RPC, kurz für Remote Procedure Call, ist ein spezifisches Kommunikationsschema, das einem Software-Element auf einem System erlaubt, einen Service von einem Softwaresystem auf einem anderen Computer innerhalb des gleichen Netzwerks zu nutzen, ohne sich um die technischen Aspekte der Netzwerkkommunikation sorgen zu müssen. Es ist ein unentbehrliches Hilfsmittel für Software-Experten, die mit der Entwicklung verteilter Software und Anbieterdiensten beschäftigt sind.
Die Dynamik von RPC ist auf das Modell der zwischenmenschlichen Interaktion "Klient-Dienstleister" zurückzuführen. In diesem Zusammenhang ist das Klientensystem die Software, die einen bestimmten Service benötigt, während das Dienstleistungssystem die Software ist, die den notwendigen Service liefert. Der Klientenprozess ruft eine Funktion oder Methode so auf, als sei sie im eigenen System vorhanden, aber tatsächlich führt das Dienstleistungssystem diese aus.
Die genaue Arbeitsweise von RPC kann auf vier Basisschritte reduziert werden:
RPC bringt zahlreiche Vorteile mit sich:
RPC hat allerdings auch einige negative Aspekte:
Zusammenfassend ist RPC ein beispielhaftes Werkzeug für die Erstellung verteilter Software und Anbieterdienste. Es ermöglicht das problemlose Initiieren von Funktionen auf einem Dienstleistersystem, ohne auf die Details der Netzwerkkommunikation achten zu müssen. Allerdings sollte es mit Bedacht und einer soliden Verständnis seiner negativen Aspekte genutzt werden.
Google's eigens entworfenes, mittlerweile Open-Source-Framework gRPC agiert als Vermittler von Kommunikationen zwischen Mikrodiensten in einer gegebenen Infrastruktur. Dafür nutzt es HTTP/2 zur Übertragung von Botschaften und das Protokoll Protobuf zur Erstellung von Schnittstellen.
Protobuf, als Binärserialisierungs- und Nachrichtendefinierungsmethode, funktioniert über Plattform- und Sprachgrenzen hinweg. Ihre Stärke liegt in der effizienten Strukturierung von Daten.
HTTP/2, die überarbeitete Version des HTTP-Protokolls, optimiert Internetnutzung und Effizienz. Dank Kopffeldkomprimierung und parallelem Datenaustausch auf derselben Verbindung ist dies möglich.
gRPC sorgt dafür, dass Client-Anwendungen Serverfunktionen ausführen können, als wären sie lokale Dienste. Das macht es zum idealen Kommunikationswerkzeug für Mikrodienste.
Es unterstützt vier Methoden:
service SearchService {
rpc Search (SearchRequest) returns (SearchResponse);
}
Einige der Pro's von gRPC sind:
Auch gRPC hat seine Schwachstellen:
Trotzdem bleibt gRPC ein mächtiges Tool für den Datenaustausch in einer Mikroservice-Architektur und kann eine echte Alternative zu REST sein.
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REST, der ursprünglich durch Roy Fieldings Promotion im Jahr 2000 bekannt wurde, verkörpert ein Entwurfsmuster zur Gestaltung verteilter Hypermedia-Systeme. Es handelt sich hierbei keineswegs um eine separate Protokollstruktur oder einen regulierten Formatstandard. Allerdings stützt sich REST auf erprobte Protokolle, insbesondere HTTP, um seine leitenden Richtlinien zu konkretisieren.
Das REST-Konzept beruht auf sechs prägnanten Aspekten:
Verteiltheit: Zieht eine klare Trennlinie zwischen Benutzerschnittstelle und Datenhandhabung. Diese Strategie unterstützt die autonome Evolution und Ausbaufähigkeit einzelner Komponenten.
Zustandsfreie Interaktionen: Jede Interaktion zwischen Klient und Server trägt alle relevanten Daten zur Verständigung und Realisierung der Anforderung. Hierbei benötigt der Server keine kurzfristigen klientspezifischen Informationen zwischen Anfragen.
Speicherung von Daten: Die Serverantworten können vom Klienten zur späteren Verwendung zwischengespeichert werden, was die Effektivität zukünftiger Anforderungen erhöht.
Vereinheitlichte Schnittstellen: REST definiert die elementaren Aktionen, die auf Ressourcen anwendbar sind: GET, POST, PUT und DELETE.
