GraphQL چیست و چگونه ساختار ارتباط داده را متحول می کند

اگر با API کار کرده باشی، احتمالا با محدودیت هایی مثل دریافت داده اضافی یا کمبود اطلاعات در یک درخواست روبه رو شده‌ای. اینجاست که سوال GraphQL چیست مطرح می‌شود. GraphQL چیست فقط یک جایگزین برای REST نیست، بلکه یک نگاه متفاوت به نحوه درخواست و دریافت داده است. در این مقاله قرار است بفهمیم GraphQL چگونه کار می‌کند، چه قوانینی دارد و ساختار اصلی آن بر چه مفاهیمی استوار است.

GraphQL چیست و چرا معرفی شد

GraphQL یک زبان پرس و جو برای API هاست که توسط فیسبوک معرفی شد. هدف اصلی آن حل مشکلات رایج API‌های سنتی بود. در GraphQL کلاینت دقیقا مشخص می‌کند چه داده‌ای نیاز دارد و سرور فقط همان را برمی‌گرداند. این یعنی نه داده اضافی دریافت می‌شود و نه لازم است چندین درخواست مختلف ارسال شود. همین ویژگی باعث شد GraphQL خیلی سریع در پروژه‌های مدرن محبوب شود.

تفاوت نگاه GraphQL با API‌های سنتی

در API‌های سنتی، سرور تصمیم می‌گیرد چه داده‌ای ارسال شود. اگر اطلاعات کم باشد، باید درخواست‌های بیشتری بفرستی. اگر زیاد باشد، داده بلااستفاده دریافت می‌کنی. GraphQL این معادله را برعکس کرده است. این بار کلاینت کنترل کامل دارد. می‌گوید چه می‌خواهد، با چه ساختاری و حتی از چند منبع مختلف در یک درخواست. این تغییر نگاه، طراحی API را انعطاف پذیرتر می‌کند.

ساختار کلی GraphQL چگونه است

GraphQL بر پایه یک Endpoint واحد کار می‌کند. برخلاف REST که چندین آدرس مختلف دارد، همه درخواست‌ها به یک مسیر ارسال می‌شوند. نوع عملیات در خود درخواست مشخص می‌شود. این ساختار ساده، اما بسیار قدرتمند است. چون تمام منطق ارتباط در Query تعریف می‌شود، نه در آدرس‌ها.

Query در GraphQL چیست

Query اصلی‌ترین مفهوم در GraphQL است. Query مشخص می‌کند چه داده‌ای نیاز است و با چه ساختاری باید برگردد. ساختار Query بسیار شبیه خروجی نهایی است. یعنی همان شکلی که درخواست می‌کنی، همان شکل را تحویل می‌گیری. این موضوع باعث می‌شود توسعه دهنده دقیقا بداند چه داده‌ای دریافت خواهد کرد و سورپرایزی در کار نباشد.

Mutation چه نقشی دارد

اگر Query برای خواندن داده است، Mutation برای تغییر آن استفاده می‌شود. ایجاد، ویرایش یا حذف اطلاعات از طریق Mutation انجام می‌شود. ساختار Mutation شبیه Query است، اما هدف آن اعمال تغییر روی داده‌هاست. این جداسازی مفهومی باعث می‌شود خوانایی و نظم API بالاتر برود.

Subscription چیست و چه کاربردی دارد

Subscription برای ارتباط‌های بلادرنگ استفاده می‌شود. وقتی داده‌ای تغییر می‌کند، سرور می‌تواند به صورت خودکار کلاینت را مطلع کند. این قابلیت برای چت، اعلان‌ها و داده‌های زنده بسیار کاربردی است. Subscription معمولا روی WebSocket پیاده سازی می‌شود و GraphQL را وارد دنیای ارتباط‌های لحظه‌ای می‌کند.

Schema قلب GraphQL

Schema مهم‌ترین بخش GraphQL است. Schema مشخص می‌کند چه داده‌هایی وجود دارند، چه نوعی هستند و چه ارتباطی با هم دارند. همه Query ها و Mutation‌ها باید مطابق Schema باشند. این ساختار باعث می‌شود API قابل پیش بینی و قابل اعتبارسنجی باشد. اگر چیزی در Schema تعریف نشده باشد، قابل استفاده نیست.

