چگونه یک REST API با Node.js و Express ایجاد کنیم

REST API چیست؟

یک REST API یک سبک معماری است که از پروتکل HTTP برای تسهیل تبادل داده بین برنامه‌های کلاینت و سرور استفاده می‌کند. این معماری بر اساس مجموعه‌ای از محدودیت‌ها و اصول طراحی شده است که شامل رابط یکنواخت، ارتباط بدون وضعیت، و استفاده از متدهای استاندارد HTTP (مانند GET، POST، PUT، DELETE) برای انجام عملیات روی منابع است.

مفاهیم کلیدی REST API

منابع (Resources):
منابع واحدهای اساسی در REST هستند. هر منبع با یک URL (آدرس یکتا) شناخته می‌شود. به عنوان مثال، در یک REST API برای مدیریت کتاب‌ها، یک کتاب می‌تواند منبعی باشد که در آدرس /books/1 در دسترس است.
متدهای HTTP:
REST APIها از متدهای استاندارد HTTP برای تعامل با منابع استفاده می‌کنند:
- GET: دریافت داده از سرور (مثلاً گرفتن لیستی از کتاب‌ها یا یک کتاب خاص).
- POST: ارسال داده به سرور برای ایجاد یک منبع جدید (مثلاً افزودن یک کتاب جدید).
- PUT: بروزرسانی یک منبع موجود با داده‌های جدید (مثلاً بروزرسانی جزئیات یک کتاب موجود).
- DELETE: حذف یک منبع از سرور (مثلاً حذف یک کتاب).
بدون وضعیت (Statelessness):
هر درخواست از کلاینت به سرور باید شامل تمام اطلاعات مورد نیاز سرور برای انجام آن درخواست باشد. سرور هیچ حالت یا اطلاعاتی درباره جلسه کلاینت بین درخواست‌ها ذخیره نمی‌کند. این ویژگی REST APIها را مقیاس‌پذیر و نگهداری آنها را آسان می‌کند.
نمایش‌ها (Representations):
منابع می‌توانند در فرمت‌های مختلفی مانند JSON، XML، یا متن ساده نمایش داده شوند. JSON به دلیل سبک بودن و سهولت استفاده، رایج‌ترین فرمت است.
رابط یکنواخت (Uniform Interface):
REST APIها طوری طراحی شده‌اند که یک رابط یکنواخت داشته باشند تا تعامل با منابع به صورت یکسان انجام شود. این شامل موارد زیر است:
- شناسایی منابع: URLها به صورت یکتا منابع را مشخص می‌کنند.
- دستکاری منابع از طریق نمایش‌ها: کلاینت‌ها از نمایش‌ها برای تعامل با منابع استفاده می‌کنند (مثلاً ارسال داده‌های JSON برای ایجاد یا بروزرسانی یک منبع).
- پیام‌های خودتوصیف‌گر: هر پیام شامل اطلاعات کافی برای توصیف نحوه پردازش آن است.
- هایپرمدیا به عنوان موتور وضعیت برنامه (HATEOAS): کلاینت‌ها به طور کامل از طریق هایپرلینک‌هایی که سرور به صورت پویا ارائه می‌کند، با منابع تعامل می‌کنند.
معماری کلاینت-سرور:
REST کلاینت و سرور را از هم جدا می‌کند، که این جداسازی به آنها اجازه می‌دهد به طور مستقل تکامل یابند.
قابلیت کش کردن:
پاسخ‌های یک REST API می‌توانند به صراحت به عنوان قابل کش یا غیرقابل کش علامت‌گذاری شوند. این قابلیت به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد پاسخ‌ها را کش کنند تا عملکرد بهبود یابد و نیاز به ارسال درخواست‌های مکرر کاهش یابد.

