M

MLOG

العربية

تعلم أنماط تصميم مخطط GraphQL القابلة للتوسع لبناء واجهات برمجة تطبيقات قوية وقابلة للصيانة تلبي احتياجات جمهور عالمي متنوع. أتقن تجميع المخططات، والاتحاد، والنمذجة.

تصميم مخطط GraphQL: أنماط قابلة للتوسع لواجهات برمجة التطبيقات العالمية

برز GraphQL كبديل قوي لواجهات برمجة التطبيقات REST التقليدية، مما يوفر للعملاء المرونة لطلب البيانات التي يحتاجونها بالضبط. ومع ذلك، مع نمو واجهة برمجة تطبيقات GraphQL الخاصة بك في التعقيد والنطاق - خاصة عند خدمة جمهور عالمي بمتطلبات بيانات متنوعة - يصبح تصميم المخطط الدقيق أمرًا بالغ الأهمية للصيانة والقابلية للتوسع والأداء. يستكشف هذا المقال العديد من أنماط تصميم مخطط GraphQL القابلة للتوسع لمساعدتك في بناء واجهات برمجة تطبيقات قوية يمكنها التعامل مع متطلبات التطبيقات العالمية.

أهمية تصميم المخطط القابل للتوسع

يعد مخطط GraphQL المصمم جيدًا أساس أي واجهة برمجة تطبيقات ناجحة. فهو يحدد كيف يمكن للعملاء التفاعل مع بياناتك وخدماتك. يمكن أن يؤدي التصميم السيئ للمخطط إلى عدد من المشاكل، بما في ذلك:

بالنسبة للتطبيقات العالمية، تتفاقم هذه المشاكل. قد يكون للمناطق المختلفة متطلبات بيانات مختلفة، وقيود تنظيمية، وتوقعات أداء مختلفة. يتيح لك تصميم المخطط القابل للتوسع معالجة هذه التحديات بفعالية.

المبادئ الرئيسية لتصميم المخطط القابل للتوسع

قبل الخوض في أنماط محددة، دعنا نحدد بعض المبادئ الأساسية التي يجب أن توجه تصميم المخطط الخاص بك:

أنماط تصميم المخطط القابل للتوسع

فيما يلي العديد من أنماط تصميم المخطط القابلة للتوسع التي يمكنك استخدامها لبناء واجهات برمجة تطبيقات GraphQL قوية:

1. تجميع المخططات (Schema Stitching)

يسمح لك تجميع المخططات بدمج عدة واجهات برمجة تطبيقات GraphQL في مخطط واحد موحد. هذا مفيد بشكل خاص عندما يكون لديك فرق أو خدمات مختلفة مسؤولة عن أجزاء مختلفة من بياناتك. الأمر يشبه وجود العديد من واجهات برمجة التطبيقات المصغرة وربطها معًا عبر واجهة برمجة تطبيقات 'بوابة'.

كيف يعمل:

  1. يعرض كل فريق أو خدمة واجهة برمجة تطبيقات GraphQL الخاصة به مع مخططه الخاص.
  2. تستخدم خدمة بوابة مركزية أدوات تجميع المخططات (مثل Apollo Federation أو GraphQL Mesh) لدمج هذه المخططات في مخطط واحد موحد.
  3. يتفاعل العملاء مع خدمة البوابة، التي توجه الطلبات إلى واجهات برمجة التطبيقات الأساسية المناسبة.