Mehrschichtigkeit der Strukturierung: Dank REST können mehrstufige Systemgestaltungen realisiert werden, die eine anpassbare Architektur fördern und eine Wiederverwendung von Komponenten gestatten.
Bedarfsgesteuerter Code (optional): Nach Bedarf kann der Server Code zum Klienten senden, um dessen Funktionalität zu erweitern.
RESTful Webschnittstellen oder APIs orientieren sich an den REST-Grundsätzen. Sie interagieren mit Daten durch HTTP Anforderungen und bearbeiten diese durch die Einsatz von HTTP-Methoden - GET, POST, PUT und DELETE.
Ein stereotypisches RESTful API Beispiel könnte wie folgt aussehen:
GET /nutzer
POST /nutzer
GET /nutzer/{id}
PUT /nutzer/{id}
DELETE /nutzer/{id}
In diesem Beispiel symbolisiert /nutzer eine Ressource, zum Beispiel eine Datenbank für Nutzerdaten. Mit Hilfe von verschiedenen HTTP-Methoden können unterschiedliche Operationen an dieser Ressource durchgeführt werden.
Es gibt diverse Argumente, die für REST sprechen und es zu einer beliebten Wahl für API-Entwicklung machen:
Trotz seiner vielen Vorzüge hat REST auch gewisse Defizite:
In den nächsten Abschnitten Untersuchen wir das Prinzip von gRPC und seine Unterschiede zu REST.
Im Bereich der API-Architekturen sind gRPC und REST die führenden Technologien. Jeder von ihnen hat spezielle Vorzüge und mögliche Hindernisse und daher bestimmte Einsatzgebiete. In der folgenden Ausführung stellen wir diese zwei Technologien gegenüber und werfen ein Licht auf ihre Differenzen.
gRPC und REST differenzieren sich deutlich in Bezug auf die verwendeten Kommunikationsprotokolle. gRPC setzt auf das fortschrittlichere HTTP/2, während REST auf dem älteren HTTP/1.1 basiert. Diese Unterscheidung prägt entscheidend die Performance sowie die Effektivität der beiden Technologien.
Der Nutzen von HTTP/2 ermöglicht gRPC den Zugriff auf erweiterte Funktionen wie Multiplexing, Priorisierung und Flusskontrolle, was eine effizientere Auslastung der Netzwerkkapazitäten und eine verbesserte Performance bietet. Darüber hinaus unterstützt gRPC bidirektionales Streaming, ein Feature, welches in REST nicht existiert.
Doch auch REST hat seine Vorzüge, da es nicht an ein spezifisches Protokoll gebunden ist und mit allen, die den Anforderungen genügen, arbeiten kann. Dies erhöht die Flexibilität und Vereinfachung in der Umsetzung, allerdings kann es dazu führen, dass die Performanceeinbußen akzeptiert werden müssen.
Ein anderer essenzieller Unterschied zwischen gRPC und REST ist die Art und Weise, wie Daten strukturiert sind. Während bei REST meistens JSON zum Einsatz kommt, basiert gRPC auf dem effizienteren Protobuf.
Protobuf, eine Abkürzung von Protocol Buffers und eine Entwicklung von Google, ist ein kompaktes, binäres Format. Es übertrifft JSON sowohl hinsichtlich der Geschwindigkeit als auch hinsichtlich der Kompaktheit, was letztendlich in einer besseren Performance resultiert. Allerdings ist es komplexer in der Anwendung und verlangt nach spezifischen Serialization- und Deserialization-Logiken.
Im Gegensatz dazu nutzt REST das gut lesbare JSON-Format, was die Anwendung und Fehlersuche vereinfacht. Trotzdem ist es weniger effizient als Protobuf, was zu Performanceeinbußen führen kann.
Die Unterschiede zwischen gRPC und REST sind auch in der API-Konzeption deutlich. Hier stellt REST einen architektonischen Stil vor, der auf Ressourcen und Zustandslosigkeit fokussiert, während gRPC ein Rahmenwerk darstellt, das auf Remote Procedure Calls (RPCs) basiert.
Mit gRPC kann man die API in einer Interface Definition Language (IDL) definiert, welche dann in Client- und Server-Stubs umgewandelt wird. Dies ermöglicht eine starke Typprüfung und eine stärkere Kontrolle über die API.
