یکی از فناوریهایی که ارتباط میان نرمافزارها و سیستمهای مختلف را بهصورت استاندارد و قابلگسترش فراهم میکند، وب سرویس است. وبسرویسها در واقع پل ارتباطی میان برنامههای گوناگون محسوب میشوند که به آنها اجازه میدهند بدون توجه به زبان برنامهنویسی، سیستمعامل یا محیط اجرا، دادهها و خدمات خود را با یکدیگر به اشتراک بگذارند.
اما واقعاً وب سرویس چیست و چه کاربردی دارد؟ چرا امروزه تقریباً تمام سامانههای بزرگ از آن استفاده میکنند؟ در ادامه این مطلب از هاست ایران، قصد داریم تا به شکل جامع و کاربردی مفهوم وب سرویس، تفاوت آن با وب سرور، ویژگی و مزایا، استانداردها و معماریهای مختلف مورداستفاده در وبسرویسها را بررسی کنیم.
وب سرویس چیست؟
در پاسخ به این پرسش که وب سرویس چیست؟ باید بگوییم: اساساً، وبسرویس (Web Service) یک رابط نرمافزاری مبتنی بر شبکه است که به سیستمها و برنامههای مختلف اجازه میدهد از طریق پروتکلهای استاندارد وب (مانند HTTP/HTTPS) با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در وبسرویسها دادهها معمولاً در قالبهای ساختاریافتهای مانند JSON یا XML بین سیستمها ردوبدل میشوند و این ارتباط مستقل از زبان برنامهنویسی و پلتفرم است. وبسرویسها میتوانند در اینترنت، شبکه داخلی سازمان یا محیطهای ابری اجرا شوند.
به بیان ساده، وب سرویس یک متد استاندارد شده برای تبادل پیامها بین برنامههای کلاینت (Client) و سرور (Server) در بستر شبکه، بهویژه در شبکه جهانی وب (World Wide Web) است. این سرویس مانند یک واسطه هوشمند عمل میکند که درخواستها را از یک برنامه دریافت، پردازش و پاسخ مناسب را ارسال میکند. در این ارتباط معمولاً از فرمتهای استانداردی مثل XML یا JSON استفاده میشود تا دادهها قابل خواندن و قابلپردازش توسط تمامی زبانها و سیستمها باشند.
فرض کنید یک سایت فروش آنلاین میخواهد نرخ ارز را از بانک مرکزی دریافت کند. بهجای برنامهنویسی مجزا، کافیست از وبسرویسی که بانک ارائه کرده استفاده کند تا نرخها را بهصورت خودکار و بهروز دریافت نماید. یا ممکن است یک سیستم پرداخت آنلاین از طریق وب سرویس به فروشگاه اینترنتی متصل شود تا تراکنشها را بهصورت بلادرنگ انجام دهد.
نحوه عملکرد وب سرویس
بعد از اینکه فهمیدیم وب سرویس چیست؟ درک نحوه عملکرد آن برای فهم کاربردیاش ضروری است. وبسرویسها بر اساس یک مدل کلاینت – سرور عمل میکنند و فرایند ارتباطی آنها اغلب شامل تبادل پیامهای ساختاریافته است. عملکرد اصلی وب سرویس شامل فرایند فراخوانی (Invocation) توسط کلاینت و پاسخدهی (Response) توسط سرویس است.
در واقع وب سرویس مانند یک مترجم و واسطه عمل میکند که در میان اپلیکیشنهای مختلف قرار میگیرد. زمانی که یک برنامه (کلاینت) نیاز به داده یا عملیاتی از برنامه دیگر (سرور) دارد، درخواست خود را از طریق پروتکلهای استاندارد (معمولاً HTTP/HTTPS) و در قالبهایی مانند JSON یا XML به وبسرویس ارسال میکند. سرویس ارائهدهنده نیز ساختار داده را پردازش کرده و پاسخ مناسب را در قالبی استاندارد (معمولاً JSON یا XML) بازمیگرداند.
