مقایسه GraphQL و REST API: کدام رویکرد برای پروژه‌های بزرگتر مناسب‌تر است؟

در دنیای امروز که ارتباطات دیجیتال حرف اول را می‌زند، تبادل اطلاعات بین برنامه‌های مختلف امری حیاتی است. APIها (رابط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) به عنوان واسطه‌ای برای این ارتباطات، نقش مهمی در توسعه نرم‌افزارها و برنامه‌های وب ایفا می‌کنند. دو رویکرد رایج برای توسعه APIها، REST (Representational State Transfer) و GraphQL (Graph Query Language) هستند. هر دو رویکرد مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها، به ویژه در پروژه‌های بزرگ، می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. برای درک بهتر این مفاهیم، باید بدانید که RESTful API چیست.

REST API، به عنوان یک استاندارد جا افتاده، سال‌هاست که در صنعت توسعه نرم‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رویکرد بر پایه معماری Client-Server و پروتکل HTTP استوار است و از روش‌های استاندارد HTTP (مانند GET, POST, PUT, DELETE) برای انجام عملیات مختلف استفاده می‌کند. GraphQL، به عنوان یک رویکرد جدیدتر، توسط فیسبوک توسعه یافته است و به سرعت در حال گسترش است. GraphQL به جای استفاده از چندین endpoint برای دسترسی به منابع مختلف، از یک endpoint واحد استفاده می‌کند و به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا دقیقاً داده‌های مورد نیاز خود را درخواست کنند.

در پروژه‌های بزرگ با حجم بالای داده و نیازمندی‌های پیچیده، انتخاب بین REST و GraphQL اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. عواملی مانند کارایی، مقیاس‌پذیری، نگهداری و امنیت در این انتخاب نقش کلیدی دارند.هدف این مقاله، بررسی مزایا و معایب REST API و GraphQL و مقایسه آنها در زمینه پروژه‌های بزرگ است. با مطالعه این مقاله، شما می‌توانید درک بهتری از هر دو رویکرد به دست آورید و رویکرد مناسب برای پروژه خود را انتخاب کنید.

2. مروری بر REST API

REST (Representational State Transfer) یک سبک معماری برای طراحی APIها است که بر پایه اصول زیر استوار است:

• Client-Server: معماری کلاینت-سرور به جداسازی وظایف بین کلاینت و سرور کمک می‌کند. کلاینت مسئول رابط کاربری و تجربه کاربری است، در حالی که سرور مسئول مدیریت داده‌ها و منطق برنامه است.
• Statelessness: در این اصل، هر درخواست از کلاینت به سرور باید حاوی تمام اطلاعات لازم برای پردازش آن درخواست باشد. سرور هیچ اطلاعاتی از state کلاینت را ذخیره نمی‌کند.
• Cacheability: پاسخ‌های سرور باید به طور صریح یا ضمنی مشخص کنند که آیا قابل کش شدن هستند یا خیر. این امر به بهبود کارایی و کاهش بار سرور کمک می‌کند.
• Uniform Interface: این اصل به معنی استفاده از یک رابط یکسان برای تمام منابع است. این رابط شامل استفاده از روش‌های استاندارد HTTP (مانند GET, POST, PUT, DELETE) و استفاده از URIها برای شناسایی منابع است.
• Layered System: سیستم به صورت لایه لایه طراحی می‌شود و هر لایه فقط به لایه زیرین خود دسترسی دارد. این امر به بهبود modularity و مقیاس‌پذیری سیستم کمک می‌کند.
• Code on Demand (اختیاری): این اصل به سرور اجازه می‌دهد تا کد قابل اجرا (مانند جاوا اسکریپت) را به کلاینت ارسال کند. این امر می‌تواند به کاهش تعداد درخواست‌ها و بهبود کارایی کمک کند. برای اینکه قابلیت Code on Demand را به درستی پیاده‌سازی کنید و به کمک آن کارایی سیستم را بالا ببرید، می‌توانید در یک دوره جاوا اسکریپت شرکت کنید. این دوره به شما کمک می‌کند تا با اصول و تکنیک‌های لازم برای برنامه‌نویسی سمت کلاینت آشنا شوید.

مزایای REST API

• سادگی و سهولت در یادگیری: REST API بر پایه مفاهیم ساده و استانداردهای شناخته شده HTTP استوار است. این امر یادگیری و پیاده سازی آن را آسان می‌کند.
• پشتیبانی گسترده: REST API به عنوان یک استاندارد جا افتاده، توسط اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی و فریم‌ورک‌ها پشتیبانی می‌شود. همچنین، منابع آموزشی فراوانی برای یادگیری REST API در دسترس است.
• قابلیت کشینگ قوی: REST API از قابلیت کشینگ HTTP به خوبی پشتیبانی می‌کند. این امر به بهبود کارایی و کاهش بار سرور کمک می‌کند.
• مناسب برای پروژه‌های کوچک و متوسط: REST API برای پروژه‌های کوچک و متوسط با نیازمندی‌های ساده یک انتخاب مناسب است.