Type‌ها و سیستم تایپ در GraphQL

GraphQL یک سیستم تایپ قوی دارد. هر فیلد نوع مشخصی دارد؛ مثل String، Int یا Object. حتی می‌توان نوع‌های سفارشی تعریف کرد. این تایپ قوی باعث کاهش خطا و افزایش اطمینان در ارتباط کلاینت و سرور می‌شود. توسعه دهنده قبل از اجرا می‌داند چه چیزی مجاز است و چه چیزی نه.

Resolver ها چگونه کار می‌کنند

Resolver‌ها توابعی هستند که مشخص می‌کنند هر فیلد چگونه مقداردهی شود. وقتی یک Query ارسال می‌شود، GraphQL به Resolver مربوطه مراجعه می‌کند. Resolver می‌تواند داده را از دیتابیس بگیرد، از یک API دیگر بخواند یا محاسبه کند. این انعطاف باعث می‌شود GraphQL به راحتی با منابع مختلف داده کار کند.

قوانین اصلی در GraphQL

GraphQL چند قانون مهم دارد که باید رعایت شوند. هر درخواست باید معتبر و مطابق Schema باشد. کلاینت فقط می‌تواند به داده‌هایی دسترسی داشته باشد که تعریف شده‌اند. ساختار پاسخ همیشه مطابق درخواست است. این قوانین ساده، اما دقیق، باعث ثبات و امنیت بیشتر API می‌شوند.

مدیریت خطا در GraphQL

در GraphQL حتی اگر بخشی از درخواست با خطا مواجه شود، بخش‌های سالم همچنان پاسخ داده می‌شوند. خطاها به صورت ساختارمند در خروجی برمی‌گردند. این رفتار باعث می‌شود کلاینت بتواند تصمیم بگیرد چه کاری انجام دهد و تجربه کاربری بهتری شکل بگیرد.

مزایای اصلی GraphQL

کنترل کامل کلاینت روی داده، کاهش تعداد درخواست‌ها، خوانایی بالا و مستندسازی خودکار از مهم ترین مزایای GraphQL هستند. علاوه بر این، توسعه Frontend سریع‌تر می‌شود چون وابستگی به تغییرات Backend کمتر است. این ویژگی‌ها باعث شده GraphQL در تیم‌های بزرگ محبوب باشد.

چالش‌ها و محدودیت‌های GraphQL

GraphQL با تمام مزایا، چالش‌هایی هم دارد. پیاده سازی اولیه آن پیچیده‌تر از REST است. مدیریت کش و کنترل سطح دسترسی نیاز به دقت بیشتری دارد. اگر بدون طراحی درست استفاده شود، ممکن است فشار زیادی به سرور وارد شود. به همین دلیل GraphQL نیازمند معماری آگاهانه است.

GraphQL در چه پروژه‌هایی مناسب است

GraphQL زمانی بهترین انتخاب است که کلاینت‌های مختلف با نیازهای متفاوت وجود دارند. اپلیکیشن‌های موبایل، وب اپ‌های پیچیده و سیستم‌های مقیاس پذیر از جمله این موارد هستند. در پروژه‌های ساده، شاید استفاده از GraphQL توجیه نداشته باشد.

GraphQL در دنیای امروز

امروزه بسیاری از شرکت‌های بزرگ از GraphQL استفاده می‌کنند. ابزارها و اکوسیستم آن به سرعت رشد کرده است. این نشان می‌دهد GraphQL یک ترند موقتی نیست، بلکه پاسخی منطقی به نیازهای واقعی توسعه نرم افزار است.

جمع بندی

GraphQL رویکردی متفاوت به ارتباط داده ارائه می‌دهد. به جای تحمیل ساختار از سمت سرور، اختیار را به کلاینت می‌دهد. اگر بدانی GraphQL چیست و چگونه کار می‌کند، بهتر می‌توانی تصمیم بگیری که آیا این ابزار برای پروژه تو مناسب است یا نه. درک درست مفاهیم و قوانین آن، کلید استفاده موفق از GraphQL است.