ما هو GraphQL؟ الأمثلة ولماذا يجب التبديل من REST API؟

ما هو GraphQL؟

GraphQL هو لغة استعلام تم تطويرها بواسطة Facebook في عام 2012 وتم الإفصاح عنها للجمهور في عام 2015. تم تصميمها لتوفير واجهة برمجة تطبيقات (API) أكثر كفاءة وقوية بالنسبة للتطبيقات الحديثة.

ما هو GraphQL بالتحديد؟

GraphQL هو لغة استعلام لواجهات برمجة التطبيقات (APIs) ووقت التشغيل لتنفيذ تلك الاستعلامات باستخدام البيانات الحالية. يتيح لك GraphQL طلب ما تحتاجه فقط ولا شيء آخر. يتيح لك أيضًا الجمع بين العديد من الاستعلامات في طلب واحد للحصول على البيانات بالطريقة التي تحتاجها.

كيف يعمل GraphQL؟

تعمل GraphQL على مبدأ الطلب والاستجابة. يرسل العميل طلبًا يحتوي على الاستعلامات أو التحديثات التي يريدها، ويستجيب الخادم بالبيانات المطلوبة. هذا يختلف عن الطرق التقليدية للتواصل مع واجهة برمجة التطبيقات، حيث يتم تحديد البيانات التي يتم إرجاعها مسبقًا ولا يمكن تغييرها بسهولة.

ما الذي يجعل GraphQL فريدة؟

أحد العوامل التي تجعل GraphQL فريدة هو قدرتها على الجمع بين العديد من الاستعلامات في طلب واحد. هذا يقلل من الحاجة إلى إجراء العديد من الطلبات للحصول على البيانات المطلوبة، مما يجعل التطبيقات أكثر كفاءة وأسرع. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لـ GraphQL التعامل مع البيانات المعقدة والمتداخلة بطرق لا يمكن لواجهات برمجة التطبيقات التقليدية التعامل معها.

مثال على استعلام GraphQL

إليك مثال بسيط على استعلام GraphQL:


{
  user(id: 1) {
    name
    email
    friends {
      name
    }
  }
}

في هذا الاستعلام، نطلب اسم المستخدم والبريد الإلكتروني وأسماء الأصدقاء للمستخدم ذي الرقم 1. يمكننا الحصول على كل هذه البيانات في طلب واحد، بدلاً من الحاجة إلى إجراء ثلاثة طلبات منفصلة.

في الختام، GraphQL هو أداة قوية تمكن المطورين من الحصول على البيانات التي يحتاجونها بكفاءة وسرعة. يمكن أن يكون لها تأثير كبير على أداء التطبيقات وتجربة المستخدم.

كيف يعمل؟

تعمل GraphQL عن طريق تحديد نوع البيانات التي يمكن الوصول إليها من خلال API، ومن ثم توفير الوظائف التي تسمح للعميل بالاستعلام عن هذه البيانات. بمعنى آخر، يمكن للعميل أن يطلب مجموعة محددة من البيانات، وسوف يرد الخادم بالبيانات المطلوبة فقط.

الاستعلامات والتحديثات

تتكون GraphQL من نوعين أساسيين من العمليات: الاستعلامات (Queries) والتحديثات (Mutations). الاستعلامات تستخدم لقراءة البيانات، بينما التحديثات تستخدم لكتابة البيانات.

عندما يرسل العميل استعلامًا، يحدد البيانات التي يرغب في الحصول عليها. يمكن للعميل أيضًا تحديد الحقول الفرعية التي يرغب في الحصول عليها. بمجرد تلقي الخادم الاستعلام، سيقوم بجمع البيانات المطلوبة وإرجاعها للعميل.

في حالة التحديثات، يرسل العميل طلبًا لتغيير بعض البيانات. يمكن للعميل تحديد البيانات التي يرغب في تغييرها، وكيف يجب تغييرها. بمجرد تلقي الخادم التحديث، سيقوم بتنفيذ التغييرات المطلوبة وإرجاع البيانات المحدثة للعميل.

النماذج والمخططات

تستخدم GraphQL النماذج والمخططات لتحديد البيانات التي يمكن الوصول إليها من خلال API. النموذج هو تعريف لنوع معين من البيانات، بينما المخطط هو مجموعة من النماذج التي تحدد البيانات التي يمكن الوصول إليها.

