تا به حال به فرایندی که در پشت صحنه فروشگاه‌های اینترنتی رخ می‌دهد فکر کرده‌اید؟ کاربر خرید خود را ثبت می‌کند و بلافاصله یک پیامک تایید سفارش روی گوشی موبایلش ظاهر می‌شود و یا حتی از طریق وب سرویس متن به گفتار، پیام‌ صوتی خودکار دریافت کند. راز این ارتباط سریع و امن بین پلتفرم‌های مختلف، وب سرویس SOAP است. این ارتباط درست شبیه این می‌ماند که یک مترجم حرفه‌ای بین دو مذاکره‌کننده که هر دو از کشورهای مختلف و با زبان مختلف هستند قرار بگیرد و هر جمله‌ای را بسیار دقیق و بدون کوچک‌‌ترین کم و کاستی‌ منتقل کند. در این یادداشت همراه ما باشید تا با مشخصه‌های وب سرویس SOAP، ساختار و معماری آن و همچنین کاربردهایش آشنا شویم.

وب سرویس SOAP چیست؟

SOAP مخفف عبارت Simple Object Access Protocol است و به صورت تحت‌اللفظی به قوانین ساده دسترسی به شیء ترجمه می‌شود. این ابزار نوعی وب سرویس است که امکان برقراری ارتباط و تبادل بین سیستم‌های مختلف را از طریق وب فراهم می‌کند، تا اطلاعات به صورت منظم رد و بدل شود.

بیشتر بخوانید: چرا باید از سرویس تبدیل گفتار به متن استفاده کنیم؟

پروتکل SOAP بر اساس SOAP Web Services Specification طراحی شده و مجموعه‌ای از قوانین رسمی برای ساختار پیام‌ها، نحوه تبادل داده و مدیریت خطاها ارائه می‌دهد. در این روش داده‌ها در قالب XML که یک زبان نشانه‌گذاری ساختار یافته است و بر اساس یک چارچوب مشخص ارسال و دریافت می‎شود.

ساختار پیام‌های SOAP Web Service چیست؟

SOAP شبیه یک پیک موتوری حرفه‌ای است که بسته‌های دیجیتال را با دقت و امنیت از مبدأ به مقصد می‌رساند. ساختار پیام‌ SOAP بر اساس قوانین وب سرویس SOAP تعریف شده است؛ قوانینی که تعیین می‌کنند هر پیام باید چه اجزایی داشته باشد و هر بخش چه وظیفه‌ای را بر عهده بگیرد.

بیشتر بخوانید: بهترین IDEها برای توسعه وب‌سرویس

پیام SOAP روی فرمت XML بنا شده و همین باعث می‌شود که داده‌های منظم و ساختاریافته بین سیستم‌ها و پلتفرم‌های مختلف رد و بدل شود. SOAP معمولا از پروتکل‌ها و زیرساخت‌های شبکه‌ای مثل HTTP و SMTP برای قالب‌بندی، ارسال و دریافت پیام‌ها استفاده می‌کند. در این معماری، SOAP و HTTP در کنار هم کار می‌کنند؛ به این صورت که پروتکل SOAP قالب و ساختار پیام‌ها را مشخص می‌کند و HTTP وظیفه انتقال این پیام‌ها را بین کلاینت و سرور بر عهده دارد.

 زیبایی و نقطه قوت کار اینجاست که پیا‌های SOAP به زبان برنامه‌نویسی خاصی گره نخورده‌اند و هر سیستمی می‌تواند آن‌ها را درک و پردازش کند. حالا بیایید نگاهی به ساختار پیام SOAP بیندازیم. هر پیام SOAP از چهار عنصر کلیدی ساخته شده که هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند:

