Что такое GraphQL и как с ним работать?

В сегодняшнем материале от компании FoxmindED разбираемся, GraphQL что это за инструмент и как с ним работать?

Это — язык запросов и манипулирования данными для API. Он был разработан компанией Facebook в 2012 году и выпущен публично в 2015 году. GraphQL является открытым исходным кодом и поддерживается GraphQL Foundation, некоммерческой организацией, созданной для продвижения и развития GraphQL.

Данное средство взаимодействия позволяет клиенту точно указать, какие данные ему нужны от сервера. Это в отличие от традиционных API, которые предоставляют заранее определенные наборы данных. GraphQL также позволяет клиенту выбирать, как он хочет получить данные, например, в формате JSON, XML или другом.

Основы 

Запрос является основным способом взаимодействия с сервером GraphQL. Он определяет, какие данные нужно получить от сервера.

Запрос состоит из следующих частей:

1. Объект запроса — определяет, какие данные нужно получить от сервера. Он содержит один или несколько полей. Каждое поле определяет тип данных, который нужно получить.

query GetUsers {

  users {

    id

    name

    email

  }

}

Здесь мы запрашиваем данные о пользователях.

2. Аргументы запроса — позволяют фильтровать или сортировать данные, которые возвращаются сервером. Могут быть добавлены к любому полю объекта запроса.

query GetUsers {

  users(page: 1, limit: 10) {

    id

    name

    email

  }

}

Этот запрос просит первые 10 пользователей.

3. Кортежи — определяют, как данные должны быть организованы. Они позволяют группировать данные вместе или создавать иерархические структуры.

query GetUsers {

  users {

    id

    name

    email

    posts {

      id

      title

      content

    }

  }

}

Здесь мы запрашиваем данные о пользователях и их постах.

GraphQL имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными API:

• Эффективность: можно точно указать, какие данные нам нужны, избегая избыточной передачи.
• Гибкость: можно выбирать, как мы хотим получить данные, что дает больше свободы.
• Простота использования: наличие простого синтаксиса, который подходит для разработчиков всех уровней.

Работа 

Чтобы использовать данный инструмент, вам необходимо установить сервер (отвечает за обработку запросов и возвращает данные) и клиент (отправляет запросы серверу и обрабатывает полученные данные).

Шаг 1: Установите сервер (можно использовать: Apollo Server, Hasura GraphQL Engine, NestJS GraphQL).

Шаг 2: Установите клиент (например: Apollo Client, Relay, Relay Modern)

Шаг 3: Создайте запрос. Вв GraphQL состоит из следующих частей:

• Объект запроса: определяет, какие данные нужно получить.
• Аргументы запроса: определяют, какие значения нужно использовать для фильтрации или сортировки данных.
• Кортежи: определяют, как данные должны быть организованы.

Вот пример запроса, который запрашивает все данные о пользователях:

query GetUsers {

  users {

    id

    name

    email

  }

}

Шаг 4: Отправьте запрос. Для этого вы можете использовать клиент Apollo Client. Вот, как это будет выглядеть:

const client = new ApolloClient({

  uri: "http://localhost:4000/graphql",

});

const response = await client.query({

  query: "GetUsers",

});

Этот код создает экземпляр клиента Apollo Client и отправляет запрос «GetUsers» к серверу GraphQL, который запущен на localhost:4000.

Шаг 5: Обработайте ответ. Ответ от сервера будет объектом JSON. Вы можете использовать этот объект для обработки полученных данных. Например:

const response = await client.query({

  query: "GetUsers",

});

const users = response.data.users;

for (const user of users) {

  console.log(user.id, user.name, user.email);

}

Этот код получает список пользователей из ответа и выводит их идентификаторы, имена и адреса электронной почты в консоль.

Рассмотрим примеры манипулирования данными через запросы:

1. Добавление данных: вы можете использовать запросы для добавления новых данных в базу данных. Например, следующий запрос добавляет нового пользователя:

mutation AddUser {

  addUser(input: {

    name: "John Doe",

    email: "johndoe@example.com",

  }) {

    id

    name

    email

  }

}

2. Обновление данных: вы можете использовать запросы для обновления существующих данных в базе данных. Например, следующий запрос обновляет имя пользователя с идентификатором 1:

mutation UpdateUser {

  updateUser(input: {

    id: 1,

    name: "Jane Doe",

  }) {

    id

    name

    email

  }

}

Применение в проектах

Рассмотрим области, где GraphQL наиболее эффективен:

• Веб-разработка 

GraphQL идеально подходит для веб-разработки, где гибкость в запросах и мгновенное получение только необходимых данных повышают производительность веб-приложений. Его структура упрощает работу с динамическими интерфейсами и адаптивными веб-приложениями.

