REST یا GraphQL؛ کدام را برای API خود انتخاب کنیم؟

REST یا GraphQL؛ مسئله فقط یک انتخاب ساده نیست

وقتی پای طراحی یک API تازه در میان باشد، اولین سوالی که تیم فنی با آن روبه‌رو می‌شود این است: REST یا GraphQL؟ این سوال آنقدرها هم که به نظر می‌رسد ساده نیست، چون پاسخ درست به نوع پروژه، تیم، مقیاس و حتی فرهنگ سازمانی بستگی دارد. در این مقاله قرار نیست یک طرف را برنده اعلام کنیم؛ بلکه می‌خواهیم با نگاه عملی، تفاوت مدل درخواست، مزایا و معایب هر کدام را بررسی کنیم تا خودتان بتوانید تصمیم آگاهانه‌ای بگیرید.

هر دو رویکرد برای حل یک مسئله مشترک به وجود آمده‌اند: ارتباط بین کلاینت و سرور. اما فلسفه آن‌ها کاملاً متفاوت است. REST بر اساس منابع (Resources) و افعال HTTP طراحی شده، در حالی که GraphQL یک زبان پرس‌وجو (Query Language) است که به کلاینت اجازه می‌دهد دقیقاً مشخص کند چه داده‌ای نیاز دارد. این تفاوت بنیادین، همه چیز را تحت تاثیر قرار می‌دهد؛ از نحوه کش کردن (Caching) گرفته تا مدیریت خطا و حتی تجربه توسعه‌دهنده.

مدل درخواست؛ جایی که تفاوت‌ها خودشان را نشان می‌دهند

برای درک تفاوت، بیایید یک سناریوی واقعی را در نظر بگیریم: فرض کنید در حال ساخت یک پنل کاربری هستید که باید اطلاعات پروفایل، آخرین سفارش‌ها و تعداد پیام‌های خوانده‌نشده را نمایش دهد.

REST؛ چند درخواست برای یک صفحه

در معماری REST، شما برای هر منبع یک endpoint جداگانه دارید. برای صفحه موردنظر، احتمالاً به این درخواست‌ها نیاز خواهید داشت:

GET /api/v1/users/123
GET /api/v1/users/123/orders?limit=5
GET /api/v1/users/123/messages/unread-count

هر کدام از این درخواست‌ها یک پاسخ کامل برمی‌گردانند؛ حتی اگر کلاینت فقط به بخشی از آن نیاز داشته باشد. مثلاً درخواست اطلاعات کاربر، فیلدهایی مثل address، birthDate یا settings را هم برمی‌گرداند که شاید اصلاً استفاده نشوند. این پدیده به Over-fetching معروف است.

از طرف دیگر، اگر کلاینت به داده‌ای نیاز داشته باشد که در endpoint فعلی نیست، باید یک درخواست جدید بزند. به این حالت Under-fetching می‌گویند. نتیجه این می‌شود که برای رندر یک صفحه ساده، گاهی ۳ تا ۵ درخواست HTTP جداگانه لازم است.

GraphQL؛ یک درخواست، پاسخ دقیق

در GraphQL، شما یک endpoint واحد دارید (معمولاً /graphql) و کلاینت با یک پرس‌وجو، دقیقاً مشخص می‌کند چه داده‌هایی می‌خواهد:

query {
  user(id: 123) {
    name
    email
    orders(limit: 5) {
      id
      total
      status
    }
    unreadMessagesCount
  }
}

سرور دقیقاً همان ساختار درخواست‌شده را برمی‌گرداند؛ نه بیشتر، نه کمتر. این یعنی بدون Over-fetching و معمولاً با یک round-trip شبکه، تمام داده‌های لازم دریافت می‌شود. برای اپلیکیشن‌های موبایل که پهنای باند محدود است، این مزیت می‌تواند حیاتی باشد.

مزایا و معایب REST

REST بیش از دو دهه است که استاندارد غالب طراحی API بوده و این قدمت، مزایا و معایب مشخصی به همراه دارد.

مزایا

• سادگی و آشنایی: تقریباً همه توسعه‌دهندگان با مفاهیم GET، POST، PUT و DELETE آشنا هستند. منحنی یادگیری تقریباً صفر است.
• کشینگ عالی: به لطف استفاده از افعال HTTP و آدرس‌های یکتا، می‌توانید از کشینگ در سطوح مختلف (مرورگر، CDN، سرور) استفاده کنید. هدرهای Cache-Control و ETag به سادگی کار می‌کنند.
• ابزارهای بالغ: ابزارهایی مثل Postman، Swagger و OpenAPI به بلوغ کامل رسیده‌اند و مستندسازی، تست و مانیتورینگ را ساده می‌کنند.
• قابلیت پیش‌بینی: ساختار URLها و متدهای HTTP یک قرارداد مشخص ایجاد می‌کنند که اشکال‌زدایی را آسان‌تر می‌کند.

