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GraphQL vs. REST: Welche API-Design-Architektur ist die richtige für Ihr Unternehmen?

Abeeha Jaffery

Leitung – Kampagnenmarketing

November 13th, 2023

Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) spielen eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung der Kommunikation zwischen verschiedenen Softwaresystemen, einschließlich Webanwendungen. APIs definieren die Methoden und Protokolle, die es verschiedenen Softwareanwendungen ermöglichen, miteinander zu interagieren und Daten auszutauschen. Die Wahl der geeigneten API-Designarchitektur ist für Entwickler äußerst wichtig, da sie die Projektergebnisse beeinflusst. Dieser Blog präsentiert ein Kopf-an-Kopf-Showdown: GraphQL vs. REST, also zwei führende API-Designarchitekturen. 

REST-APIs verstehen 

REST (repräsentative Zustandsübertragung) ist ein Designstil, der aufgrund seiner Einfachheit und Skalierbarkeit große Popularität erlangt hat. Entsprechend Umfrage des Postboten 202386 % der Entwickler verwenden den REST-Architekturstil.  

RESTful-APIs folgen einer Client-Server-Architektur, bei der der Server eine Reihe von Ressourcen bereitstellt, auf die Clients mithilfe von Standard-HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT und DELETE zugreifen können. Diese APIs nutzen das vorhandene HTTP-Protokoll für die Kommunikation und sind dadurch leichtgewichtig und hoch skalierbar. 

Schlüsselkomponenten einer RESTful-API 

Ressourcen: In einer RESTful-API stellen Ressourcen die Entitäten dar, mit denen Clients interagieren können. Diese Ressourcen können alles sein, von einem Benutzerprofil bis hin zu einer Produktliste. Jede Ressource verfügt über eine eindeutige Kennung (URI) und kann über HTTP-Methoden aufgerufen werden. 

HTTP-Methoden: RESTful-APIs verwenden Standard-HTTP-Methoden, um Vorgänge für Ressourcen auszuführen. Die am häufigsten verwendeten Methoden sind: 

  • ERHALTEN: Wird verwendet, um eine Darstellung einer Ressource abzurufen. 
  • POST: Wird zum Erstellen einer neuen Ressource verwendet. 
  • STELLEN: Wird zum Aktualisieren einer vorhandenen Ressource verwendet. 
  • LÖSCHEN: Wird zum Löschen einer Ressource verwendet. 
  • PATCH: Wird verwendet, um Teilaktualisierungen einer vorhandenen Ressource vorzunehmen. 

Einheitliche Schnittstelle: RESTful APIs folgen einer konsistenten Schnittstelle, was bedeutet, dass die Interaktionen zwischen Clients und Servern standardisiert sind. Diese Einheitlichkeit ermöglicht es Kunden, verschiedene APIs konsistent zu verstehen und mit ihnen zu interagieren. 

Staatenlos: RESTful-APIs sind zustandslos, was bedeutet, dass jede Anfrage von einem Client an einen Server unabhängig ist und nicht auf vorherige Anfragen angewiesen ist. Diese Unabhängigkeit macht sie hoch skalierbar und ermöglicht es den Servern, viele gleichzeitige Anfragen zu verarbeiten. Das bedeutet auch, dass der Server die Client-Sitzungen nicht speichert, sodass jede Anfrage des Clients unabhängig alle notwendigen Informationen zur Bearbeitung der Anfrage enthalten sollte.  

Komponenten der REST-API

Vor- und Nachteile von RESTful-APIs 

RESTful APIs bieten mehrere Vorteile: 

  • REST-APIs sind einfach zu verstehen und zu implementieren, was sie entwicklerfreundlich macht. Mit klaren Prinzipien können Entwickler die Konzepte schnell verstehen und APIs erstellen. 
  • REST-APIs ermöglichen die Erstellung von Clients mit jeder Programmiersprache oder jedem Framework, da sie plattformunabhängig sind. Diese Flexibilität erleichtert die Integration verschiedener Systeme und Technologien. 
  • REST-APIs nutzen die Caching-Funktionen von HTTP, was zu einer geringeren Serverlast führt. Durch das Zwischenspeichern von Antworten können RESTful-APIs die über das Netzwerk übertragene Datenmenge minimieren, was zu schnelleren Antwortzeiten führt. 

Allerdings haben RESTful-APIs auch ihre Grenzen: 

  • Die Verwaltung von REST-APIs kann komplex werden, da die Anzahl der Ressourcen und Vorgänge aufgrund der zunehmenden Anzahl von Endpunkten und der inhärenten Designmerkmale von REST zunimmt. 
  • REST-APIs verfügen nicht über eine standardisierte Methode zur Datenvalidierung. Sie enthalten zwar Richtlinien zur Strukturierung von Antworten, es gibt jedoch keinen standardisierten Ansatz für den Umgang mit Validierungsfehlern. 
  • RESTful-APIs sind für Echtzeitanwendungen, die eine bidirektionale Kommunikation erfordern, ungeeignet, da diese APIs in erster Linie für Interaktionen im Anfrage-Antwort-Stil konzipiert sind. 

