GraphQL vs REST: 프로젝트에 적합한 API 아키텍처 선택

끊임없이 진화하는 웹 및 모바일 개발 환경에서 효율적이고 확장 가능하며 유지 관리 가능한 애플리케이션을 구축하려면 올바른 API 아키텍처를 선택하는 것이 중요합니다. REST(Representational State Transfer)와 GraphQL이라는 두 가지 주요 접근 방식이 있습니다. REST는 수년 동안 표준이었지만 GraphQL은 유연성과 효율성으로 인해 상당한 인기를 얻었습니다. 이 포괄적인 가이드에서는 GraphQL과 REST의 복잡성을 자세히 살펴보고 강점, 약점 및 이상적인 사용 사례를 비교하여 다음 프로젝트에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 도와드립니다.

REST 이해: 확립된 표준

REST는 표준 HTTP 메서드(GET, POST, PUT, DELETE)를 활용하여 리소스와 상호 작용하는 아키텍처 스타일입니다. 클라이언트-서버 모델을 기반으로 하며, 클라이언트는 서버에서 리소스를 요청하고 서버는 해당 리소스의 표현으로 응답합니다.

REST의 주요 특징:

• 상태 비저장성: 클라이언트에서 서버로의 각 요청에는 요청을 이해하는 데 필요한 모든 정보가 포함되어야 합니다. 서버는 요청 간에 클라이언트 컨텍스트를 저장하지 않습니다.
• 클라이언트-서버 아키텍처: 클라이언트(사용자 인터페이스)와 서버(데이터 저장 및 처리) 간의 명확한 관심사 분리.
• 캐시 가능성: 응답을 캐시하여 성능을 개선하고 서버 부하를 줄일 수 있습니다.
• 계층화된 시스템: 클라이언트는 중간 서버(프록시, 로드 밸런서)의 존재를 알 필요 없이 상호 작용할 수 있습니다.
• 균일한 인터페이스: 표준 HTTP 메서드 및 데이터 형식(일반적으로 JSON 또는 XML)을 사용하여 리소스와 상호 작용하기 위한 일관되고 예측 가능한 인터페이스.
• 주문형 코드(선택 사항): 서버는 실행 가능한 코드를 클라이언트에 제공하여 클라이언트 기능을 확장할 수 있습니다.

REST의 장점:

• 널리 채택됨: REST는 광범위한 도구, 라이브러리 및 설명서 생태계를 갖춘 잘 확립된 표준입니다.
• 이해하기 쉬움: REST의 원리는 비교적 간단하므로 개발자가 배우고 구현하기 쉽습니다.
• 우수한 캐싱 기능: REST의 상태 비저장 특성과 HTTP 헤더 사용으로 인해 캐싱 메커니즘을 쉽게 구현할 수 있습니다.
• 성숙한 툴링: 다양한 프로그래밍 언어로 RESTful API를 구축하고 사용하는 데 사용할 수 있는 풍부한 도구와 라이브러리가 있습니다.

REST의 단점:

• 과다 가져오기: REST 엔드포인트는 클라이언트가 실제로 필요로 하는 것보다 더 많은 데이터를 반환하여 대역폭과 처리 능력을 낭비하는 경우가 많습니다. 예를 들어 사용자 프로필을 가져오면 클라이언트가 현재 필요로 하지 않는 주소 및 결제 정보가 반환될 수 있습니다.
• 과소 가져오기: 클라이언트가 필요한 모든 데이터를 검색하기 위해 여러 엔드포인트에 여러 요청을 해야 할 수 있으므로 대기 시간과 복잡성이 증가합니다. 예를 들어 작성자와 함께 기사 목록을 표시하려면 기사를 가져온 다음 각 작성자에 대해 별도의 요청을 해야 할 수 있습니다.
• 버전 관리 문제: API를 발전시키는 것은 어려울 수 있습니다. 변경 사항이 기존 클라이언트를 손상시킬 수 있기 때문입니다. 버전 관리 전략은 복잡해지고 관리하기 어려워질 수 있습니다.
• 유연성 부족: REST 엔드포인트는 일반적으로 고정되어 있으므로 특정 클라이언트 요구 사항에 맞게 응답을 조정하기 어렵습니다.

GraphQL 소개: 유연하고 효율적인 대안

GraphQL은 API에 대한 쿼리 언어이자 해당 쿼리를 실행하기 위한 서버 측 런타임입니다. Facebook에서 개발하고 나중에 오픈 소스로 공개된 GraphQL을 사용하면 클라이언트는 필요한 데이터만 요청하여 REST에 내재된 과다 가져오기 및 과소 가져오기 문제를 해결할 수 있습니다.

