M

MLOG

فارسی

الگوهای طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر GraphQL را برای ساخت APIهای قدرتمند و قابل نگهداری برای مخاطبان جهانی بیاموزید. بر الحاق، فدراسیون و ماژولارسازی مسلط شوید.

طراحی اسکیمای GraphQL: الگوهای مقیاس‌پذیر برای APIهای جهانی

GraphQL به عنوان یک جایگزین قدرتمند برای APIهای REST سنتی ظهور کرده است و به کلاینت‌ها این انعطاف را می‌دهد که دقیقاً داده‌های مورد نیاز خود را درخواست کنند. با این حال، با افزایش پیچیدگی و گستره API GraphQL شما – به‌ویژه هنگام خدمت‌رسانی به مخاطبان جهانی با نیازمندی‌های داده‌ای متنوع – طراحی دقیق اسکیما برای قابلیت نگهداری، مقیاس‌پذیری و عملکرد حیاتی می‌شود. این مقاله چندین الگوی طراحی اسکیمای GraphQL مقیاس‌پذیر را بررسی می‌کند تا به شما در ساخت APIهای قدرتمندی که بتوانند از عهده تقاضاهای یک اپلیکیشن جهانی برآیند، کمک کند.

اهمیت طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر

یک اسکیمای GraphQL با طراحی خوب، بنیان یک API موفق است. این اسکیما نحوه تعامل کلاینت‌ها با داده‌ها و سرویس‌های شما را دیکته می‌کند. طراحی ضعیف اسکیما می‌تواند به مشکلات متعددی منجر شود، از جمله:

برای اپلیکیشن‌های جهانی، این مشکلات تشدید می‌شوند. مناطق مختلف ممکن است نیازمندی‌های داده‌ای، محدودیت‌های قانونی و انتظارات عملکردی متفاوتی داشته باشند. یک طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر به شما امکان می‌دهد تا به طور مؤثر به این چالش‌ها رسیدگی کنید.

اصول کلیدی طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر

قبل از پرداختن به الگوهای خاص، بیایید برخی از اصول کلیدی را که باید راهنمای طراحی اسکیمای شما باشند، مشخص کنیم:

الگوهای طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر

در اینجا چندین الگوی طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر وجود دارد که می‌توانید برای ساخت APIهای GraphQL قدرتمند از آنها استفاده کنید:

۱. الحاق اسکیما (Schema Stitching)

الحاق اسکیما به شما امکان می‌دهد چندین API GraphQL را در یک اسکیمای واحد و یکپارچه ترکیب کنید. این روش به‌ویژه زمانی مفید است که تیم‌ها یا سرویس‌های مختلفی مسئول بخش‌های متفاوتی از داده‌های شما باشند. این مانند داشتن چندین mini-API و اتصال آنها از طریق یک API 'دروازه' (gateway) است.

چگونه کار می‌کند:

  1. هر تیم یا سرویس، API GraphQL خود را با اسکیمای مخصوص به خود ارائه می‌دهد.
  2. یک سرویس دروازه مرکزی از ابزارهای الحاق اسکیما (مانند Apollo Federation یا GraphQL Mesh) برای ادغام این اسکیماها در یک اسکیمای واحد و یکپارچه استفاده می‌کند.
  3. کلاینت‌ها با سرویس دروازه تعامل می‌کنند که درخواست‌ها را به APIهای زیربنایی مناسب هدایت می‌کند.

مثال:

یک پلتفرم تجارت الکترونیک با APIهای مجزا برای محصولات، کاربران و سفارشات را تصور کنید. هر API اسکیمای خود را دارد:

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

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

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

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

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

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

سرویس دروازه می‌تواند این اسکیماها را به هم الحاق کند تا یک اسکیمای یکپارچه ایجاد کند:

  
    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
    }

توجه کنید که چگونه نوع Order اکنون شامل ارجاعاتی به User و Product است، حتی اگر این typeها در APIهای جداگانه تعریف شده باشند. این امر از طریق دایرکتیوهای الحاق اسکیما (مانند @relation در این مثال) به دست می‌آید.

مزایا:

ملاحظات:

۲. فدراسیون اسکیما (Schema Federation)

فدراسیون اسکیما تکاملی از الحاق اسکیما است که برای رفع برخی از محدودیت‌های آن طراحی شده است. این روش یک رویکرد اعلانی‌تر (declarative) و استانداردتر برای ترکیب اسکیماهای GraphQL فراهم می‌کند.