کلاینت باید ابتدا بداند وب سرویس موردنظر کجاست. این کار معمولاً از طریق یک آدرس (URL) مشخص انجام میشود که پروتکلهای استاندارد وب (مانند HTTP) آن را تعریف میکنند. ارائهدهنده سرویس (Server) ساختار XML پیام را میخواند تا بفهمد کلاینت دقیقاً چه تابعی را میخواهد اجرا کند. پس از اتمام پردازش، وب سرویس نتیجه عملیات را در قالبی استاندارد به درخواستدهنده (Client) باز میگرداند.
ویژگی و مزایای وب سرویس چیست؟
برای پاسخ به این سؤال که ویژگی و مزایای وب سرویس چیست؟ باید بگوییم که یکی از مهمترین ویژگیهای وبسرویسها، استقلال نسبی آنها از زبان برنامهنویسی و پلتفرم است. یعنی آنها مستقل هستند، بنابراین برای استفاده از وبسرویسها معمولاً تنها به قابلیت ارسال درخواست HTTP و پردازش دادههایی در قالبهایی مانند JSON یا XML نیاز است و وابستگی به زبان یا پلتفرم خاصی وجود ندارد.
وبسرویسها چندین مزیت کلیدی ارائه میدهند از جمله:
- وبسرویسها امکان ارتباط بلادرنگ بین سیستمها را فراهم میکنند، اما سرعت پاسخگویی آنها به عواملی مانند زیرساخت شبکه، نوع معماری (REST، gRPC و…) و نحوه پیادهسازی بستگی دارد. برای مثال، مشتریان در یک فروشگاه آنلاین انتظار ندارند مدت زیادی منتظر بمانند تا وضعیت موجودی یک کالا مشخص شود
- بسیاری از شرکتها و پلتفرمهای بزرگ آنلاین از وبسرویسها استفاده میکنند. بهعنوانمثال، سیستمهای برنامهریزی منابع سازمانی (ERP) مانند SAP برای ارتباط اجزای مختلف خود، بهشدت به این ساختار متکی هستند
- ایجاد و پیادهسازی وبسرویسها در مقایسه با برخی روشهای قدیمیتر، نسبتاً آسان و کاربرپسند است. این امر سرعت ورود به بازار را افزایش میدهد
- اکثر سیستمهای آنلاین مدرن از وبسرویسها برای تبادل آسان اطلاعات بین یکدیگر استفاده میکنند، در نتیجه همکاری بین برنامههای مختلف تسهیل میشود
- امروزه بسیاری از فروشندگان برنامهها از روشهای ذخیرهسازی ابری استفاده میکنند و تبادل اطلاعات در این محیطها معمولاً از طریق وبسرویسها انجام میپذیرد
در کنار تمام مزایا، وبسرویسها دارای محدودیتها و معایبی نیز هستند که باید در طراحی سیستم در نظر گرفته شوند. وابستگی به اتصال شبکه پایدار و انتقال فایلهای بسیار حجیم از طریق وبسرویسها ممکن است نیازمند بهینهسازیهایی مانند استفاده از استریم، CDN یا روشهای اختصاصی باشد و در برخی سناریوها کارایی پایینتری نسبت به روشهای تخصصی انتقال فایل داشته باشد.
استانداردهای مورد استفاده در وب سرویس چیست؟
وبسرویسها برای عملکرد استاندارد از چند فناوری پایه استفاده میکنند. مهمترین پروتکلهایی که سرویسهای وب استفاده میکنند، عبارتاند از:
SOAP (Simple Object Access Protocol)
پروتکل دسترسی ساده به اشیا (SOAP) یک پروتکل وب سرویس مبتنی بر XML است که برای انتقال دادهها از طریق پیامهای خاص استفاده میکند. این پروتکل بهگونهای توسعه داده شده که زبانهای برنامهنویسی مختلف بتوانند بهسرعت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. SOAP میتواند دادهها را از طریق پروتکل HTTP یا پروتکل انتقال ساده نامه (SMTP) منتقل کند.