GraphQL의 주요 특징:

• 선언적 데이터 가져오기: 클라이언트는 쿼리에서 필요한 데이터를 정확하게 지정하고 서버는 해당 데이터만 반환합니다.
• 강력한 형식의 스키마: 스키마는 API에서 사용할 수 있는 데이터 유형을 정의하여 클라이언트와 서버 간의 계약을 제공합니다.
• 인트로스펙션: 클라이언트는 스키마를 쿼리하여 사용 가능한 유형과 필드를 검색하여 강력한 툴링과 설명서를 사용할 수 있습니다.
• 단일 엔드포인트: GraphQL API는 일반적으로 단일 엔드포인트를 노출하여 API 관리를 단순화하고 버전 관리의 필요성을 줄입니다.
• 실시간 업데이트: GraphQL은 구독을 지원하므로 클라이언트는 서버에서 실시간 업데이트를 받을 수 있습니다.

GraphQL의 장점:

• 과다 가져오기 및 과소 가져오기 제거: 클라이언트는 필요한 데이터만 검색하여 성능을 개선하고 대역폭 소비를 줄입니다. 이는 대역폭이 제한된 모바일 애플리케이션에 특히 유용합니다.
• 개선된 개발자 경험: GraphQL의 스키마 및 인트로스펙션 기능은 뛰어난 툴링과 설명서를 제공하여 개발자가 API를 더 쉽게 사용할 수 있도록 합니다. GraphiQL 및 GraphQL Playground와 같은 도구는 대화형 쿼리 탐색 및 스키마 설명서를 제공합니다.
• 더 빠른 개발 주기: GraphQL의 유연성을 통해 개발자는 서버 측 코드를 수정하지 않고도 빠르게 반복하고 변화하는 요구 사항에 적응할 수 있습니다.
• 강력한 형식 지정 및 유효성 검사: 스키마는 강력한 형식 지정 및 유효성 검사를 제공하여 개발 프로세스 초기에 오류를 포착합니다.
• 실시간 기능: GraphQL 구독은 실시간 업데이트를 가능하게 하므로 채팅 애플리케이션 또는 금융 대시보드와 같이 라이브 데이터가 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

GraphQL의 단점:

• 복잡성: 특히 간단한 API의 경우 GraphQL은 REST보다 설정하고 구현하는 것이 더 복잡할 수 있습니다.
• 성능 오버헤드: 복잡한 GraphQL 쿼리를 처리하는 데 계산 비용이 많이 들 수 있으므로 서버 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 신중한 쿼리 최적화 및 캐싱 전략이 중요합니다.
• 캐싱 문제: 쿼리의 유연성 때문에 GraphQL의 캐싱은 REST보다 더 복잡할 수 있습니다.
• 학습 곡선: 개발자는 새로운 쿼리 언어와 개념을 배워야 할 수 있습니다.
• 파일 업로드: REST에 비해 GraphQL에서 파일 업로드를 처리하는 것이 더 복잡할 수 있습니다.

GraphQL vs REST: 자세한 비교

몇 가지 주요 차원에서 GraphQL과 REST를 비교해 보겠습니다.

데이터 가져오기:

• REST: 여러 엔드포인트, 잠재적인 과다 가져오기 및 과소 가져오기.
• GraphQL: 단일 엔드포인트, 클라이언트는 정확한 데이터 요구 사항을 지정합니다.

스키마:

• REST: 공식 스키마 정의 없음.
• GraphQL: 강력한 형식의 스키마는 사용 가능한 데이터와 작업을 정의합니다.

버전 관리:

• REST: 변경 사항을 처리하려면 엔드포인트의 버전 관리가 필요합니다.
• GraphQL: 스키마 진화를 통해 버전 관리 없이도 호환성이 손상되지 않는 변경이 가능합니다.

캐싱:

• REST: HTTP 헤더를 사용하는 내장 캐싱 메커니즘.
• GraphQL: 쿼리 유연성으로 인해 더 복잡한 캐싱 전략이 필요합니다.

실시간 업데이트:

• REST: 실시간 업데이트를 위해 WebSockets와 같은 별도의 기술이 필요합니다.
• GraphQL: 구독을 통해 실시간 업데이트를 기본적으로 지원합니다.

오류 처리:

• REST: HTTP 상태 코드를 사용하여 성공 또는 실패를 나타냅니다.
• GraphQL: 응답 본문에 오류를 반환하여 더 자세한 오류 정보를 제공합니다.

