio API و Media Source Extensions (MSE) هستند.
• APIهای عملکرد (Performance APIs): این APIها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا عملکرد برنامه‌های وب خود را اندازه‌گیری و بهینه‌سازی کنند. نمونه‌ها شامل Performance API، Resource Timing API و Navigation Timing API هستند.

فرآیند توسعه استانداردها

قبل از اینکه یک API به بخشی گسترده و پذیرفته‌شده از پلتفرم وب تبدیل شود، معمولاً یک فرآیند استانداردسازی دقیق را طی می‌کند. این فرآیند شامل سازمان‌ها و ذینفعان مختلفی از جمله فروشندگان مرورگر، توسعه‌دهندگان و نهادهای استاندارد مانند کنسرسیوم وب جهان‌گستر (W3C) و گروه کاری فناوری برنامه کاربردی فرامتن وب (WHATWG) است.

مراحل کلیدی در توسعه استانداردها

1. ایده و پیشنهاد: فرآیند با یک ایده برای یک API جدید یا بهبود قابل توجه در یک API موجود آغاز می‌شود. این ایده معمولاً توسط یک توسعه‌دهنده، یک فروشنده مرورگر یا یک نهاد استاندارد پیشنهاد می‌شود.
2. پیش‌نویس مشخصات: اگر پیشنهاد امیدوارکننده تلقی شود، یک پیش‌نویس مشخصات ایجاد می‌شود. این سند عملکرد، نحو و رفتار API را تشریح می‌کند. پیش‌نویس مشخصات معمولاً در یک انجمن عمومی برای دریافت بازخورد منتشر می‌شود.
3. بررسی عمومی: سپس پیش‌نویس مشخصات برای بررسی عمومی باز می‌شود. در این مرحله، توسعه‌دهندگان، فروشندگان مرورگر و سایر ذینفعان می‌توانند در مورد طراحی و پیاده‌سازی API بازخورد ارائه دهند. این بازخورد برای شناسایی مشکلات بالقوه و بهبود قابلیت استفاده و سازگاری API حیاتی است.
4. پیش‌نویس کاری (Working Draft): بر اساس بازخورد دریافت شده در طول بررسی عمومی، پیش‌نویس مشخصات بازبینی و به‌روزرسانی می‌شود. نسخه بازبینی شده سپس به عنوان یک پیش‌نویس کاری منتشر می‌شود.
5. توصیه نامزد (Candidate Recommendation): هنگامی که پیش‌نویس کاری به ثبات رسید و API حداقل در دو مرورگر مختلف پیاده‌سازی شد، می‌تواند به یک توصیه نامزد ارتقا یابد. این نشان می‌دهد که API به اتمام نزدیک است و برای پذیرش گسترده‌تر آماده است.
6. توصیه پیشنهادی (Proposed Recommendation): پس از یک دوره آزمایش و ارزیابی، توصیه نامزد می‌تواند به یک توصیه پیشنهادی ارتقا یابد. این آخرین مرحله قبل از تبدیل شدن API به یک استاندارد رسمی است.
7. توصیه (استاندارد): اگر توصیه پیشنهادی حمایت کافی را دریافت کند، سرانجام به عنوان یک استاندارد رسمی تأیید می‌شود. این بدان معناست که API اکنون به عنوان بخشی پایدار و قابل اعتماد از پلتفرم وب در نظر گرفته می‌شود.

سازمان‌های درگیر در استانداردهای وب

• کنسرسیوم وب جهان‌گستر (W3C): W3C یک جامعه بین‌المللی است که استانداردهای وب را توسعه می‌دهد. این سازمان نقش کلیدی در تعریف و ترویج استفاده از فناوری‌های وب باز ایفا می‌کند.
• WHATWG (گروه کاری فناوری برنامه کاربردی فرامتن وب): WHATWG جامعه‌ای از توسعه‌دهندگان، فروشندگان مرورگر و سایر ذینفعان است که بر توسعه HTML، DOM و سایر فناوری‌های اصلی وب متمرکز هستند.
• کارگروه مهندسی اینترنت (IETF): IETF سازمانی است که استانداردهای اینترنت، از جمله پروتکل‌هایی مانند HTTP، TCP/IP و DNS را توسعه و ترویج می‌دهد.

