شهد عالم بروتوكولات API ارتفاعًا مستمرًا في الآونة الأخيرة، ومن بينها، يبرز JSON-RPC كخيار شائع. لقد أصبحت أداة مفضلة للمطورين الذين يتطلعون إلى إنشاء مواقع ويب غنية بالميزات وعالية السرعة. ولكن ما هو بالضبط JSON، وما الذي يجعل RPC (استدعاء الإجراء البعيد) فريدًا عند دمجه؟
يوفر JSON، وهو اختصار لـ JavaScript Object Notation، طريقة منظمة لتمثيل البيانات، مما يسهل معالجتها. يتضمن JSON، المتأصل في JavaScript، عناصر مثل السلاسل والمتغيرات المنطقية والكائنات والأحرف الفارغة لتنظيم البيانات بشكل فعال.
إحدى نقاط قوة JSON هي قدرتها على تقسيم البيانات المعقدة إلى هياكل يمكن التحكم فيها. وهذا يجعلها مناسبة للمعالجة بمختلف لغات البرمجة، وتجاوز الحواجز اللغوية. تلعب JSON، التي قدمها دوجلاس كروكفورد في عام 2000، دورًا حاسمًا في تسهيل الاتصال بين الخوادم وتطوير تطبيقات الويب.
فهم JSON-RPC
JSON-RPC، وهو اختصار لـ JSON Remote الإجراء Call، هو بروتوكول متعدد الاستخدامات يسهل تبادل البيانات بين العملاء والخوادم. فهو يستفيد من JavaScript Object Notation (JSON) المفهوم على نطاق واسع لتشفير المعلومات، مما يضمن الوضوح لكل من البشر وأجهزة الكمبيوتر. المفهوم الأساسي لـ JSON-RPC واضح ومباشر: يرسل العميل طلبًا إلى الخادم، ويستجيب الخادم وفقًا لذلك.
في عالم العملات المشفرة، يلعب JSON-RPC دورًا حاسمًا. فهو يمكّن تطبيقات المحفظة من التفاعل مع العقد الكاملة، مما يتيح إجراءات مثل التحقق من الأرصدة وبدء المعاملات. على سبيل المثال، يمكن لتطبيق المحفظة استخدام JSON-RPC للاستعلام عن رصيد العنوان أو بث معاملة عبر الشبكة.
يعد JSON-RPC بروتوكولًا بسيطًا ولكنه قوي، وهو منتشر بشكل خاص في صناعة العملات المشفرة. تتميز بالتوافق مع العملات المشفرة الرئيسية مثل Bitcoin و Ethereum، وتجد استخدامًا واسع النطاق في تطبيقات وخدمات المحفظة المختلفة.
يقوم JSON-RPC بمواءمة JSON مع بروتوكول معترف به عالميًا لاستدعاءات الإجراءات عن بعد. إنه يتفوق في السيناريوهات التي يكون فيها التطوير السريع وغير المعقد مرغوبًا فيه. إن طبيعته خفيفة الوزن ومعالجته السريعة تجعله خيارًا مناسبًا للتفاعل مع عقد Ethereum .
JSON-RPC غير قابل للنقل، ويستوعب كلاً من المقابس وHTTP للاتصال. إنها تتألق في تطوير الحلول المستندة إلى Ethereumوالتي تستفيد من تقنية blockchain.
يوجد حاليًا مواصفتان: JSON-RPC 1.0 وJSON-RPC 2.0. تتضمن قيود JSON-RPC 1.0 عدم وجود معلمات مسماة ورسائل خطأ مفصلة. إنها تشبه طريقة التواصل بين نظير إلى نظير.
لقد عالج الإصدار المحدث JSON-RPC 2.0 أوجه القصور هذه وقدم بنية خادم العميل. كما أنها حققت استقلالية النقل، وأضافت معلمات مسماة، وحقولاً محسنة. لم تعد الإخطارات تتطلب معرفا؛ الرد يتضمن فقط النتائج أو الأخطاء. بالإضافة إلى ذلك، يوفر JSON-RPC 2.0 امتدادات ومعالجة محسنة للأخطاء.