GraphQL-APIs verstehen 

GraphQL ist ein relativ neuer API-Designansatz, den Facebook entwickelt hat. Es bietet eine flexible und effiziente Möglichkeit, Datensätze abzufragen und zu bearbeiten. Umfrage des Postboten 2023 zeigt, dass GraphQL-APIs mit einer Akzeptanzrate von 29 % die am dritthäufigsten verwendete API-Architektur sind.  

Mit GraphQL-APIs können Clients genau die Daten angeben, die sie benötigen, indem sie eine einzelne verschachtelte Anfrage an den Server senden. Der Server antwortet dann mit einer JSON-Nutzlast (JavaScript Object Notation), die nur die angeforderten Daten enthält. Bei Verwendung von GraphQL können Kunden die Struktur der Antwort definieren, indem sie eine Abfrage erstellen, die der Form der Daten entspricht.  

Vor- und Nachteile von GraphQL-APIs

GraphQL-APIs bieten mehrere Vorteile: 

  • GraphQL ermöglicht es Clients, mehrere Ressourcen in einer einzigen Anfrage abzurufen. Clients können die Beziehungen zwischen Ressourcen in ihrer Abfrage angeben, und der Server gibt alle angeforderten Daten in einer einzigen Antwort zurück. Diese Funktion reduziert die Anzahl der Roundtrips zum Server, verbessert die Leistung und reduziert den Netzwerk-Overhead.
  • Sie beseitigen das Problem des übermäßigen oder unzureichenden Abrufens von Daten, das häufig bei RESTful-APIs auftritt. GraphQL löst dieses Problem, indem es Clients ermöglicht, nur die erforderlichen Daten abzurufen, wodurch die Netzwerklatenz reduziert und die Leistung verbessert wird.
  • GraphQL bietet leistungsstarke Tools zum Erkunden und Verstehen des API-Schemas durch Selbstbeobachtung. Entwickler können die API einfach abfragen, um Informationen zu verfügbaren Typen, Feldern und Beziehungen abzurufen. Diese Funktion erleichtert Entwicklern das Verständnis des Datenmodells und die Erstellung effizienter Abfragen. 

GraphQL-APIs unterliegen auch einigen Einschränkungen: 

  • GraphQL erfordert zusätzliche Konfiguration und Komplexität auf der Serverseite. Die Implementierung einer GraphQL-API kann die Erstellung von Schemata, Resolvern und serverseitigen Komponenten umfassen. 
  • GraphQL ist möglicherweise nicht die beste Wahl für einfache, schreibgeschützte APIs. Eine einfachere RESTful-API ist möglicherweise besser geeignet, wenn eine API hauptsächlich statische Daten bereitstellt, die keine komplexen Abfragen oder Manipulationen erfordern. 
  • Wenn sie nicht korrekt implementiert werden, können sie anfällig für die Offenlegung von Daten sein. Da Clients die Struktur der Antwort festlegen können, müssen API-Entwickler Benutzereingaben ordnungsgemäß validieren und bereinigen, um unbefugten Zugriff auf sensible Daten zu verhindern. 

GraphQL- und REST-API-Unterschied

Ein Vergleich von GraphQL- und REST-API-Anfragen 

Um zu veranschaulichen, wie REST- und GraphQL-Anfragen gestellt werden, betrachten wir ein Szenario, in dem Sie Informationen über einen Schüler der dritten Klasse abrufen müssen. Nachfolgend finden Sie einen Beispiel-Anfragecode für beide Ansätze: 

RESTful-API-Anfrage

Um die Informationen eines Schülers mithilfe einer RESTful-Anfrage abzurufen, können Sie die HTTP-GET-Methode verwenden:

GET /api/students/class3/{studentId}

Ersetzen Sie in dieser RESTful-Anfrage {studentId} durch die ID oder eindeutige Kennung des Studenten.

GraphQL-API-Anfrage

Andererseits können Sie mit GraphQL eine spezifische Abfrage erstellen, um nur die Felder anzufordern, die sie benötigen. Hier ist ein Beispiel:

Abfrage {

studentById(studentId: „123“) {

id

Name

Klasse

# Fügen Sie weitere Felder hinzu, die Sie abrufen möchten

}

}

Geben Sie in dieser GraphQL-Abfrage die an 'Studenten ID' für die Informationen abgerufen werden müssen. Dank der Flexibilität von GraphQL können Benutzer genau die Felder anfordern, die sie benötigen.

GraphQL vs. REST: Ähnlichkeiten und Unterschiede 

Die folgende Tabelle bietet einen kurzen Überblick über die wichtigsten Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen GraphQL- und REST-APIs. 