XML (Extensible Markup Language)
XML بهعنوان زبان اصلی برای برچسبگذاری، کدگذاری و رمزگشایی (تبادل) دادهها در وبسرویسها مورداستفاده میگیرد و باعث میشود اطلاعات بین سیستمها، فارغ از زبان برنامهنویسی، قابلفهم باشد. فراخوانی رویه از راه دور (Remote Procedure Call یا RPC) یک مدل ارتباطی است که به برنامهها اجازه میدهد توابعی را در سیستمهای دیگر اجرا کنند. این مدل میتواند با پروتکلها و پیادهسازیهای مختلفی مانند gRPC، XML-RPC یا JSON-RPC اجرا شود.
WSDL (Web Services Description Language)
زبانی برای توصیف وبسرویسها و نحوه تعامل با آنها. WSDL مانند یک “کاتالوگ” عمل میکند. این زبان به برنامه کلاینت میگوید که وب سرویس چه قابلیتهایی دارد و چگونه باید به آن متصل شود. WSDL نسخههای مختلفی دارد (مانند WSDL 1.1 و WSDL 2.0)، اما استانداردهایی مانند WSFL یا XLANG مفاهیم جداگانهای در حوزه ارکستراسیون سرویسها بودند و نوعی از WSDL محسوب نمیشوند.
UDDI (Universal Description, Discovery, and Integration)
توصیف، کشف و یکپارچهسازی جهانی (UDDI) یک استاندارد مبتنی بر XML است که سرویسهای موجود در یک برنامه را فهرست و جزئیات آن را شرح میدهد. UDDI در گذشته برای کشف و فهرستکردن وبسرویسها استفاده میشد، اما امروزه استفاده از آن بسیار محدود شده و اغلب با روشهای سادهتری مانند مستندات API، رجیستریهای داخلی یا ابزارهایی مانند OpenAPI جایگزین شده است.
معماری وب سرویس
معماری وبسرویسها بخش کلیدی هر نرمافزار، وبسایت یا وب اپلیکیشن است و با مشخصکردن ساختار و اجزای موردنیاز برای تعامل بین خدمات مختلف، به به کارایی سیستمها کمک میکند. در ادامه سه نوع اصلی معماری وبسرویسها را بررسی میکنیم:
فراخوانی از راه دور
فراخوانی رویه از راه دور (Remote Procedure Call یا RPC) یک پروتکل است که به نرمافزارها اجازه میدهد تا خدماتی را در نرمافزارهای دیگر که در سیستمهای مختلف اجرا میشوند، درخواست کنند. این روش شامل فرایندی است که در آن یک تابع در یک دستگاه (سیستم کلاینت) فراخوانی میشود و عملکرد آن در دستگاه دیگر (سیستم سرور) انجام میشود، بدون اینکه کلاینت از جزئیات اجرای آن در سرور آگاه باشد.
معماری سرویس گرا
معماری سرویسگرا (Service Oriented Architecture یا SOA) یک رویکرد طراحی نرمافزاری است که برای یکپارچگی و توسعه برنامههای سازمانی استفاده میشود. در این مدل، خدمات بهصورت مستقل طراحی میشوند و توانمندیهای سازمان را بهصورت خودتوصیفگر ارائه میدهند. یکی از ویژگیهای برجسته SOA، انعطافپذیری بالای آن در برابر تغییرات تکنولوژیکی است که به سازمانها امکان میدهد سیستمهای ترکیبی بسازند، خدمات را از طریق واسطهای مختلف ارائه دهند و تعاملپذیری بین سیستمها و سازمانهای مختلف را افزایش دهند.
