M

MLOG

Norsk

Lær skalerbare mønstre for GraphQL-skjemadesign for robuste API-er. Mestre sammensying, føderasjon og modularisering for et globalt publikum.

GraphQL-skjemadesign: Skalerbare mønstre for globale API-er

GraphQL har vokst frem som et kraftig alternativ til tradisjonelle REST API-er, og gir klienter fleksibiliteten til å be om nøyaktig de dataene de trenger. Men etter hvert som GraphQL API-et ditt vokser i kompleksitet og omfang – spesielt når det betjener et globalt publikum med ulike datakrav – blir nøye skjemadesign avgjørende for vedlikeholdbarhet, skalerbarhet og ytelse. Denne artikkelen utforsker flere skalerbare designmønstre for GraphQL-skjemaer for å hjelpe deg med å bygge robuste API-er som kan håndtere kravene til en global applikasjon.

Viktigheten av skalerbart skjemadesign

Et velutformet GraphQL-skjema er grunnlaget for et vellykket API. Det dikterer hvordan klienter kan samhandle med dine data og tjenester. Dårlig skjemadesign kan føre til en rekke problemer, inkludert:

For globale applikasjoner forsterkes disse problemene. Ulike regioner kan ha ulike datakrav, regulatoriske begrensninger og ytelsesforventninger. Et skalerbart skjemadesign gjør det mulig for deg å håndtere disse utfordringene effektivt.

Nøkkelprinsipper for skalerbart skjemadesign

Før vi dykker ned i spesifikke mønstre, la oss skissere noen nøkkelprinsipper som bør veilede skjemadesignet ditt:

Skalerbare skjemadesignmønstre

Her er flere skalerbare skjemadesignmønstre du kan bruke for å bygge robuste GraphQL API-er:

1. Skjemasammensying (Schema Stitching)

Skjemasammensying lar deg kombinere flere GraphQL API-er til ett enkelt, enhetlig skjema. Dette er spesielt nyttig når du har forskjellige team eller tjenester som er ansvarlige for ulike deler av dataene dine. Det er som å ha flere mini-API-er og koble dem sammen via et 'gateway'-API.

Slik fungerer det:

  1. Hvert team eller tjeneste eksponerer sitt eget GraphQL API med sitt eget skjema.
  2. En sentral gateway-tjeneste bruker verktøy for skjemasammensying (som Apollo Federation eller GraphQL Mesh) for å slå sammen disse skjemaene til ett enkelt, enhetlig skjema.
  3. Klienter samhandler med gateway-tjenesten, som ruter forespørsler til de aktuelle underliggende API-ene.

Eksempel:

Se for deg en e-handelsplattform med separate API-er for produkter, brukere og bestillinger. Hvert API har sitt eget skjema:

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

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

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

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

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

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

Gateway-tjenesten kan sy sammen disse skjemaene for å lage et enhetlig skjema:

  
    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
    }

Legg merke til hvordan Order-typen nå inkluderer referanser til User og Product, selv om disse typene er definert i separate API-er. Dette oppnås gjennom direktiver for skjemasammensying (som @relation i dette eksemplet).

Fordeler:

Vurderinger:

2. Skjemaføderasjon (Schema Federation)

Skjemaføderasjon er en videreutvikling av skjemasammensying, designet for å adressere noen av begrensningene. Det gir en mer deklarativ og standardisert tilnærming til å komponere GraphQL-skjemaer.

Slik fungerer det:

  1. Hver tjeneste eksponerer et GraphQL API og annoterer sitt skjema med føderasjonsdirektiver (f.eks. @key, @extends, @external).
  2. En sentral gateway-tjeneste (ved bruk av Apollo Federation) bruker disse direktivene for å bygge en supergraf – en representasjon av hele det fødererte skjemaet.
  3. Gateway-tjenesten bruker supergrafen til å rute forespørsler til de aktuelle underliggende tjenestene og løse avhengigheter.

Eksempel:

Ved å bruke det samme e-handelseksemplet, kan de fødererte skjemaene se slik ut:

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

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

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

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

    # Bestillinger 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
    }

Legg merke til bruken av føderasjonsdirektiver:

Fordeler:

Vurderinger:

3. Modulært skjemadesign

Modulært skjemadesign innebærer å bryte ned et stort, monolittisk skjema i mindre, mer håndterbare moduler. Dette gjør det lettere å forstå, endre og gjenbruke individuelle deler av API-et ditt, selv uten å ty til fødererte skjemaer.

Slik fungerer det:

  1. Identifiser logiske grenser innenfor skjemaet ditt (f.eks. brukere, produkter, bestillinger).
  2. Opprett separate moduler for hver grense, der du definerer typer, spørringer og mutasjoner relatert til den grensen.
  3. Bruk import/eksport-mekanismer (avhengig av din GraphQL-serverimplementering) for å kombinere modulene til ett enkelt, enhetlig skjema.

Eksempel (med JavaScript/Node.js):

Opprett separate filer for hver modul:

  
    // 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
    }

Kombiner dem deretter i hovedskjemafilen din:

  
    // 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;

Fordeler:

Vurderinger:

4. Grensesnitt- og union-typer

Grensesnitt- (interface) og union-typer lar deg definere abstrakte typer som kan implementeres av flere konkrete typer. Dette er nyttig for å representere polymorfe data – data som kan ha forskjellige former avhengig av konteksten.

Slik fungerer det:

Eksempel:

  
    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!]!
    }

I dette eksemplet implementerer både User og Product Node-grensesnittet, som definerer et felles id-felt. SearchResult-union-typen representerer et søkeresultat som kan være enten en User eller et Product. Klienter kan spørre search-feltet og deretter bruke __typename-feltet for å bestemme hvilken type resultat de mottok.

Fordeler:

Vurderinger:

5. Connection-mønsteret

Connection-mønsteret er en standard måte å implementere paginering i GraphQL API-er på. Det gir en konsistent og effektiv måte å hente store lister med data i biter.

Slik fungerer det:

Eksempel:

  
    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!
    }

Fordeler:

Vurderinger:

Globale hensyn

Når du designer et GraphQL-skjema for et globalt publikum, bør du vurdere disse tilleggsfaktorene:

For eksempel, vurder et produktbeskrivelsesfelt:


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

Dette lar klienter be om beskrivelsen på et spesifikt språk. Hvis ingen språk er spesifisert, brukes engelsk (`en`) som standard.

Konklusjon

Skalerbart skjemadesign er avgjørende for å bygge robuste og vedlikeholdbare GraphQL API-er som kan håndtere kravene til en global applikasjon. Ved å følge prinsippene som er skissert i denne artikkelen og bruke de riktige designmønstrene, kan du lage API-er som er enkle å forstå, endre og utvide, samtidig som de gir utmerket ytelse og skalerbarhet. Husk å modularisere, komponere og abstrahere skjemaet ditt, og å vurdere de spesifikke behovene til ditt globale publikum.

Ved å omfavne disse mønstrene kan du frigjøre det fulle potensialet til GraphQL og bygge API-er som kan drive applikasjonene dine i årene som kommer.