كيفية استخدام JSON-RPC: دليل عملي
JSON-RPC هو بروتوكول متعدد الاستخدامات يسهل الاتصال بين العملاء والخوادم. فيما يلي دليل خطوة بخطوة حول كيفية استخدام JSON-RPC بشكل فعال:
طلبات العميل إلى الخادم
1. للبدء، يرسل العملاء الطلبات إلى خادم يدعم JSON-RPC. في هذا السياق، يشير العميل إلى البرنامج المصمم لتلقي طلبات أساليب محددة من نظام بعيد.
2. تتضمن هذه الطلبات عادةً معلمات منظمة على شكل صفائف أو كائنات. يعتمد تنسيق هذه المعلمات على إصدار JSON-RPC المستخدم.
3. استنادًا إلى إصدار JSON-RPC المستخدم، يقوم النظام البعيد بمعالجة الطلب ويرسل مخرجات البيانات المختلفة إلى المصدر الطالب.
العناصر الأساسية لطلب JSON-RPC
الطريقة: هذه هي السلسلة التي تمثل الطريقة التي سيتم استدعاءها. من المهم ملاحظة أن هناك أسماء طرق محجوزة بالبادئة "rpc" المخصصة لاستدعاءات RPC الداخلية، ولا ينبغي استخدامها بشكل عرضي.
المعلمات: يمكن أن يكون العنصر الثاني لطلب JSON-RPC كائنًا أو مصفوفة تحتوي على قيم المعلمات المطلوب تمريرها. قد لا يتم استدعاء المعلمات في كل مكالمة.
المعرف: هذا رقم فريد أو سلسلة مخصصة للحفاظ على المراسلات بين الطلبات والاستجابات. المعرف تلقائيًا matic حالة عدم تلقي استجابة للطلب.
استجابة JSON-RPC
عند تلقي طلب JSON-RPC، يقوم الخادم المستلم بمعالجته ويرسل استجابة تم التحقق منها. وتتكون هذه الاستجابة من ثلاثة مكونات رئيسية:
النتيجة: يحتوي الجزء الأول من الاستجابة على البيانات التي تم إرجاعها بواسطة الطريقة التي تم استدعاؤها. يُطلق على هذا غالبًا اسم JSON-stat وقد يكون غائبًا في حالة حدوث خطأ.
خطأ: يتم تشغيل المكون الثاني، الخطأ، إذا كانت هناك مشكلة أثناء استدعاء الطريقة. ويتضمن رمزًا ورسالة لوصف الخطأ.
معرف الاستجابة: dent هذا الطلب الذي تتوافق معه الاستجابة. في الحالات التي لا تكون هناك حاجة إلى استجابة، يستخدم JSON-RPC الإشعارات، وهي نسخة من الطلبات بدون معرف. في JSON-RPC 1.0، يكون معرف الإشعار خاليًا، بينما في الإصدار 2.0، يتم حذفه بالكامل.
لماذا يختار المطورون JSON-RPC؟
على الرغم من قيودها، تظل JSON-RPC خيارًا مفضلاً بين المطورين، لا سيما في عالم blockchain، حيث تثبت قيودها أنها مفيدة في سيناريوهات واضحة. هناك أسباب مقنعة تجعل المطورين يفضلون JSON-RPC على REST APIs:
Defi قيود معالجة البيانات: يعمل JSON-RPC كأداة لتحديد قيود معالجة البيانات داخل الشبكة. هذه القدرة على defi القيود الوضوح إلى إدارة البيانات.
تصميم خفيف الوزن للمعالجة السريعة: هيكل JSON-RPC خفيف الوزن ومعالجته السريعة يجعله خيارًا فعالاً لبدء عمليات نقل البيانات عبر عقد Ethereum
النقل غير المتناسب: JSON-RPC غير مرتبط بوضع أو طريقة نقل محددة. وهو يدعم التفاعلات مع blockchain بسلاسة من خلال HTTP والمقابس، مما يوفر المرونة في طرق الاتصال.
مثالي Ethereum : يعتبر JSON-RPC مناسبًا بشكل خاص لتطوير الحلول المستندة إلى Ethereum إن تعدد استخداماته وتوافقه مع Ethereum يجعله خيارًا مفضلاً.