عند تحديد نموذج، يمكن للمطور تحديد الحقول التي يمكن الوصول إليها، ونوع البيانات لكل حقل. يمكن أيضًا تحديد العلاقات بين النماذج، مثل العلاقات بين الأشخاص والمنتجات في تطبيق التجارة الإلكترونية.

المخطط هو مجموعة من النماذج التي تحدد البيانات التي يمكن الوصول إليها من خلال API. يمكن للمطور تحديد النماذج التي يمكن الوصول إليها، والعمليات التي يمكن تنفيذها على كل نموذج.

الخلاصة

بشكل عام، تعمل GraphQL عن طريق تحديد البيانات التي يمكن الوصول إليها من خلال API، ومن ثم توفير الوظائف التي تسمح للعميل بالاستعلام عن هذه البيانات. يمكن للعميل طلب مجموعة محددة من البيانات، وسوف يرد الخادم بالبيانات المطلوبة فقط.

الميزات الرئيسية لـ GraphQL

تتميز GraphQL بالعديد من الميزات الرئيسية التي تجعلها خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات. فيما يلي بعض الميزات الرئيسية لـ GraphQL:

1. استعلامات مرنة:

أحد أكبر مزايا GraphQL هو القدرة على الاستعلام عن البيانات بطرق مرنة ومتعددة. يمكن للمطورين تحديد البيانات التي يرغبون في الحصول عليها، وهذا يقلل من الحاجة إلى العديد من الطلبات الفرعية ويقلل من الحمولة الزائدة على الشبكة.

2. الأداء:

بفضل القدرة على تحديد البيانات المطلوبة، يمكن لـ GraphQL تحسين الأداء بشكل كبير. بدلاً من تحميل البيانات غير الضرورية، يمكن لـ GraphQL الحصول فقط على البيانات المطلوبة، مما يقلل من الحمولة على الشبكة ويحسن الأداء.

3. التكامل مع الأنظمة الأخرى:

يمكن لـ GraphQL التكامل بسهولة مع العديد من الأنظمة الأخرى، بما في ذلك الأنظمة المستندة إلى REST والأنظمة المستندة إلى SQL. هذا يجعله خيارًا مثاليًا للمشاريع التي تتطلب التكامل مع العديد من الأنظمة المختلفة.

4. الأمان:

توفر GraphQL العديد من الميزات الأمنية، بما في ذلك القدرة على تحديد الأذونات على مستوى الحقل. هذا يعني أن المطورين يمكنهم تحديد البيانات التي يمكن الوصول إليها والتي لا يمكن الوصول إليها، مما يحسن الأمان.

5. القدرة على التطور:

تتميز GraphQL بالقدرة على التطور مع مرور الوقت. يمكن للمطورين إضافة الحقول والأنواع الجديدة بسهولة، مما يجعلها قادرة على التكيف مع الاحتياجات المتغيرة للتطبيق.

6. الدعم القوي للمجتمع:

تتمتع GraphQL بدعم قوي من المجتمع، مع العديد من المكتبات والأدوات المتاحة للمطورين. هذا يجعلها خيارًا مثاليًا للمشاريع التي تتطلب الدعم والمساعدة من المجتمع.

في الجدول التالي، يمكننا مقارنة بعض الميزات الرئيسية لـ GraphQL مع الأنظمة الأخرى:

الميزة	GraphQL	REST	SQL
الاستعلامات المرنة	✔️	❌	✔️
الأداء	✔️	❌	✔️
التكامل مع الأنظمة الأخرى	✔️	✔️	❌
الأمان	✔️	✔️	❌
القدرة على التطور	✔️	❌	✔️
الدعم القوي للمجتمع	✔️	✔️	❌

في الختام، تتميز GraphQL بالعديد من الميزات الرئيسية التي تجعلها خيارًا مثاليًا للعديد من التطبيقات. سواء كنت تبحث عن الأداء، أو الأمان، أو القدرة على التطور، فإن GraphQL توفر كل هذه الميزات وأكثر.

