تقوم التطبيقات الحديثة بتخزين الكثير من البيانات، إلا أن قواعد البيانات لا تزال هي الحل المصدر الأساسي للبيانات أن هذه التطبيقات تحتاج إلى العمل. هذا هو المكان الذي تأتي فيه واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات، مما يسهل على التطبيقات والخدمات استرداد البيانات ومعالجتها. أكبر ميزة لواجهة برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات هي أنها تلغي اعتماد عمليات قاعدة البيانات على أساليب الملكية وتوفر واجهة موحدة، مما يؤدي إلى تبسيط عمليات البيانات.

إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات:

ما هي واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات؟

تشتمل واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات على أدوات وبروتوكولات تسمح للتطبيقات بالتفاعل مع نظام إدارة قواعد البيانات (DBMS). بينما تعمل واجهات برمجة التطبيقات (APIs) كوسطاء بين التطبيقات أو مكونات البرامج، تقوم واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات بالاتصال على وجه التحديد بين التطبيقات وأنظمة إدارة قواعد البيانات. تُستخدم واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات بشكل أساسي لاستخراج البيانات والمساعدة في تنفيذ عمليات CRUD (الإنشاء والقراءة والتحديث والحذف) أو إرسال الاستعلامات.

لماذا يتم استخدام واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات؟

هناك ثلاثة أسباب رئيسية لاستخدام واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات:

1. الأمان

تتميز واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات بميزات أمان مدمجة ذات تفاصيل مختلفة، مثل المصادقة والتشفير والتحكم في الوصول. تعمل هذه الميزات على تحسين أمان قاعدة البيانات الخاصة بك ومنع الوصول غير المصرح به وخرق البيانات وإساءة الاستخدام.

2. العمل المشترك

توفر واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات تطبيقات وأنظمة مختلفة بوسائل موحدة للتفاعل مع قاعدة البيانات. تعتبر إمكانية التشغيل البيني هذه ضرورية عندما تتطلب تطبيقات متعددة الوصول إلى نفس البيانات.

3. نجاعة

يتطلب الاستعلام اليدوي واسترجاع البيانات من قاعدة البيانات معرفة SQL ومخطط قاعدة البيانات وبناء الاستعلام.

بالمقارنة، تتميز واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات بنقاط نهاية محددة مسبقًا للاستعلام واسترجاع البيانات واستخدام التجريد لتقليل تعقيد هذه العمليات بشكل كبير. تساعد ميزات مثل التخزين المؤقت للبيانات على تقليل زمن الوصول لاستدعاءات واجهة برمجة التطبيقات (API).

4. التجريد

يتيح تجريد واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات للمطورين العمل مع قاعدة بيانات دون الحاجة إلى فهم التفاصيل الدقيقة لوظائفها. بهذه الطريقة، يستفيد المطورون من طريقة أبسط تطوير API عملية. يمكنهم التركيز على التطبيق الذي يقومون بتطويره بدلاً من إدارة قاعدة البيانات.

5. اتساق

توفر واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات طرقًا موحدة للوصول إلى البيانات ومعالجتها، مما يضمن الاتساق في تفاعلات التطبيق مع قاعدة البيانات. الاتساق له عدة جوانب، كما هو موضح أدناه:

أنواع واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات وأمثلة عليها

يتم تصنيف واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات بناءً على النهج أو إطار العمل أو المعيار الذي تستخدمه للتفاعل مع قاعدة البيانات. ثلاث فئات بارزة هي:

1. واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات المباشرة 

تتواصل واجهات برمجة التطبيقات المباشرة لقاعدة البيانات مباشرة مع قاعدة البيانات، عادةً باستخدام SQL. الامثله تشمل: 

• اتصال قاعدة بيانات Microsoft المفتوحة (ODBC) 

تم تصميم Microsoft Open Database Connectivity (ODBC) خصيصًا لمخازن البيانات العلائقية وهو مكتوب بلغة البرمجة C. إنها لا تعرف اللغة (تسمح بالاتصال بقاعدة بيانات التطبيق بغض النظر عن اللغة) ومستقلة عن نظام إدارة قواعد البيانات (تتيح للتطبيقات الوصول إلى البيانات من أنظمة إدارة قواعد البيانات المختلفة.). 