Im Vergleich dazu basiert REST auf dem Prinzip von Ressourcen und nutzt HTTP-Methoden (GET, POST, PUT, DELETE) zur Interaktion mit diesen. Dies macht REST einfacher zu verstehen und handhaben, kann aber auch zu einer Verringerung an Kontroll- und Flexibilitätsmöglichkeiten führen.
Hinsichtlich der Performance zieht gRPC aufgrund der Nutzung von HTTP/2 und Protobuf in meisten Fällen den kürzeren Strich. Die effizientere Nutzung der Netzwerkkapazitäten und die kompaktere Datenstruktur resultieren in einer besseren Performance.
Obwohl die Verwendung von HTTP/1.1 und JSON bei REST zu Performanceeinbußen führen kann, ist die Performance oft nicht das ausschlaggebende Kriterium bei der Wahl zwischen gRPC und REST, da andere Aspekte, wie Vereinfachung bei der Umsetzung und Kompatibilitätsfähigkeiten, oft höher gewichtet werden.
Abschließend kann man festhalten, dass sowohl gRPC als auch REST ihre speziellen Vorzüge und Hindernisse besitzen. gRPC zeichnet sich durch eine bessere Performance und Kontrolle aus, aber ist komplexer und weniger anpassungsfähig. Andererseits ist REST einfacher in der Implementierung und Handhabung, kann aber Performanceeinbußen zur Folge haben. Die finale Entscheidung zwischen den beiden hängt somit von den konkreten Anforderungen des geplanten Projektes ab.
Representational State Transfer, besser bekannt als REST, ist ein auf Internetstandards und dem HTTP-Protokoll basierendes Konzeptionssystem für APIs. Es sticht durch seine Einfachheit heraus, und profitiert von der breiten Akzeptanz von Internetstandards.
REST ist bei bestimmten Bedingungen besonders vorteilhaft:
Wenn Schlichtheit und leichtes Einbinden gefragt sind: Aufgrund seiner Anlehnung an das HTTP-Protokoll, ist REST unkompliziert in der Anwendung und leicht zu verstehen. Es eignet sich optimal für öffentliche APIs, die eine Vielzahl unterschiedlicher Benutzer nutzen, da keine Client-spezifischen Software oder Bibliotheken benötigt werden.
Wenn ein Zustandsloses System erforderlich ist: Als zustandsloses System beinhaltet jede Anfrage alle relevanten Informationen, damit der Server die Anfrage korrekt verarbeiten kann. Das macht REST optimal für Systeme, in denen Serverlasten geteilt werden, da Anfragen an jeden Server im System geschickt werden können.
Wenn Caching erfordert wird: Dank der Nutzung von HTTP kann REST die eingebauten Caching-Mechanismen von HTTP zu seinem Vorteil nutzen. Dies kann die Leistung erhöhen und die Belastung des Servers mindern.
Allgemein im Einsatz mit Webtechnologien: Mit seiner Vereinbarkeit zu Web-Technologien ist REST ideal im Gebrauch mit diesen. Es ist simpel RESTful APIs mit JavaScript zu konsumieren, da viele Web-Entwicklungstools und -Bibliotheken REST unterstützen.
| Eigenschaft | REST | gRPC |
|---|---|---|
| Verwendetes Protokoll | HTTP 1.1/2 | HTTP/2 |
| Datenformat | JSON, XML, usw. | Protobuf |
| Streaming | Nur vom Server | Zweiseitig |
| Leistung | Gut | Ausgezeichnet |
| Caching | Vorhanden | Nicht vorhanden |
| Zustandlos | Ja | Nein |
REST hat sich als vertrauenswürdig und weithin anerkanntes Konzeptionssystem in der Erstellung von Webdiensten etabliert. Es punktet durch seine Einfachheit in Verständnis und Anwendung und kommt bei Situationen zum Tragen, in denen Einfachheit, Zustandslosigkeit und Caching von Bedeutung sind. Allerdings kann es weder mit der Leistung noch mit der Flexibilität von gRPC mithalten. Daher ist es von großer Bedeutung, die konkreten Bedürfnisse und Anforderungen Ihrer spezifischen Anwendung einzubeziehen, bevor Sie sich für REST oder gRPC entscheiden.
gRPC stellt eine hervorragende Plattform dar, wenn es um ausgewählte Anwendungen geht. Es ist ein Produkt aus der Schmiede von Google und erfreut sich dank seiner Merkmale, die es gegenüber REST überlegen machen, immer größerer Beliebtheit.