تنفيذ JSON-RPC في Blockchain: دليل خطوة بخطوة
لنفترض أنك تريد دمج JSON-RPC في blockchain. في هذه الحالة، تتضمن العملية تكوين خادم JSON-RPC على عقدة blockchain الخاصة بك وإتاحة الوصول إلى واجهة برمجة تطبيقات JSON-RPC للعملاء عبر موفر Web3. فيما يلي تفصيل تفصيلي لكيفية تنفيذ JSON-RPC في blockchain:
إعداد خادم JSON-RPC
الخطوة الأولى في تنفيذ JSON-RPC هي إنشاء خادم JSON-RPC على عقدة Blockchain الخاصة بك. تستلزم هذه العملية تكوين العقدة الخاصة بك لتكون متقبلة لطلبات JSON-RPC الواردة، والتي يمكن إرسالها عبر HTTP أو WebSocket، اعتمادًا على بروتوكول النقل الذي اخترته.
Defiأساليب الكمبيوتر JSON-R
بعد إعداد الخادم، تتمثل المهمة التالية defiأساليب JSON-RPC التي ستدعمها عقدتك. يتضمن ذلك دمج الوظائف المطلوبة في كود عقدة Blockchain الخاصة بك وإتاحتها من خلال واجهة برمجة تطبيقات JSON-RPC. على سبيل المثال، يمكن أن تشمل هذه الأساليب ما يلي:
eth_sendTransaction: تسهيل إرسال المعاملات.
eth_getTransactionByHash: تمكين استرجاع المعاملات عبر التجزئة الفريدة الخاصة بها.
eth_getBlockByNumber: تسهيل استرجاع كتل محددة باستخدام أرقامها الخاصة.
يؤدي تكوين خادم JSON-RPC الخاص بك defiهذه الأساليب إلى إنشاء الأساس للاتصال والتفاعل السلس مع عقدة Blockchain الخاصة بك، مما يمكّن المستخدمين من إجراء العديد من العمليات الأساسية على شبكة blockchain.
توصيل العملاء بواجهة برمجة تطبيقات JSON-RPC عبر موفر Web3
لجعل واجهة برمجة تطبيقات JSON-RPC متاحة للعملاء، نستخدم موفر Web3 - مكتبة JavaScript تربط بين تطبيق العميل وعقدة Blockchain. يعمل موفر Web3 هذا على تبسيط عملية إرسال واستقبال طلبات JSON-RPC بطريقة موحدة.
يلبي العديد من موفري Web3 منصات Blockchain، بما في ذلك Web3.js لـ Ethereum، وWeb3.py لـ Python، وWeb3j لـ Java. يمكن استخدام هؤلاء المزودين في بيئات تطبيقات متنوعة، بدءًا من التطبيقات من جانب العميل مثل تطبيقات الويب أو الهاتف المحمول إلى التطبيقات من جانب الخادم مثل التطبيقات اللامركزية (dApps) أو مستكشفات Blockchain.
لتأسيس اتصال، يتطلب موفر Web3 عادةً المعلمات التالية:
عنوان URL لخادم JSON-RPC: هذه هي نقطة النهاية لخادم JSON-RPC على عقدة Blockchain.
معرف الشبكة أو الاسم: أقوم dent شبكة blockchain المحددة التي يتم الوصول إليها.
حساب لتوقيع المعاملات (إن أمكن): إذا كانت هناك معاملات، فسيتم تخصيص حساب لتوقيعها.
حد الغاز الافتراضي وسعر الغاز (إن أمكن): تحدد هذه المعلمات حدود تكلفة المعاملة.
بمجرد تكوين موفر Web3 بهذه التفاصيل، يكتسب تطبيق العميل القدرة على الاستفادة من أساليبه. تتيح هذه الطرق للعميل إرسال طلبات JSON-RPC إلى عقدة Blockchain وتلقي الاستجابات التي تحتوي على البيانات المطلوبة. يسهل هذا التفاعل السلس نطاقًا واسعًا من العمليات داخل شبكة blockchain.
التعامل مع طلبات JSON-RPC في رمز العقدة
بعد إعداد خادم JSON-RPC وتشغيله بنجاح، تتضمن الخطوة الحاسمة التالية تكوين رمز العقدة لإدارة طلبات JSON-RPC الواردة ببراعة. وهذا يستلزم إنشاء آلية للاستماع للطلبات الواردة وتنفيذ الأساليب المرتبطة بها بشكل فعال.
يتم إرسال طلبات JSON-RPC بشكل شائع عبر HTTP أو WebSocket، وتتضمن العديد من الحقول الأساسية:
"المعرف": معرف فريد dent .