• اتصال قاعدة بيانات جافا (JDBC) 

يعد اتصال قاعدة بيانات Java (JDBC) مستقلاً عن قاعدة البيانات ولكنه مصمم خصيصًا للتطبيقات التي تستخدم لغة برمجة Java. 

• قاعدة بيانات ربط الكائنات وتضمينها من Microsoft (OLE-DB) 

يسمح OLE-DB بالوصول الموحد إلى البيانات من مجموعة متنوعة من المصادر. يستخدم مجموعة من الواجهات التي يتم تنفيذها باستخدام Component Object Model ويدعم قواعد البيانات غير العلائقية. 

2. واجهات برمجة التطبيقات (API) لرسم الخرائط الارتباطية للكائنات (ORM). 

تطبق واجهات برمجة تطبيقات ORM التجريد القائم على الكائنات على تفاعلات قاعدة البيانات. الامثله تشمل: 

• نام 

السبات هو إطار عمل ORM لـ Java يقوم بتعيين فئات Java إلى جداول قاعدة البيانات، مما يتيح تشغيل CRUD بدون استعلامات SQL. 

• إطار كيان 

يستخدم إطار عمل الكيان كائنات .NET لإنشاء طبقات الوصول إلى البيانات لقواعد البيانات المحلية والسحابية المتنوعة. 

• جانغو أورم 

يعد Django ORM جزءًا من إطار عمل ويب Django مفتوح المصدر القائم على Python ويتيح للمطورين التفاعل مع قواعد البيانات باستخدام كود Python. 

3. واجهات برمجة تطبيقات RESTful وGraphQL 

تستخدم واجهات برمجة التطبيقات في هذه الفئة بروتوكولات الويب - عادةً HTTP - لتفاعلات قاعدة البيانات وغالبًا ما تلخص طبقة قاعدة البيانات لإنشاء واجهة أكثر مرونة. 

• واجهات برمجة تطبيقات RESTful: REST apis uحد ذاته طرق HTTP القياسية لعمليات CRUD. 

• واجهات برمجة تطبيقات GraphQL: يتم تنظيم واجهات برمجة التطبيقات هذه باستخدام الكيانات والحقول بدلاً من نقاط النهاية. على عكس واجهات برمجة التطبيقات RESTfulتقوم واجهات برمجة تطبيقات GraphQL بجلب البيانات المطلوبة للتطبيق في طلب واحد لزيادة الكفاءة.

الميزات الرئيسية لواجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات 

1. إدارة الاتصال 

يمكن لواجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات إدارة إنشاء وتكوين الاتصالات بقاعدة البيانات. تحتوي بعض واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات على ميزة "تجميع الاتصالات" التي توفر الموارد وتحسن الأداء عن طريق إنشاء مجموعة اتصالات وإعادة استخدامها بدلاً من إعداد اتصال جديد لكل طلب.  

تتعامل واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات أيضًا مع تنظيف الاتصال، والذي يتضمن إغلاق الاتصالات بأمان بعد الاستخدام لتقليل هدر الموارد ومشكلات التطبيق. يعمل تنظيف الاتصال على تعزيز الكفاءة وتوفير تجربة مستخدم أكثر سلاسة. 

2. تنفيذ الاستعلام 

تعمل واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات على تبسيط استعلام SQL وتنفيذ الأوامر. يمكن للتطبيقات إرسال استعلامات SQL الأولية مباشرة إلى قاعدة البيانات، وتوفر واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات طرقًا محددة لتنفيذها.  

فيما يلي بعض الطرق لتنفيذ الأوامر الشائعة: 

• تنفيذ لـ DML: لتنفيذ عبارات INSERT وUPDATE وDELETE.

• تنفيذ لـ DDL: لتنفيذ أوامر تعديل المخطط مثل CREATE TABLE. 

• تنفيذ لـ SELECT: مدمج مع 'fetchall"أو"com.fetchone" لاستخراج النتائج .

3. رسم خرائط البيانات

 تعمل إمكانيات ORM في العديد من واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات على تعيين جداول قاعدة البيانات لكائنات التطبيق. يمكن للمطورين الاستفادة من هذا التجريد واستخدام بنيات برمجة عالية المستوى بدلاً من SQL الخام للتفاعل مع قاعدة البيانات. 

