GraphQL مقابل REST: ما هي بنية تصميم واجهة برمجة التطبيقات المناسبة لشركتك؟

واجهات برمجة التطبيقات تلعب واجهات برمجة التطبيقات (APIs) دورًا حاسمًا في تمكين الاتصال بين أنظمة البرامج المختلفة، بما في ذلك تطبيقات الويب. تحدد واجهات برمجة التطبيقات الأساليب والبروتوكولات التي تسمح لتطبيقات البرامج المختلفة بالتفاعل وتبادل البيانات مع بعضها البعض. يعد اختيار بنية تصميم واجهة برمجة التطبيقات (API) المناسبة أمرًا مهمًا للغاية للمطورين لأنه يؤثر على نتائج المشروع. تقدم هذه المدونة مواجهة مباشرة: GraphQL مقابل REST، أي اثنين من معماريات تصميم واجهة برمجة التطبيقات الرائدة. 

فهم واجهات برمجة تطبيقات REST 

REST (نقل تمثيلي للدولة) هو أسلوب تصميم اكتسب شعبية واسعة النطاق بسبب بساطته وقابلية التوسع. وفق استطلاع ساعي البريد 202386% من المطورين يستخدمون أسلوب هندسة REST.  

تتبع واجهات برمجة تطبيقات RESTful بنية خادم العميل، حيث يعرض الخادم مجموعة من الموارد التي يمكن للعملاء الوصول إليها باستخدام أساليب HTTP القياسية مثل GET وPOST وPUT وDELETE. تعمل واجهات برمجة التطبيقات هذه على الاستفادة من بروتوكول HTTP الحالي للاتصال، مما يجعلها خفيفة الوزن وقابلة للتطوير بشكل كبير. 

المكونات الرئيسية لواجهة برمجة تطبيقات RESTful 

الموارد: في RESTful API، تمثل الموارد الكيانات التي يمكن للعملاء التفاعل معها. يمكن أن تكون هذه الموارد أي شيء بدءًا من ملف تعريف المستخدم وحتى قائمة المنتجات. يحتوي كل مورد على معرف فريد (URI) ويمكن الوصول إليه باستخدام طرق HTTP. 

طرق HTTP: تستخدم واجهات برمجة التطبيقات RESTful أساليب HTTP القياسية لتنفيذ العمليات على الموارد. الطرق الأكثر استخدامًا هي: 

• احصل على: يستخدم لاسترداد تمثيل المورد. 
• بريد: تستخدم لإنشاء مورد جديد. 
• وضع: يستخدم لتحديث مورد موجود. 
• حذف: يستخدم لحذف أحد الموارد. 
• رقعة قماشية: يستخدم لإجراء تحديثات جزئية لمورد موجود. 

واجهة موحدة: تتبع واجهات برمجة تطبيقات RESTful واجهة متسقة، مما يعني أن التفاعلات بين العملاء والخوادم موحدة. يتيح هذا التوحيد للعملاء فهم واجهات برمجة التطبيقات المختلفة والتفاعل معها بشكل متسق. 

عديم الجنسية: واجهات برمجة تطبيقات RESTful عديمة الحالة، مما يعني أن كل طلب من العميل إلى الخادم مستقل ولا يعتمد على الطلبات السابقة. هذا الاستقلال يجعلها قابلة للتطوير بشكل كبير ويسمح للخوادم بمعالجة العديد من الطلبات المتزامنة. وهذا يعني أيضًا أن الخادم لا يقوم بتخزين جلسات العميل، لذا فإن أي طلب من العميل يجب أن يحتوي بشكل مستقل على جميع المعلومات الضرورية لمعالجة الطلب.  

إيجابيات وسلبيات واجهات برمجة تطبيقات RESTful 

توفر واجهات برمجة تطبيقات RESTful العديد من المزايا: 

• تتميز واجهات برمجة تطبيقات REST بسهولة الفهم والتنفيذ، مما يجعلها صديقة للمطورين. من خلال مجموعة واضحة من المبادئ، يمكن للمطورين استيعاب المفاهيم بسرعة وإنشاء واجهات برمجة التطبيقات. 
• تمكن REST APIs العملاء من البناء باستخدام أي لغة برمجة أو إطار عمل نظرًا لأنهم مستقلون عن النظام الأساسي. وتسهل هذه المرونة دمج الأنظمة والتقنيات المختلفة. 
• تعمل واجهات برمجة تطبيقات REST على الاستفادة من إمكانات التخزين المؤقت لـ HTTP، مما يؤدي إلى تقليل تحميل الخادم. ومن خلال تخزين الاستجابات مؤقتًا، يمكن لواجهات برمجة تطبيقات RESTful تقليل كمية البيانات المنقولة عبر الشبكة، مما يؤدي إلى أوقات استجابة أسرع. 