"jsonrpc": يشير إلى إصدار بروتوكول JSON-RPC المستخدم.
"الطريقة": تحدد الطريقة التي سيتم تنفيذها.
"params": يتضمن أي معلمات ذات صلة ليتم تمريرها إلى الطريقة.
ضمن رمز العقدة، يعد التحقق الصارم من الطلبات الواردة أمرًا ضروريًا. تضمن عملية التحقق هذه أن الطلب يحتوي على اسم طريقة شرعي ومعلمات صالحة (إذا لزم الأمر) وأن العميل مخول لبدء الطلب.
بعد التحقق بنجاح، ينفذ رمز العقدة الطريقة المقابلة بدقة. وبعد ذلك، يقوم بصياغة استجابة تشمل المعلومات المطلوبة أو تنقل نتيجة الإجراء المنفذ، والتي يتم بعد ذلك إرسالها مرة أخرى إلى العميل.
تعمل هذه المعالجة الدقيقة لطلبات JSON-RPC ضمن كود العقدة على تسهيل التفاعلات الفعالة والآمنة داخل النظام البيئي لـ blockchain.
فهم استدعاءات الإجراءات عن بعد (RPCs) في الحوسبة الموزعة
لفهم جوهر مثال JSON RPC، من الضروري التعمق في مفهوم استدعاءات الإجراءات عن بعد (RPCs) في الحوسبة الموزعة وفهم كيفية عملها. تشير RPCs إلى منهجية برنامج كمبيوتر لتنفيذ روتين فرعي أو إجراء موجود في مساحة عنوان مميزة، غالبًا على كمبيوتر آخر داخل الشبكة.
يتعامل المبرمجون مع البرمجة لاستدعاءات الإجراءات عن بعد مثلما يفعلون مع استدعاءات الإجراءات المحلية، مما يضمن المرونة في تنفيذ الروتين الفرعي بغض النظر عما إذا كان قد تم نشره محليًا أو عن بعد. ومن اللافت للنظر أن المبرمج لا يحتاج إلى تحديد ما إذا كان يجب تنفيذ RPC محليًا أو عن بعد بشكل صريح.
تشكل RPCs، أو استدعاءات الإجراءات عن بعد، شكلاً من أشكال الاتصال بين العمليات، مما يسلط الضوء على سؤال "كيف يعمل JSON-RPC؟" من خلال فحص آليات RPCs. تعتمد هذه الاستدعاءات على الآليات التي توفرها أنظمة التشغيل لتسهيل الإدارةdent للبيانات المشتركة من خلال عمليات مختلفة.
تعمل كل عملية ضمن مساحة العنوان الخاصة بها، والمصنفة على أنها افتراضية ومادية. تمتلك العمليات داخل نفس الجهاز أو المساحة الفعلية مساحات عناوين افتراضية فريدة، حتى عندما تتم محاذاة عناوينها الفعلية. وعلى العكس من ذلك، فإن العمليات الموجودة في مواقع مضيفة منفصلة تشغل مساحات مادية متميزة.
فهم كيفية عمل RPC (استدعاء الإجراء البعيد).
فهم جوهر "ما هو تنسيق JSON-RPC؟" يتطلب فهمًا أعمق لعملية الرد على الطلب أو عملية الاستجابة للطلب. تتكشف هذه العملية ضمن عناوين مختلفة، تشغلها عمليات مصنفة كـ "خوادم" و"عملاء".
لفهم كيفية عمل RPC، يجب على المرء أن يميز العلاقة بين العميل والخادم. في سيناريو RPC، يقوم العميل بدور البادئ لاستدعاء الإجراء البعيد.
يبدأ العميل هذه العملية عن طريق إرسال رسالة طلب إلى الخادم. يتم تكليف الخوادم بدورها بتنفيذ الإجراء باستخدام معلمات محددة وإرسال الرد إلى العميل.
من المثير للدهشة أن الإجابات على "كيف يعمل JSON-RPC؟" تدور حول نموذج خادم العميل. يشكل هذا التفاعل ذهابًا وإيابًا بين العملاء والخوادم الأساس لفهم عمل بروتوكول JSON RPC. دعنا نتعمق أكثر في التفاعل بين العميل والخادم الذي يدعم JSON-RPC.