اگر به دنبال روشی برای توسعه‌ی ارتباطات در پروژه‌های وب هستید، می‌توانید با معرفی API در جاوا اسکریپت به سادگی از این قابلیت‌ها استفاده کنید و با یادگیری جاوا اسکریپت کارایی سیستم را بالا ببرید.

معایب REST API

• Over-fetching و Under-fetching: در REST API، کلاینت اغلب مجبور است داده‌های بیشتری از آنچه که نیاز دارد را دریافت کند (Over-fetching) یا برای دریافت تمام اطلاعات مورد نیاز، چندین درخواست ارسال کند (Under-fetching). این امر می‌تواند منجر به کاهش کارایی و افزایش پیچیدگی شود.
• نیاز به درخواست‌های متعدد: برای دریافت اطلاعات مرتبط با هم، کلاینت اغلب مجبور است چندین درخواست به سرور ارسال کند. این امر می‌تواند منجر به کاهش کارایی و افزایش زمان بارگذاری صفحه شود.
• مشکل Versioning: هنگامی که API تغییر می‌کند، مدیریت نسخه‌های مختلف API می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.

در بخش بعدی، به معرفی GraphQL و ویژگی‌های آن می‌پردازیم.

مروری بر GraphQL

GraphQL یک زبان پرس و جو برای API ها و یک runtime برای انجام آن پرس و جوها با داده های موجود شما است. GraphQL توسط فیسبوک در سال 2012 به صورت داخلی توسعه یافت و در سال 2015 به صورت عمومی منتشر شد.

GraphQL به جای استفاده از چندین endpoint برای دسترسی به منابع مختلف، از یک endpoint واحد استفاده می‌کند. کلاینت ها درخواست خود را به صورت یک query به این endpoint ارسال می‌کنند و دقیقاً داده‌هایی را که نیاز دارند دریافت می‌کنند. این رویکرد مشکلات over-fetching و under-fetching را که در REST APIها وجود دارد، حل می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی GraphQL:

• Strongly Typed: GraphQL از یک سیستم type قوی استفاده می‌کند. این امر به اعتبارسنجی query ها و جلوگیری از خطاها کمک می‌کند.
• Introspective: GraphQL به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا ساختار داده‌ها و عملیات موجود را کشف کنند. این امر به توسعه دهندگان کمک می‌کند تا API را بهتر درک کنند و از آن استفاده کنند.
• Hierarchical: GraphQL از یک ساختار سلسله مراتبی برای نمایش داده‌ها استفاده می‌کند. این امر به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌های مرتبط را با یک درخواست دریافت کنند.

مزایای GraphQL

• دریافت دقیق داده‌های مورد نیاز: با GraphQL، کلاینت‌ها می‌توانند دقیقاً داده‌هایی را که نیاز دارند درخواست کنند و از دریافت داده‌های اضافی جلوگیری کنند. این امر به بهبود کارایی و کاهش حجم داده‌های انتقالی کمک می‌کند.
• انعطاف‌پذیری بالا: GraphQL به کلاینت‌ها اجازه می‌دهد تا ساختار داده‌های مورد نیاز خود را تعریف کنند. این امر به توسعه دهندگان کمک می‌کند تا API را با نیازهای مختلف کلاینت‌ها سازگار کنند.
• مستندسازی خودکار: GraphQL از یک Schema برای تعریف ساختار داده‌ها و عملیات موجود استفاده می‌کند. این Schema به عنوان یک مستند خودکار برای API عمل می‌کند و به توسعه دهندگان کمک می‌کند تا API را بهتر درک کنند.
• مناسب برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده: GraphQL به دلیل انعطاف‌پذیری و کارایی بالا، برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده با نیازمندی‌های پویا یک انتخاب مناسب است.

معایب GraphQL

پیچیدگی بیشتر: یادگیری و پیاده سازی GraphQL نسبت به REST API پیچیده‌تر است. این امر می‌تواند منجر به افزایش زمان و هزینه توسعه شود.

نیاز به مدیریت Cache به صورت دستی: GraphQL به طور خودکار از Cache استفاده نمی‌کند. توسعه دهندگان باید Cache را به صورت دستی مدیریت کنند.