툴링:

• REST: 다양한 라이브러리 및 프레임워크를 갖춘 성숙한 툴링 생태계.
• GraphQL: GraphiQL 및 GraphQL Playground와 같은 강력한 도구를 갖춘 성장하는 툴링 생태계.

REST를 사용해야 하는 경우

REST는 특히 다음과 같은 경우에 많은 프로젝트에 여전히 실행 가능한 옵션입니다.

• API가 간단하고 복잡한 데이터 가져오기가 필요하지 않은 경우. 예를 들어 소규모 애플리케이션을 위한 기본 CRUD(생성, 읽기, 업데이트, 삭제) API입니다.
• 강력한 캐싱 기능이 필요하고 HTTP 캐싱 메커니즘에 익숙한 경우. REST의 상태 비저장 특성과 HTTP 헤더 사용으로 인해 캐싱에 적합합니다.
• 이미 REST에 익숙하고 GraphQL에 대한 경험이 제한적인 팀이 있는 경우. GraphQL의 학습 곡선은 상당할 수 있으므로 팀의 전문성을 고려하는 것이 중요합니다.
• 검색 가능성 및 표준화가 중요한 공용 API를 구축하는 경우. REST의 광범위한 채택과 성숙한 툴링을 통해 외부 개발자가 API와 더 쉽게 통합할 수 있습니다.
• 다른 시스템과의 상호 운용성을 위해 표준화되고 널리 인정되는 아키텍처가 필요한 경우. 많은 기존 시스템과 라이브러리는 RESTful API와 함께 작동하도록 설계되었습니다.

예: 제품 카탈로그 및 주문을 관리하기 위한 간단한 전자 상거래 API는 REST에 적합할 수 있습니다. API는 제품 세부 정보 검색, 주문 생성 및 재고 업데이트를 위한 엔드포인트를 노출할 수 있습니다. 데이터 요구 사항은 비교적 간단하고 캐싱은 성능에 중요합니다.

GraphQL을 사용해야 하는 경우

GraphQL은 다음과 같은 프로젝트에 탁월한 선택입니다.

• 복잡한 데이터 가져오기 요구 사항. 클라이언트가 여러 소스에서 데이터를 검색하거나 수신하는 데이터에 대한 세분화된 제어가 필요한 경우.
• 대역폭이 제한된 모바일 애플리케이션. GraphQL은 필요한 데이터만 검색할 수 있으므로 성능을 크게 개선하고 모바일 장치에서 대역폭 소비를 줄일 수 있습니다.
• 실시간 업데이트. GraphQL 구독은 클라이언트에 실시간 업데이트를 제공하는 기본 제공 메커니즘을 제공합니다.
• 개발자 경험에 중점을 두는 경우. GraphQL의 스키마 및 인트로스펙션 기능은 뛰어난 툴링과 설명서를 제공합니다.
• 반복적인 개발 및 유연성. GraphQL의 유연한 쿼리 언어를 통해 개발자는 서버 측 코드를 수정하지 않고도 변화하는 요구 사항에 빠르게 적응할 수 있습니다.
• 여러 마이크로서비스의 데이터를 단일 API로 집계. GraphQL은 API 게이트웨이 역할을 하여 클라이언트가 여러 백엔드 서비스와 더 쉽게 상호 작용할 수 있도록 합니다.

예: 복잡한 데이터 관계 및 실시간 업데이트가 있는 소셜 미디어 애플리케이션은 GraphQL의 이점을 누릴 수 있습니다. 사용자는 데이터 피드를 사용자 정의하여 필요한 정보만 표시할 수 있으며 실시간 업데이트를 사용하여 새 게시물, 댓글 및 알림을 전달할 수 있습니다.

또 다른 예: 실시간 주가 및 시장 데이터를 표시하는 금융 대시보드 애플리케이션을 고려하십시오. GraphQL 구독을 사용하여 실시간 업데이트를 클라이언트에 푸시하여 사용자가 항상 최신 정보를 가질 수 있도록 할 수 있습니다.

실질적인 고려 사항: 구현 및 배포

REST 및 GraphQL API를 구현하고 배포하려면 신중한 계획과 고려가 필요합니다. 다음은 명심해야 할 몇 가지 실질적인 측면입니다.

