您可能已經看過很多關于GraphQL的內容，在這個過程中是不是有時會感到困惑和不知所措。本文讓我嘗試用更簡單易懂的語言回答關于GraphQL的三個主要問題：GraphQL是什么，如何工作，何時使用？希望對您更好地理解GraphQL有所裨益。

1 什么是GraphQL

“Graph”指的是數據以類似圖形的結構表示和連接。在GraphQL中，數據表示為具有節點和邊的圖形，允許不同數據實體之間的靈活關系。

“QL”代表“查詢語言”，因為GraphQL提供了一種精確和可控的查詢或請求數據的語言。

示例：書和作者的關系可以用圖來表示，可以很容易地使用GraphQL進行查詢：

深入研究GraphQL，我們發現它是：

• 類型系統：定義數據的外觀以及事物之間的關系。類型系統定義各種數據類型和架構，這是客戶端和服務器之間的合同。
• 查詢語言：查詢數據的語言，它知道從哪里獲取數據并包含驗證或執行查詢的規則。

簡而言之，GraphQL能讓客戶端精確指定它需要從API獲取的數據。

Facebook在2012年開始開發GraphQL，并于2015年將其發布為開源。2018年，GraphQL被移至新成立的GraphQL基金會，由非營利組織Linux基金會托管。

GraphQL支持讀取、寫入（變異）和訂閱數據的更改，讓我們可以實時更新。

2 GraphQL如何工作

GraphQL有兩個部分：請求數據的客戶端和提供數據的服務器，以下是解釋其工作原理的步驟：

i）定義模式：服務器定義GraphQL模式，這類似于描述可用數據和操作的藍圖。例如，如果我們有一個帶有字段（id、name和pageCount）的Book實體，并且有一個查詢是按id查詢書籍，則其模式將如下所示：

type Query {
    bookById(id: ID): Book
}

type Book {
    id: ID
    name: String
    pageCount: Int
}

ii）發送查詢：客戶端向服務器發送GraphQL查詢，指定所需數據和所需結構。

query bookDetails {
  bookById(id: "book-1") {
    id
    name
    pageCount
  }
}

iii）解決查詢：服務器的GraphQL引擎接收查詢并開始解決查詢。它根據查詢確定需要哪些數據，以及應執行哪些解析器函數來獲取該數據。

iv）獲取數據：解析器函數根據查詢要求從各種數據源（例如數據庫、API）檢索數據。

v）組裝響應：GraphQL引擎收集檢索到的數據，并按客戶端請求的格式組裝響應。它僅包括查詢中請求的確切數據字段，減少不必要的數據傳輸。

vi）返回響應：服務器將響應發送回客戶端，提供查詢中精確請求的數據。

3 何時可以使用GraphQL

GraphQL適用于處理復雜或經常變化的數據需求，因為它可以將數據請求的控制權交給客戶端，讓客戶端在任何時間請求任何數據。這讓在每次API變更迭代或從這些API請求的數據發生變化時更容易進行更新。與REST API相比，GraphQL允許客戶端精確指定所需數據的結構和字段，從而避免了獲取過度或獲取不足的問題。因此，GraphQL可以提高數據傳輸的精確性和效率，使應用程序更加靈活和可擴展。

如果應用程序需要從多個來源聚合數據，GraphQL可以幫助把這些來源統一到單個API中。它提供了一個抽象層，可從各種服務中獲取和組合數據，使數據的獲取和整合更加簡單和高效。

當應用程序需要實時更新和訂閱時，GraphQL提供內置功能。這些功能允許客戶端訂閱特定數據的變化，并在數據更改時實時推送通知，從而提高應用程序的實時性和響應性。

總之，如果您需要更好地控制和定制API響應，并希望有效地處理復雜或不斷變化的數據需求，那么GraphQL是一個非常有用的工具。

4 使用Spring實現GraphQL

隨著spring-boot-starter-graphql框架的到來，使用Spring實現GraphQL變得更加容易。

在Spring項目中集成GraphQL的步驟如下：

i）向項目添加gradle/maven graphql starter依賴：

//Gradle
implementation 'org.springframework.boot:spring-boot-starter-graphql'

//Maven
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-graphql</artifactId>
</dependency>

ii）創建一個目錄src/main/resources/graphql，并在該目錄下添加一個名為schema.graphqls的文件，包含以下內容：

type Query {
    bookById(id: ID): Book
}

type Book {
    id: ID
    name: String
    pageCount: Int
}

在這里，我們創建了一個Book的schema。每個schema都有一個頂級查詢類型，這里的schema定義了一個名為bookById的查詢，用于返回特定書籍的詳細信息。

iii）GraphQL服務器中的每個復雜類型都由Java bean表示，并且Java bean中的字段將直接映射到GraphQL響應中的字段，其名稱基于字段名稱。

public record Book (String id, String name, int pageCount) {

    private static List<Book> books = Arrays.asList(
            new Book("book-1", "Effective Java", 416),
            new Book("book-2", "Hitchhiker's Guide to the Galaxy", 208),
            new Book("book-3", "Down Under", 436)
    );

    public static Book getById(String id) {
        return books.stream()
    .filter(book -> book.id().equals(id))
    .findFirst()
    .orElse(null);
    }
}

iv) Spring的GraphQL提供了基于注解的編程模型。通過控制器注釋方法，我們可以聲明如何獲取特定GraphQL字段的數據。現在讓我們添加BookController.java

@Controller
public class BookController {
    @QueryMapping
    public Book bookById(@Argument String id) {
        return Book.getById(id);
    }
}

通過定義一個名為bookById的方法并用@QuerMapping注釋，此控制器聲明了如何獲取Query類型下定義的Book。查詢字段從方法名稱確定，但也可以在注釋本身上聲明。

v) Spring的GraphQL還為我們提供了一個用于編寫和執行查詢的可視界面，名為GraphiQL。通過將以下配置添加到application.yaml文件中啟用GraphiQL:

spring
  graphql
    graphiql
      enabled: true

啟動Spring應用程序并導航到http://localhost:8080/graphiql.

vi）在窗口頂部鍵入查詢并單擊播放按鈕。

query bookDetails {
  bookById(id: "book-1") {
    id
    name
    pageCount
  }
}

您將看到以下響應：

這樣您已經構建了一個GraphQL服務并成功查詢了數據！您的數據之旅從此開始！快動手試試吧~