M

MLOG

Slovenčina

Naučte sa škálovateľné dizajnové vzory GraphQL schém na tvorbu robustných a udržiavateľných API, ktoré slúžia rôznorodému globálnemu publiku. Ovládnite spájanie schém, federáciu a modularizáciu.

Dizajn GraphQL schémy: Škálovateľné vzory pre globálne API

GraphQL sa stal silnou alternatívou k tradičným REST API, ponúkajúc klientom flexibilitu vyžiadať si presne tie dáta, ktoré potrebujú. Avšak, ako vaše GraphQL API rastie v komplexnosti a rozsahu – najmä keď slúži globálnemu publiku s rôznorodými požiadavkami na dáta – starostlivý dizajn schémy sa stáva kľúčovým pre udržiavateľnosť, škálovateľnosť a výkon. Tento článok skúma niekoľko škálovateľných dizajnových vzorov pre GraphQL schémy, ktoré vám pomôžu vybudovať robustné API schopné zvládnuť požiadavky globálnej aplikácie.

Dôležitosť škálovateľného dizajnu schémy

Dobre navrhnutá GraphQL schéma je základom úspešného API. Určuje, ako môžu klienti interagovať s vašimi dátami a službami. Zlý dizajn schémy môže viesť k mnohým problémom, vrátane:

Pre globálne aplikácie sú tieto problémy ešte výraznejšie. Rôzne regióny môžu mať odlišné požiadavky na dáta, regulačné obmedzenia a očakávania výkonu. Škálovateľný dizajn schémy vám umožňuje efektívne riešiť tieto výzvy.

Kľúčové princípy škálovateľného dizajnu schémy

Predtým, ako sa ponoríme do špecifických vzorov, načrtnime si niekoľko kľúčových princípov, ktoré by mali viesť váš dizajn schémy:

Škálovateľné dizajnové vzory schémy

Tu je niekoľko škálovateľných dizajnových vzorov schémy, ktoré môžete použiť na vytvorenie robustných GraphQL API:

1. Spájanie schém (Schema Stitching)

Spájanie schém vám umožňuje skombinovať viacero GraphQL API do jednej, zjednotenej schémy. Toto je obzvlášť užitočné, keď máte rôzne tímy alebo služby zodpovedné za rôzne časti vašich dát. Je to ako mať niekoľko mini-API a spojiť ich cez 'gateway' API.

Ako to funguje:

  1. Každý tím alebo služba vystavuje svoje vlastné GraphQL API s vlastnou schémou.
  2. Centrálna gateway služba používa nástroje na spájanie schém (ako Apollo Federation alebo GraphQL Mesh) na zlúčenie týchto schém do jednej, zjednotenej schémy.
  3. Klienti interagujú s gateway službou, ktorá smeruje požiadavky na príslušné podkladové API.

Príklad:

Predstavte si e-commerce platformu s oddelenými API pre produkty, používateľov a objednávky. Každé API má vlastnú schému:

  
    # 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
    }

Gateway služba môže tieto schémy spojiť a vytvoriť zjednotenú schému:

  
    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
    }

Všimnite si, ako typ Order teraz obsahuje referencie na User a Product, aj keď sú tieto typy definované v samostatných API. Toto je dosiahnuté pomocou direktív spájania schém (v tomto príklade ako @relation).

Výhody:

Zváženia:

2. Federácia schém (Schema Federation)

Federácia schém je evolúciou spájania schém, navrhnutá na riešenie niektorých jej obmedzení. Poskytuje deklaratívnejší a štandardizovanejší prístup k skladaniu GraphQL schém.

Ako to funguje:

  1. Každá služba vystavuje GraphQL API a anotuje svoju schému federačnými direktívami (napr. @key, @extends, @external).
  2. Centrálna gateway služba (používajúca Apollo Federation) používa tieto direktívy na vytvorenie supergrafu – reprezentácie celej federovanej schémy.
  3. Gateway služba používa supergraf na smerovanie požiadaviek na príslušné podkladové služby a riešenie závislostí.

Príklad:

Použitím rovnakého e-commerce príkladu by federované schémy mohli vyzerať takto:

  
    # 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
    }

Všimnite si použitie federačných direktív:

Výhody:

Zváženia:

3. Modulárny dizajn schémy

Modulárny dizajn schémy zahŕňa rozdelenie veľkej, monolitickej schémy na menšie, lepšie spravovateľné moduly. To uľahčuje porozumenie, úpravu a opätovné použitie jednotlivých častí vášho API, dokonca aj bez použitia federovaných schém.

Ako to funguje:

  1. Identifikujte logické hranice vo vašej schéme (napr. používatelia, produkty, objednávky).
  2. Vytvorte samostatné moduly pre každú hranicu, definujúce typy, dopyty a mutácie súvisiace s touto hranicou.
  3. Použite mechanizmy importu/exportu (v závislosti od vašej implementácie GraphQL servera) na skombinovanie modulov do jednej, zjednotenej schémy.

Príklad (použitím JavaScript/Node.js):

Vytvorte samostatné súbory pre každý 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
    }

Potom ich skombinujte vo vašom hlavnom súbore schémy:

  
    // 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;

Výhody:

Zváženia:

4. Rozhrania a typy Union

Rozhrania (interface) a typy Union vám umožňujú definovať abstraktné typy, ktoré môžu byť implementované viacerými konkrétnymi typmi. Toto je užitočné na reprezentáciu polymorfných dát – dát, ktoré môžu nadobúdať rôzne formy v závislosti od kontextu.

Ako to funguje:

Príklad:

  
    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!]!
    }

V tomto príklade User aj Product implementujú rozhranie Node, ktoré definuje spoločné pole id. Typ Union SearchResult reprezentuje výsledok vyhľadávania, ktorý môže byť buď User alebo Product. Klienti môžu dopytovať pole `search` a potom použiť pole `__typename` na určenie, aký typ výsledku dostali.

Výhody:

Zváženia:

5. Vzor Connection

Vzor Connection je štandardný spôsob implementácie stránkovania v GraphQL API. Poskytuje konzistentný a efektívny spôsob načítavania veľkých zoznamov dát po častiach.

Ako to funguje:

Príklad:

  
    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!
    }

Výhody:

Zváženia:

Globálne zváženia

Pri návrhu GraphQL schémy pre globálne publikum zvážte tieto dodatočné faktory:

Napríklad, zvážte pole s popisom produktu:


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

To umožňuje klientom vyžiadať si popis v špecifickom jazyku. Ak nie je zadaný žiadny jazyk, predvolene sa použije angličtina (`en`).

Záver

Škálovateľný dizajn schémy je nevyhnutný pre budovanie robustných a udržiavateľných GraphQL API, ktoré dokážu zvládnuť požiadavky globálnej aplikácie. Dodržiavaním princípov uvedených v tomto článku a použitím vhodných dizajnových vzorov môžete vytvoriť API, ktoré sú ľahko pochopiteľné, modifikovateľné a rozšíriteľné, pričom zároveň poskytujú vynikajúci výkon a škálovateľnosť. Nezabudnite modularizovať, skladať a abstrahovať vašu schému a zvážiť špecifické potreby vášho globálneho publika.

Osvojením si týchto vzorov môžete naplno využiť potenciál GraphQL a vybudovať API, ktoré budú poháňať vaše aplikácie po mnoho rokov.