4. تحسين الأداء 

يقوم التخزين المؤقت بتخزين البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر في الذاكرة. يؤدي هذا إلى منع واجهة برمجة التطبيقات (API) من الوصول بشكل متكرر إلى قاعدة البيانات لجلب نفس البيانات. كما أنه يؤدي إلى استجابات أسرع ويقلل من تحميل قاعدة البيانات. 

5. إدارة المخطط 

يمكن لواجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات في بعض الأحيان أن تحتوي على أدوات مدمجة لإدارة تغييرات المخطط. يمكن لهذه الأدوات تبسيط عملية تعديل مخطط قاعدة البيانات مع متطلبات التطبيق المتطورة.  

توفر العديد من واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات أيضًا دعمًا لعمليات الترحيل (تغييرات الإصدار لمخطط قاعدة البيانات). باستخدام عمليات الترحيل، يمكنك الحفاظ على اتساق تغييرات قاعدة البيانات من خلال بيئات مختلفة. يؤدي الحفاظ على اتساق هذه التغييرات إلى تقليل تكرار البيانات وتكرارها وتحسين دقة البيانات وجودتها. 

واجهات برمجة التطبيقات المقدمة من البائع مقابل واجهات برمجة التطبيقات المخصصة لقاعدة البيانات 

يتم تطوير واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات المقدمة من البائع بواسطة موردي قاعدة البيانات أنفسهم. وتضمن خبرتهم ومعرفتهم أن تعمل واجهات برمجة التطبيقات هذه بسلاسة مع أنظمة قواعد البيانات الخاصة بها، على غرار كيفية تصميم مجموعات البرامج للعمل معًا. 

إلى جانب التوافق، تتمتع واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات هذه أيضًا بالدعم الرسمي (بما في ذلك التحديثات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها والدعم الفني) من قبل البائع وتم تحسينها من أجل الأداء والكفاءة. 

أمثلة على واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات المقدمة من البائع: ADO.NET من Microsoft، وOracle Call Interface (OCI) من Oracle، وبرامج التشغيل الرسمية المقدمة من MongoDB. 

في المقابل، يتم تطوير واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لقاعدة البيانات المخصصة داخليًا — عادةً لتلبية متطلبات أو تطبيقات تنظيمية محددة. هذا النهج مرن للغاية في التصميم والوظيفة. 

نظرًا لأن واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات هذه مبنية من الصفر، يمكن لأصحاب الأعمال التعاون مع المطورين في التخصيص. ويمكن أن تتضمن ميزات لا تمتلكها واجهات برمجة التطبيقات المقدمة من البائع وتستهدف متطلبات أمنية أو تنظيمية أو تشغيلية محددة. 

تتحمل المنظمة مسؤولية تحديث وصيانة واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات، الأمر الذي قد يتطلب موظفين متخصصين وموارد كبيرة.  

ومع ذلك، يمكن لواجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات المصممة خصيصًا أن تتكامل بسهولة مع الأنظمة والعمليات التنظيمية الحالية. يؤدي هذا إلى تقليل الاضطرابات ووقت التوقف عن العمل نظرًا لأنه تم إنشاء واجهات برمجة التطبيقات (APIs) مع وضع الأنظمة الحالية في الاعتبار. 

أمثلة على واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات المخصصة: واجهات برمجة تطبيقات RESTful (نقل الحالة التمثيلية) المخصصة وطبقات ORM المخصصة ومكتبات قواعد البيانات مفتوحة المصدر مثل SQLAlchemy.

فوائد استخدام (وبناء) واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات 

تحسين التنمية والإنتاجية 

تمنح واجهات برمجة التطبيقات (APIs) المطورين حرية العمل باستخدام إطار العمل أو اللغة أو المجموعة التقنية التي يختارونها. نظرًا لأن المطورين لا يضطرون إلى التعامل مع التفاصيل الدقيقة لتفاعلات قاعدة البيانات، فيمكنهم التركيز على كتابة منطق التطبيق وتحسينه. وهذا يزيد من إنتاجيتهم ويؤدي إلى تحولات أسرع. 

