Którego użyć i kiedy

W procesie tworzenia aplikacji działających w modelu klient-serwer, programiści stają przed decyzją wyboru pomiędzy GraphQL a REST API. Ten wybór ma kluczowe znaczenie, wpływając na szybkość działania, skalowalność oraz łatwość konserwacji aplikacji.

Przez wiele lat REST API było standardowym rozwiązaniem dla wielu developerów. Jego klarowna struktura ułatwia zrozumienie i implementację, umożliwiając tworzenie złożonych aplikacji.

Jednakże, GraphQL stał się poważnym konkurentem oferując bardziej efektywny i elastyczny sposób zapytań. Pozwala on programistom na pobieranie jedynie niezbędnych danych. Co więcej, model danych GraphQL umożliwia łatwą adaptację do zmieniających się potrzeb.

Zarówno GraphQL, jak i REST API oferują unikalne korzyści i możliwości. Wybór odpowiedniej technologii ma fundamentalne znaczenie dla sukcesu projektu. W niniejszym artykule dokonamy przeglądu GraphQL oraz REST API, analizując ich funkcjonalności, zalety, typowe zastosowania i kluczowe różnice.

Czym jest GraphQL?

GraphQL to zaawansowany język zapytań dla API, stworzony przez Meta. Umożliwia efektywniejsze budowanie API i ulepszanie wywołań RESTful API.

Dzięki GraphQL programiści mogą korzystać z jednego punktu końcowego, aby uzyskać precyzyjnie te dane, których potrzebują, upraszczając zarządzanie zależnościami danych i eliminując nadmierne pobieranie. W przeciwieństwie do REST API, które wymaga wielu punktów końcowych do pobrania różnorodnych zasobów.

Wokół GraphQL narosło kilka nieporozumień. Wyjaśnijmy je, przedstawiając kilka istotnych punktów:

• GraphQL nie jest językiem bazy danych ani ORM. Jest narzędziem do wysyłania zapytań do API.
• Nie ma na celu zastąpienia REST API, ale stanowi alternatywę, która może współistnieć w ramach tego samego projektu.
• Nie jest trudny w nauce i implementacji, co czyni go dostępnym dla szerokiego grona programistów.

GraphQL został udostępniony jako projekt open source w 2015 roku. Od tego czasu zyskał popularność i został zaadaptowany przez firmy takie jak GitHub, Yelp i Shopify. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na bardziej efektywne API, GraphQL staje się kluczową umiejętnością dla programistów.

Jak działa GraphQL?

GraphQL bazuje na schemacie, który opisuje typy danych, jakie można przeszukiwać, a także ich wzajemne relacje. Ten schemat działa jako łącznik między klientem a serwerem, zapewniając, że obie strony są zgodne co do dostępnych danych i sposobu ich reprezentacji.

Rozważmy aplikację blogową, która korzysta z GraphQL API. Schemat API można zdefiniować w następujący sposób:

W tym schemacie zdefiniowano typy postów i komentarzy, a także typ zapytania, który pozwala na pobieranie poszczególnych postów po ich identyfikatorze. Pola każdego typu odzwierciedlają dostępne dane.

Korzystając z tego schematu, możemy skonstruować zapytanie GraphQL, aby pobrać post i jego komentarze:

Wynikiem tego zapytania będzie tytuł, treść, autor i identyfikator posta. Dodatkowo, otrzymamy treść i autora każdego komentarza powiązanego z tym postem.

Zamiast wysyłać wiele zapytań do różnych punktów końcowych, GraphQL umożliwia pobranie wszystkich potrzebnych danych za pomocą pojedynczego wywołania API. Dzięki temu zmniejszają się koszty ogólne i wzrasta wydajność interfejsu API.

Czym jest REST API?

REST API to architektura usług internetowych, umożliwiająca komunikację między systemami za pośrednictwem protokołów HTTP. Jest to zbiór zasad architektonicznych, które wspomagają tworzenie skalowalnych, wydajnych i wszechstronnych usług sieciowych.

REST API jest popularnym wyborem programistów ze względu na wykorzystanie powszechnie znanych metod HTTP, takich jak:

GET: Służy do pobierania zasobów.

POST: Używany do tworzenia nowych zasobów.

PUT: Służy do zmiany stanu lub aktualizacji istniejącego zasobu, którym może być obiekt, plik lub blok.

DELETE: Służy do usuwania zasobu.

Podstawą REST API jest koncepcja zasobów, identyfikowanych przez unikalne adresy URL. Każdy zasób może posiadać różne reprezentacje, zależnie od żądania klienta, na przykład:

• JSON (JavaScript Object Notation),
• XML (Extensible Markup Language),
• HTML (Hypertext Markup Language).