REST 구현:

• 적합한 프레임워크 선택: REST API를 구축하기 위한 인기 있는 프레임워크에는 Spring Boot(Java), Express.js(Node.js), Django REST framework(Python) 및 Laravel(PHP)가 있습니다.
• 엔드포인트를 신중하게 설계: 일관되고 예측 가능한 API를 보장하기 위해 RESTful 원칙과 규칙을 따르십시오.
• 적절한 인증 및 권한 부여 구현: OAuth 2.0 또는 JWT(JSON 웹 토큰)와 같은 업계 표준 인증 메커니즘을 사용하여 API를 보호합니다.
• 캐싱 전략 구현: HTTP 캐싱 헤더 및 기타 캐싱 기술을 사용하여 성능을 개선하고 서버 부하를 줄입니다.
• API 문서화: Swagger/OpenAPI와 같은 도구를 사용하여 API 문서를 생성합니다.

GraphQL 구현:

• GraphQL 서버 구현 선택: 인기 있는 옵션에는 Apollo Server(Node.js), GraphQL Java 및 Graphene(Python)가 있습니다.
• 스키마를 신중하게 설계: 스키마는 GraphQL API의 기반이므로 신중하게 설계하고 데이터 모델을 정확하게 반영하는지 확인하는 것이 중요합니다.
• 리졸버 구현: 리졸버는 스키마의 각 필드에 대한 데이터를 가져오는 함수입니다. 효율적인 데이터 가져오기를 보장하기 위해 리졸버를 최적화합니다.
• 인증 및 권한 부여 구현: GraphQL 지시문 또는 미들웨어를 사용하여 인증 및 권한 부여 규칙을 적용합니다.
• 캐싱 전략 구현: 쿼리 캐싱 및 필드 수준 캐싱과 같은 기술을 사용하여 성능을 개선합니다.
• 개발 및 디버깅을 위해 GraphiQL 또는 GraphQL Playground와 같은 도구를 사용합니다.

배포 고려 사항:

• 적합한 호스팅 플랫폼 선택: 옵션에는 AWS, Google Cloud 및 Azure와 같은 클라우드 공급자와 기존 호스팅 공급자가 있습니다.
• 최적의 성능을 위해 서버 구성: 서버 설정을 조정하여 성능과 확장성을 극대화합니다.
• API 모니터링: 모니터링 도구를 사용하여 API 성능을 추적하고 잠재적인 문제를 식별합니다.
• 적절한 오류 처리 및 로깅 구현: 문제를 해결하는 데 도움이 되도록 오류 및 예외를 기록합니다.
• API 게이트웨이 사용 고려: API 게이트웨이는 인증, 권한 부여, 속도 제한 및 요청 변환과 같은 추가 기능을 제공할 수 있습니다.

미래 동향 및 신기술

API 환경은 끊임없이 진화하고 있습니다. 주목해야 할 몇 가지 미래 동향과 신기술은 다음과 같습니다.

• 서버리스 GraphQL: 서버리스 함수를 사용하여 GraphQL API를 배포하면 확장성과 비용 효율성을 제공합니다.
• GraphQL 페더레이션: 여러 GraphQL API를 단일하고 통합된 API로 결합합니다.
• GraphQL 메시: 단일 GraphQL 엔드포인트를 사용하여 다양한 소스(REST API, 데이터베이스, gRPC 서비스)에서 데이터를 쿼리합니다.
• AI 기반 API 설계: 인공 지능을 사용하여 API 설계 및 개발을 자동화합니다.
• API 클라이언트를 위한 WebAssembly(Wasm): WebAssembly를 사용하여 API 클라이언트 성능을 개선합니다.

결론: 프로젝트에 적합한 선택

GraphQL과 REST 중에서 선택하는 것은 프로젝트의 특정 요구 사항에 따라 다릅니다. REST는 간단한 데이터 가져오기 요구 사항이 있는 간단한 API에 적합한 잘 확립된 표준입니다. GraphQL은 까다로운 데이터 요구 사항과 실시간 업데이트가 있는 복잡한 애플리케이션의 경우 특히 더 큰 유연성과 효율성을 제공합니다. 프로젝트를 성공적으로 설정할 수 있도록 각 접근 방식의 장단점과 이 가이드에서 논의된 실질적인 고려 사항을 신중하게 고려하십시오. 많은 최신 애플리케이션에서 다양한 기능에 REST와 GraphQL을 모두 활용하는 하이브리드 접근 방식이 가장 최적의 솔루션일 수 있습니다.

궁극적으로 최고의 API 아키텍처는 사용자, 개발 팀 및 비즈니스 목표의 요구 사항을 가장 잘 충족하는 아키텍처입니다.