تعزيز قابلية 

تؤثر واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات القابلة للتطوير بشكل مباشر على قابلية التوسع في التطبيقات الخاصة بها. فهي تساعد قاعدة البيانات على مواكبة الطلبات المتزايدة من خلال إدارة الاتصالات بكفاءة، ومنع الاختناقات، والحفاظ على الموثوقية من خلال تنفيذ مبادئ مثل: 

• تحديد معدل واجهة برمجة التطبيقات: يؤدي تحديد المعدل إلى تقييد عدد طلبات المستخدم خلال إطار زمني معين. يؤدي القيام بذلك إلى التخلص من الأحمال الزائدة المحتملة والحفاظ على استقرار واجهة برمجة التطبيقات (API) حتى أثناء فترات النشاط المكثف. 

• اقتران فضفاض: يعمل مبدأ الاقتران السائب على تقليل عدد التبعيات أثناء التفاعل بين مكونات واجهة برمجة التطبيقات (API). ونتيجة لذلك، يمكن أن تخضع أجزاء معينة للتحجيم أو التعديل دون أي تأثير كبير على الأجزاء الأخرى. 

• الاستخدام الفعال لقاعدة البيانات: يمكن أن تساعد الفهرسة الصحيحة وتحسين الاستعلام في تحسين تفاعلات قاعدة بيانات واجهة برمجة التطبيقات لتحقيق أداء متسق. يمكن لهذه الممارسات الحفاظ على الكفاءة التشغيلية حتى أثناء توسيع نطاق التطبيق. 

إعادة استخدام 

بمجرد لديك واجهة برمجة التطبيقات (API) المصممة جيدًا، يمكنك إعادة استخدام وظائفه عبر تطبيقات متعددة لتوفير الموارد والوقت. 

على سبيل المثال، فكر في واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات الداخلية التي تربط قاعدة بيانات الموظفين المركزية في المؤسسة بنظام إدارة الموظفين (EMS). يمكن استخدام واجهة برمجة التطبيقات هذه لتأهيل الموظفين، بمهام مثل إنشاء سجلات الموظفين أو تحديثها.  

يمكن لواجهة برمجة التطبيقات نفسها العثور على استخدامات ثانوية وحتى ثالثية في معالجة كشوف المرتبات (استرجاع معلومات الرواتب وتحديثها، وإنشاء قسائم الدفع) أو إدارة الامتيازات والمزايا (تحديث الأهلية والاستخدام، ومعالجة الطلبات). 

ما هي التحديات والقيود المفروضة على استخدام (وبناء) واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات؟ 

تتضمن بعض الجوانب الأكثر تعقيدًا لاستخدام واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات ما يلي: 

تعقيد أكبر 

في المؤسسات التي تختار واجهة برمجة التطبيقات المخصصة لقاعدة البيانات، يجب على أصحاب الأعمال والفرق ذات الصلة العمل بشكل وثيق مع المطورين ولديهم معرفة متعمقة بمتطلبات قاعدة البيانات والتطبيقات. يمكن أن يؤدي هذا التعقيد المتزايد إلى إطالة أمد التطوير وزيادة التكاليف. 

الصيانة المتكررة 

تحتاج واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات إلى صيانة متكررة لإبقائها قيد التشغيل. إلى جانب ضمان العمليات السلسة، تعمل جهود الصيانة هذه أيضًا على تصحيح أخطاء قاعدة البيانات، ودمج ميزات جديدة، والحفاظ على توافق واجهة برمجة التطبيقات (API) مع تحديثات النظام. وفي حين أن مثل هذه الصيانة ضرورية، إلا أنها قد تستغرق أيضًا وقتًا وجهدًا كبيرين. 

تحديات التوافق 

من غير المرجح أن تنشأ مشكلات التوافق في واجهات برمجة التطبيقات (APIs) لقاعدة البيانات المصممة خصيصًا نظرًا لأنه تم إنشاؤها مع وضع الأنظمة والبنية التحتية الحالية في الاعتبار. 

ومع ذلك، يمكن لواجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات التي أنشأها البائع أن تواجه بعض الأخطاء، وتكون التطبيقات التي تعمل مع أنظمة قواعد بيانات متعددة أكثر عرضة لها. يمكن أن تحدث مشكلات التوافق هذه بسبب ميزات خاصة بقاعدة البيانات أو اختلاف أنواع البيانات. 

أفضل الممارسات لبناء واستخدام واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات 

1. تصميم حدسي 

كلما كان تصميم واجهة برمجة التطبيقات (API) أبسط، كان استخدامه أسهل. تختلف الميزات الضرورية والميزات غير الضرورية من واجهة برمجة تطبيقات إلى أخرى، ولكن الكثير من الميزات الأخيرة يمكن أن تؤدي إلى ازدحام الواجهة وإعاقة تجربة المستخدم. 

