گراف کیوال (GraphQL) چیست؟

گراف کیوال (GraphQL) را می‌توان یک query language برای API و یک runtime برای انجام کوئری‌ها بر اساس داده‌های موجود دانست که به‌کمک آن می‌توانید فقط داده‌های مورد نیازتان را درخواست کنید و داده‌های اضافی در پاسخ کوئری شما ارسال نخواهند شد.

GraphQL به‌گونه‌ای طراحی شده تا APIها سریع‌تر و انعطاف‌پذیرتر باشند، در نتیجه می‌توان گفت که GraphQL تجربه‌ی بهتری از توسعه و کار با API را برای توسعه‌دهندگان فراهم کرده است. همچنین شما به‌عنوان یک توسعه‌دهنده می‌توانید داده‌های موردنیازتان را در یک API Call از منابع مختلفی دریافت کنید که این یکی دیگر از قابلیت‌های جالبی است که GraphQL به‌عنوان رقیب و جایگزین REST ارائه کرده است. در این مقاله از لیارا، در مورد اینکه GraphQL چیست، از کجا آمده است، چگونه کار می‌کند و چه مزایایی نسبت به رویکردهای سنتی برای ساخت و نگهداری API دارد، خواهیم پرداخت.

آنچه در این مقاله خواهید خواند:

• تاریخچه گراف کیوال (GraphQL)
• GraphQL چیست؟
• مزایا و معایب گراف کیوال (GraphQL)
• GraphQL چگونه کار می کند؟
• جمع‌بندی
• سوالات متداول

تاریخچه گراف کیوال (GraphQL)

GraphQL توسط فیسبوک توسعه داده شد و این شرکت اولین بار در سال ۲۰۱۲ در نرم‌افزارهای موبایل از این تکنولوژی استفاده کرد. چند سال بعد GraphQL در سال ۲۰۱۵ به‌صورت متن‌باز ارائه شد و امروزه GraphQL Foundation نظارت بر این تکنولوژی را برعهده دارد. درکنار GraphQL، پروژه‌های متن‌باز دیگری وجود دارند که کار با این تکنولوژی را برای شما ساده‌تر می‌کنند:

1. Apollo: یک پلتفرم مبتنی‌بر GraphQL که به یکپارچه‌سازی خدمات و برنامه‌های شما کمک می‌کند.
2. Offix: یک دیتابیس client-side مبتنی‌بر GraphQL است که امکان اجرای کوئری‌ها در حالت آفلاین را فراهم می‌کند.
3. Graphback: یک نرم‌افزار کامندلاینی که Node.js serverهای مبتنی‌بر GraphQL را برای شما ایجاد می‌کند.
4. OpenAPI-to-GraphQL: یک رابط خط فرمان و کتابخانه برای تبدیل OAS (Open API Specifications) به GraphQL است.

 برای دانستن تفاوت‌های GraphQL و REST، مقاله زیر را از دست ندهید.
 مقایسه GraphQL و REST

GraphQL چیست؟

GraphQL یک زبان کوئری متن‌باز (Open-source) است که به کلاینت اجازه می‌دهد دقیقاً مشخص کند چه داده‌هایی را از یک API نیاز دارد. برخلاف رویکردهای سنتی مانند REST، GraphQL به کلاینت امکان می‌دهد ساختار دقیق داده‌های مورد نظر خود را تعریف کرده و در پاسخ، فقط همان داده‌ها را با همان ساختار دریافت کند.

از نظر فنی، GraphQL یک لایه تجریدی (abstraction layer) روی منبع داده‌ها ایجاد می‌کند که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد از طریق یک کوئری واحد، اطلاعات را از چندین منبع مختلف فراخوانی کنند. این موضوع باعث می‌شود کوئری‌ها هم قابل‌ پیش‌بینی‌ باشند و هم کارآمد، چرا که فقط داده‌های مورد نیاز واکشی می‌شوند.

GraphQL به طور خاص برای ایجاد APIهایی طراحی شده که سریع، منعطف و توسعه‌پذیر هستند. این زبان همچنین از ابزارهایی مانند GraphiQL پشتیبانی می‌کند؛ یک محیط توسعه یکپارچه (IDE) تعاملی که تجربه توسعه‌دهنده را بهبود می‌بخشد.

تفاوت کتاب‌خانه (library) و فریم‌ورک (framework) را در مقاله زیر مطالعه کنید.
تفاوت کتاب‌خانه (library) و فریم‌ورک (framework

مزایا و معایب گراف کیوال (GraphQL)

مطمئنا هر تکنولوژی مزایا و معایب به‌خصوصی دارد که شما باید قبل از استفاده از آن تکنولوژی در سازمان خود، به آن‌ها آگاه باشید.