چالش‌های پذیرش توسط مرورگرها

حتی پس از اینکه یک API به یک استاندارد رسمی تبدیل می‌شود، پذیرش آن توسط مرورگرهای وب می‌تواند یک فرآیند کند و ناهموار باشد. این به دلیل عوامل مختلفی است، از جمله:

• اولویت‌های فروشندگان مرورگر: هر فروشنده مرورگر اولویت‌ها و نقشه راه خود را برای پیاده‌سازی ویژگی‌های جدید دارد. برخی از فروشندگان ممکن است بر اساس اهداف استراتژیک خود و نیازهای کاربرانشان، برخی از APIها را بر دیگران اولویت دهند.
• پیچیدگی پیاده‌سازی: پیاده‌سازی یک API جدید می‌تواند یک کار پیچیده و زمان‌بر باشد، به خصوص اگر API بسیار پیشرفته باشد یا نیاز به تغییرات قابل توجهی در معماری مرورگر داشته باشد.
• آزمایش و سازگاری: قبل از اینکه یک API برای عموم منتشر شود، باید به طور کامل آزمایش شود تا اطمینان حاصل شود که پایدار، قابل اعتماد و سازگار با محتوای وب موجود است. این فرآیند آزمایش می‌تواند زمان و منابع قابل توجهی را به خود اختصاص دهد.
• نگرانی‌های امنیتی: APIهای جدید می‌توانند خطرات امنیتی جدیدی را در صورت عدم پیاده‌سازی دقیق ایجاد کنند. فروشندگان مرورگر باید پیامدهای امنیتی هر API را به دقت در نظر بگیرند و اقداماتی را برای کاهش هرگونه آسیب‌پذیری بالقوه انجام دهند.
• پشتیبانی از نسخه‌های قدیمی (Legacy Support): فروشندگان مرورگر همچنین باید تأثیر APIهای جدید را بر محتوای وب موجود در نظر بگیرند. آن‌ها باید اطمینان حاصل کنند که APIهای جدید وب‌سایت‌های موجود را خراب نمی‌کنند و توسعه‌دهندگان مسیر مهاجرت روشنی به فناوری‌های جدید دارند.

جداول و منابع سازگاری مرورگرها

برای کمک به توسعه‌دهندگان در ردیابی پذیرش APIهای جدید توسط مرورگرهای مختلف، چندین منبع جداول سازگاری دقیق مرورگرها را ارائه می‌دهند. این جداول نشان می‌دهند که کدام مرورگرها از کدام APIها پشتیبانی می‌کنند و چه نسخه‌هایی از مرورگرها مورد نیاز است.

• MDN Web Docs (شبکه توسعه‌دهندگان موزیلا): MDN Web Docs یک منبع جامع برای توسعه‌دهندگان وب است که مستندات دقیقی در مورد HTML، CSS، JavaScript و APIهای پلتفرم وب ارائه می‌دهد. این منبع شامل جداول سازگاری به‌روز مرورگرها برای همه APIهای اصلی است. https://developer.mozilla.org/
• Can I use...: Can I use... وب‌سایتی است که اطلاعات دقیق سازگاری مرورگرها را برای طیف گسترده‌ای از فناوری‌های وب، از جمله عناصر HTML، ویژگی‌های CSS و APIهای JavaScript ارائه می‌دهد. https://caniuse.com/

APIهای نوظهور پلتفرم وب که باید مراقبشان بود

چندین API جدید و هیجان‌انگیز پلتفرم وب در حال حاضر در حال توسعه یا در مراحل اولیه پذیرش هستند. این APIها پتانسیل آن را دارند که قابلیت‌های پلتفرم وب را به طور قابل توجهی افزایش دهند و برنامه‌های وب جدید و نوآورانه‌ای را امکان‌پذیر سازند.