2. إعطاء الأولوية للأمن 

يعد إنشاء بروتوكولات ترخيص ومصادقة شاملة في واجهة برمجة التطبيقات (API) أسلوبًا رائعًا لتعزيز الأمان. يجب عليك أيضًا تشفير البيانات أثناء النقل والبيانات غير النشطة. وأخيرًا، قم بإعداد عمليات تدقيق دورية للعثور على المخاطر الأمنية في واجهة برمجة التطبيقات (API) ومعالجتها بشكل استباقي. 

3. الحفاظ على التوثيق 

إنشاء وصيانة شاملة API الوثائق، ويغطي أساليب واجهة برمجة التطبيقات (API) بالتفصيل، ويناقش إجراءات معالجة الأخطاء، ويقدم أمثلة للاستخدام. يعد التوثيق الشامل والجيد التنظيم موردًا لا يقدر بثمن يساعد المطورين على فهم واجهات برمجة التطبيقات (APIs) واستخدامها بشكل صحيح. 

4. اختبارات واسعة النطاق 

اختبر واجهة برمجة التطبيقات (API) بدقة للتحقق من وظائفها وكفاءتها في ظل ظروف تشغيلية مختلفة. يمكن أن يكشف اختبار ما قبل النشر الشامل عن المشكلات المحتملة التي يتعين عليك معالجتها. أنواع مختلفة من الاختبارات تستهدف مناطق مختلفة. بعض الأمثلة تشمل: 

 

5. الإصدار

يؤدي تنفيذ الإصدار إلى تسهيل إدارة أي تغييرات في واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات. يساهم تعيين الإصدار أيضًا في التوافق مع الإصدارات السابقة - حيث يمكن للمطورين العمل على إصدارات أحدث من واجهة برمجة التطبيقات (API) مع الاستمرار في استخدام الإصدارات الأقدم للحفاظ على سلامة التطبيقات الحالية.

استخدام أدوات No-Code لإنشاء واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات 

تعد الأدوات التي لا تحتاج إلى تعليمات برمجية بديلاً أسرع ويمكن الوصول إليه للطرق التقليدية المعتمدة على التعليمات البرمجية لإنشاء واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات. توفر هذه الأدوات واجهة مرئية قابلة للسحب والإفلات مع قوالب معدة مسبقًا لحالات الاستخدام الشائعة. كما أنها تتميز بسهولة التكامل مع الأدوات والخدمات المختلفة وواجهات برمجة التطبيقات الأخرى لزيادة الوظائف. 

يمكنك استخدام أدوات بدون تعليمات برمجية لإنشاء نقاط نهاية RESTful API تلقائيًا أو إنشاء نقاط نهاية مخصصة بدون تعليمات برمجية. 

كيفية Astera يساعد في بناء واجهات برمجة التطبيقات لقاعدة البيانات 

عند استخدام واجهات برمجة تطبيقات قاعدة البيانات، لا تحتاج إلى الاستعلام يدويًا عن قاعدة البيانات للوصول إلى المعلومات ذات الصلة أو استردادها. إنها توفر طريقة أسهل وأسرع للعمل مع قواعد البيانات مقارنة بالطرق اليدوية - مما يجعلها مفيدة لأي شركة ترغب في دمج البيانات في عملياتها. 

Asteraمنشئ ومصمم واجهة برمجة التطبيقات بدون تعليمات برمجية، Astera إدارة API، يتيح لمؤسستك إنشاء واجهات برمجة تطبيقات لقاعدة بيانات مخصصة يمكنك إعادة استخدامها وإعادة توظيفها حسب الحاجة. يمكنك أيضًا إنشاء نقاط نهاية CRUD API تلقائيًا، كما هو موضح في الفيديو أدناه: 

إنها سريعة وبديهية، مع واجهة السحب والإفلات والموصلات المضمنة التي تعمل على تبسيط كل جانب من جوانب دورة حياة واجهة برمجة تطبيقات قاعدة البيانات، حتى بالنسبة للمستخدمين غير التقنيين. ابدأ الاستفادة من الاتصال المعتمد على واجهة برمجة التطبيقات (API) اليوم — جدولة عرض or تحدث إلى فريقنا للمزيد من المعلومات.