Im Vergleich zu REST, welches HTTP/1 einsetzt, operiert gRPC auf dem Protokoll HTTP/2. Durch diese Eigenschaft kann es Datenübertragungen mit beeindruckender Geschwindigkeit und minimalem Zeitverzug durchführen. Bei Anwendungen, bei denen Zeitkritikalität und Effizienz im Vordergrund stehen, wie beispielsweise in der Mikroservice-Architektur oder Real-Time-Anwendungen, kann gRPC seine Stärken voll ausspielen.
Ein weiterer herausragender Aspekt von gRPC ist der Einsatz von Protobuf – einem binären Format, das klare Typsicherheit sowie maschinelles Codegenerieren gewährleistet. Die Entwickler können dadurch API-Schnittstellen und Nachrichtenlayouts in einer Interfacesprache festlegen, woraus wiederum der für verschiedene Sprachen relevante Code generiert wird. Insbesondere in umfangreichen und komplexen Projekten, in denen es schnell zu Fehlern kommen kann, sorgt dies für hohe Sicherheit und erhöht die Effizienz des Gesamtprojekts.
Im Gegensatz zu REST ist gRPC ebenso in der Lage, sowohl server- als auch kundenseitiges Streaming zu unterstützen. Diese Zweikanal-Kommunikation ist besonders nützlich in Anwendungen, welche eine konstante Datenlieferung benötigen, wie beispielsweise Videostreaming-Dienste oder auch Games in Echtzeit.
Unter Berücksichtigung all dieser Fähigkeiten eignet sich gRPC insbesondere für folgende Situationen:
Mikroservicestrukturen: Dank seiner Leistungsfähigkeit und minimalen Latenzzeit stellt gRPC ein ideales Werkzeug für die Kommunikation zwischen Mikroservices dar. Auch Features wie Service Discovery und Load Balancing werden unterstützt und tragen zur Effizienz bei.
Anwendungen in Echtzeit: Fast und konstante Datenübertragung ist zwingend erforderlich bei Anwendungen wie Videostreaming oder Echtzeit-Gaming. Hier bietet gRPC die richtigen Werkzeuge.
Umfangreiche und komplexe Projekte: in solchen Szenarien hilft die Typsicherheit und Codegenerierung von gRPC das Fehlerpotential zu minimieren und hilft dabei, den Output zu maximieren.
Abschließend lässt sich feststellen, dass gRPC ideale Voraussetzungen bietet, wenn es um die Anforderungen von High-Speed-Transaktionen, geringer Verzögerungszeit, strikter Typsicherheit, Codegenerierung sowie Streaming und bidirektionaler Kommunikation geht.
Nach eingehender Analyse und Gegenüberstellung von gRPC und REST können wir bestätigen, dass beide Methoden zur Gestaltung von APIs individuelle Vorzüge und Problemzonen mitbringen. Die Entscheidung für gRPC oder REST hängt maßgeblich ab von den bestimmten Voraussetzungen und dem primären Ziel Ihrer Programmierung.
Anzumerken ist, dass weder gRPC noch REST in jeder Situation die optimalste Lösung sind. Jeder Ansatz hat seine positiven und negativen Aspekte und eignet sich daher besser für spezifische Einsatzbereiche.
gRPC glänzt durch seine überdurchschnittliche Performance und sein effektives Protokoll und stellt eine erstklassige Option für Mikroservice-Architekturen und Echtzeitapplikationen dar, bei denen geringe Latenz unerlässlich ist. Ebenso ist gRPC prädestiniert für Szenarien, in denen eine hohe Typsicherheit und leichtes Auffinden von Diensten benötigt werden.