WebGPU API

WebGPU یک API گرافیکی جدید است که هدف آن ارائه روشی مدرن، کارآمد و امن برای دسترسی برنامه‌های وب به GPU است. این API برای جایگزینی WebGL طراحی شده و چندین مزیت از جمله عملکرد بهبود یافته، پشتیبانی بهتر از ویژگی‌های مدرن GPU و یک مدل برنامه‌نویسی سازگارتر را ارائه می‌دهد. WebGPU توسط گروه جامعه GPU برای وب W3C در حال توسعه است.

مزایای WebGPU:

• عملکرد بهبود یافته: WebGPU به گونه‌ای طراحی شده است که کارآمدتر از WebGL باشد و به برنامه‌های وب اجازه می‌دهد به نرخ فریم بالاتر و انیمیشن‌های روان‌تر دست یابند.
• ویژگی‌های مدرن GPU: WebGPU از ویژگی‌های مدرن GPU مانند سایه‌زن‌های محاسباتی (compute shaders) پشتیبانی می‌کند که می‌توانند برای محاسبات عمومی روی GPU استفاده شوند.
• مدل برنامه‌نویسی سازگار: WebGPU یک مدل برنامه‌نویسی سازگارتر در پلتفرم‌ها و دستگاه‌های مختلف ارائه می‌دهد و نوشتن کدهای قابل حمل را برای توسعه‌دهندگان آسان‌تر می‌کند.
• امنیت تقویت‌شده: WebGPU شامل چندین ویژگی امنیتی است که برای جلوگیری از سوء استفاده کدهای مخرب از آسیب‌پذیری‌های GPU طراحی شده‌اند.

پیشنهاد انواع رابط WebAssembly (Wasm)

WebAssembly (Wasm) یک فرمت دستورالعمل باینری برای یک ماشین مجازی مبتنی بر پشته است. این فرمت به گونه‌ای طراحی شده که راهی قابل حمل، کارآمد و امن برای اجرای کد در مرورگرهای وب باشد. پیشنهاد انواع رابط Wasm با ارائه یک روش استاندارد برای تبادل داده بین ماژول‌های Wasm و JavaScript، به دنبال بهبود قابلیت همکاری بین آنها است. این کار نوشتن ماژول‌های Wasm را که می‌توانند به طور یکپارچه با کدهای JavaScript موجود ادغام شوند، آسان‌تر می‌کند.

مزایای انواع رابط Wasm:

• قابلیت همکاری بهبود یافته: پیشنهاد انواع رابط، تبادل داده بین ماژول‌های Wasm و کد JavaScript را آسان‌تر می‌کند و امکان ادغام یکپارچه‌تر بین این دو فناوری را فراهم می‌سازد.
• سربار کاهش یافته: با ارائه یک روش استاندارد برای تبادل داده، پیشنهاد انواع رابط می‌تواند سربار مرتبط با انتقال داده بین Wasm و JavaScript را کاهش دهد.
• عملکرد تقویت‌شده: قابلیت همکاری بهبود یافته و سربار کاهش یافته می‌تواند به بهبود عملکرد برای برنامه‌های وبی که از هر دو Wasm و JavaScript استفاده می‌کنند، منجر شود.

WebTransport API

WebTransport یک API جدید است که یک جریان دوطرفه و چندگانه (multiplexed) را بر روی HTTP/3 فراهم می‌کند. این API برای ارائه روشی کارآمدتر و قابل اعتمادتر برای انتقال داده بین برنامه‌های وب و سرورها طراحی شده است، به ویژه برای برنامه‌های بلادرنگ مانند بازی‌ها، کنفرانس‌های ویدیویی و پخش زنده. WebTransport چندین مزیت نسبت به WebSockets سنتی ارائه می‌دهد، از جمله عملکرد بهبود یافته، قابلیت اطمینان بهتر و پشتیبانی از چندین جریان بر روی یک اتصال واحد.