مشکلات N+1 Query: در صورتی که query ها به درستی طراحی نشوند، ممکن است منجر به مشکل N+1 Query شوند. این مشکل زمانی رخ می‌دهد که برای دریافت داده‌های مرتبط، چندین query به دیتابیس ارسال شود.

با 10 اشتباه رایج برنامه‌نویسان متوسط که باعث افت کیفیت پروژه‌ها می‌شود آشنا شوید.

مقایسه GraphQL و REST API در پروژه‌های بزرگ

پروژه‌های بزرگ معمولاً با چالش‌های منحصر به فردی روبرو هستند که انتخاب بین GraphQL و REST را پیچیده‌تر می‌کند. این چالش‌ها عبارتند از:

• حجم بالای داده: پروژه‌های بزرگ معمولاً با حجم زیادی از داده‌ها سروکار دارند. API باید قادر به مدیریت این حجم از داده‌ها و ارائه آنها به کلاینت‌ها به صورت کارآمد باشد.
• نیازمندی‌های متنوع: کلاینت‌های مختلف (مانند وب، موبایل، دسکتاپ) ممکن است نیازمندی‌های متفاوتی داشته باشند. API باید قادر به پاسخگویی به این نیازمندی‌های متنوع باشد.
• توسعه‌پذیری: API باید قادر به مقیاس‌پذیری و پاسخگویی به افزایش تعداد کاربران و درخواست‌ها باشد.
• نگهداری: API باید به گونه‌ای طراحی شود که نگهداری و به‌روزرسانی آن آسان باشد.

در ادامه، GraphQL و REST API را در مواجهه با این چالش‌ها مقایسه می‌کنیم:

کارایی و سرعت

• GraphQL: به دلیل امکان دریافت دقیق داده‌های مورد نیاز، GraphQL می‌تواند کارایی و سرعت بیشتری نسبت به REST API داشته باشد. کلاینت‌ها فقط داده‌هایی را که نیاز دارند دریافت می‌کنند و از دریافت داده‌های اضافی جلوگیری می‌شود.
• REST API: در REST API، کلاینت‌ها اغلب مجبور به دریافت داده‌های اضافی هستند که می‌تواند منجر به کاهش کارایی شود. همچنین، نیاز به ارسال چندین درخواست برای دریافت اطلاعات مرتبط می‌تواند زمان بارگذاری را افزایش دهد.

مقیاس‌پذیری

• GraphQL: GraphQL به دلیل استفاده از یک endpoint واحد و امکان تعریف دقیق داده‌های مورد نیاز، مقیاس‌پذیری خوبی دارد.
• REST API: مقیاس‌پذیری REST API می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به خصوص در صورتی که تعداد endpoint ها زیاد باشد و نیاز به مدیریت نسخه‌های مختلف API باشد.

نگهداری و توسعه

• GraphQL: GraphQL به دلیل استفاده از یک Schema واحد و امکان تغییر در ساختار داده‌ها بدون تغییر در API، نگهداری و توسعه آسان‌تری دارد.
• REST API: نگهداری و توسعه REST API می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، به خصوص در صورتی که تعداد endpoint ها زیاد باشد و نیاز به مدیریت نسخه‌های مختلف API باشد.

امنیت

• GraphQL: GraphQL از روش‌های استاندارد احراز هویت و مجوز پشتیبانی می‌کند. همچنین، امکان تعریف قوانین دسترسی برای داده‌های مختلف وجود دارد.
• REST API: REST API نیز از روش‌های استاندارد احراز هویت و مجوز پشتیبانی می‌کند.

هر دو روش GraphQL و REST API از روش‌های استاندارد احراز هویت و مجوز پشتیبانی می‌کنند، اما برای اطمینان از امنیت کامل در سیستم‌های خود، باید دانش خود را در این زمینه با شرکت در یک دوره هک و امنیت شبکه به روز نگه دارید.

مطالعه موردی: Airbnb

Airbnb یکی از بزرگترین پلتفرم‌های اجاره مسکن در جهان است. این شرکت در سال 2016 از REST API به GraphQL مهاجرت کرد. دلایل این مهاجرت عبارتند از:

• بهبود کارایی: GraphQL به Airbnb کمک کرد تا کارایی برنامه‌های خود را بهبود بخشد و زمان بارگذاری صفحات را کاهش دهد.
• کاهش پیچیدگی: GraphQL به Airbnb کمک کرد تا پیچیدگی API های خود را کاهش دهد و مدیریت آنها را آسان‌تر کند.
• بهبود تجربه کاربری: GraphQL به Airbnb کمک کرد تا تجربه کاربری بهتری را برای کاربران خود فراهم کند.