چگونه کار می‌کند:

  1. هر سرویس یک API GraphQL را ارائه می‌دهد و اسکیمای خود را با دایرکتیوهای فدراسیون (مانند @key، @extends، @external) حاشیه‌نویسی (annotate) می‌کند.
  2. یک سرویس دروازه مرکزی (با استفاده از Apollo Federation) از این دایرکتیوها برای ساخت یک supergraph – نمایشی از کل اسکیمای فدرال – استفاده می‌کند.
  3. سرویس دروازه از supergraph برای مسیریابی درخواست‌ها به سرویس‌های زیربنایی مناسب و حل وابستگی‌ها استفاده می‌کند.

مثال:

با استفاده از همان مثال تجارت الکترونیک، اسکیماهای فدرال ممکن است به این شکل باشند:

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

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

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

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

    # API سفارشات
    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
    }

به استفاده از دایرکتیوهای فدراسیون توجه کنید:

مزایا:

ملاحظات:

۳. طراحی اسکیمای ماژولار

طراحی اسکیمای ماژولار شامل تقسیم یک اسکیمای بزرگ و یکپارچه به ماژول‌های کوچکتر و قابل مدیریت‌تر است. این کار درک، اصلاح و استفاده مجدد از بخش‌های جداگانه API شما را آسان‌تر می‌کند، حتی بدون توسل به اسکیماهای فدرال.

چگونه کار می‌کند:

  1. مرزهای منطقی را در اسکیمای خود شناسایی کنید (مثلاً کاربران، محصولات، سفارشات).
  2. برای هر مرز، ماژول‌های جداگانه‌ای ایجاد کنید که typeها، کوئری‌ها و mutationهای مربوط به آن مرز را تعریف می‌کنند.
  3. از مکانیزم‌های import/export (بسته به پیاده‌سازی سرور GraphQL شما) برای ترکیب ماژول‌ها در یک اسکیمای واحد و یکپارچه استفاده کنید.

مثال (با استفاده از جاوااسکریپت/Node.js):

فایل‌های جداگانه‌ای برای هر ماژول ایجاد کنید:

  
    // 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
    }

سپس، آنها را در فایل اصلی اسکیمای خود ترکیب کنید:

  
    // 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;

مزایا:

ملاحظات:

۴. انواع Interface و Union

انواع Interface و Union به شما امکان می‌دهند تا انواع انتزاعی (abstract) تعریف کنید که می‌توانند توسط چندین type انضمامی (concrete) پیاده‌سازی شوند. این برای نمایش داده‌های چندریختی (polymorphic) – داده‌هایی که بسته به زمینه می‌توانند اشکال مختلفی به خود بگیرند – مفید است.

چگونه کار می‌کند:

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!]!
    }

در این مثال، هم User و هم Product اینترفیس Node را پیاده‌سازی می‌کنند که یک فیلد مشترک id را تعریف می‌کند. نوع union SearchResult یک نتیجه جستجو را نشان می‌دهد که می‌تواند یا یک User یا یک Product باشد. کلاینت‌ها می‌توانند فیلد `search` را کوئری کنند و سپس از فیلد `__typename` برای تعیین نوع نتیجه‌ای که دریافت کرده‌اند استفاده کنند.

مزایا:

ملاحظات:

۵. الگوی Connection

الگوی connection یک روش استاندارد برای پیاده‌سازی صفحه‌بندی (pagination) در APIهای GraphQL است. این الگو یک روش سازگار و کارآمد برای بازیابی لیست‌های بزرگ داده به صورت تکه‌ای (chunks) فراهم می‌کند.

چگونه کار می‌کند:

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!
    }

مزایا:

ملاحظات:

ملاحظات جهانی

هنگام طراحی یک اسکیمای GraphQL برای مخاطبان جهانی، این عوامل اضافی را در نظر بگیرید:

به عنوان مثال، فیلد توضیحات محصول را در نظر بگیرید:


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

این به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا توضیحات را به یک زبان خاص درخواست کنند. اگر زبانی مشخص نشود، به طور پیش‌فرض روی انگلیسی (`en`) قرار می‌گیرد.

نتیجه‌گیری

طراحی اسکیمای مقیاس‌پذیر برای ساخت APIهای GraphQL قدرتمند و قابل نگهداری که بتوانند از عهده تقاضاهای یک اپلیکیشن جهانی برآیند، ضروری است. با پیروی از اصول ذکر شده در این مقاله و استفاده از الگوهای طراحی مناسب، می‌توانید APIهایی ایجاد کنید که درک، اصلاح و توسعه آنها آسان باشد و در عین حال عملکرد و مقیاس‌پذیری عالی ارائه دهند. به یاد داشته باشید که اسکیمای خود را ماژولار، ترکیبی و انتزاعی کنید و نیازهای خاص مخاطبان جهانی خود را در نظر بگیرید.

با پذیرش این الگوها، می‌توانید پتانسیل کامل GraphQL را آزاد کرده و APIهایی بسازید که بتوانند سال‌ها اپلیکیشن‌های شما را قدرت بخشند.