ومع ذلك، فإن واجهات برمجة تطبيقات RESTful لها أيضًا حدودها: 

• يمكن أن تصبح إدارة واجهات برمجة تطبيقات REST معقدة مع زيادة عدد الموارد والعمليات بسبب انتشار نقاط النهاية وخصائص التصميم المتأصلة في REST. 
• تفتقر واجهات برمجة تطبيقات REST إلى طريقة موحدة للتعامل مع التحقق من صحة البيانات. على الرغم من أنها تحتوي على إرشادات لتنظيم الاستجابات، إلا أنه لا يوجد نهج موحد للتعامل مع أخطاء التحقق من الصحة. 
• واجهات برمجة التطبيقات RESTful غير مناسبة للتطبيقات في الوقت الفعلي التي تتطلب اتصالاً ثنائي الاتجاه حيث أن واجهات برمجة التطبيقات هذه مصممة بشكل أساسي لتفاعلات نمط الطلب والاستجابة. 

فهم واجهات برمجة تطبيقات GraphQL 

GraphQL هو أسلوب جديد نسبيًا لتصميم واجهة برمجة التطبيقات (API) طوره فيسبوك. فهو يوفر طريقة مرنة وفعالة للاستعلام عن مجموعات البيانات ومعالجتها. استطلاع ساعي البريد 2023 يُظهر أن واجهات برمجة تطبيقات GraphQL هي ثالث أكثر بنية واجهات برمجة التطبيقات استخدامًا على نطاق واسع، بمعدل اعتماد يبلغ 29%.  

تسمح واجهات برمجة تطبيقات GraphQL للعملاء بتحديد البيانات الدقيقة التي يحتاجونها عن طريق إرسال طلب واحد متداخل إلى الخادم. يستجيب الخادم بعد ذلك بحمولة JSON (JavaScript Object Notation) التي تتضمن البيانات المطلوبة فقط. عند استخدام GraphQL، يمكن للعملاء تحديد بنية الاستجابة عن طريق إنشاء استعلام يطابق شكل البيانات.  

إيجابيات وسلبيات واجهات برمجة تطبيقات GraphQL

توفر واجهات برمجة تطبيقات GraphQL العديد من المزايا: 

• يمكّن GraphQL العملاء من استرداد موارد متعددة في طلب واحد. يمكن للعملاء تحديد العلاقات بين الموارد في استعلامهم، وسيقوم الخادم بإرجاع كافة البيانات المطلوبة في استجابة واحدة. تعمل هذه الإمكانية على تقليل عدد الرحلات ذهابًا وإيابًا إلى الخادم، مما يؤدي إلى تحسين الأداء وتقليل حمل الشبكة.
• إنها تقضي على مشكلة الجلب الزائد أو الناقص للبيانات التي يتم مواجهتها بشكل شائع في واجهات برمجة تطبيقات RESTful. يحل GraphQL هذه المشكلة من خلال السماح للعملاء باسترداد البيانات المطلوبة فقط، مما يقلل من زمن استجابة الشبكة ويحسن الأداء.
• يوفر GraphQL أدوات قوية لاستكشاف مخطط واجهة برمجة التطبيقات (API) وفهمه من خلال الاستبطان. يمكن للمطورين الاستعلام بسهولة عن واجهة برمجة التطبيقات (API) لاسترداد معلومات حول الأنواع والحقول والعلاقات المتاحة. تسهل هذه الميزة على المطورين فهم نموذج البيانات وإنشاء استعلامات فعالة. 

