GraphQL и REST представляют собой два различных подхода к построению API, каждый со своими уникальными характеристиками и областями применения. В данной статье мы проведём детальный анализ обеих технологий, раскроем их ключевые особенности и предложим сравнение, которое поможет разработчикам сделать обоснованный выбор для своих проектов.
Что такое GraphQL: язык запросов нового поколения
GraphQL — это язык запросов для API и соответствующая среда исполнения, разработанная компанией Facebook в 2015 году. В отличие от традиционных подходов, GraphQL позволяет клиентам точно указывать, какие данные им требуются, делая обмен информацией более эффективным.
Основные принципы GraphQL
GraphQL основан на нескольких фундаментальных принципах, определяющих его уникальный подход к работе с данными:
- Единая точка входа: GraphQL предоставляет единый эндпоинт, выступающий как точка входа для всего получения и изменения данных. Вместо предопределённых эндпоинтов клиент отправляет запрос GraphQL на сервер, указывая точно те данные, которые ему необходимы.
- Строгая типизация: API на GraphQL определяются схемой, предоставляющей чёткую структуру данных и типов, которые могут быть запрошены. Это обеспечивает согласованность и предсказуемость при работе с API.
- Декларативный подход: Клиенты формулируют запросы, точно описывающие требуемую структуру данных, что позволяет получать именно то, что нужно, без избыточной информации.
- Интроспекция: GraphQL поддерживает встроенную возможность исследования схемы, что значительно облегчает разработку и тестирование запросов.
REST API: проверенный временем стандарт
REST (Representational State Transfer) — это архитектурный стиль для проектирования сетевых приложений, ставший стандартом де-факто для создания веб-интерфейсов в последние десятилетия.
Ключевые характеристики REST
- Ресурсно-ориентированная модель: REST использует стандартные HTTP-методы для выполнения CRUD-операций (создание, чтение, обновление, удаление) над ресурсами.
- Множественные эндпоинты: Типичный REST API содержит множество различных URL-адресов, каждый из которых представляет отдельный ресурс или коллекцию ресурсов.
- Клиент-серверная архитектура: Чёткое разделение между клиентом и сервером, позволяющее каждому развиваться независимо.
- Отсутствие состояния: Каждый запрос клиента должен содержать всю информацию, необходимую серверу для понимания и обработки запроса.
Сравнительный анализ GraphQL и REST
Эффективность запросов данных
GraphQL значительно снижает проблемы избыточной (over-fetching) и недостаточной (under-fetching) выборки данных:
- Избыточная выборка возникает, когда API возвращает больше данных, чем требуется клиенту, что приводит к неэффективному использованию пропускной способности сети.
- Недостаточная выборка означает, что клиенту требуется делать дополнительные запросы для получения полного набора данных.
GraphQL решает эти проблемы, позволяя клиентам запрашивать только необходимые им поля и связанные данные в едином запросе.
REST, напротив, часто сталкивается с этими проблемами из-за фиксированной структуры ответов от конкретных эндпоинтов. Для получения связанных данных в REST API может потребоваться несколько последовательных запросов к различным эндпоинтам.
Производительность и эффективность
Вопрос производительности имеет несколько аспектов:
GraphQL:
- Позволяет получать все необходимые данные в одном запросе, сокращая количество обращений к серверу.
- Может быть более ресурсоёмким на стороне сервера из-за дополнительной работы по анализу запросов и валидации.
- Требует тщательного планирования для избежания проблем N+1 при получении связанных данных.
REST:
- Может быть более простым и прямолинейным для обработки на сервере в случае простых запросов.
- Часто требует множественных запросов для получения связанных данных, увеличивая сетевую нагрузку.
Версионирование API
GraphQL придерживается сильного мнения о необходимости избегать версионирования, предоставляя инструменты для непрерывной эволюции схемы. Поскольку GraphQL возвращает только явно запрошенные данные, новые возможности могут быть добавлены через новые типы или новые поля существующих типов без создания критических изменений.
REST традиционно полагается на версионирование API при внесении изменений, что может приводить к сложностям в поддержке множества версий или к компромиссам между частотой выпуска новых версий и удобством использования API.