معایب

• Over-fetching و Under-fetching: همانطور که دیدیم، این دو مشکل می‌توانند منجر به مصرف پهنای باند اضافی یا تعداد درخواست‌های زیاد شوند.
• نسخه‌بندی دشوار: وقتی API شما تغییر می‌کند، معمولاً مجبورید نسخه جدیدی بسازید (/v1، /v2) و نگهداری چند نسخه به طور همزمان هزینه‌بر است.
• عدم انعطاف: کلاینت باید با ساختار از پیش تعیین‌شده سرور کنار بیاید. اگر نیاز جدیدی پیش بیاید، باید endpoint جدیدی اضافه شود.

مزایا و معایب GraphQL

GraphQL توسط فیسبوک در سال ۲۰۱۵ منتشر شد و به سرعت محبوبیت زیادی کسب کرد. اما این محبوبیت بدون هزینه نیست.

مزایا

• درخواست دقیق داده: کلاینت کنترل کامل دارد و فقط داده‌های موردنیاز را دریافت می‌کند. این ویژگی برای اپلیکیشن‌های موبایل و اینترنت اشیا (IoT) بسیار ارزشمند است.
• یک round-trip: با یک درخواست می‌توانید داده‌های چند منبع مختلف را دریافت کنید؛ بدون نیاز به چندین درخواست موازی یا ترتیبی.
• تایپ‌های قوی: Schema گرافQL یک قرارداد صریح بین کلاینت و سرور ایجاد می‌کند. ابزارهایی مثل GraphQL Code Generator می‌توانند تایپ‌های TypeScript را به صورت خودکار تولید کنند.
• مستندسازی زنده: ابزارهایی مثل GraphiQL و Apollo Studio به توسعه‌دهنده اجازه می‌دهند schema را مرور کند و پرس‌وجوها را به صورت زنده تست کند.

معایب

• پیچیدگی کشینگ: چون همه درخواست‌ها به یک endpoint ارسال می‌شوند، کشینگ در سطح HTTP تقریباً غیرممکن است. باید از راهکارهای پیچیده‌تری مثل کش کردن در لایه اپلیکیشن یا ابزارهایی مثل Apollo Client استفاده کنید.
• مشکل N+1: اگر resolverها به درستی طراحی نشوند، ممکن است برای یک پرس‌وجوی ساده، ده‌ها کوئری به دیتابیس ارسال شود. ابزارهایی مثل DataLoader برای حل این مشکل ضروری هستند.
• منحنی یادگیری: مفاهیم Schema، Resolver، Mutation و Subscription برای تازه‌کارها پیچیده است و نیاز به آموزش دارد.
• امنیت: چون کلاینت می‌تواند هر پرس‌وجویی بسازد، حملات پیچیده‌ای مثل Query Depth Attack یا Resource Exhaustion ممکن است. باید محدودیت‌هایی مثل حداکثر عمق کوئری و زمان اجرا تعیین کنید.

معیارهای انتخاب؛ REST یا GraphQL برای پروژه شما؟

حالا که تصویر روشنی از هر دو داریم، بیایید به معیارهای عملی برای تصمیم‌گیری نگاه کنیم.

چه زمانی REST انتخاب بهتری است؟

1. API عمومی و ساده: اگر API شما قرار است توسط توسعه‌دهندگان خارجی استفاده شود و داده‌ها ساختار ساده‌ای دارند، REST انتخاب امن‌تری است. ابزارهای مستندسازی و SDKهای آماده فراوانی وجود دارد.
2. نیاز به کشینگ قوی: اگر ترافیک بالایی دارید و می‌خواهید از CDN و کشینگ HTTP استفاده کنید، REST به دلیل ساختار URL-based خود برتری دارد.
3. تیم کوچک یا تازه‌کار: اگر تیم شما تجربه کافی با GraphQL ندارد، پیچیدگی‌های آن می‌تواند سرعت توسعه را کاهش دهد. REST ساده‌تر و قابل پیش‌بینی‌تر است.
4. سیستم‌های داخلی با نیازهای ثابت: اگر کلاینت‌ها محدود و نیازهای آن‌ها مشخص است، REST می‌تواند کاملاً کافی باشد.

