ไทย

เรียนรู้รูปแบบการออกแบบ GraphQL schema ที่ขยายขนาดได้ เพื่อสร้าง API ที่แข็งแกร่งและดูแลรักษาง่าย ซึ่งตอบสนองผู้ใช้ทั่วโลกที่หลากหลาย ทำความเข้าใจ schema stitching, federation และ modularization

การออกแบบ GraphQL Schema: รูปแบบที่ขยายขนาดได้สำหรับ API ระดับโลก

GraphQL ได้กลายเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพแทน REST API แบบดั้งเดิม โดยให้ความยืดหยุ่นแก่ไคลเอ็นต์ในการร้องขอข้อมูลที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ อย่างไรก็ตาม เมื่อ GraphQL API ของคุณเติบโตขึ้นในด้านความซับซ้อนและขอบเขต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อให้บริการแก่ผู้ใช้ทั่วโลกที่มีความต้องการข้อมูลที่หลากหลาย การออกแบบ schema อย่างระมัดระวังจึงกลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการบำรุงรักษา ความสามารถในการขยายขนาด และประสิทธิภาพ บทความนี้จะสำรวจรูปแบบการออกแบบ GraphQL schema ที่ขยายขนาดได้หลายรูปแบบเพื่อช่วยให้คุณสร้าง API ที่แข็งแกร่งซึ่งสามารถรับมือกับความต้องการของแอปพลิเคชันระดับโลกได้

ความสำคัญของการออกแบบ Schema ที่ขยายขนาดได้

GraphQL schema ที่ออกแบบมาอย่างดีคือรากฐานของ API ที่ประสบความสำเร็จ มันเป็นตัวกำหนดว่าไคลเอ็นต์จะโต้ตอบกับข้อมูลและบริการของคุณได้อย่างไร การออกแบบ schema ที่ไม่ดีอาจนำไปสู่ปัญหาหลายประการ ได้แก่:

สำหรับแอปพลิเคชันระดับโลก ปัญหาเหล่านี้จะยิ่งทวีความรุนแรงขึ้น ภูมิภาคต่างๆ อาจมีความต้องการข้อมูล ข้อจำกัดด้านกฎระเบียบ และความคาดหวังด้านประสิทธิภาพที่แตกต่างกัน การออกแบบ schema ที่ขยายขนาดได้จะช่วยให้คุณสามารถจัดการกับความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หลักการสำคัญของการออกแบบ Schema ที่ขยายขนาดได้

ก่อนที่จะลงลึกในรูปแบบเฉพาะ เรามาสรุปหลักการสำคัญบางประการที่ควรเป็นแนวทางในการออกแบบ schema ของคุณ:

รูปแบบการออกแบบ Schema ที่ขยายขนาดได้

ต่อไปนี้คือรูปแบบการออกแบบ schema ที่ขยายขนาดได้หลายรูปแบบที่คุณสามารถใช้เพื่อสร้าง GraphQL API ที่แข็งแกร่ง:

1. การต่อเชื่อมสกีมา (Schema Stitching)

Schema stitching ช่วยให้คุณสามารถรวม GraphQL API หลายๆ ตัวเข้าเป็น schema เดียวที่เป็นหนึ่งเดียวได้ ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อคุณมีทีมหรือบริการต่างๆ ที่รับผิดชอบข้อมูลในส่วนต่างๆ กัน มันเหมือนกับการมี API ขนาดเล็กหลายๆ ตัวและเชื่อมต่อเข้าด้วยกันผ่าน 'gateway' API

วิธีการทำงาน:

  1. แต่ละทีมหรือบริการจะเปิดเผย GraphQL API ของตนเองพร้อมกับ schema ของตนเอง
  2. บริการ gateway กลางจะใช้เครื่องมือ schema stitching (เช่น Apollo Federation หรือ GraphQL Mesh) เพื่อรวม schema เหล่านี้เข้าเป็น schema เดียวที่เป็นหนึ่งเดียว
  3. ไคลเอ็นต์จะโต้ตอบกับบริการ gateway ซึ่งจะส่งต่อคำร้องขอไปยัง API เบื้องหลังที่เหมาะสม

ตัวอย่าง:

ลองนึกภาพแพลตฟอร์มอีคอมเมิร์ซที่มี API แยกกันสำหรับสินค้า ผู้ใช้ และคำสั่งซื้อ โดยแต่ละ API มี schema ของตัวเอง:

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

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

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

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

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

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

บริการ gateway สามารถต่อเชื่อม schema เหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อสร้าง schema ที่เป็นหนึ่งเดียว:

  
    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
    }
  

สังเกตว่าชนิดข้อมูล Order ตอนนี้มีการอ้างอิงถึง User และ Product แม้ว่าชนิดข้อมูลเหล่านี้จะถูกกำหนดใน API ที่แยกจากกัน ซึ่งทำได้โดยผ่าน directive ของ schema stitching (เช่น @relation ในตัวอย่างนี้)

ข้อดี:

ข้อควรพิจารณา:

2. สหพันธ์สกีมา (Schema Federation)

Schema federation เป็นวิวัฒนาการของ schema stitching ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขข้อจำกัดบางประการของมัน โดยให้แนวทางที่เป็น declarative และเป็นมาตรฐานมากขึ้นในการประกอบ GraphQL schema

วิธีการทำงาน:

  1. แต่ละบริการจะเปิดเผย GraphQL API และใส่คำอธิบายประกอบ (annotate) schema ของตนด้วย directive ของ federation (เช่น @key, @extends, @external)
  2. บริการ gateway กลาง (โดยใช้ Apollo Federation) จะใช้ directive เหล่านี้เพื่อสร้าง supergraph ซึ่งเป็นตัวแทนของ schema แบบสหพันธ์ทั้งหมด
  3. บริการ gateway จะใช้ supergraph เพื่อส่งต่อคำร้องขอไปยังบริการเบื้องหลังที่เหมาะสมและแก้ไขการพึ่งพากัน (dependencies)