تحتوي واجهات برمجة تطبيقات GraphQL أيضًا على بعض القيود: 

• يتطلب GraphQL تكوينًا إضافيًا وتعقيدًا من جانب الخادم. قد يتضمن تنفيذ واجهة برمجة تطبيقات GraphQL إنشاء مخطط ومحللات ومكونات من جانب الخادم. 
• قد لا يكون GraphQL هو الخيار الأفضل لواجهات برمجة التطبيقات البسيطة للقراءة فقط. قد تكون واجهة برمجة التطبيقات RESTful الأبسط أكثر ملاءمة إذا كانت واجهة برمجة التطبيقات تخدم بشكل أساسي بيانات ثابتة لا تتطلب استعلامًا أو معالجة معقدة. 
• يمكن أن تكون عرضة لتعرض البيانات إذا لم يتم تنفيذها بشكل صحيح. نظرًا لأنه يمكن للعملاء تحديد بنية الاستجابة، يجب على مطوري واجهة برمجة التطبيقات (API) التحقق من صحة مدخلات المستخدم وتعقيمها بشكل صحيح لمنع الوصول غير المصرح به إلى البيانات الحساسة. 

مقارنة بين طلبات GraphQL وREST API 

لتوضيح كيفية تقديم طلبات REST وGraphQL، فلنفكر في سيناريو تحتاج فيه إلى استرداد معلومات حول طالب في الصف الثالث. ستجد أدناه نموذجًا لـ "رمز الطلب" لكلا الطريقتين: 

طلب واجهة برمجة تطبيقات RESTful

لاسترداد معلومات الطالب باستخدام طلب RESTful، يمكنك استخدام طريقة HTTP GET:

الحصول على /api/students/class3/{studentId}

في طلب RESTful هذا، استبدل {studentId} بالمعرف أو المعرف الفريد للطالب.

طلب واجهة برمجة تطبيقات GraphQL

من ناحية أخرى، باستخدام GraphQL، يمكنك إنشاء استعلام محدد لطلب الحقول التي تحتاجها فقط. هنا مثال:

استفسار { StudentById(معرف الطالب: "123") { id الاسم فئة # أضف الحقول الأخرى التي تريد استرجاعها } }

في استعلام GraphQL هذا، حدد 'هوية الطالب' التي تحتاج إلى استرجاع المعلومات. تسمح مرونة GraphQL للمستخدمين بطلب الحقول التي تحتاجها بالضبط.

GraphQL مقابل REST: أوجه التشابه والاختلاف 

يقدم الجدول أدناه نظرة عامة موجزة على الاختلافات والتشابهات الرئيسية بين واجهات برمجة تطبيقات GraphQL وREST. 

الجانب	GraphQL	REST
تعريف	لغة استعلام لواجهات برمجة التطبيقات التي تسمح للعملاء بطلب البيانات التي يحتاجونها فقط.	مجموعة من المبادئ المعمارية لتصميم التطبيقات الشبكية.
جلب البيانات	يمكن للعملاء تحديد شكل وبنية البيانات المطلوبة في طلب واحد.	يقوم العملاء باسترداد هياكل البيانات الثابتة التي يحددها الخادم. هناك حاجة إلى طلبات متعددة للبيانات ذات الصلة.
أكثر من الجلب	الحد الأدنى من الإفراط في جلب البيانات. يحصل العملاء على البيانات التي يطلبونها بدقة، مما يقلل من حمل الشبكة.	يمكن أن يحدث الجلب الزائد عندما يتلقى العملاء بيانات أكثر مما يحتاجون إليه، مما يؤدي إلى إهدار النطاق الترددي وزيادة زمن الوصول.
الإصدارات	لا يتطلب GraphQL إصدارًا لأنه يمكن للعملاء طلب الحقول التي يحتاجون إليها.	قد تتطلب واجهات برمجة تطبيقات REST إصدارًا لضمان التوافق مع الإصدارات السابقة عند تغيير نقاط النهاية.
حجم الاستجابة	تحتوي الاستجابات فقط على البيانات التي طلبها العميل، مما يقلل من حجم الاستجابة.	غالبًا ما تتضمن الاستجابات مجموعة ثابتة من البيانات، مما قد يؤدي إلى استجابات أكبر تتضمن بيانات غير ضرورية.
مرونة	مرونة عالية للعملاء، حيث يمكنهم تكييف الاستعلامات وفقًا لاحتياجاتهم المحددة دون إجراء تغييرات على واجهة برمجة التطبيقات.	أقل مرونة للعملاء، حيث يعتمدون على نقاط النهاية المحددة مسبقًا التي يوفرها الخادم.
Caching	يمكن أن يكون التخزين المؤقت أكثر صعوبة نظرًا للطبيعة الديناميكية لاستعلامات GraphQL.	غالبًا ما يكون التخزين المؤقت أسهل مع REST لأن الموارد لها عناوين URL يمكن التنبؤ بها.
تعقيد	يمكن أن يكون GraphQL أكثر تعقيدًا في الإعداد والصيانة، خاصة بالنسبة لواجهات برمجة التطبيقات الكبيرة.	يمكن أن يكون REST أسهل في التنفيذ، خاصة بالنسبة لواجهات برمجة التطبيقات المباشرة.
الاكتشاف	توفر واجهات برمجة تطبيقات GraphQL إمكانات قوية للاستبطان، مما يجعل اكتشاف المخطط والاستعلامات/الطفرات المتاحة أسهل.	قد تتطلب واجهات برمجة تطبيقات REST وثائق شاملة لفهم نقاط النهاية وهياكل البيانات المتاحة.
حماية	الأمن يعتمد على التنفيذ؛ فهو يتطلب التحقق الدقيق من صحة الإدخال والتحكم في عمق الاستعلام لمنع المخاطر الأمنية	يعتمد أمان REST عادةً على المصادقة والترخيص على مستوى نقطة النهاية.

