GraphQL 與 REST：理解新時代的 API 設計

更新日期： 2025 年 1 月 1 日

在當代 Web 開發中，API 是前後端溝通的橋樑。

傳統的 API 設計多採用 REST 架構，但近年來，GraphQL 憑藉其靈活性和高效性，成為了 API 設計的新寵。

本文將以新手友好的方式，帶你了解 GraphQL 的核心概念、與 REST 的差異，以及如何選擇適合你的技術。

什麼是 GraphQL？

GraphQL 是由 Facebook 開發的一種 API 查詢語言和運行時（Runtime），旨在讓開發者能夠靈活高效地請求數據。

與 REST 不同，GraphQL 允許客戶端精確定義所需數據，而不受固定端點限制。

GraphQL 的核心特性

1. 靈活查詢
   客戶端可以指定所需的數據，而不是接受服務器固定返回的結構。
2. 單一端點
   所有請求都通過一個端點處理（如 /graphql），不需要多個 URL。
3. 型別系統
   服務器使用 Schema 定義數據結構，提供強型別支持，方便調試和查錯。

GraphQL 的查詢語法取代 REST 的 URL 作為端點

在 REST 中的邏輯

1. 多端點設計
   每個資源都有一個獨立的 URL 作為端點。例如：
   • 獲取用戶數據：GET https://api.example.com/users/1
   • 獲取用戶的貼文：GET https://api.example.com/users/1/posts
2. 端點依賴
   不同的資源需要通過訪問不同的端點來獲取數據，並且每次請求的數據結構是固定的。
3. 靜態請求方式
   REST 的 URL 是請求的核心部分，對於複雜的數據查詢需求，可能需要多次請求不同端點。

在 GraphQL 中的邏輯

1. 單一端點
   GraphQL 的所有請求都通過一個固定的端點處理。例如：
   • POST https://api.example.com/graphql
2. 靈活的查詢語法
   客戶端不再依賴多個端點，而是使用查詢語法（Query Language）定義需要的數據結構。
   
   這種語法非常靈活，允許客戶端指定字段、資源類型，以及嵌套數據的深度。
3. 動態請求方式
   使用查詢語法，客戶端可以一次性獲取所需的所有數據，避免過多的 HTTP 請求。

GraphQL 與 REST 的區別

GraphQL 和 REST 都是用於數據交換的 API 架構，但它們的設計理念和功能實現有顯著差異。

設計理念的差異

REST 的設計理念

1. 資源導向
   REST 的每個資源（如用戶、貼文）都有獨立的 URL，使用標準的 HTTP 方法（GET、POST、PUT、DELETE）操作資源。
2. 固定結構
   每個端點返回固定的數據結構，開發者需要設計多個端點以滿足不同需求。
3. 多端點依賴
   若需多個資源數據，可能需要多次 HTTP 請求。

GraphQL 的設計理念

1. 查詢導向
   GraphQL 提供單一端點，通過查詢語法（Query Language）精確指定所需數據。
2. 靈活性與效率
   客戶端控制請求的數據結構，避免過多或過少的數據傳輸。
3. 減少請求數量
   一次查詢可以返回多個資源的數據，減少 HTTP 請求次數。

REST 和 GraphQL 的應用示例

以下是一個簡單場景：獲取用戶及其貼文數據。

REST 示例

1. 獲取用戶數據：
   GET /users/1
   返回結果：

{
  "id": 1,
  "name": "John Doe",
  "email": "john@example.com"
}

2. 獲取用戶的貼文數據：
   GET /users/1/posts
   返回結果：

[
  { "id": 101, "title": "First Post" },
  { "id": 102, "title": "Second Post" }
]

問題：需要兩次請求才能完成。

GraphQL 示例

1. 單次請求：

query {
  user(id: 1) {
    id
    name
    email
    posts {
      id
      title
    }
  }
}

1. 返回結果：

{
  "data": {
    "user": {
      "id": 1,
      "name": "John Doe",
      "email": "john@example.com",
      "posts": [
        { "id": 101, "title": "First Post" },
        { "id": 102, "title": "Second Post" }
      ]
    }
  }
}

優勢：只需一次請求即可獲取所有數據。

GraphQL 的優勢與挑戰

優勢

1. 靈活性
   客戶端可以精確控制請求內容，僅獲取所需字段。
2. 高效性
   一次請求支持多資源查詢，減少了不必要的 HTTP 請求。
3. 一致性
   單一端點簡化了 API 管理和維護。

挑戰

1. 學習成本
   需要學習 GraphQL 的查詢語法和 Schema 設計。
2. 服務端複雜性
   服務器需處理更複雜的查詢邏輯，並確保性能和安全性。
3. 過度查詢風險
   客戶端可能發起過於複雜的查詢，導致服務器資源消耗過大。

結語

GraphQL 是一種現代化的 API 設計方式，特別適合需要靈活查詢和高效數據傳輸的場景。

雖然它的學習曲線略高於 REST，但在複雜應用中，GraphQL 能顯著提升開發效率與用戶體驗。

如果你希望打造一個高度靈活的應用，不妨嘗試將 GraphQL 引入到你的開發流程中！