مثال:

تخيل منصة تجارة إلكترونية بواجهات برمجة تطبيقات منفصلة للمنتجات والمستخدمين والطلبات. كل واجهة برمجة تطبيقات لها مخططها الخاص:

  
    # Products API
    type Product {
      id: ID!
      name: String!
      price: Float!
    }

    type Query {
      product(id: ID!): Product
    }

    # Users API
    type User {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type Query {
      user(id: ID!): User
    }

    # Orders API
    type Order {
      id: ID!
      userId: ID!
      productId: ID!
      quantity: Int!
    }

    type Query {
      order(id: ID!): Order
    }

يمكن لخدمة البوابة تجميع هذه المخططات معًا لإنشاء مخطط موحد:

  
    type Product {
      id: ID!
      name: String!
      price: Float!
    }

    type User {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type Order {
      id: ID!
      user: User! @relation(field: "userId")
      product: Product! @relation(field: "productId")
      quantity: Int!
    }

    type Query {
      product(id: ID!): Product
      user(id: ID!): User
      order(id: ID!): Order
    }

لاحظ كيف يتضمن نوع Order الآن مراجع إلى User و Product، على الرغم من أن هذه الأنواع محددة في واجهات برمجة تطبيقات منفصلة. يتم تحقيق ذلك من خلال توجيهات تجميع المخططات (مثل @relation في هذا المثال).

الفوائد:

الاعتبارات:

2. اتحاد المخططات (Schema Federation)

اتحاد المخططات هو تطور لتجميع المخططات، مصمم لمعالجة بعض قيوده. يوفر نهجًا أكثر تصريحية وتوحيدًا لتركيب مخططات GraphQL.

كيف يعمل:

  1. تعرض كل خدمة واجهة برمجة تطبيقات GraphQL وتضيف تعليقات توضيحية إلى مخططها بتوجيهات الاتحاد (على سبيل المثال، @key, @extends, @external).
  2. تستخدم خدمة بوابة مركزية (باستخدام Apollo Federation) هذه التوجيهات لبناء رسم بياني فائق (supergraph) - وهو تمثيل للمخطط الموحد بأكمله.
  3. تستخدم خدمة البوابة الرسم البياني الفائق لتوجيه الطلبات إلى الخدمات الأساسية المناسبة وحل التبعيات.

مثال:

باستخدام نفس مثال التجارة الإلكترونية، قد تبدو المخططات الموحدة كما يلي:

  
    # Products API
    type Product @key(fields: "id") {
      id: ID!
      name: String!
      price: Float!
    }

    type Query {
      product(id: ID!): Product
    }

    # Users API
    type User @key(fields: "id") {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type Query {
      user(id: ID!): User
    }

    # Orders API
    type Order {
      id: ID!
      userId: ID!
      productId: ID!
      quantity: Int!
      user: User! @requires(fields: "userId")
      product: Product! @requires(fields: "productId")
    }

    extend type Query {
      order(id: ID!): Order
    }

لاحظ استخدام توجيهات الاتحاد:

الفوائد:

الاعتبارات:

3. تصميم المخطط النمذجي (Modular Schema Design)

يتضمن تصميم المخطط النمذجي تقسيم مخطط كبير ومتجانس إلى وحدات أصغر وأكثر قابلية للإدارة. هذا يجعل من السهل فهم وتعديل وإعادة استخدام أجزاء فردية من واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك، حتى دون اللجوء إلى المخططات الموحدة.

كيف يعمل:

  1. حدد الحدود المنطقية داخل المخطط الخاص بك (على سبيل المثال، المستخدمون، المنتجات، الطلبات).
  2. أنشئ وحدات منفصلة لكل حد، مع تحديد الأنواع والاستعلامات والتعديلات المتعلقة بهذا الحد.
  3. استخدم آليات الاستيراد/التصدير (اعتمادًا على تنفيذ خادم GraphQL الخاص بك) لدمج الوحدات في مخطط واحد موحد.