مزایای WebTransport:

• عملکرد بهبود یافته: WebTransport از پروتکل QUIC استفاده می‌کند که چندین بهبود عملکردی نسبت به TCP ارائه می‌دهد، از جمله تأخیر کاهش یافته و کنترل ازدحام بهبود یافته.
• قابلیت اطمینان بهتر: WebTransport شامل مکانیزم‌های داخلی برای مدیریت از دست رفتن بسته‌ها و ارسال مجدد آنها است که آن را در محیط‌های شبکه غیرقابل اعتماد، قابل اطمینان‌تر از WebSockets می‌کند.
• چندگانه‌سازی (Multiplexing): WebTransport از چندین جریان بر روی یک اتصال واحد پشتیبانی می‌کند که می‌تواند عملکرد را بهبود بخشد و سربار را در مقایسه با استفاده از چندین اتصال WebSocket کاهش دهد.

Storage Access API (SAA)

Storage Access API (SAA) طراحی شده است تا با اجازه دادن به کاربران برای اعطا یا رد دسترسی به کوکی‌ها و سایر داده‌های ذخیره‌سازی خود به صورت جداگانه برای هر سایت، کنترل بیشتری بر حریم خصوصی خود داشته باشند. این API به ویژه در زمینه کوکی‌های شخص ثالث که اغلب برای ردیابی کاربران در وب‌سایت‌های مختلف استفاده می‌شوند، مرتبط است. SAA به کاربران اجازه می‌دهد تا کوکی‌های شخص ثالث را به طور پیش‌فرض مسدود کنند در حالی که هنوز هم می‌توانند به وب‌سایت‌های خاصی که به آنها اعتماد دارند، دسترسی دهند.

مزایای Storage Access API:

• حریم خصوصی تقویت‌شده: SAA با اجازه دادن به کاربران برای اعطا یا رد دسترسی انتخابی به داده‌های ذخیره‌سازی خود، کنترل بیشتری بر حریم خصوصی‌شان به آنها می‌دهد.
• تجربه کاربری بهبود یافته: SAA می‌تواند با اجازه دادن به کاربران برای مسدود کردن کوکی‌های ردیابی در حالی که هنوز به وب‌سایت‌های مورد اعتماد اجازه عملکرد صحیح را می‌دهد، تجربه کاربری را بهبود بخشد.
• انطباق با مقررات حریم خصوصی: SAA می‌تواند به وب‌سایت‌ها در انطباق با مقررات حریم خصوصی مانند GDPR و CCPA کمک کند.

Federated Credentials Management API (FedCM)

Federated Credentials Management API (FedCM) یک API جدید است که برای بهبود حریم خصوصی و امنیت سیستم‌های هویت فدرال طراحی شده است. سیستم‌های هویت فدرال به کاربران اجازه می‌دهند با استفاده از اعتبارنامه‌های خود از یک ارائه‌دهنده هویت مورد اعتماد (IdP) مانند گوگل یا فیسبوک، وارد وب‌سایت‌ها شوند. FedCM با ارائه روشی امن‌تر و خصوصی‌تر برای مدیریت اعتبارنامه‌های فدرال، به دنبال محافظت از کاربران در برابر حملات ردیابی و فیشینگ است.

مزایای Federated Credentials Management API:

• حریم خصوصی تقویت‌شده: FedCM با جلوگیری از دسترسی وب‌سایت‌ها به اطلاعات هویتی کاربران بدون رضایت صریح آنها، از کاربران در برابر ردیابی محافظت می‌کند.
• امنیت بهبود یافته: FedCM با ارائه روشی امن‌تر برای مدیریت اعتبارنامه‌های فدرال، خطر حملات فیشینگ را کاهش می‌دهد.
• تجربه کاربری ساده‌شده: FedCM با اجازه دادن به کاربران برای ورود یکپارچه به وب‌سایت‌ها با استفاده از اعتبارنامه‌های موجود خود، فرآیند ورود را برای کاربران ساده می‌کند.