Im Gegensatz dazu bietet REST durch seine Simplizität und Anpassungsfähigkeit eine erstklassige Alternative für öffentliche APIs und Applikationen, die eine weitreichende Kompatibilität mit unterschiedlichsten Plattformen und Technologien benötigen. REST ist außerdem vorteilhaft in Situationen, in denen die Caching-Möglichkeiten und Zustandslosigkeit von HTTP von Nutzen sein können.
| Merkmal | gRPC | REST |
|---|---|---|
| Performance | Exzellent | Variabel |
| Kompatibilität | Eingeschränkt | Umfangreich |
| Simplizität | Kompliziert | Unkompliziert |
| Caching | Fehlt | Verfügbar |
| Zustandslosigkeit | Nein | Ja |
| Typsicherheit | Hoch | Gering |
Letztendlich hängt die Wahl zwischen gRPC und REST von mehreren Determinanten ab, einschließlich der Art der Applikation, die Sie programmieren wollen, den Performance-Bedürfnissen, den Kompatibilitätsvoraussetzungen und dem Grad der API-Gestaltungskomplexität.
Es ist von hoher Bedeutung, die Vor- und Nachteile jedes Modells zu verstehen und sorgfältig abzuwägen, welcher Ansatz Ihrem konkreten Projekt am ehesten gerecht wird. Zudem ist es möglich, beide Konzepte gleichzeitig in einem Projekt zu implementieren, um die jeweiligen Vorteile zu kombinieren.
Im Großen und Ganzen stellen sowohl gRPC als auch REST leistungsfähige und anpassungsfähige Methoden zur Gestaltung von APIs dar, und die Entscheidung für das Eine oder Andere sollte auf einer gut durchdachten Entscheidung beruhen, die auf den individuellen Voraussetzungen und dem Primärziel Ihres Projekts fußt.
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A: RPC steht für Remote Procedure Call und ist ein Kommunikationsprotokoll, das es einem Programm ermöglicht, eine Prozedur (eine Funktion oder Methode) in einem anderen Adressraum (häufig auf einem entfernten System) auszuführen, ohne sich um Netzwerkdetails kümmern zu müssen. Es ist, als ob die Prozedur lokal ausgeführt würde.
A: gRPC ist eine moderne, schnelle, effiziente, automatisierte und sichere Variante von RPC, die unter der Schirmherrschaft von Google entwickelt wurde. Es verwendet Protobuf als Interface Definition Language (IDL) zur Definition von Diensten und Nachrichtentypen, was eine effiziente Serialisierung/Digitalisierung ermöglicht. Es unterstützt auch mehrere Programmiersprachen, was es vielseitig und flexibel macht.
A: REST steht für Representational State Transfer. Es ist ein Architekturstil für die Entwicklung von Netzwerkanwendungen. Ein RESTful-System ist zustandslos und trennt die Bedenken von Client und Server, was es ideal für Cloud-basierte APIs macht. Es verwendet standardmäßige HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT und DELETE.
A: gRPC und REST haben beide ihre Stärken und Schwächen. gRPC ist schneller und effizienter als REST, unterstützt Streaming und bietet eine bessere Leistung bei großen Datenmengen. REST hingegen ist einfacher zu verwenden, besser dokumentiert und hat eine breitere Community-Unterstützung. Es ist auch besser für öffentliche APIs geeignet, da es auf Standard-HTTP-Methoden basiert.
A: REST ist ideal für öffentliche APIs, insbesondere wenn Sie eine breite Plattformkompatibilität benötigen. Es ist auch gut geeignet für kleinere, weniger komplexe Projekte, bei denen Leistung und Effizienz nicht die höchste Priorität haben.
A: gRPC eignet sich hervorragend für interne Dienste, bei denen Leistung und Effizienz von entscheidender Bedeutung sind. Es ist auch ideal für Projekte, die Streaming oder Echtzeit-Kommunikation erfordern. Darüber hinaus ist es eine gute Wahl, wenn Sie in verschiedenen Programmiersprachen arbeiten, da es mehrere Sprachen unterstützt.
A: Es gibt keine eindeutige Antwort auf diese Frage, da die Wahl zwischen gRPC und REST von den spezifischen Anforderungen Ihres Projekts abhängt. Beide haben ihre Stärken und können in den richtigen Kontexten sehr effektiv sein. Es ist wichtig, die Anforderungen Ihres Projekts sorgfältig zu prüfen und die Vor- und Nachteile jeder Option zu bewerten, bevor Sie eine Entscheidung treffen.
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"gRPC vs. REST: Ein Vergleich der API-Designs." Medium. Verfügbar unter: https://medium.com/@nathankpeck/microservices-when-to-react-vs-rest-a8b38c2f2ea4
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