Aspekt  GraphQL  REST 
Definition  Eine Abfragesprache für APIs, die es Clients ermöglicht, nur die Daten anzufordern, die sie benötigen.  Eine Reihe von Architekturprinzipien zum Entwerfen vernetzter Anwendungen. 
Datenabruf  Kunden können die Form und Struktur ihrer gewünschten Daten in einer einzigen Anfrage angeben.  Clients rufen feste, vom Server definierte Datenstrukturen ab. Für verwandte Daten sind mehrere Anfragen erforderlich. 
Übermäßiges Abrufen  Minimales übermäßiges Abrufen von Daten. Clients erhalten genau die Daten, die sie anfordern, wodurch der Netzwerkaufwand reduziert wird.  Ein übermäßiger Abruf kann auftreten, wenn Clients mehr Daten erhalten, als sie benötigen, was zu Bandbreitenverschwendung und erhöhter Latenz führt. 
Versionierung  GraphQL erfordert keine Versionierung, da Clients die benötigten Felder anfordern können.  REST-APIs erfordern möglicherweise eine Versionierung, um die Abwärtskompatibilität sicherzustellen, wenn sich Endpunkte ändern. 
Antwortgröße  Antworten enthalten nur die vom Client angeforderten Daten, wodurch die Antwortgröße reduziert wird.  Antworten umfassen oft einen festen Datensatz, was zu größeren Antworten führen kann, die unnötige Daten enthalten. 
Flexibilität  Hohe Flexibilität für Kunden, da sie Abfragen ohne API-Änderungen an ihre spezifischen Bedürfnisse anpassen können.  Weniger flexibel für Clients, da diese auf vordefinierte Endpunkte angewiesen sind, die vom Server bereitgestellt werden. 
Caching  Aufgrund der dynamischen Natur von GraphQL-Abfragen kann das Caching eine größere Herausforderung darstellen.  Das Caching ist mit REST oft einfacher, da Ressourcen vorhersehbare URLs haben. 
Komplexität  Die Einrichtung und Wartung von GraphQL kann komplexer sein, insbesondere bei großen APIs.  REST kann einfacher zu implementieren sein, insbesondere für einfache APIs. 
Auffindbarkeit  GraphQL-APIs bieten starke Introspektionsfähigkeiten und erleichtern so das Erkennen des Schemas und der verfügbaren Abfragen/Mutationen.  Für REST-APIs ist möglicherweise eine umfangreiche Dokumentation erforderlich, um die verfügbaren Endpunkte und Datenstrukturen zu verstehen. 
Sicherheit  Sicherheit hängt von der Implementierung ab; Es erfordert eine sorgfältige Eingabevalidierung und Kontrolle der Abfragetiefe, um Sicherheitsrisiken vorzubeugen  REST-Sicherheit basiert typischerweise auf Authentifizierung und Autorisierung auf Endpunktebene. 

Schlüsselfaktoren bei der Auswahl eines API-Architekturdesigns 

Bei der Bewertung von API-Designoptionen müssen mehrere Schlüsselfaktoren berücksichtigt werden. Diese beinhalten: 

  • Skalierbarkeit: Wenn Unternehmen expandieren und mehr Benutzer anziehen, sollte die API in der Lage sein, die erhöhte Last zu bewältigen, ohne die Leistung oder Stabilität zu beeinträchtigen. Sie müssen darüber nachdenken, ein System zu entwerfen, das durch das Hinzufügen weiterer Server oder die vertikale Optimierung des Codes und der Infrastruktur effizient horizontal skaliert werden kann. 
  • Eigenschaften: Die API-Leistung wirkt sich direkt auf die Benutzererfahrung und den Erfolg einer Anwendung aus. Eine gut gestaltete API sollte in der Lage sein, Anfragen schnell zu verarbeiten und zeitnah Antworten zu liefern. Sie können die API-Leistung verbessern, indem Sie Code und Caching-Mechanismen optimieren und effiziente Datenabruftechniken nutzen. 
  • Sicherheit: Durch die Implementierung robuster Authentifizierungs- und Autorisierungsmechanismen wird sichergestellt, dass nur autorisierte Benutzer auf sensible Daten zugreifen können. Sie müssen Verschlüsselungs- und Datenvalidierungstechniken einsetzen, um sich vor Datenschutzverletzungen zu schützen und die Datenintegrität sicherzustellen.
  • Entwicklererfahrung: Eine gut dokumentierte API mit klarer und prägnanter Dokumentation, Codebeispielen und Tutorials kann die Lernkurve für Entwickler erheblich verkürzen. Umfassender Support, wie z. B. Entwicklerforen und spezielle Supportkanäle, kann das Entwicklererlebnis verbessern. 

Fazit: Die richtige Wahl treffen 

Um das richtige API-Design für Ihr Unternehmen auszuwählen, müssen Sie Ihre spezifischen Anforderungen beurteilen und die Kompatibilität jeder Option mit Ihren vorhandenen Systemen und Prozessen bewerten. GraphQL- und REST-APIs haben Vor- und Nachteile, und es ist wichtig, diejenige auszuwählen, die Ihren Geschäftsanforderungen und langfristigen Zielen am besten entspricht.  

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