استراتژی‌ها برای توسعه‌دهندگان

با توجه به پیچیدگی‌های توسعه استانداردها و پذیرش توسط مرورگرها، توسعه‌دهندگان باید استراتژی‌هایی را اتخاذ کنند تا اطمینان حاصل کنند که برنامه‌های وب آنها با طیف گسترده‌ای از مرورگرها و دستگاه‌ها سازگار است.

ارتقای تدریجی (Progressive Enhancement)

ارتقای تدریجی یک استراتژی است که شامل ساخت برنامه‌های وب به صورت لایه‌ای است، با شروع از سطح پایه‌ای از عملکرد که توسط همه مرورگرها پشتیبانی می‌شود و سپس افزودن ویژگی‌های پیشرفته‌تر برای مرورگرهایی که از آنها پشتیبانی می‌کنند. این رویکرد تضمین می‌کند که همه کاربران می‌توانند به عملکرد اصلی برنامه دسترسی داشته باشند، حتی اگر از یک مرورگر قدیمی‌تر یا با قابلیت کمتر استفاده کنند.

تشخیص ویژگی (Feature Detection)

تشخیص ویژگی تکنیکی است که شامل بررسی این موضوع است که آیا یک API یا ویژگی خاص توسط مرورگر کاربر پشتیبانی می‌شود یا خیر، قبل از تلاش برای استفاده از آن. این به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا در صورت عدم پشتیبانی از ویژگی، عملکرد جایگزین ارائه دهند یا تجربه کاربری را به آرامی کاهش دهند.

پلی‌فیل‌ها (Polyfills)

پلی‌فیل قطعه کدی است که عملکرد یک API یا ویژگی گمشده را در مرورگرهای قدیمی‌تر فراهم می‌کند. از پلی‌فیل‌ها می‌توان برای پر کردن شکاف بین مرورگرهای قدیمی و جدید استفاده کرد و به توسعه‌دهندگان اجازه داد تا از APIهای مدرن استفاده کنند بدون اینکه سازگاری با مرورگرهای قدیمی‌تر را قربانی کنند.

آزمایش و اعتبارسنجی

آزمایش و اعتبارسنجی کامل برای اطمینان از سازگاری برنامه‌های وب با طیف گسترده‌ای از مرورگرها و دستگاه‌ها ضروری است. توسعه‌دهندگان باید برنامه‌های خود را بر روی مرورگرها، سیستم‌عامل‌ها و دستگاه‌های مختلف آزمایش کنند تا هرگونه مشکل سازگاری را شناسایی و رفع کنند. از ابزارهای آزمایش خودکار می‌توان برای ساده‌سازی فرآیند آزمایش و اطمینان از آزمایش کامل تمام بخش‌های برنامه استفاده کرد.

نتیجه‌گیری

APIهای پلتفرم وب به طور مداوم در حال تحول هستند و این تحول توسط نوآوری و نیاز به ارائه ابزارهایی به توسعه‌دهندگان برای ساخت برنامه‌های وب توانمندتر و جذاب‌تر هدایت می‌شود. در حالی که فرآیند توسعه استانداردها و پذیرش توسط مرورگرها می‌تواند پیچیده و زمان‌بر باشد، توسعه‌دهندگان می‌توانند با آگاه ماندن از APIهای نوظهور، اتخاذ استراتژی‌هایی مانند ارتقای تدریجی و تشخیص ویژگی، و آزمایش کامل برنامه‌های خود بر روی طیف گسترده‌ای از مرورگرها و دستگاه‌ها، پیشرو بمانند. با پذیرش این استراتژی‌ها، توسعه‌دهندگان می‌توانند اطمینان حاصل کنند که برنامه‌های وب آنها سازگار، کارآمد و برای همه کاربران، صرف‌نظر از مرورگر یا دستگاهی که استفاده می‌کنند، قابل دسترس است. آینده وب روشن است و این استانداردهای نوظهور راه را برای امکانات جدید و هیجان‌انگیز هموار می‌کنند.