متى نستخدم GraphQL؟

تعد GraphQL أداة قوية ومرنة يمكن استخدامها في العديد من السياقات. ولكن، هناك بعض الحالات التي يكون فيها استخدام GraphQL الخيار الأمثل. إليك بعض الأمثلة:

عند الحاجة إلى جلب بيانات معقدة من الخادم

إذا كان تطبيقك يحتاج إلى جلب بيانات معقدة من الخادم، فإن GraphQL قد يكون الخيار الأمثل. بفضل نظام الاستعلام المرن الخاص به، يمكن لـ GraphQL جلب بيانات معقدة من الخادم بكفاءة وبدقة. بدلاً من الحاجة إلى إجراء العديد من الطلبات المتعددة للخادم، يمكن لـ GraphQL القيام بذلك في طلب واحد فقط.

عند الحاجة إلى تحسين أداء التطبيق

يمكن أن يساعد استخدام GraphQL في تحسين أداء التطبيق. بفضل نظام الاستعلام الخاص به، يمكن لـ GraphQL تقليل كمية البيانات التي يتم نقلها عبر الشبكة. هذا يمكن أن يساعد في تحسين أداء التطبيق، خاصة في البيئات ذات النطاق الضيق.

عند الحاجة إلى توفير واجهة استخدام موحدة للبيانات

إذا كان لديك العديد من المصادر المختلفة للبيانات وتريد توفير واجهة استخدام موحدة لها، فيمكن أن يكون GraphQL الخيار الأمثل. يمكن لـ GraphQL العمل كطبقة واحدة تجمع بين جميع مصادر البيانات الخاصة بك وتوفر واجهة استخدام موحدة لها.

عند الحاجة إلى تطوير تطبيقات متعددة الأنظمة

إذا كنت تطور تطبيقات تعمل على أنظمة متعددة (مثل الويب، وiOS، وAndroid)، فيمكن أن يكون GraphQL الخيار الأمثل. بفضل نظام الاستعلام الخاص به، يمكن لـ GraphQL توفير البيانات المطلوبة لكل نظام بشكل فعال ودقيق.

في الختام، يمكن استخدام GraphQL في العديد من السياقات المختلفة. ولكن، يجب أن تكون على علم بأنه، مثل أي أداة، ليست مناسبة لكل الحالات. يجب عليك دائماً تقييم احتياجات مشروعك والبيئة التي تعمل فيها قبل اتخاذ قرار بشأن ما إذا كان يجب عليك استخدام GraphQL أم لا.

ما هي مزايا وعيوب GraphQL؟

تتميز GraphQL بالعديد من المزايا التي تجعلها خيارًا جذابًا للعديد من المطورين. ومع ذلك، كما هو الحال مع أي تقنية، هناك أيضًا بعض العيوب التي يجب أن تكون على دراية بها.

المزايا

الكفاءة: بفضل نظام الاستعلام القوي الخاص بـ GraphQL، يمكن للمطورين الحصول على البيانات التي يحتاجون إليها فقط، مما يقلل من كمية البيانات التي يتعين نقلها عبر الشبكة. هذا يمكن أن يؤدي إلى تحسين أداء التطبيق وتقليل استهلاك البيانات للمستخدمين.
المرونة: بفضل نظام الاستعلام القوي الخاص بـ GraphQL، يمكن للمطورين تحديد البيانات التي يريدون الحصول عليها، بدلاً من الاعتماد على مجموعة محددة من النقاط النهائية التي تقدم بيانات ثابتة.
التطور السريع: يمكن لـ GraphQL تسريع عملية التطوير عن طريق تقليل الحاجة إلى تعديل الخادم عندما تتغير متطلبات البيانات. بدلاً من ذلك، يمكن للمطورين تغيير استعلاماتهم للحصول على البيانات التي يحتاجون إليها.

العيوب

التعقيد: بالرغم من قوة نظام الاستعلام الخاص بـ GraphQL، إلا أنه يمكن أن يكون معقدًا وصعبًا للمطورين الذين ليسوا معتادين على هذا النوع من النهج. هذا يمكن أن يؤدي إلى منحنى تعلم أكثر صعوبة.
الأداء: بينما يمكن لـ GraphQL تحسين الأداء عن طريق السماح للمطورين بالحصول على البيانات التي يحتاجون إليها فقط، يمكن أيضًا أن يؤدي إلى مشكلات الأداء إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح. على سبيل المثال، يمكن للاستعلامات المعقدة جدًا أن تضع حملاً كبيراً على الخادم.
الأمان: بينما يمكن لـ GraphQL تحسين الأمان عن طريق السماح للمطورين بالحصول على البيانات التي يحتاجون إليها فقط، يمكن أيضًا أن يؤدي إلى مشكلات الأمان إذا تم استخدامه بشكل غير صحيح. على سبيل المثال، يمكن للاستعلامات التي تطلب كميات كبيرة جدًا من البيانات أن تضع حملاً كبيراً على الخادم وتعرضه للخطر.