ตัวอย่าง:

จากตัวอย่างอีคอมเมิร์ซเดียวกัน schema แบบสหพันธ์อาจมีลักษณะดังนี้:

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

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

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

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

    # API คำสั่งซื้อ
    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
    }
  

สังเกตการใช้ directive ของ federation:

ข้อดี:

ข้อควรพิจารณา:

3. การออกแบบ Schema แบบโมดูลาร์

การออกแบบ schema แบบโมดูลาร์เกี่ยวข้องกับการแบ่ง schema ขนาดใหญ่แบบ monolithic ออกเป็นโมดูลขนาดเล็กที่จัดการได้ง่ายขึ้น ซึ่งช่วยให้เข้าใจ แก้ไข และนำส่วนต่างๆ ของ API กลับมาใช้ใหม่ได้ง่ายขึ้น แม้ว่าจะไม่ได้ใช้ schema แบบสหพันธ์ก็ตาม

วิธีการทำงาน:

  1. ระบุขอบเขตเชิงตรรกะภายใน schema ของคุณ (เช่น ผู้ใช้, สินค้า, คำสั่งซื้อ)
  2. สร้างโมดูลแยกต่างหากสำหรับแต่ละขอบเขต โดยกำหนดชนิดข้อมูล, การสืบค้น, และ mutation ที่เกี่ยวข้องกับขอบเขตนั้น
  3. ใช้กลไกการนำเข้า/ส่งออก (ขึ้นอยู่กับการ υλοποίηση GraphQL server ของคุณ) เพื่อรวมโมดูลต่างๆ เข้าเป็น schema เดียวที่เป็นหนึ่งเดียว

ตัวอย่าง (ใช้ JavaScript/Node.js):

สร้างไฟล์แยกต่างหากสำหรับแต่ละโมดูล:

  
    // 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
    }
  

จากนั้น รวมเข้าด้วยกันในไฟล์ schema หลักของคุณ:

  
    // 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;
  

ข้อดี:

ข้อควรพิจารณา:

4. Interface และ Union Types

Interface และ union types ช่วยให้คุณสามารถกำหนดชนิดข้อมูลแบบนามธรรมที่สามารถนำไป υλοποίηση โดยชนิดข้อมูลที่เป็นรูปธรรมหลายๆ ชนิดได้ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการแสดงข้อมูลแบบ polymorphic หรือข้อมูลที่สามารถมีรูปแบบที่แตกต่างกันได้ขึ้นอยู่กับบริบท

วิธีการทำงาน:

ตัวอย่าง:

  
    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!]!
    }
  

ในตัวอย่างนี้ ทั้ง User และ Product υλοποίηση interface Node ซึ่งกำหนดฟิลด์ร่วมกันคือ id ชนิดข้อมูล union SearchResult แทนผลการค้นหาที่อาจเป็น User หรือ Product ก็ได้ ไคลเอ็นต์สามารถสืบค้นฟิลด์ `search` แล้วใช้ฟิลด์ `__typename` เพื่อพิจารณาว่าได้รับผลลัพธ์ชนิดใด

ข้อดี:

ข้อควรพิจารณา:

5. รูปแบบ Connection

รูปแบบ connection เป็นวิธีมาตรฐานในการ υλοποίηση การแบ่งหน้า (pagination) ใน GraphQL API ซึ่งเป็นวิธีที่สอดคล้องและมีประสิทธิภาพในการดึงรายการข้อมูลขนาดใหญ่เป็นส่วนๆ

วิธีการทำงาน:

ตัวอย่าง:

  
    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!
    }
  

ข้อดี:

ข้อควรพิจารณา:

ข้อควรพิจารณาสำหรับระดับโลก

เมื่อออกแบบ GraphQL schema สำหรับผู้ใช้ทั่วโลก ให้พิจารณาปัจจัยเพิ่มเติมเหล่านี้:

ตัวอย่างเช่น พิจารณาฟิลด์คำอธิบายสินค้า:


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

ซึ่งช่วยให้ไคลเอ็นต์สามารถร้องขอคำอธิบายในภาษาที่ต้องการได้ หากไม่ได้ระบุภาษา จะใช้ภาษาอังกฤษ (`en`) เป็นค่าเริ่มต้น

สรุป

การออกแบบ schema ที่ขยายขนาดได้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้าง GraphQL API ที่แข็งแกร่งและบำรุงรักษาง่าย ซึ่งสามารถรับมือกับความต้องการของแอปพลิเคชันระดับโลกได้ โดยการปฏิบัติตามหลักการที่สรุปไว้ในบทความนี้และใช้รูปแบบการออกแบบที่เหมาะสม คุณสามารถสร้าง API ที่เข้าใจง่าย แก้ไข และขยายได้ง่าย ในขณะเดียวกันก็ให้ประสิทธิภาพและความสามารถในการขยายขนาดที่ยอดเยี่ยม อย่าลืมทำ schema ของคุณให้เป็นโมดูล สามารถประกอบได้ และเป็นนามธรรม และพิจารณาความต้องการเฉพาะของผู้ใช้ทั่วโลกของคุณ

ด้วยการนำรูปแบบเหล่านี้ไปใช้ คุณจะสามารถปลดล็อกศักยภาพสูงสุดของ GraphQL และสร้าง API ที่สามารถขับเคลื่อนแอปพลิเคชันของคุณไปอีกหลายปีข้างหน้า