یک مثال واقعی از REST API

در اینجا یک مثال از نقاط پایانی (Endpoints) یک REST API برای یک کتابخانه ارائه شده است:

1. گرفتن لیست همه کتاب‌ها

آدرس: /books

متد HTTP: GET

[
{
"id": 1,
"title": "1984",
"author": "George Orwell",
"published_year": 1949
},
{
"id": 2,
"title": "To Kill a Mockingbird",
"author": "Harper Lee",
"published_year": 1960
}
]

2. دریافت جزئیات یک کتاب خاص

آدرس: /books/{id}

متد HTTP: GET

{
"id": 1,
"title": "1984",
"author": "George Orwell",
"published_year": 1949
}

3. افزودن یک کتاب جدید

آدرس: /books

متد HTTP: POST

درخواست:

POST /books
Content-Type: application/json

{
"title": "Brave New World",
"author": "Aldous Huxley",
"published_year": 1932
}

پاسخ:

{
"id": 3,
"title": "Brave New World",
"author": "Aldous Huxley",
"published_year": 1932
}

4. بروزرسانی یک کتاب موجود

آدرس: /books/{id}

متد HTTP: PUT

درخواست:

PUT /books/1
Content-Type: application/json

PUT /books/1
Content-Type: application/json
{
"title": "1984",
"author": "George Orwell",
"published_year": 1948
}

پاسخ:

{
"id": 1,
"title": "1984",
"author": "George Orwell",
"published_year": 1948
}

Node.js چیست؟

Node.js یک محیط اجرایی جاوااسکریپت سمت سرور است و با فریم‌ورک محبوب Express ترکیب می‌شود تا ساخت REST APIها را قدرتمند و کارآمد کند. در این مطلب، فرآیند ایجاد یک REST API با استفاده از Node.js و Express را مرحله به مرحله با مثال‌های عملی بررسی می‌کنیم.

چرا از Node.js و Express برای ساخت REST API استفاده کنیم؟

عملکرد بالا و مقیاس‌پذیری: Node.js بر اساس موتور V8 گوگل ساخته شده است که جاوااسکریپت را مستقیماً به کد ماشین کامپایل می‌کند و باعث سرعت و عملکرد بالا می‌شود. مدل I/O غیرمسدودکننده Node.js برای مدیریت تعداد زیادی اتصال همزمان کارآمد است.
جاوااسکریپت در همه‌جا: Node.js به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد از جاوااسکریپت برای توسعه کلاینت و سرور استفاده کنند، که این امر یادگیری را ساده‌تر می‌کند و فرایند توسعه را یکپارچه می‌سازد.
چرخه توسعه سریع: ترکیب Node.js با Express باعث توسعه سریع اپلیکیشن‌ها می‌شود. Express یک فریم‌ورک مینیمال و انعطاف‌پذیر است که مجموعه‌ای قوی از ویژگی‌ها را برای اپلیکیشن‌های وب و موبایل فراهم می‌کند.
اکوسیستم گسترده: Node.js دارای مجموعه‌ای غنی از کتابخانه‌ها و ماژول‌ها از طریق npm است که به توسعه سریع‌تر کمک می‌کند.
توانایی‌های آنی (Real-Time): Node.js در ساخت اپلیکیشن‌های آنی مانند چت و به‌روزرسانی زنده عملکرد عالی دارد.

راهنمای مرحله به مرحله ساخت یک REST API با Node.js

مرحله ۱: ایجاد پروژه

ابتدا یک دایرکتوری جدید برای پروژه خود ایجاد کنید و آن را با npm مقداردهی اولیه کنید:

mkdir my-rest-api
cd my-rest-api
npm init -y

مرحله ۲: نصب وابستگی‌ها

چندین بسته را نصب کنید تا REST API شما راه‌اندازی شود:

Express: فریم‌ورک برنامه وب برای Node.js.
Body-parser: یک میان‌افزار برای تجزیه بدنه درخواست‌های ورودی.
Nodemon (اختیاری): ابزاری برای راه‌اندازی مجدد خودکار سرور در طول توسعه.

npm install express body-parser
npm install --save-dev nodemon

مرحله ۳: ایجاد یک برنامه Express

یک برنامه Express بسازید و یک سرور پایه راه‌اندازی کنید:

const express = require('express');
const bodyParser = require('body-parser');
const app = express();
app.use(bodyParser.json());
const port = process.env.PORT || 3000;
app.listen(port, () => {
console.log(`Server is running on port ${port}`);
});

مرحله ۴: تعریف مسیرها

مسیرها (Routes) نقاط پایانی API را تعریف می‌کنند. به عنوان مثال، یک مسیر برای درخواست GET:

app.get('/api/hello', (req, res) => {
res.json({ message: 'Hello, World!' });
});

مرحله ۵: اجرای API

با استفاده از Nodemon یا Node.js API خود را اجرا کنید:

npm start

اگر به http://localhost:3000/api/hello دسترسی پیدا کنید، پیام “سلام دنیا!” را خواهید دید.