Обработка ошибок
GraphQL предоставляет детальную информацию об ошибках в ответах, включающую сообщение, местоположение, путь и опциональные расширения. Даже при возникновении ошибок клиент может получить часть запрошенных данных, так как каждое поле в GraphQL является обнуляемым по умолчанию.
REST обычно полагается на стандартные HTTP-коды состояния для индикации успеха или неудачи запроса, что может не предоставлять достаточно контекстной информации о конкретных проблемах.
Инструменты разработчика и экосистема
GraphQL обладает мощными инструментами разработки благодаря строгой типизации и встроенной поддержке интроспекции. Это позволяет:
- Исследовать полную структуру схемы с комментариями.
- Создавать новые операции с живой валидацией и автодополнением.
- Регистрировать схемы в сервисах управления, отслеживающих и проверяющих изменения.
REST имеет развитую экосистему инструментов, таких как Swagger/OpenAPI, но они часто требуют дополнительной настройки и не предоставляют такой же уровень встроенной интроспекции.
Практические примеры использования
Пример запроса данных пользователя в социальной сети
REST подход может потребовать несколько запросов:
- GET /users/123 для получения информации о профиле пользователя.
- GET /users/123/posts для получения публикаций пользователя.
- GET /users/123/friends для получения списка друзей.
GraphQL позволяет получить все эти данные в одном запросе:
{
user(id: "123") {
name
posts {
title
content
}
friends {
name
profileImage
}
}
}
Этот запрос вернёт только указанные поля для пользователя, его публикаций и друзей, делая обмен данными более эффективным.
Реальные примеры применения
GraphQL успешно используется в крупных проектах, таких как:
- GitHub API.
- DGIdb (Drug–Gene Interaction Database) версии 5.0 для содействия генерации гипотез и открытий для клиницистов и исследователей.
- Contentful (система управления контентом) для повышения производительности своего API.
Преимущества и ограничения каждого подхода
Когда выбирать GraphQL
GraphQL особенно хорошо подходит для:
- Сложных приложений с множеством взаимосвязанных данных.
- Мобильных приложений, где эффективность передачи данных критична.
- Ситуаций, когда клиенты имеют разнообразные потребности в данных.
- API, которые должны эволюционировать без нарушения работы существующих клиентов.
Когда отдать предпочтение REST
REST может быть предпочтителен в следующих случаях:
- Простые проекты с ограниченным количеством типов ресурсов.
- Когда кэширование на уровне HTTP имеет решающее значение.
- Если требуется максимальная простота имплементации.
- Для публичных API с широким спектром потребителей.
Современные тенденции и гибридные подходы
Согласно отчету Postman State of the API за 2023 год, 86% разработчиков используют REST, в то время как 29% используют GraphQL. Это показывает, что REST по-прежнему доминирует, но GraphQL стабильно набирает популярность.
Интересно отметить, что на практике GraphQL часто используется в гибридном подходе, где его сильные стороны применяются для сложных запросов и операций соединения, а REST или другие API используются для конкретных случаев использования, которые выигрывают от более традиционной модели запрос-ответ.
Заключение
GraphQL представляет собой мощную альтернативу традиционным REST API, предлагая более гибкий и эффективный способ взаимодействия клиентов с данными. Хотя он не заменяет REST полностью, GraphQL может значительно улучшить архитектуру API в определённых сценариях, особенно в сложных приложениях с разнообразными клиентскими потребностями.
При выборе между GraphQL и REST важно учитывать конкретные требования проекта, включая сложность данных, требования к производительности и опыт команды. Часто наиболее эффективным решением является комбинирование обоих подходов, используя сильные стороны каждого там, где они наиболее применимы.
Конечный выбор должен основываться не на популярности технологии, а на том, насколько хорошо она решает конкретные проблемы проекта и способствует созданию устойчивой, расширяемой и удобной в использовании архитектуры приложения.
Будем рады вашим комментариям и мнению! Подписывайтесь на наш журнал и ставьте лайки, если статья была полезна. Делитесь материалом с коллегами и друзьями!