RESTful API wykorzystuje te zasoby do pobierania danych, tworzenia nowych rekordów, aktualizowania istniejących lub ich usuwania.

Jak działa API REST?

API REST działa poprzez przesyłanie żądań HTTP od użytkowników do serwerów, które udostępniają zasoby za pomocą adresów URL. Po przetworzeniu żądania, serwer odsyła informacje w określonym formacie, takim jak JSON lub XML.

Weźmy za przykład aplikację internetową, która umożliwia użytkownikom dostęp do informacji o książkach. Za pomocą interfejsu API RESTful, klienci mogą uzyskać szczegółowe dane o konkretnej książce lub listę książek.

Aby uzyskać informacje o jednej książce, klient wysyła żądanie HTTP GET, używając adresu URL zasobu. Na przykład: https://example.com/api/books/123. Po przetworzeniu żądania i odnalezieniu książki o identyfikatorze „123”, serwer zwraca odpowiedź w formacie JSON.

Podobnie, aby uzyskać listę książek, klient wysyła żądanie HTTP GET na adres URL: „https://example.com/api/books”. Serwer odpowiada, przesyłając listę książek w formacie JSON.

Cechy GraphQL

GraphQL jest wszechstronnym i efektywnym językiem zapytań, oferującym silne typowanie i hierarchiczne wyszukiwanie danych. Oto kilka kluczowych cech, które przyczyniły się do jego popularności:

Silne typowanie: GraphQL oferuje schemat, który opisuje typy danych dostępne w API, takie jak pola, obiekty i powiązania. Schemat ten służy do weryfikacji zapytań i odpowiedzi, zapewniając prawidłowe dostarczanie danych.

Struktura hierarchiczna: GraphQL pozwala klientom precyzyjnie określić, jakich danych potrzebują. W rezultacie, zwracanych jest mniej zbędnych danych, co przyspiesza działanie API.

Wyższa efektywność: Klienci mogą pobrać wiele zasobów za pomocą jednego żądania w GraphQL. Wykorzystuje tylko jeden punkt końcowy dla wszystkich zapytań, umożliwiając buforowanie i żądania wsadowe.

Zorientowanie na klienta: GraphQL umożliwia klientowi kontrolę nad pobieranymi danymi, co zmniejsza liczbę połączeń z serwerem.

Agnostyczność: Ponieważ GraphQL jest niezależny od bazy danych i stosu technologicznego, może być zintegrowany z dowolną technologią backendową.

Introspekcja: Zawiera system introspekcji, który umożliwia klientom poznanie dostępnych danych, typów danych i powiązań.

Model subskrypcji: Model subskrypcji pozwala na otrzymywanie aktualizacji danych w czasie rzeczywistym. Klienci mogą subskrybować zmiany w określonych danych i otrzymywać powiadomienia, gdy one nastąpią.

Teraz, gdy znamy już funkcje GraphQL, przyjrzyjmy się, co REST API ma do zaoferowania.

Cechy REST API

REST API kładzie nacisk na przestrzeganie zestawu standardów, które czynią API wysoce dostępnym, elastycznym i łatwym do skalowania:

Bezstanowość: RESTful API zawiera wszystkie niezbędne dane w każdym żądaniu. Dzięki temu jest bezstanowy, skalowalny i łatwy w zarządzaniu.

Architektura klient-serwer: Działa w architekturze klient-serwer, gdzie klienci żądają danych z serwera, a serwer zwraca dane. Systemy frontendowe i backendowe mogą być rozwijane i utrzymywane oddzielnie.

Oparcie na zasobach: Dostępne dane są reprezentowane jako zasoby. Każdy zasób posiada unikalny adres URL, wykorzystywany do pobierania lub modyfikacji danych.

Operacje CRUD: REST API zarządza zasobami za pomocą operacji CRUD (Create, Retrieve, Update, Delete).

Spójny interfejs: Zapewnia jednolity interfejs do interakcji z zasobami, upraszczając architekturę API i jego konserwację.

Możliwość buforowania: Włączenie buforowania zmniejsza liczbę zapytań do serwera, co podnosi wydajność.

Struktura warstwowa: Obsługuje strukturę warstwową, w tym serwer proxy, co zwiększa elastyczność i skalowalność.

Korzyści z GraphQL

Po zapoznaniu się z cechami GraphQL, omówmy korzyści, które czynią go wyjątkowym.

Wyższa wydajność: GraphQL podnosi wydajność poprzez minimalizowanie ilości danych przesyłanych przez sieć.