مرحله ۶: افزودن مسیرهای بیشتر

برای ساخت یک API مفید، نیاز دارید که مسیرهای بیشتری تعریف کنید و عملیات CRUD (ایجاد، خواندن، بروزرسانی، حذف) را برای منابع پیاده‌سازی کنید. به عنوان مثال، یک API ساده برای لیست کارها (To-Do List):

let todos = [];
app.get('/api/todos', (req, res) => {
res.json(todos);
});
app.post('/api/todos', (req, res) => {
const newTodo = req.body;
todos.push(newTodo);
res.status(201).json(newTodo);
});
// Implement PUT and DELETE as an exercise

در این مثال، مسیرهایی برای لیست و ایجاد کارهای جدید تعریف شده است. می‌توانید با پیاده‌سازی متدهای PUT و DELETE برای بروزرسانی و حذف وظایف، آن را گسترش دهید.

مرحله ۷: تست API

تست کردن API بسیار مهم است تا مطمئن شوید که به درستی کار می‌کند. ابزارهایی مانند Postman یا Apidog می‌توانند به شما در ارسال درخواست‌ها و بررسی پاسخ‌ها کمک کنند.

مرحله ۸: استقرار API

زمانی که آماده به اشتراک‌گذاری API خود با دیگران شدید، می‌توانید آن را در پلتفرم‌هایی مانند Heroku، AWS یا Azure مستقر کنید.

یک روش جایگزین برای ایجاد REST API با استفاده از Apidog

Apidog فرآیند توسعه REST API را ساده می‌کند و ویژگی‌هایی مانند تست، مستندسازی، امنیت، و بهینه‌سازی عملکرد را ارائه می‌دهد. در اینجا مراحل استفاده از Apidog آورده شده است:

مرحله ۱: دانلود و نصب Apidog

ابتدا باید در Apidog یک حساب کاربری ایجاد کنید. این کار از طریق وب‌سایت Apidog و کلیک روی دکمه “ثبت‌نام” امکان‌پذیر است.

مرحله ۲: ایجاد API

در داخل پروژه، می‌توانید یک API جدید ایجاد کنید. مستندات، نقشه API شماست و منابع، عملیات و پارامترهای آن را شرح می‌دهد.

مرحله ۳: تنظیم پارامترهای REST API

روش‌های HTTP، مدل‌های درخواست/پاسخ، پارامترهای کوئری، هدرها و غیره را پر کنید.

مرحله ۴: تست REST API

بعد از توسعه API، می‌توانید با کلیک روی دکمه “ارسال”، آن را تست کنید.

سوالات متداول درباره REST API در Node.js

۱. بهترین فریم‌ورک برای REST API در Node.js چیست؟

اگرچه Feathers، Nest، LoopBack، و Moleculer فریم‌ورک‌های عالی هستند، دلایلی وجود دارد که Express را به بهترین گزینه تبدیل می‌کند:

ویژگی‌های کامل: Express امکاناتی مانند معماری MVC، قابلیت‌های مسیریابی قوی، و میان‌افزار داخلی ارائه می‌دهد.
پشتیبانی قوی از جامعه: جامعه بزرگی دارد که به شما در کار سریع‌تر و کارآمدتر کمک می‌کند.
کاربرپسند: Express ساده برای راه‌اندازی، یادگیری و استفاده است و برای مبتدیان ایده‌آل است.

۲. برای REST API از Go یا Node.js استفاده کنیم؟

انتخاب بین Go و Node.js به عوامل مختلفی مانند نیاز به عملکرد، سرعت توسعه و تخصص تیم شما بستگی دارد.

