Při vývoji aplikací typu klient-server se vývojáři často setkávají s rozhodnutím, zda zvolit GraphQL nebo REST API. Tato volba může mít zásadní dopad na rychlost, škálovatelnost a celkovou udržitelnost vyvíjené aplikace.
REST API bylo po mnoho let oblíbenou volbou mezi vývojáři. Jeho dobře definovaná struktura usnadňuje používání a pochopení, což umožňuje vývojářům vytvářet komplexní aplikace s menšími komplikacemi.
GraphQL však v poslední době získává na popularitě jako silný konkurent díky svému efektivnějšímu a flexibilnějšímu mechanismu pro dotazování dat. Umožňuje vývojářům získávat pouze data, která skutečně potřebují, a jeho datový model umožňuje jednoduché přizpůsobení.
Jak GraphQL, tak REST API nabízejí významné výhody a možnosti. Volba správné technologie pro daný projekt bude mít zásadní vliv na jeho úspěch. V tomto článku se podrobně podíváme na GraphQL a REST API, prozkoumáme jejich vlastnosti, výhody, typické případy použití a klíčové rozdíly.
Co je GraphQL?
GraphQL je robustní dotazovací jazyk pro API, vyvinutý společností Meta. Představuje pokročilejší způsob, jak vytvářet API a vylepšovat tradiční RESTful API.
Díky GraphQL mohou vývojáři používat jediný koncový bod pro získání přesně těch dat, která potřebují, což zjednodušuje správu datových závislostí a eliminuje zbytečné načítání. Na rozdíl od toho, REST API často vyžaduje několik koncových bodů pro získání různých zdrojů.
Existují však určité mylné představy o tom, čím GraphQL není. Vyjasněme si je tedy v následujících bodech:
- Nejedná se o databázový jazyk ani ORM, ale o nástroj pro dotazování API.
- Jeho účelem není nahradit REST API, ale poskytnout alternativu, která může koexistovat ve stejném projektu.
- Není to složitá ani těžko zvladatelná technologie, je relativně snadná na učení i implementaci.
GraphQL byl v roce 2015 zpřístupněn jako open-source projekt. Od té doby si získal oblibu a používají ho společnosti jako GitHub, Yelp a Shopify. S rostoucí poptávkou po efektivnějších API se GraphQL stává klíčovou dovedností pro vývojáře.
Jak GraphQL funguje
Základem GraphQL je schéma, které popisuje typy dat, jež lze dotazovat, a jejich vztahy. Toto schéma funguje jako komunikační most mezi klientem a serverem a zajišťuje, že obě strany vědí, jaká data lze vyžadovat a jak budou reprezentována.
Podívejme se na příklad blogové aplikace, která používá GraphQL API. Schéma API by se dalo popsat takto:
V tomto schématu jsou definovány typy příspěvků a komentářů společně s typem dotazu. Umožňuje získat jednotlivé příspěvky podle jejich ID. Jednotlivá pole u každého typu odrážejí data, která lze získat.
S využitím tohoto schématu můžeme použít následující kód pro vytvoření dotazu GraphQL, který získá příspěvek a jeho komentáře:
Výsledek tohoto dotazu bude obsahovat název, text, autora a ID příspěvku. Dále také vrátí text a autora všech komentářů, které k danému příspěvku patří.
Namísto odesílání více dotazů na různé koncové body můžeme pomocí GraphQL získat všechna požadovaná data jediným voláním API. To vede ke snížení režie a zvýšení efektivity API.
Co je REST API
REST API je architektura webových služeb, která umožňuje komunikaci mezi různými systémy prostřednictvím HTTP protokolů. Jedná se o soubor architektonických principů, které napomáhají vývoji škálovatelných, efektivních a flexibilních webových služeb.
REST API je mezi vývojáři oblíbenou volbou, protože využívá běžné HTTP metody:
GET: Používá se pro načítání zdrojů
POST: Používá se pro vytváření zdrojů
PUT: Používá se pro úpravu stavu nebo aktualizaci zdrojů, kterými mohou být objekty, soubory nebo bloky
DELETE: Používá se k odstranění zdroje
Základem REST API je koncept zdrojů, které jsou identifikovány specifickými URL (Uniform Resource Locator). Každý zdroj může mít různé reprezentace, v závislosti na požadavku od klienta, například:
- JSON (JavaScript Object Notation)
- XML (Extensible Markup Language)
- HTML (Hyper Text Markup Language)
RESTful API využívá tyto prostředky k načítání dat, vytváření záznamů, jejich aktualizaci nebo mazání.