مزایا

1. تعداد زیادی افزونه‌ی متن‌باز GraphQL وجود دارد که قابلیت‌های مختلفی را به شما ارائه می‌دهند.
2. نوع هر داده از قبل تعریف شده و به این شکل از به‌وجود آمدن بسیاری مشکل‌ها جلوگیری می‌شود.
3. لیست data typeهای موجود را می‌توان در سمت کلاینت دریافت کرد و این قابلیت در ایجاد خودکار مستندات بسیار کاربری است.
4. استفاده از GraphQL شما را به پیروی از معماری به‌خصوصی اجبار نمی‌کند.
5. فقط داده‌های درخواست شده در پاسخ به کاربر ارسال می‌شود.

معایب

1. ممکن است یادگیری این تکنولوژی زمان‌بر و کمی پیچیده باشد.
2. براساس نحوه‌ی پیاده‌سازی GraphQL ممکن است به استراتژی‌های متفاوتی نسبت به REST برای مدیریت APIها نیاز داشته باشید.
3. پیاده‌سازی Caching در GraphQL پیچیده‌تر از REST است.
4. توسعه‌دهندگان API باید کارهای بیشتری را برای نوشتن GraphQL schema قابل نگهداری در بلندمدت انجام بدهند.
5. اکثر کارهای هر data query در سرور انجام می‌شود که این مورد کار توسعه‌دهندگان سمت سرور را پیچیده‌تر می‌کند.

برای آشنایی با REST و راهنمای کامل اصول، مفاهیم و نحوه پیاده‌سازی آن، مقاله زیر را بخوانید.
REST چیست؟

GraphQL چگونه کار می کند؟

توسعه‌دهندگان می‌توانند با استفاده از قابلیت‌های متن‌باز GrapgQL، عملیات مختلفی از جمله خواندن داده‌ها، اعمال تغییرات و دریافت به‌روزرسانی‌های بلادرنگ را پیاده کند. این قابلیت امکان ساخت APIهایی پویا و تعاملی را فراهم می‌کنند که پاسخگو به نیازهای متغییر اپلیکیشن‌ها هستند. اکوسیستم GraphQL از کتابخانه‌ها و پیاده‌سازی‌های متعدد بیرای زبان‌های برنامه‌نویسی رایج مانند JavaScript، Python، Ruby، C#، Go و PHP پشتیبانی می‌کند. این تنوع، ادغام GraphQL رادر پروژه‌ای متنوع و چندزبانه تسهیل می‌کند.

هدف اصلی GrapgQL فراهم‌سازی یک نمای یکپارچه و ساختارمند از داده‌های موجود در یک API است؛ به‌طوری که کلاینت بتواند تنها داده‌هایی را دریافت کند که دقیقا با کوئری‌های ارسال شده مرتبط هستند. این ویژگی باعث می‌شود کاهش سربار داده و افزایش کارایی ارتباط بین کلاینت و سرور می‌شود. از سوی دیگر، طراحی مبتنی بر schema در GraphQL، توسعه‌دهندگان را قادر می‌سازد تا APIهایی بسازند که به‌راحتی مقیاس‌پذیر بوده و در طول زمان قابل‌توسعه و قابل‌نگهداری باقی بمانند.

جمع‌بندی

GraphQL یک زبان کوئری متن‌باز برای APIهاست که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد دقیقاً داده‌های مورد نیاز خود را از سرور درخواست کنند. این رویکرد باعث کاهش داده‌های اضافی، بهینه‌سازی عملکرد و تجربه بهتر توسعه می‌شود.

در مقایسه با REST، GraphQL امکان دریافت داده از منابع مختلف در یک درخواست را فراهم می‌کند و با ابزارها و کتابخانه‌های متنوعی برای زبان‌های مختلف پشتیبانی می‌شود. با وجود چالش‌هایی مثل پیچیدگی در caching و نیاز به تعریف schema، GraphQL انتخابی قدرتمند برای ساخت APIهای انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر است.

سوالات متداول

۱. آیا GraphQL جایگزین REST است؟

بله، در بسیاری از پروژه‌ها می‌تواند جایگزین REST شود، اما انتخاب بین آن‌ها به نیازهای خاص پروژه، پیچیدگی داده‌ها و تیم توسعه بستگی دارد.

۲. آیا استفاده از GraphQL برای پروژه‌های کوچک هم توصیه می‌شود؟

اگرچه GraphQL در پروژه‌های بزرگ مزایای بیشتری دارد، اما در پروژه‌های کوچک با نیاز به تعاملات پویا بین کلاینت و سرور نیز می‌تواند مفید باشد.

۳. چگونه می‌توان caching را در GraphQL مدیریت کرد؟

برخلاف REST که URL پایه‌ای برای caching دارد، در GraphQL باید از ابزارهای خاص مانند Apollo Client یا Relay استفاده شود که استراتژی‌های caching داخلی دارند.

۴. آیا GraphQL برای اپلیکیشن‌های real-time مناسب است؟

بله، با استفاده از subscriptions در GraphQL می‌توان به‌روزرسانی‌های بلادرنگ (real-time) را در اپلیکیشن‌ها پیاده‌سازی کرد، به‌خصوص در مواردی مانند چت یا نوتیفیکیشن.

منبع: https://www.redhat.com/en/topics/api/what-is-graphql