مثال (باستخدام JavaScript/Node.js):

أنشئ ملفات منفصلة لكل وحدة:

  
    // users.graphql
    type User {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type Query {
      user(id: ID!): User
    }

    // products.graphql
    type Product {
      id: ID!
      name: String!
      price: Float!
    }

    type Query {
      product(id: ID!): Product
    }

ثم، ادمجها في ملف المخطط الرئيسي الخاص بك:

  
    // schema.js
    const { makeExecutableSchema } = require('graphql-tools');
    const { typeDefs: userTypeDefs, resolvers: userResolvers } = require('./users');
    const { typeDefs: productTypeDefs, resolvers: productResolvers } = require('./products');

    const typeDefs = [
      userTypeDefs,
      productTypeDefs,
      ""
    ];

    const resolvers = {
      Query: {
        ...userResolvers.Query,
        ...productResolvers.Query,
      }
    };

    const schema = makeExecutableSchema({
      typeDefs,
      resolvers,
    });

    module.exports = schema;

الفوائد:

الاعتبارات:

4. أنواع الواجهة والاتحاد (Interface and Union Types)

تسمح لك أنواع الواجهة والاتحاد بتعريف أنواع مجردة يمكن تنفيذها بواسطة أنواع ملموسة متعددة. هذا مفيد لتمثيل البيانات متعددة الأشكال - البيانات التي يمكن أن تتخذ أشكالًا مختلفة اعتمادًا على السياق.

كيف يعمل:

مثال:

  
    interface Node {
      id: ID!
    }

    type User implements Node {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type Product implements Node {
      id: ID!
      name: String!
      price: Float!
    }

    union SearchResult = User | Product

    type Query {
      node(id: ID!): Node
      search(query: String!): [SearchResult!]!
    }

في هذا المثال، ينفذ كل من User و Product واجهة Node، التي تحدد حقل id مشتركًا. يمثل نوع الاتحاد SearchResult نتيجة بحث يمكن أن تكون إما User أو Product. يمكن للعملاء الاستعلام عن حقل `search` ثم استخدام حقل `__typename` لتحديد نوع النتيجة التي تلقوها.

الفوائد:

الاعتبارات:

5. نمط الاتصال (Connection Pattern)

نمط الاتصال هو طريقة قياسية لتنفيذ التصفح (pagination) في واجهات برمجة تطبيقات GraphQL. يوفر طريقة متسقة وفعالة لاسترداد قوائم كبيرة من البيانات على دفعات.

كيف يعمل:

مثال:

  
    type User {
      id: ID!
      name: String!
      email: String!
    }

    type UserEdge {
      node: User!
      cursor: String!
    }

    type UserConnection {
      edges: [UserEdge!]!
      pageInfo: PageInfo!
    }

    type PageInfo {
      hasNextPage: Boolean!
      hasPreviousPage: Boolean!
      startCursor: String
      endCursor: String
    }

    type Query {
      users(first: Int, after: String, last: Int, before: String): UserConnection!
    }

الفوائد:

الاعتبارات:

اعتبارات عالمية

عند تصميم مخطط GraphQL لجمهور عالمي، ضع في اعتبارك هذه العوامل الإضافية:

على سبيل المثال، ضع في اعتبارك حقل وصف المنتج:


type Product {
 id: ID!
 name: String!
 description(language: String = "en"): String!
}

يسمح هذا للعملاء بطلب الوصف بلغة معينة. إذا لم يتم تحديد لغة، فإنه يعود افتراضيًا إلى اللغة الإنجليزية (`en`).

الخلاصة

يعد تصميم المخطط القابل للتوسع ضروريًا لبناء واجهات برمجة تطبيقات GraphQL قوية وقابلة للصيانة يمكنها التعامل مع متطلبات التطبيقات العالمية. باتباع المبادئ الموضحة في هذا المقال واستخدام أنماط التصميم المناسبة، يمكنك إنشاء واجهات برمجة تطبيقات سهلة الفهم والتعديل والتوسيع، مع توفير أداء وقابلية توسع ممتازين أيضًا. تذكر أن تقوم بنمذجة وتركيب وتجريد المخطط الخاص بك، وأن تأخذ في الاعتبار الاحتياجات المحددة لجمهورك العالمي.

من خلال تبني هذه الأنماط، يمكنك إطلاق العنان للإمكانات الكاملة لـ GraphQL وبناء واجهات برمجة تطبيقات يمكنها تشغيل تطبيقاتك لسنوات قادمة.