Jak REST API funguje
REST API funguje tak, že umožňuje uživatelům odesílat HTTP požadavky na servery, které zpřístupňují zdroje prostřednictvím URL adres. Po zpracování požadavku server vrátí informace v určeném formátu (JSON nebo XML).
Představme si webovou aplikaci, která uživatelům umožňuje přístup k informacím o knihách. S použitím RESTful API mohou klienti získat detaily o jedné knize nebo o celém seznamu knih.
Pro získání informací o konkrétní knize klient odešle HTTP GET požadavek s použitím URL zdroje. Například: `https://example.com/api/books/123`. Po zpracování požadavku a nalezení knihy s ID „123“ server vrátí odpověď ve zvoleném formátu (JSON).
Podobně, pokud chce klient získat seznam všech knih, odešle HTTP GET požadavek na adresu jako je `https://example.com/api/books`. Server odpoví v požadovaném formátu, například JSON.
Vlastnosti GraphQL
GraphQL je flexibilní a efektivní dotazovací jazyk, který nabízí silné typování a hierarchické získávání dat. Zde jsou některé z klíčových vlastností GraphQL, které si uživatelé oblíbili:
Silné typování: GraphQL používá schéma, které definuje různé datové typy, jako jsou pole, objekty a odkazy, které jsou dostupné prostřednictvím API. Toto schéma se používá pro ověřování dotazů a odpovědí, aby se zajistilo, že data jsou doručována v pořádku.
Hierarchická struktura: GraphQL umožňuje klientům specifikovat přesně ta data, která požadují, což minimalizuje množství zbytečných dat a zvyšuje rychlost API.
Efektivnější: Klienti mohou pomocí GraphQL získat několik zdrojů jediným požadavkem. Používá pouze jeden koncový bod pro všechny dotazy, což umožňuje ukládání do mezipaměti a dávkové požadavky.
Zaměření na klienta: GraphQL umožňuje klientovi řídit data, která se načítají, což snižuje počet volání na server.
Agnostický: GraphQL je nezávislý na databázi a technologickém zásobníku, takže ho lze integrovat s libovolnou backendovou technologií.
Introspektivní: Dodává se se systémem introspekce, který klientům umožňuje dozvědět se o dostupných datech, typech dat a odkazech.
Model předplatného: Model předplatného umožňuje uživatelům získávat aktualizace dat v reálném čase. Klienti se mohou přihlásit k odběru změn v určitých datech a dostávat aktualizace, když se něco změní.
Nyní, když znáte vlastnosti GraphQL, se podívejme, co nabízí REST API svým klientům.
Vlastnosti REST API
REST API klade velký důraz na dodržování sady standardů, které zajišťují, že je API snadno dostupné, flexibilní a škálovatelné:
Bezstavové: RESTful API obsahuje všechna potřebná data v každém požadavku. Je bezstavové, škálovatelné a snadno se spravuje.
Architektura klient-server: Zahrnuje architekturu klient-server, kde klienti požadují data ze serveru, který data vrací. Díky tomu lze front-end a back-end systémy vyvíjet a udržovat nezávisle.
Na základě zdrojů: Přístupná data jsou reprezentována zdroji. Každý zdroj má specifickou URL pro načtení nebo úpravu.
Operace CRUD: REST API spravuje zdroje prostřednictvím operací CRUD (Create, Read, Update, Delete – Vytvořit, Načíst, Aktualizovat, Smazat).
Konzistentní rozhraní: Nabízí jednotné rozhraní pro interakci se zdroji, což zjednodušuje architekturu API a její údržbu.
Ukládání do mezipaměti: Umožňuje ukládání do mezipaměti, což snižuje počet dotazů na server a zvyšuje efektivitu.
Vrstvená struktura: Podporuje vrstvenou strukturu, která zahrnuje proxy server, což zvyšuje flexibilitu a škálovatelnost.
Výhody GraphQL
Po seznámení se s funkcemi GraphQL se podívejme na výhody, díky kterým je výjimečný.
Vyšší výkon: GraphQL zvyšuje výkon minimalizací množství dat odesílaných přes síť.