• Социальные сети и новостные порталы

В проектах, где динамическое отображение контента имеет ключевое значение, GraphQL позволяет клиентам запрашивать только те части данных, которые отображаются на экране. А, возможность получения связанных данных в одном запросе упрощает построение новостных лент и отображение комментариев.

Многие крупные компании и популярные продукты выбирают данный инструмент для эффективной работы с данными и обеспечения гибкости в обмене информацией между клиентом и сервером. Прежде всего, стоит упомянуть Facebook, который использовал этот язык запросов для своей социальной сети. Это позволило им эффективно управлять большим объемом данных и предоставлять клиентам точно те данные, которые им нужны.

Кроме того, другие крупные компании и продукты, такие как Airbnb, GitHub, Pinterest, Shopify и New York Times, также выбирают GraphQL. Для чего? Для разнообразных задач, начиная от создания динамичных интерфейсов пользователей до управления большими объемами данных и предоставления гибких API.

GraphQL vs REST API

GraphQL и REST API — это два популярных подхода к разработке API. Оба подхода имеют свои преимущества и недостатки. Первый — это язык запросов и манипулирования данными для API. Он позволяет клиенту точно указать, какие данные ему нужны от сервера. Второй — архитектурный стиль для создания API. Он хорошо подходит для простых приложений, где не требуется высокая гибкость или эффективность.

Как итог, можно сказать что GraphQL предоставляет более гибкий и эффективный подход к передаче данных, но требует больше усилий при внедрении и поддержке. REST API, хотя менее гибок, более прост в использовании и поддержке. Выбор между ними зависит от конкретных потребностей проекта и уровня сложности, готовности к изменениям в структуре сервера, а также от уровня опыта и навыков команды разработки.

Инструменты и библиотеки 

Существует множество инструментов и библиотек, которые можно использовать для работы с GraphQL. Вот некоторые из них:

• Серверы (Apollo Server, Hasura GraphQL Engine, NestJS GraphQL).
• Клиенты (Apollo Client, Relay, Relay Modern).
• Инструменты для разработки (GraphQL Playground, GraphiQL, GraphQL Voyager).
• Инструменты для тестирования (GraphQL Inspector, GraphQL Validator, GraphQL Code Generator).

Предлагаем несколько рекомендаций по выбору инструментов для различных задач:

• Для разработки сервера подойдет: Apollo Server, Hasura GraphQL Engine или NestJS GraphQL.
• Для разработки клиента лучше использовать: Apollo Client, Relay или Relay Modern.
• Для разработки и тестирования запросов: GraphQL Playground, GraphiQL или GraphQL Voyager.
• Для тестирования серверов: GraphQL Inspector, GraphQL Validator или GraphQL Code Generator.

Безопасность и оптимизация 

Как и любой другой инструмент, GraphQL может быть использован для нанесения вреда, если он используется небезопасно.

Что нужно учесть при использовании GraphQL:

• Следует использовать надежные механизмы аутентификации и авторизации для защиты своих API от несанкционированного доступа.
• Стоит ограничивать доступ к данным в соответствии с ролями пользователей.
• Не забудьте фильтровать данные, возвращаемые в ответ на запросы, чтобы предотвратить утечку конфиденциальной информации.
• Важно защитить свои API от инъекций вредоносного кода.

Советы по оптимизации запросов и управлению производительностью:

• Используйте фильтры: они позволяют вам ограничить количество данных, возвращаемых в ответ на запрос. Это может повысить производительность, особенно для сложных запросов.
• Кэшируйте данные: это поможет избежать повторного запроса одних и тех же данных, и значительно повысить производительность для запросов, которые выполняются часто.
• Используйте индексы: позволяют базам данных быстро находить данные. Это может повысить производительность для запросов, которые выполняются по столбцам с индексами.

Будущее 

GraphQL продолжает укреплять свою популярность, привлекая все больше компаний, которые видят в нем эффективность, гибкость и простоту использования. Текущие тенденции указывают на рост числа компаний-пользователей, развитие новых инструментов и библиотек, а также расширение его применения в областях, таких как мобильная разработка, IoT и машинное обучение.

В будущем, GraphQL может сосредоточить усилия на улучшении производительности через разработку новых методов оптимизации запросов. Расширение возможностей также остается в фокусе его развития, где добавление новых типов данных или функций может расширить его применение.

Новые направления для GraphQL включают его использование для интеграции различных источников данных, машинного обучения и IoT. Это предоставляет разработчикам возможность создавать более сложные приложения, обеспечивая доступ к данным из различных источников.

В целом, будущее данного инструмента выглядит перспективно, с потенциалом для дальнейшего развития и расширения в различных областях разработки ПО.

Заключение

В современной разработке GraphQL играет важную роль, предоставляя гибкий и эффективный способ обмена данными между клиентом и сервером. Рекомендуется изучить GraphQL для повышения эффективности веб-разработки и мобильных приложений, а также для улучшения общего опыта пользователя.