چه زمانی GraphQL انتخاب بهتری است؟

1. اپلیکیشن‌های موبایل: جایی که پهنای باند محدود است و کاهش حجم پاسخ اهمیت زیادی دارد، GraphQL برتری چشمگیری دارد.
2. داشبوردهای پیچیده: اگر کلاینت‌های مختلف نیازهای متفاوتی از داده‌های مشابه دارند (مثلاً یک داشبورد مدیریتی و یک اپلیکیشن عمومی)، GraphQL انعطاف لازم را فراهم می‌کند.
3. معماری میکروسرویس: GraphQL می‌تواند به عنوان یک لایه تجمیع‌کننده (Aggregation Layer) عمل کند و داده‌های چند سرویس مختلف را در یک پاسخ واحد ترکیب کند.
4. توسعه سریع فرانت‌اند: وقتی تیم فرانت‌اند مستقل از بک‌اند کار می‌کند، GraphQL به آن‌ها اجازه می‌دهد بدون انتظار برای endpointهای جدید، داده‌های موردنیاز را درخواست کنند.

اشتباهات رایج و نکات عیب‌یابی

در طول سال‌ها کار با هر دو تکنولوژی، چند اشتباه رایج را بارها دیده‌ام که ارزش اشاره دارد:

اشتباه رایج در REST: نادیده گرفتن نسخه‌بندی

خیلی از تیم‌ها فکر می‌کنند نسخه‌بندی API یعنی اضافه کردن /v1 به URL. اما نسخه‌بندی واقعی یعنی مدیریت تغییرات breaking change به صورت کنترل‌شده. اگر فیلدی را از پاسخ حذف کنید، کلاینت‌های قدیمی خراب می‌شوند. راهکار بهتر استفاده از هدر Accept-Version یا انتشار نسخه جدید با یک URL مجزا و نگهداری موازی نسخه قبلی است.

اشتباه رایج در GraphQL: نادیده گرفتن N+1

فرض کنید یک کوئری برای دریافت لیست کاربران و سفارش‌های آن‌ها می‌نویسید. اگر resolver مربوط به سفارش‌ها برای هر کاربر یک کوئری جداگانه بزند، برای ۱۰۰ کاربر، ۱۰۱ کوئری به دیتابیس ارسال می‌شود. راهکار استفاده از DataLoader است که درخواست‌های تکراری را در یک batch ترکیب می‌کند:

const orderLoader = new DataLoader(async (userIds) => {
  const orders = await db.query(
    'SELECT * FROM orders WHERE user_id IN (?)',
    [userIds]
  );
  return userIds.map(id => orders.filter(o => o.user_id === id));
});

عیب‌یابی: خطاهای 4xx در GraphQL

در REST، کد وضعیت HTTP معنای مشخصی دارد (404 یعنی منبع پیدا نشد). در GraphQL، همه پاسخ‌ها معمولاً با کد 200 برمی‌گردند و خطاها در بخش errors پاسخ قرار می‌گیرند. این موضوع می‌تواند مانیتورینگ را پیچیده کند. حتماً در سرویس‌های مانیتورینگ خود، فیلتر کردن بر اساس وجود errors در پاسخ را پیاده‌سازی کنید.

جمع‌بندی؛ تصمیم نهایی با شماست

انتخاب بین REST یا GraphQL یک تصمیم سیاه‌وسفید نیست. هر دو ابزار قدرتمندی هستند که در شرایط خاصی می‌درخشند. اگر به دنبال سادگی، کشینگ قوی و ابزارهای بالغ هستید، REST انتخاب امنی است. اگر به دنبال انعطاف، کاهش حجم داده و تجربه توسعه‌دهنده مدرن‌تر هستید و تیم شما آمادگی پذیرش پیچیدگی‌های آن را دارد، GraphQL می‌تواند تحول بزرگی ایجاد کند.

نکته مهم این است که می‌توانید از هر دو به صورت ترکیبی استفاده کنید. بسیاری از شرکت‌های بزرگ، یک API عمومی REST دارند و در عین حال از GraphQL برای اپلیکیشن‌های داخلی و موبایل استفاده می‌کنند. در نهایت، بهترین انتخاب، انتخابی است که با نیازهای واقعی پروژه، مهارت تیم و استراتژی بلندمدت شما هماهنگ باشد.

اگر در حال راه‌اندازی زیرساخت جدیدی هستید و به دنبال میزبانی مطمئن برای API خود هستید، سرورنت (ServerNet) خدمات هاستینگ ابری و سرور اختصاصی را با پشتیبانی فنی ۲۴ ساعته ارائه می‌دهد که می‌تواند بستر مناسبی برای اجرای هر دو نوع معماری باشد.