Zjednodušený vývoj API: Vývoj API je jednodušší díky použití jediného schématu. To zjednodušuje proces vývoje a snižuje pravděpodobnost chyb.
Zvýšená flexibilita: Vývojáři mohou přesně definovat data, která potřebují, a jak by měla být strukturována. Může tedy obsloužit různé typy klientů, jako jsou mobilní a webové aplikace.
Vylepšené prostředí pro vývojáře: Nabízí frameworky a nástroje, které zjednodušují vytváření, testování a ladění API.
Lepší dokumentace: Díky schématu s vlastní dokumentací je snadnější porozumět a používat API.
Rychlejší iterace: Aktualizace schématu lze provádět bez dopadu na stávající klienty. Proto je snadné API vylepšovat a přidávat nové funkce.
Jednodušší agregace dat: Uživatelé mohou integrovat informace z více API a zdrojů do jediného dotazu. Díky tomu lze agregaci dat zjednodušit použitím méně komplikovaného backendového kódu.
Výhody REST API
REST API nabízí řadu výhod, díky kterým je oblíbenou volbou mezi vývojáři a společnostmi. Níže jsou uvedeny některé z hlavních výhod REST API:
Flexibilita: XML, JSON a HTML jsou jen některé z mnoha programovacích jazyků a datových formátů, které lze použít s REST API.
Škálovatelnost: REST API dokáže zpracovat obrovské množství provozu a dat, takže je ideální pro distribuované systémy.
Bezstavovost: REST API je bezstavové, což vývojářům usnadňuje vytváření API, která mohou obsluhovat velké množství klientů.
Vyšší výkon: Díky funkci ukládání do mezipaměti servery zpracovávají méně požadavků, což zvyšuje celkový výkon.
Snadná implementace: Snadno se implementuje pomocí uživatelsky přívětivých HTTP metod pro získávání, vytváření, aktualizaci a odstraňování zdrojů.
Aplikace a případy použití: GraphQL
Pokud jde o vytváření a používání API, GraphQL nabízí jedinečné řešení. Pokud se používá k určenému účelu, může být dokonalým nástrojem v následujících případech použití:
Vytváření API
GraphQL se běžně používá k vývoji API, která poskytují rychlejší metody přístupu k datům a jejich načítání. Pomáhá vývojářům specifikovat přesná pole a strukturu dat, na které se chtějí dotazovat, čímž je API lehčí a rychlejší.
Bezhlavý CMS
V případě bezhlavých CMS lze GraphQL využít jako datovou vrstvu. Poskytuje způsob, jak oddělit obsah od prezentační vrstvy. Kromě toho bezhlavé CMS umožňují vývojářům získávat a spravovat obsah efektivně a flexibilně.
Vývoj mobilních aplikací
Vzhledem k tomu, že mobilní aplikace často pracují s omezenou šířkou pásma, je rychlé načítání dat klíčové. Zde se GraphQL stává ideálním nástrojem pro vývoj mobilních aplikací. Také vývojářům usnadňuje implementaci funkcí, jako je podpora offline a ukládání do mezipaměti.
Aplikace pro spolupráci
Funkce předplatného GraphQL je nezbytná pro aplikace, které vyžadují zapojení uživatelů a změny dat v reálném čase. Klienti se tak mohou přihlásit k odběru aktualizací a dostávat okamžitý přenos ze serveru.
Mikroslužby
V architektuře mikroslužeb služby obvykle vyžadují vzájemnou komunikaci a mají odlišné požadavky na data. GraphQL tuto složitost snižuje tím, že nabízí jediné rozhraní pro načítání dat z různých služeb.
Elektronický obchod
Všestrannost a efektivita GraphQL při získávání a správě dat o produktech může vylepšit webové stránky a aplikace pro elektronický obchod. To umožňuje funkce jako dynamická aktualizace dostupnosti produktu, personalizovaní průvodci nakupováním a speciální nabídky.
Datová věda
Flexibilní a výkonné možnosti vyhledávání a analýzy dat, které GraphQL nabízí, z něj činí vhodnou technologii pro aplikace v datové vědě. Vývojářům usnadňuje provádění pokročilé analýzy a modelování dat z mnoha různých zdrojů.
Sociální média
Pomocí GraphQL mohou programátoři vyhledávat a pracovat s informacemi o uživatelích, blogovými příspěvky a dalším obsahem. To umožňuje dynamické aktualizace uživatelských feedů a personalizovanější zážitky pro koncové uživatele.
