GraphQL
Категория: API
Какво е GraphQL?
GraphQL е query language за APIs и runtime за изпълнение на тези queries с вашите съществуващи данни. GraphQL предоставя пълно и разбираемо описание на данните във вашия API, дава на клиентите възможността да поискат точно това, от което се нуждаят, и нищо повече.
Създаден от Facebook през 2012 и open-sourced през 2015, GraphQL предлага алтернатива на традиционните REST APIs.
Основни понятия в GraphQL:
- Query (Заявка) - Операция за четене на данни - еквивалент на GET в REST
- Mutation (Мутация) - Операция за промяна на данни - еквивалент на POST/PUT/DELETE в REST
- Subscription (Абонамент) - Операция за real-time updates чрез WebSocket връзка
- Schema (Схема) - Договор между клиента и сървъра, описващ наличните данни и операции
- Resolver (Резолвър) - Функция, която изпълнява заявката и връща данни
GraphQL срещу REST:
REST API
- Множество endpoints - за всеки ресурс
- Over-fetching - получаване на ненужни данни
- Under-fetching - нужда от multiple requests
- Фиксирана структура - сървърът определя отговора
- HTTP методи - GET, POST, PUT, DELETE
GraphQL
- Един endpoint - /graphql за всички операции
- Точност - клиентът определя какви данни иска
- Една заявка - получаване на свързани данни в един request
- Гъвкавост - клиентът контролира структурата
- Типове операции - Query, Mutation, Subscription
Основни характеристики на GraphQL:
- Declarative Data Fetching - Клиентите декларират точно какви данни искат, вместо сървърът да определя какви данни да върне
- No Over-fetching - Клиентите получават само полетата, които са поискали, без ненужни данни
- Single Request - Всички свързани данни могат да бъдат получени с една заявка
- Strongly Typed - Типовата система позволява validation преди изпълнение
- Introspection - API схемата може да бъде query-ната, което позволява powerful developer tools
GraphQL Client
- Apollo Client - най-популярният GraphQL client
- Relay - Facebook's GraphQL client
- URQL - lightweight GraphQL client
GraphQL Server
- Apollo Server - за JavaScript/Node.js
- GraphQL Yoga - за TypeScript
- Hasura - instant GraphQL върху PostgreSQL
- GraphQL Java - за Java приложения
Data Sources
- Databases - SQL, NoSQL
- REST APIs - съществуващи REST услуги
- Microservices - други вътрешни услуги
- Third-party APIs - външни услуги
Предимства на GraphQL:
За разработчици
- Бързо разработване - само една endpoint за всички операции
- Auto-generated документация - чрез introspection
- Type safety - по-малко runtime грешки
- Flexible queries - лесно адаптиране към променящи се изисквания
За клиенти
- По-бързи приложения - по-малко данни по мрежата
- По-добро UX - по-малко заявки за същите данни
- Стабилност - промени по сървъра не break-ват клиенти
За бизнеса
- Намален bandwidth - по-ниски разходи за мрежа
- По-бързо time-to-market - по-лесно добавяне на нови features
- По-добро scaling - по-ефективно използване на ресурси
Предизвикателства и ограничения:
- Rate Limiting - Трудно ограничаване на заявките, тъй като всички идват към един endpoint
- N+1 Query Problem - Резолвъри могат да генерират много database заявки за nested данни
- Caching - По-сложно от HTTP caching в REST поради динамичните заявки
- Крива на обучение - Нови концепции и инструменти за разработчици, свикнали с REST
- Security - Потенциални DoS атаки чрез сложни заявки и introspection
Добри практики за GraphQL:
- Използвайте pagination за големи списъци
- Имплементирайте query complexity analysis за предотвратяване на DoS
- Кеширайте на клиентска страна с Apollo Client или Relay
- Използвайте DataLoader за решаване на N+1 проблема
- Дефинирайте ясни error handling стратегии
- Документирайте вашата схема чрез GraphQL comments
- Монетирайте performance на заявките и резолвъри
Идеални use cases за GraphQL:
- Мобилни приложения - Където bandwidth и брой заявки са критични
- Complex frontend applications - Приложения с много свързани данни и сложни UI компоненти
- Microservices архитектура - GraphQL като API gateway за агрегиране на данни от multiple services
- Real-time приложения - С subscriptions за live updates
- E-commerce платформи - Където клиентите трябва да query-ват сложни продуктови данни
GraphQL Екосистема и инструменти:
Development Tools
- GraphiQL - Interactive in-browser IDE
- Apollo Studio - GraphQL platform за мониторинг и management
- GraphQL Playground - GraphQL IDE
- GraphQL Code Generator - Генериране на types от schema
Server Libraries
- Apollo Server - За JavaScript/TypeScript
- GraphQL.js - Референна имплементация за JavaScript
- Strawberry - За Python
- GraphQL Ruby - За Ruby on Rails
- Hot Chocolate - За .NET
Client Libraries
- Apollo Client - За React, Vue, Angular
- Relay - За React от Facebook
- URQL - Лека алтернатива
- Villus - За Vue.js