Uproszczone tworzenie API: Tworzenie API staje się łatwiejsze dzięki pojedynczemu, kompleksowemu schematowi. Usprawnia to proces programowania i zmniejsza ryzyko błędów.

Większa elastyczność: Programiści mogą precyzyjnie określić, jakich danych potrzebują i jak mają być zorganizowane. Dzięki temu API może obsługiwać wiele rodzajów klientów, takich jak aplikacje mobilne i internetowe.

Ulepszone środowisko programistyczne: Oferuje struktury i narzędzia, które upraszczają tworzenie, testowanie i debugowanie API.

Lepsza dokumentacja: Dzięki samodokumentującemu się schematowi, łatwiej jest zrozumieć i wykorzystać API.

Szybsza iteracja: Aktualizacje schematu mogą być wprowadzane bez wpływu na istniejących klientów. Ułatwia to ulepszanie API i dodawanie nowych funkcji.

Łatwiejsza agregacja danych: Użytkownicy mogą agregować dane z wielu API i źródeł w ramach jednego zapytania. Upraszcza to agregację danych, dzięki mniej skomplikowanemu kodowi backendu.

Korzyści z REST API

REST API oferuje szereg korzyści, które czynią go popularnym wyborem wśród programistów i firm. Oto niektóre z głównych zalet REST API:

Elastyczność: REST API może być używane z różnymi językami programowania i formatami danych, w tym XML, JSON i HTML.

Skalowalność: REST API może obsługiwać ogromne ilości ruchu i danych, dzięki czemu idealnie nadaje się do systemów rozproszonych.

Bezstanowość: Interfejs REST API jest bezstanowy, co ułatwia programistom tworzenie API, które mogą obsługiwać wielu klientów.

Większa wydajność: Dzięki funkcji buforowania, serwery obsługują mniej żądań, co podnosi ogólną wydajność.

Łatwość implementacji: API jest łatwe do wdrożenia dzięki intuicyjnym metodom HTTP do pobierania, tworzenia, aktualizowania i usuwania zasobów.

Zastosowania i przypadki użycia: GraphQL

GraphQL oferuje unikalne podejście do budowania i korzystania z interfejsów API. Może być idealnym narzędziem w przedstawionych poniżej przypadkach użycia:

Tworzenie interfejsów API

GraphQL jest często stosowany do tworzenia API, które zapewniają szybszy sposób uzyskiwania dostępu i pobierania danych. Pozwala programistom określić dokładne pola i strukturę danych, które chcą przeszukać, dzięki czemu API jest lżejsze i szybsze.

Bezgłowy CMS

W przypadku bezgłowych systemów CMS, GraphQL może być użyty jako warstwa danych. Zapewnia on sposób oddzielenia treści od warstwy wyświetlania. Umożliwia to programistom efektywne i elastyczne pobieranie treści i zarządzanie nimi.

Rozwój aplikacji mobilnych

W aplikacjach mobilnych, gdzie przepustowość jest często ograniczona, szybkie pobieranie danych jest kluczowe. W tym przypadku GraphQL jest idealnym narzędziem do tworzenia aplikacji mobilnych. Ułatwia programistom implementację funkcji takich jak obsługa offline i buforowanie.

Aplikacje do współpracy

Funkcja subskrypcji w GraphQL jest kluczowa dla aplikacji, które wymagają interakcji użytkowników i zmian danych w czasie rzeczywistym. Dzięki temu klienci mogą subskrybować aktualizacje i otrzymywać natychmiastowe powiadomienia z serwera.

Mikroserwisy

W architekturze mikrousług, usługi często wymagają komunikacji między sobą i mają różne wymagania dotyczące danych. GraphQL zmniejsza tę złożoność, oferując jeden interfejs do pobierania danych z różnych usług.

e-commerce

Wszechstronność i wydajność GraphQL w wyszukiwaniu i zarządzaniu danymi produktów może ulepszyć witryny i aplikacje e-commerce. Pozwala to na wdrożenie funkcji takich jak dynamiczna aktualizacja dostępności produktów, spersonalizowane przewodniki zakupowe i oferty specjalne.

Nauka o danych

Elastyczne i wydajne możliwości wyszukiwania i analizy danych GraphQL sprawiają, że jest to opłacalna technologia dla aplikacji z zakresu data science. Ułatwia programistom przeprowadzanie zaawansowanych analiz i modelowanie danych z różnych źródeł.

Media społecznościowe

Dzięki GraphQL programiści mogą wyszukiwać i manipulować informacjami o użytkownikach, artykułami i innymi treściami. Umożliwia to dynamiczne aktualizacje kanałów użytkowników i bardziej spersonalizowane wrażenia dla użytkownika końcowego.