Aplikace a případy použití: REST API
Zde jsou některé z klíčových aplikací a případů použití REST API:
Mobilní aplikace
REST API je skvělá volba pro vývoj backendových služeb pro mobilní aplikace. Umožňuje snadno získávat data z různých zdrojů. Například z databází, cloudových úložišť, online mobilních služeb atd.
Webové aplikace
REST API jsou optimální pro vytváření webových aplikací, které potřebují přistupovat k datům z více zdrojů. Nabízí standardní metodu pro přístup k datům a práci s nimi, čímž minimalizuje složitost webových aplikací.
Internet věcí (IoT)
RESTful API lze použít k propojení zařízení internetu věcí (IoT) s cloudovým softwarem. Například chytrý termostat může spolupracovat s cloudovou službou, která reguluje teplotu v domácnosti pomocí REST API.
Web elektronického obchodu
Webové stránky elektronického obchodu často používají RESTful API pro provádění transakcí a propojení se službami třetích stran. Internetový obchod může například použít RESTful API k získání informací o přepravě od poskytovatele logistiky nebo k přijetí platby prostřednictvím platební brány.
Platformy sociálních médií
RESTful API hrají klíčovou roli při usnadnění schopnosti sítí sociálních médií poskytovat strukturovaný přístup ke svým datům. Programátoři mohou pomocí nich přistupovat k uživatelským datům z webů, jako je Twitter, Facebook a LinkedIn, a vytvářet tak personalizované systémy pro správu sociálních médií nebo nativní aplikace.
GraphQL vs. REST API
Nyní si stručně shrňme rozdíly mezi GraphQL a REST API:
| Funkce | GraphQL | REST API |
| Získávání dat | Klienti mohou dotazovat a získávat pouze požadovaná data v různých formátech. | Klienti mohou dotazovat a přijímat všechna data v předem definovaném formátu. |
| Požadavky na data a odpovědi | Dokáže zpracovat složitá data a vrátit je z více zdrojů jediným požadavkem. | Vyžaduje několik dotazů na různé zdroje. |
| Flexibilita dotazů na data | Umožňuje přizpůsobitelné dotazy, které lze upravit podle specifických požadavků klienta. | Možnosti úpravy dotazů jsou relativně omezené. |
| Ukládání do mezipaměti | Umožňuje ukládání do mezipaměti, což zvyšuje výkon. Není tedy nutné znovu zpracovávat dotazy. | Kvůli předdefinovanému stylu vracení může být ukládání do mezipaměti obtížnější. |
| Celkový výkon | Efektivní pro vysokofrekvenční získávání dat. | Méně efektivní pro vysokofrekvenční data. |
| Verzování | Protože jsou aktualizace schématu kumulativní, není nutné vytvářet verze. | Může způsobit plýtvání šířkou pásma a zpomalenou odezvu. |
| Křivka učení | Strmější křivka učení, uživatel musí porozumět schématu a metodě dotazu. | Díky zjednodušenému stylu požadavků a odpovědí je snadnější se učit a používat. |
| Dokumentace | Slušné množství nástrojů, dokumentace a omezená podpora IDE. | Dobrá dokumentace a podpora IDE. |
| Nástroje | Podpůrné programy, nástroje a knihovny se rozšiřují. | K dispozici je dobře zavedená a robustní sada nástrojů a zdrojů. |
Poznámka autorů
GraphQL umožňuje klientům získat přesně ta data, která potřebují, v jediném požadavku. Je to vynikající volba pro aplikace s komplikovanými datovými požadavky nebo vysokofrekvenčním získáváním dat.
Na druhou stranu, REST API nabízí robustnější ekosystém podpůrného softwaru a jeho používání je jednodušší. Je vhodné pro jednodušší aplikace, které vyžadují snadné použití. Navíc zahrnuje zavedený ekosystém nástrojů a knihoven.
Závěrečné myšlenky
Jak vidíte, jak GraphQL, tak REST API mají své jasné výhody i nevýhody. Obecně platí, že volba mezi GraphQL a REST API je otázkou preferencí vývojáře a požadavků konkrétní aplikace.
Můžete si také prohlédnout některé často kladené otázky a odpovědi týkající se rozhovorů s REST API.