•  Envelope: پاکت، عنصر اصلی پیام SOAP است و درست مانند جعبه‌ای که همه چیز در آن جا می‌گیرد، کل محتوای XML را دربرمی‌گیرد و محدوده پیام را مشخص می‌کند.
•   Header: سربرگ، که وجود آن در ساختار پیام SOAP اختیاری است و اطلاعات جانبی را حمل می‌کند؛ اطلاعاتی مانند احراز هویت، توکن‌های امنیتی و تنظیماتی که برای مسیریابی و پردازش صحیح لازم است.
•   Body: بدنه، که قلب تپنده پیام است، جایی که محتوای اصلی یعنی درخواست یا پاسخ واقعی قرار دارد. به عبارت دیگر، هر آنچه می‌خواهد بین دو برنامه مبادله شود، در همین قسمت جای می‌گیرد.
•  Fault: بخش خطا هم فقط زمانی ظاهر می‌شود که مشکلی پیش آمده باشد. در این بخش اطلاعات دقیقی درباره نوع و علت خطا ارائه می‌شود تا هم برنامه هم توسعه‌دهنده بفهمد که کجای کار اشکال دارد.

این چیدمان چهارتکه، وب سرویس SOAP  را به ابزاری منسجم و قابل‌اتکا برای سازمان‌ها و سیستم‌های بحرانی تبدیل کرده که نیاز به دقت و پایداری بالا دارند.

مزایا و معایب وب سرویس SOAP چیست؟

وب سرویس SOAP اغلب در سیستم‌های پیچیده‌ای که به قراردادهای سخت‌گیرانه و امنیت بالا احتیاج دارند، استفاده می‌شود. در ادامه همراه ما باشید تا به برخی از معایب و مزایای استفاده از SOAP API بپردازیم.

مزایای APIهای SOAP

•   قراردادهای رسمی از طریق WSDL: API های SOAP از فایل WSDL که در واقع یک زبان توصیف سرویس‌های وب است، برای تعریف تمام عملیات در دسترس، نوع ورودی‌ها و خروجی‌ها و قوانین ارتباطی استفاده می‌کنند که این موضوع امکان تولید خودکار کلاینت‌ها و یکپارچگی قوی را فراهم می‌کند.
•  امنیت داخلی (WS-Security): وب سرویس SOAP از WS-Security پشتیبانی می‎کند که رمزنگاری در سطح پیام، امضای دیجیتال، توکن احراز هویت و… را شامل می‌‎‎شود که این قابلیت برای حوزه‌های مانند بانکداری و سلامت که حفظ اطلاعات کاربران در آن اهمیت دارد، حیاتی محسوب می‌شود.
•  تراکنش‌های سازگار با ACID: از آنجا که SOAP از استانداردهایی مثل WS-AtomicTransaction پشتیبانی می‌کند، برای برنامه‌هایی که به عملیات‌های چند مرحله‌ای و قابل اعتماد نیاز دارند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.
•   انعطاف‌پذیر در پروتکل: SOAP API می‌تواند روی پروتکل‌هایی مانند SMTP، JMS، TCP و … کار کند که همین ویژگی باعث می‌شود برای سیستم‌های قدیمی، صف‌های پیام‌رسانی سازمانی و محیط‌های غیر وب مفید باشد.
•   مدیریت خطای دقیق: یکی از قابلیت‌های SOAP این است که ساختاری استاندارد برای خطاها (Fault) تعریف می‌کند که پاسخ‌های یکپارچه و ساخت‌یافته با کدها و توضیحات مشخص ارائه می‌دهد.
• بی‌طرفی نسبت به زبان و پلتفرم: وب سرویس SOAP در پلتفرم‌ها و زبان‌های اصلی مانند Java، NET، PHP و غیره پشتیبانی می‌شود و همین دلیل هم برای محیط‌های سازمانی ناهمگون گزینه مناسبی محسوب می‌شود.