العوامل الرئيسية في اختيار التصميم المعماري لواجهة برمجة التطبيقات (API). 

عند تقييم خيارات تصميم واجهة برمجة التطبيقات، هناك عدة عوامل رئيسية يجب أخذها في الاعتبار. وتشمل هذه: 

• التدرجية: مع توسع الشركات وجذب المزيد من المستخدمين، يجب أن تكون واجهة برمجة التطبيقات (API) قادرة على التعامل مع الحمل المتزايد دون المساس بالأداء أو الاستقرار. يجب أن تفكر في تصميم نظام يمكنه التوسع أفقيًا بكفاءة عن طريق إضافة المزيد من الخوادم أو تحسين التعليمات البرمجية والبنية التحتية عموديًا. 
• الأداء: يؤثر أداء واجهة برمجة التطبيقات (API) بشكل مباشر على تجربة المستخدم ونجاح التطبيق. يجب أن تكون واجهة برمجة التطبيقات (API) المصممة جيدًا قادرة على معالجة الطلبات بسرعة وتقديم الاستجابات على الفور. يمكنك تحسين أداء واجهة برمجة التطبيقات (API) من خلال تحسين التعليمات البرمجية وآليات التخزين المؤقت والاستفادة من تقنيات استرداد البيانات الفعالة. 
• الأمن: يضمن تنفيذ آليات المصادقة والترخيص القوية أن المستخدمين المصرح لهم فقط هم من يمكنهم الوصول إلى البيانات الحساسة. يجب عليك استخدام تقنيات التشفير والتحقق من صحة البيانات للحماية من خروقات البيانات وضمان سلامة البيانات.
• تجربة المطور: يمكن لواجهة برمجة التطبيقات الموثقة جيدًا والتي تحتوي على وثائق واضحة وموجزة وأمثلة التعليمات البرمجية والبرامج التعليمية أن تقلل بشكل كبير من منحنى التعلم للمطورين. يمكن للدعم الشامل، مثل منتديات المطورين وقنوات الدعم المخصصة، أن يعزز تجربة المطورين. 

الخلاصة: اتخاذ القرار الصحيح 

يتضمن اختيار تصميم واجهة برمجة التطبيقات (API) المناسب لشركتك تقييم احتياجاتك الخاصة وتقييم مدى توافق كل خيار مع أنظمتك وعملياتك الحالية. تتميز واجهات برمجة تطبيقات GraphQL وREST بمزايا وعيوب، ومن المهم اختيار الواجهة التي تناسب متطلبات عملك وأهدافك طويلة المدى.  

Astera هي أداة تصميم واجهة برمجة تطبيقات ذاتية الخدمة تمكنك من إنشاء واجهات برمجة التطبيقات واستخدامها بكفاءة مع تبسيط عملية التنفيذ والصيانة. التكامل Astera يمكن لأداة تصميم واجهة برمجة التطبيقات وتنفيذها في إستراتيجية واجهة برمجة التطبيقات الخاصة بك أن تعزز قدرتك على التكيف مع احتياجات العمل المتطورة، وتحسين سير عمل البيانات، وضمان تجربة مستخدم سلسة.  

تواصل معنا لمعرفة المزيد عن الكيفية Astera يستطيع مساعدتك.