Aplikacje i przypadki użycia: REST API

Oto niektóre z kluczowych zastosowań i przypadków użycia REST API:

Aplikacje mobilne

REST API to doskonały wybór do tworzenia usług backendowych dla aplikacji mobilnych. Umożliwia łatwe pobieranie danych z wielu źródeł, takich jak bazy danych, przechowywanie w chmurze czy mobilne usługi online.

Aplikacje internetowe

API REST są optymalne do tworzenia aplikacji internetowych, które wymagają dostępu do danych z wielu źródeł. Oferują one ustandaryzowany sposób dostępu do danych i manipulowania nimi, redukując złożoność aplikacji internetowych.

Internet rzeczy (IoT)

Można wykorzystać RESTful API do połączenia urządzeń Internetu Rzeczy (IoT) z oprogramowaniem opartym na chmurze. Na przykład, inteligentny termostat może komunikować się z usługą w chmurze, która reguluje temperaturę w domu za pomocą API REST.

Witryny e-commerce

Witryny e-commerce często wykorzystują API RESTful do przeprowadzania transakcji i łączenia się z usługami stron trzecich. Na przykład, sklep internetowy może korzystać z API RESTful, aby uzyskać dane dotyczące wysyłki od dostawcy usług logistycznych lub zaakceptować płatność za pośrednictwem bramki płatniczej.

Platformy mediów społecznościowych

Interfejsy API RESTful odgrywają kluczową rolę w zapewnianiu uporządkowanego dostępu do danych platform społecznościowych. Za ich pomocą, programiści mogą uzyskiwać dostęp do danych użytkowników z witryn takich jak Twitter, Facebook i LinkedIn, tworząc niestandardowe systemy zarządzania mediami społecznościowymi lub natywne aplikacje.

GraphQL a REST API

Przejdźmy do krótkiego porównania różnic między GraphQL i REST API:

Funkcja	GraphQL	REST API
Pobieranie danych	Klienci mogą pobierać tylko potrzebne dane w różnych formatach.	Klienci mogą pobierać wszystkie dane w określonym formacie.
Żądanie i odpowiedź na dane	Może obsługiwać złożone dane i zwracać je z wielu źródeł za pomocą jednego żądania.	Dla wielu zasobów potrzebnych jest kilka zapytań.
Elastyczność zapytań o dane	Umożliwia dostosowywanie zapytań do specyficznych potrzeb klienta.	Możliwości modyfikacji zapytań są ograniczone.
Buforowanie	Włączona funkcja buforowania zwiększa wydajność. Nie ma potrzeby ponownego przetwarzania zapytań.	Buforowanie może być trudniejsze ze względu na predefiniowany styl zwracania.
Ogólna wydajność	Efektywny w przypadku pobierania danych o wysokiej częstotliwości.	Mniej wydajny w przypadku danych o wysokiej częstotliwości.
Wersjonowanie	Aktualizacje schematu są kumulatywne, wersjonowanie jest niepotrzebne.	Może to prowadzić do marnowania przepustowości i opóźnień w odpowiedziach.
Krzywa uczenia się	Bardziej stroma krzywa uczenia się, wymaga zrozumienia schematu i metody zapytań.	Uproszczony styl żądań i odpowiedzi ułatwia naukę i użycie.
Dokumentacja	Bogate narzędzia, dokumentacja i integracja IDE.	Ograniczone narzędzia, dokumentacja i wsparcie IDE.
Narzędzia	Rozwija się programy pomocnicze, narzędzia i biblioteki.	Dostępny jest ugruntowany zestaw narzędzi i zasobów.

Notka autora

GraphQL umożliwia klientom uzyskanie dokładnie tych danych, których potrzebują, za pomocą jednego zapytania. Jest to doskonały wybór dla aplikacji o złożonych wymaganiach dotyczących danych lub pobierania danych o wysokiej częstotliwości.

Z drugiej strony, REST API oferuje solidniejszy ekosystem oprogramowania pomocniczego i jest łatwiejszy w użyciu. Jest to odpowiednie rozwiązanie dla prostszych aplikacji, które wymagają łatwości obsługi. Posiada także ugruntowany ekosystem narzędzi i bibliotek.

Końcowe przemyślenia

Jak widać, zarówno GraphQL, jak i REST API mają swoje unikalne zalety i wady. Wybór między tymi technologiami zależy od preferencji programisty i wymagań aplikacji.

Zachęcamy również do zapoznania się z często zadawanymi pytaniami i odpowiedziami na rozmowy kwalifikacyjne dotyczące REST API.