معایب  APIهای SOAP

•   حجم بالای پیام‌ها: یکی از چالش‌های وب سرویس SOAP این است که پیام‌های آن بر پایه XML و دارای لایه‌بندی مشخصی است که همین موضوع باعث افزایش قابل‌توجه حجم داده‌های ارسالی می‌شود. این موضوع علاوه بر اینکه پهنای باند را بالا می‌برد، زمان پردازش را نیز افزایش می‌دهد و باعث می‌شود محیط‌هایی با منابع محدود یا شبکه‌های موبایلی با چالش مواجه شوند.
•   پیچیدگی در یادگیری و پیاده‌سازی: وجود استانداردهای سخت‌گیرانه و متعدد، شِماهای XML، فایل‌های WSDL و مجموعه مشخصات WS باعث می‌شود کار با SOAP API برای بسیاری از توسعه‌دهنده‌ها پیچیده باشد و زمان بیشتری نیز برای یادگیری نیاز باشد.
•  کارایی محدود در موبایل و وب: به دلیل حجم بالای XML و نبود پشتیبانی پیش‌فرض از مکانیزم‌های کش، SOAP API ها معمولا در اپلیکیشن‌های وب و موبایل علی‌رغم مصرف منابع زیاد، سرعت کمی دارند.
•   وابستگی زیاد به ابزارهای جانبی: وب سرویس SOAP به شدت به ابزارهایی مانند تولیدکننده‌ها و تجزیه‌کننده‌ها WSDL وابسته است که می‌تواند موجب اتصال تنگاتنگ کلاینت و سرور شود و انعطاف‌پذیری را در محیط‌های چابک کاهش دهد.
•    مناسب نبودن برای میکروسرویس‌های سبک: SOAP به دلیل پیچیدگی ساختار و حجم زیاد داده‌هایی که باید منتقل شوند، برای میکروسرویس‌های سبک، سرویس‌هایی که سریع تغییر می‌کنند و API هایی که در برنامه‌های وب استفاده می‌شوند، مناسب نیست.
•   محدودیت در استفاده از کش: SOAP API به طور پیش‌فرض از مکانیزیم‌های کش استفاده نمی‌کند، بنابراین حتی برای داده‌های تکراری هم اغلب هر درخواست باید به صورت مستقیم به سرور ارسال شود.

تفاوت وب سرویس WSDL و soap

گفتیم که Simple Object Access Protocol یک پروتکل پیام‌رسانی مبتنی بر XML است که باعث می‌شود داده‌ها به صورت ساختاریافته بین سیستم‌ها و برنامه‌های مختلف در بستر شبکه استفاده شوند. قوانین وب سرویس  SOAP مشخص می‌کند پیام‌ها چگونه فرستاده و یا دریافت شوند و خطاها نیز به چه شکلی مدیریت شوند. وب سرویس SOAP ساختار مشخصی دارد که از Header، Body و Fault تشکیل شده و همین ساختار بستر ارتباط امن، قابل اعتماد و مستقل از پلتفرم را برای تبادل داده‌ها و اجرای عملیات در وب‌سرویس‌ها فراهم می‌کند.

در مقابل وب سرویس SOAP، WSDL (Web Services Description Language) یک زبان مبتنی بر XML است که برای توصیف و مستندسازی وب‌سرویس‌ها استفاده می‌شود و خودش پیام‌ها را ارسال نمی‌کند. WSDL مشخص می‌کند که یک وب سرویس چه قابلیت‌هایی دارد و چه عملیاتی را ارائه می‌دهد و ورودی و خروجی هر عملیات چه چیزی است. به عبارت دیگر می‌توان گفت WSDL مثل یک قرارداد یا نقشه راه عمل می‌کند که به کلاینت‌ها نشان‌ می‌دهد چگونه باید با وب‌سرویس تعامل کنند، در حالی که SOAP API ابزار اجرای این تعامل و تبادل است. در جدول زیر سایر تفاوت‌های وب سرویس WSDL و  SOAPرا مشاهده کنید:

کاربردهای وب سرویس SOAP چیست؟

وب سرویس SOAP معمولا در محیط‌های سازمانی و سیستم‌هایی استفاده می‌شود که در آن به امنیت بالا و ساختار دقیق نیاز داریم. به عنوان مثال زمانی که بخواهید سیستم‌های قدیمی را با برنامه‌های جدید یکپارچه کنید یا وقتی نیاز دارید یک قرارداد رسمی و مشخص بین کلاینت و سرور تعیین کنید تا پیام‌هایی مشخص را رد و بدل کنند، می‌توانید از این روش استفاده کنید.