Airbnb با استفاده از GraphQL توانست به اهداف زیر دست یابد:

• کاهش حجم داده‌های انتقالی: با استفاده از GraphQL، Airbnb توانست حجم داده‌های انتقالی را تا 90٪ کاهش دهد.
• کاهش تعداد درخواست‌ها: با استفاده از GraphQL، Airbnb توانست تعداد درخواست‌های مورد نیاز برای دریافت اطلاعات را کاهش دهد.
• بهبود زمان بارگذاری صفحات: با استفاده از GraphQL، Airbnb توانست زمان بارگذاری صفحات را بهبود بخشد.

این مطالعه موردی نشان می‌دهد که GraphQL می‌تواند یک انتخاب مناسب برای پروژه‌های بزرگ باشد.

نکات مهم در انتخاب بین GraphQL و REST API:

• حجم داده: در صورتی که پروژه شما با حجم بالایی از داده‌ها سروکار دارد، GraphQL می‌تواند انتخاب مناسب‌تری باشد.
• نیازمندی‌های کلاینت‌ها: در صورتی که کلاینت‌های شما نیازمندی‌های متنوعی دارند، GraphQL می‌تواند انعطاف‌پذیری بیشتری را فراهم کند.
• مقیاس‌پذیری: در صورتی که مقیاس‌پذیری برای شما اهمیت زیادی دارد، GraphQL می‌تواند انتخاب مناسب‌تری باشد.
• نگهداری: در صورتی که نگهداری و به‌روزرسانی API برای شما اهمیت زیادی دارد، GraphQL می‌تواند انتخاب مناسب‌تری باشد.
• امنیت: هر دو رویکرد GraphQL و REST API از روش‌های استاندارد احراز هویت و مجوز پشتیبانی می‌کنند.
• تجربه تیم توسعه: در صورتی که تیم شما با GraphQL آشنایی ندارد، ممکن است استفاده از REST API مناسب‌تر باشد.

نتیجه‌گیری

در این مقاله، به مقایسه GraphQL و REST API، دو رویکرد رایج برای توسعه API، پرداختیم. هر دو رویکرد مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب بین آنها به نیازمندی‌های پروژه بستگی دارد.

GraphQL با ارائه قابلیت‌هایی مانند دریافت دقیق داده‌های مورد نیاز، انعطاف‌پذیری بالا و مستندسازی خودکار، برای پروژه‌های بزرگ با نیازمندی‌های پیچیده و پویا مناسب‌تر است. این رویکرد به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا APIهای کارآمدتر، مقیاس‌پذیرتر و قابل نگهداری‌تری ایجاد کنند. REST API با سادگی، پشتیبانی گسترده و قابلیت کشینگ قوی، برای پروژه‌های کوچک و متوسط با نیازمندی‌های ساده مناسب‌تر است. این رویکرد به دلیل سهولت در یادگیری و پیاده‌سازی، برای توسعه‌دهندگان تازه‌کار نیز مناسب است.

در نهایت، انتخاب بین GraphQL و REST API به عوامل مختلفی مانند حجم داده، نیازمندی‌های کلاینت‌ها، مقیاس‌پذیری، نگهداری و امنیت بستگی دارد. در پروژه‌های بزرگ، GraphQL می‌تواند به دلیل کارایی و انعطاف‌پذیری بالا، انتخاب مناسب‌تری باشد. با این حال، پیچیدگی بیشتر و نیاز به مدیریت Cache به صورت دستی از معایب این رویکرد است.

سوالات متداول در موردمقایسه GraphQL و REST API

1. GraphQL برای چه نوع پروژه‌هایی مناسب‌تر است؟

GraphQL به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، امکان دریافت دقیق داده‌ها و مدیریت بهتر پیچیدگی‌ها، برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده با نیازمندی‌های پویا مناسب‌تر است.

2. آیا یادگیری GraphQL دشوارتر از REST API است؟

بله، به طور کلی یادگیری و پیاده‌سازی GraphQL نسبت به REST API پیچیده‌تر است، زیرا GraphQL مفاهیم جدیدی مانند Schema و Query Language را معرفی می‌کند.

3. آیا می‌توانم از GraphQL و REST API در یک پروژه به صورت ترکیبی استفاده کنم؟

بله، در برخی موارد می‌توان از هر دو رویکرد به صورت ترکیبی استفاده کرد. به عنوان مثال، می‌توانید برای بخش‌های ساده‌تر پروژه از REST API و برای بخش‌های پیچیده‌تر با نیاز به دریافت دقیق داده‌ها از GraphQL استفاده کنید.