معماری رست
REST مخفف Representational State Transfer است و یکی از رایجترین سبکهای معماری برای طراحی وبسرویسها و APIها محسوب میشود. این معماری معمولاً بر بستر HTTP پیادهسازی شده و از متدهای آن (GET، POST، PUT، DELETE و …) برای تعامل با منابع استفاده میکند. این رویکرد امکان تعاملپذیری (Interoperability) بین سیستمها و دستگاههای مختلف را فراهم میکند. REST یک سبک معماری است نه یک پروتکل. APIهای RESTful از اصول این معماری پیروی میکنند، هرچند میزان انطباق آنها با همه محدودیتهای REST ممکن است متفاوت باشد. در بسیاری از سناریوها، این نوع APIها نسبت به سرویسهای مبتنی بر SOAP سبکتر، سادهتر و مقیاسپذیرتر در نظر گرفته میشوند. امروزه بسیاری از سیستمهای مبتنی بر معماری میکروسرویس نیز بر پایه وبسرویسها و APIها طراحی میشوند، که نشاندهنده اهمیت REST و وبسرویسها در معماریهای مدرن است.
تفاوت وب سرور و وب سرویس چیست؟
در پاسخ به این سؤال که تفاوت وب سرویس وب سرور چیست؟ باید بگوییم تفاوت اصلی بین وب سرور و وب سرویس در عملکرد آنهاست. وب سرور نرمافزاری است که درخواستهای HTTP را دریافت کرده و پاسخ مناسب را ارائه میدهد؛ این پاسخ میتواند شامل فایلهای استاتیک، صفحات پویا یا حتی APIها و وبسرویسها باشد، درحالیکه وب سرویس یک واسط برنامهنویسی (API) است که به طور خاص برای تبادل ساختاریافته دادهها و اجرای عملیات بین دو برنامه نرمافزاری مختلف (بدون دخالت مستقیم مرورگر کاربر) طراحی شده و از پروتکلهایی مانند SOAP یا REST استفاده میکند. پس وب سرور بستری برای نمایش دادههاست و وب سرویس بستری برای تبادل دادهها.
در بیان تفاوت وب سرویس و API هم باید بگوییم که وب سرویس یک نوع خاص از API است که از طریق شبکه و معمولاً با استفاده از پروتکلهای استاندارد مانند HTTP (برای REST و SOAP) برای تبادل داده بین سیستمها استفاده میکند؛ درحالیکه API (رابط برنامهنویسی کاربردی) یک مفهوم کلیتر است که شامل هر مجموعهای از قوانین برای تعامل بین نرمافزارها، چه مبتنی بر وب باشند چه نباشند، میشود. به بیان خیلی کوتاه هر وب سرویسی یک API است، اما هر API یک وب سرویس نیست.
سخن پایانی
امیدواریم با خواندن این مطلب فهمیده باشید وب سرویس چیست؟ یک راهکار قدرتمند برای تسهیل ارتباطات بین نرمافزارهای مختلف و سیستمهای ناهمگون که از طریق استانداردهای مشخصی مانند REST و SOAP عمل میکند. این فناوری به سازمانها امکان میدهد تا بهصورت مؤثر و کارآمد، دادهها و خدمات خود را با دیگر برنامهها و سیستمها به اشتراک بگذارند و بهاینترتیب، فرایندهای تجاری و تعاملات بین سازمانی را بهبود ببخشند. اگر در رابطه با وبسرویسها یا مفاهیم مطرح شده سؤال یا نظری دارید، حتماً در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.
وب سرویس چیست؟
مجموعهای از عملیات استاندارد شده که به برنامههای کاربردی اجازه میدهد از راه دور با یکدیگر تعامل داشته باشند.
آیا برای استفاده از وب سرویس باید زبان برنامهنویسی خاصی بلد باشیم؟
خیر، وبسرویسها مستقل از زبان بوده و میتوان با هر زبان برنامهنویسی استاندارد از آنها استفاده کرد.
آیا وب سرویسها فقط در محیط وب کاربرد دارند؟
خیر، هرجا ارتباط بین دو نرمافزار نیاز باشد، حتی در شبکههای داخلی میتوان از وب سرویس استفاده کرد.