بیشتر بخوانید: استراتژی API Aggregation چیست؟

علاوه بر این SOAP از  قابلیت‌های امنیتی پیشرفته‌ای مثل WS-Security پشتیبانی می‌کند که برای محافظت از اطلاعات حساس ضروری است و به همین دلیل باعث می‌شود در هر سیستمی که تبادل اطلاعات به صورت امن، ساختاریافته و بدون خطا اهمیت دارد، SOAP انتخاب مناسبی باشد. در ادامه همراه ما باشید تا مهم‌ترین کاربردهای این وب سرویس را مشاهده کنیم.

ارسال و دریافت پیامک

یکی از رایج‌ترین کاربردهای SOAP در ارسال پیامک به صورت انبوه، تک‌تک و همچنین خودکار است. مثلا وقتی کاربران در یک سایت ثبت‌نام می‌کنند و بلافاصله کد تایید را روی گوشی خود مشاهده می‎کنند؛ می‌توان ردپای وب سرویس SOAP را در انتقال امن و سریع این پیام مشاهده کرد. در کنار آن، وب سرویس متن به گفتار هم می‌تواند بر پایه SOAP پیاده‌سازی شود تا اعلان‌ها، کدهای تأیید یا پیام‌های اطلاع‌رسانی به‌صورت صوتی و کاملا خودکار در اختیار کاربران قرار بگیرد.

سیستم مالی و بانکی

وب سرویس SOAP به دلیل امنیت بالا و ساختار کنترل شده پیام‌ها در سیستم‌های مالی بانکی نیز کاربرد گسترده‌ای دارد و معمولا برای بررسی موجودی حساب، انتقال اطلاعات پرداخت و اتصال درگاه پرداخت به بانک به کار می‌رود.

سیستم‌های دولتی و سازمانی

در سازمان‌های بزرگ که معمولا به چند سیستم مختلف و همچنین هماهنگی میان آن‌‌ها  نیاز است، SOAP باعث می‌شود تمامی اطلاعات مالی و اداری کاربران به صورت امن جابه‌جا شود.

سیستم‌های پزشکی و سلامت

در حوزه درمان و سلامت معمولا حفاظت از اطلاعات پزشکی بیماران بسیار حساس است و هرگونه خطا می‌تواند آثار جبران‌ناپذیری به دنبال داشته باشد، در این حوزه وب سرویس SOAP می‌تواند برای تبادل پرونده‌ها و ارتباط میان بیمارستان‌ها و بخش‌های مختلف درمانی مورد استفاده قرار بگیرد.

فروشگاه‌های اینترنتی بزرگ

یکی دیگر از حوزه‌های پرکاربرد SOAP در فروشگاه‌های اینترنتی است. این پروتکل به بخش‌های مختلف مثل ثبت سفارش، پیگیری ارسال، پرداخت آنلاین و مدیریت موجودی کمک می‌کند تا با دقت و امنیت بالا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

جمع بندی

در نهایت می‌توان گفت SOAP  یک پروتکل استاندارد و قدرتمند برای تبادل اطلاعات بین سیستم‌های مختلف است و در حوزه‌های حساس و پیچیده‌ای مانند بانکداری، سلامت و سیستم‌های دولتی که در آن امنیت، دقت و قابلیت اطمینان اولویت دارد، استفاده می‌شود. بنابراین اگر پروژه شما نیاز به تراکنش‌های امن و استاندارد دارد، SOAP همان چیزی است که به دنبالش هستید!