يمكن أن يتخذ هذا التفاعل شكلين: غير متزامن أو متزامن. تعمل كل من العمليات المتزامنة وغير المتزامنة بمثابة حجر الأساس لـ JSON-RPC، حيث تجد التطبيقات في مجالات مختلفة، بما في ذلك Ethereum JSON RPC للمهام المتعلقةtracالذكية، وجهاز Ethereum الظاهري، وSolidity.
في التفاعلات بين العميل والخادم، يتولى العملاء دور المتصلين، بينما تعمل الخوادم كمنفذين. تستخدم RPCs نموذج التفاعل بين العميل والخادم، وذلك باستخدام نظام الطلب والاستجابة لتسهيل تبادل الرسائل.
فوائد استخدام JSON-RPC
JSON-RPC هو بروتوكول مبتكر يقدم العديد من المزايا لمستخدميه، بما في ذلك:
بساطة
JSON-RPC واضح ومباشر بشكل ملحوظ مقارنة بـ REST. من السهل على البشر والآلات أن يفهموا ذلك. فهو لا يتضمن أوامر معقدة أو مجموعات بيانات مربكة، مما يجعله خيارًا ممتازًا للمطورين، وخاصة المبتدئين. إن استخدامه لـ Unicode، وبناء الجملة الموجز، والقدرة على معالجة البيانات باستخدام عبارات مسماة أو كلمات رئيسية محددة يساهم في بساطته.
تطوير أسرع
يعمل JSON-RPC على تبسيط عملية التطوير. يتم تقديم مواردها بشكل غير معقد، مما يقلل من الوقت والجهد اللازمين لتطوير التطبيقات. يمكن لدورة التطوير السريعة هذه أن تقلل بشكل كبير من وقت وصول المشروع إلى السوق، مما يجعله خيارًا مثاليًا لاحتياجات التطوير الحساسة للوقت.
تبادل المعلومات بكفاءة
يضمن JSON-RPC تبادل المعلومات في الوقت المناسب وبكفاءة. وهو يدعم الإخطارات والمكالمات المتعددة دون انتظار الردود من الخادم أو العميل. عند تقديم طلب رسالة، يقوم JSON-RPC بتسليمها بشكل موثوق إلى وجهتها، مما يسهل الاتصال الفعال بين مكونات البرنامج.
أداء محسّن لواجهة برمجة التطبيقات
يسمح JSON-RPC بإنشاء واجهاتdent التطبيقات المستقلة عن البروتوكول الأساسي. يمكن أن يؤدي هذا الاستقلال إلى تحسين أداء واجهة برمجة التطبيقات (API)، خاصة عند استبدال HTTP ببروتوكولات أكثر كفاءة مثل TCP، مما يقلل من الحمل.
مسح نتائج الطلب
يوفر JSON-RPC نتائج طلب واضحة بذاتها يسهل فهمها ومعالجتها. يتم تبسيط المهام مثل تقديم طلبات مجمعة وشرح نصوص HTTP وتمرير المعلمات باستخدام JSON-RPC.
دعم نقل واسع النطاق
JSON-RPC سهل النقل، ويدعم الأنظمة الأساسية مثل XMPP وWebSockets وSFTP وSSH وSCP. يعزز هذا التنوع تطوير واجهات برمجة التطبيقات (APIs) السريعة وسهلة الاستخدام والقابلة للتصحيح بسهولة. بالإضافة إلى ذلك، يحافظ JSON-RPC على المحتوى المطلوب منفصلاً عن عملية الإرسال، مما يضمن نقل أخطاء الطلب والبيانات والتحذيرات عبر حمولة الطلب.
الخاتمة
JSON-RPC، أو JSON Remote الإجراء Call، هو بروتوكول متعدد الاستخدامات لتبادل البيانات بين العملاء والخوادم. فهو يستخدم بساطة ووضوح JSON (JavaScript Object Notation) لتسهيل الاتصال الفعال في التطبيقات المختلفة، بما في ذلك blockchain وتطوير الويب والمزيد.
يوفر JSON-RPC العديد من الفوائد: البساطة، والتطوير السريع، وتبادل المعلومات بكفاءة، وتحسين أداء واجهة برمجة التطبيقات (API)، ونتائج الطلب الدقيقة، ودعم النقل على نطاق واسع. لقد أصبح الخيار المفضل للمطورين نظرًا لسهولة استخدامه وتوافقه مع لغات ومنصات البرمجة المختلفة.