زمانی که Go مناسب است:

به عملکرد بالا و کارایی نیاز دارید.
اپلیکیشن شما نیازمند مدیریت تعداد زیادی عملیات همزمان است.
زبان تایپ‌شده ترجیح می‌دهید.

زمانی که Node.js مناسب است:

نیاز به چرخه توسعه سریع دارید.
اپلیکیشن شما I/O محور است.
جاوااسکریپت در کل پروژه استفاده می‌کنید.

۳. آیا Node.js برای توسعه API مناسب است؟

بله، Node.js به دلیل معماری غیرمسدودکننده و ابزارهای مانند Express برای ساخت API‌های RESTful بسیار مناسب است.

۴. بهترین زبان برای پیاده‌سازی REST API چیست؟

بهترین زبان برای پیاده‌سازی REST API به نیازهای خاص پروژه شما، تخصص تیم توسعه و پشته فناوری فعلی بستگی دارد.

برای نمونه‌سازی سریع: Python (با فریم‌ورک Flask یا Django) یا Ruby (با فریم‌ورک Rails).
برای عملکرد بالا: Go یا C# (با ASP.NET Core).
برای اکوسیستم قوی و پشتیبانی جامعه: JavaScript (با Node.js) یا PHP.
برای اپلیکیشن‌های سطح سازمانی: Java یا C#.

۵. آیا Node.js از REST API استفاده می‌کند؟

Node.js به‌خودی‌خود یک محیط اجرایی برای اجرای جاوااسکریپت در سمت سرور است و قابلیت REST API به‌صورت داخلی ندارد. با این حال، به دلیل معماری غیرمسدودکننده و وجود فریم‌ورک‌هایی مانند Express.js، Node.js به‌طور گسترده برای ایجاد REST API‌ها استفاده می‌شود.

۶. آیا مردم هنوز از Express استفاده می‌کنند؟

بله، Express.js همچنان به‌طور گسترده برای توسعه REST API‌ها و اپلیکیشن‌های وب استفاده می‌شود.

۷. آیا Next.js جایگزین Express است؟

Next.js و Express ابزارهایی هستند که اهداف متفاوتی در اکوسیستم توسعه وب دارند و یکی جایگزین دیگری نیست. Next.js بیشتر برای رندر سمت سرور و ایجاد اپلیکیشن‌های React استفاده می‌شود، در حالی که Express برای مدیریت مسیرها و ایجاد API‌های RESTful مناسب است.

۸. آیا Node.js برای توسعه API مناسب است؟

بله، Node.js به دلیل معماری غیرمسدودکننده و توانایی آن در مدیریت همزمان تعداد زیادی اتصال، برای توسعه API بسیار مناسب است. همچنین، با وجود فریم‌ورک‌هایی مانند Express.js، ساخت API‌های RESTful با Node.js آسان و سریع است.

۹. بهترین پایگاه داده برای API‌های Node.js چیست؟

بهترین پایگاه داده برای API‌های Node.js به نیازهای خاص پروژه شما بستگی دارد:

MongoDB: برای انعطاف‌پذیری و یکپارچگی آسان با Node.js.
PostgreSQL و MySQL: برای سازگاری قوی و قابلیت‌های SQL.
SQLite: برای اپلیکیشن‌های ساده یا استفاده‌های تعبیه‌شده.

ارزیابی نیازهای اپلیکیشن و انتخاب پایگاه داده مناسب به موفقیت پروژه شما کمک می‌کند.

نتیجه‌

ایجاد یک REST API با استفاده از Node.js و Express یک مهارت قدرتمند برای هر توسعه‌دهنده وب است. در این مطلب، مراحل اصلی از راه‌اندازی پروژه تا تعریف مسیرها و حتی تست و استقرار را پوشش دادیم. به یاد داشته باشید که تمرین کلید موفقیت است، بنابراین از ساخت API‌های خود و آزمایش با قابلیت‌های مختلف نترسید. با این پایه، شما به خوبی آماده توسعه اپلیکیشن‌های وب قوی و مقیاس‌پذیر با RESTful API‌ها خواهید بود.

[تعداد: 1 میانگین: 5/5]