في النهاية، يعتمد الاختيار بين استخدام GraphQL أو لا على متطلبات المشروع الخاص بك والخبرة الخاصة بك. إذا كنت ترغب في الحصول على مرونة كبيرة في الطريقة التي تتعامل بها مع البيانات، فقد يكون GraphQL هو الخيار الأمثل لك. ومع ذلك، إذا كنت قلقًا بشأن التعقيد أو الأمان، فقد ترغب في البحث عن بدائل أخرى.

REST مقابل GraphQL

في السنوات الأخيرة، أصبحت الخدمات المستندة إلى الويب أكثر شيوعًا وتعقيدًا. ومع ذلك، تواجه الشركات تحديات في إدارة هذه الخدمات بفعالية. ولهذا السبب، تم تطوير بروتوكولات مثل REST وGraphQL لمساعدة الشركات على إدارة خدمات الويب الخاصة بهم بشكل أكثر فعالية.

REST

REST، أو نقل الحالة التمثيلية، هو نمط تصميم معماري يستخدم للتواصل بين الأجزاء المختلفة من تطبيق الويب. يستخدم REST HTTP كبروتوكول للاتصال، ويتيح للمطورين إرسال طلبات HTTP إلى خادم واستلام الردود.

GraphQL

من ناحية أخرى، GraphQL هو لغة استعلامات لواجهات البرمجة التطبيقية (APIs) تم تطويرها بواسطة Facebook. تسمح GraphQL للمطورين بتحديد البيانات التي يريدون استلامها، مما يقلل من الحاجة إلى العديد من الطلبات والردود.

الفروقات الرئيسية بين REST وGraphQL

الطلبات والردود: في REST، يتعين على المطورين إرسال العديد من الطلبات للحصول على البيانات التي يحتاجونها. في GraphQL، يمكن للمطورين الحصول على البيانات التي يحتاجونها من طلب واحد فقط.
الكفاءة: بفضل القدرة على تحديد البيانات التي يريدونها، يمكن للمطورين استخدام GraphQL لتقليل كمية البيانات التي يتعين عليهم تحميلها، مما يجعل التطبيقات أكثر كفاءة.
التعقيد: بينما يمكن أن يكون REST أكثر بساطة للمطورين الجدد، يمكن أن يكون GraphQL أكثر تعقيدًا بسبب الحاجة إلى تعلم لغة استعلام جديدة.

مثال على استخدام REST وGraphQL

لنفترض أن لديك تطبيق يحتاج إلى الحصول على معلومات عن المستخدم، مثل الاسم والبريد الإلكتروني والصورة الشخصية. في REST، قد تحتاج إلى إرسال ثلاث طلبات مختلفة للحصول على هذه المعلومات. ولكن في GraphQL، يمكنك الحصول على كل هذه المعلومات من طلب واحد فقط.

في الختام، يمكن القول أن كل من REST وGraphQL لهما مزايا وعيوبهما. يعتمد الاختيار بينهما على احتياجات ومتطلبات تطبيقك الخاص.

مثال على GraphQL

يتطلب نشر بروتوكول GraphQL عملية دقيقة ومتعددة الخطوات تتضمن استخدام أدوات محددة. في البداية، على الخادم Node.js وnpm أن يكونا متاحين كعناصر أساسية. يتم توفير مساحة لتنظيم وتنفيذ العمليات الخاصة بـ Node.js في تطبيقات الويب الخاصة بنا بواسطة الخادم Node.js.

يكون تثبيت بروتوكول GraphQL عن طريق الأمر التالي في النظام:


$ npm i graphql

عندما نجري "فحص الاستعلامات"، نستعيد لغة GraphQL Query Language وكيفنا في الحصول على البيانات المطلوبة. لنفترض أن الهدف هو الحصول على قائمة بالبيئات الأدبية مع تفاصيل الكتاب. هذا يمكن تحقيقه باستخدام التعبير التالي:


{
  Productions {
    title
    author {
      name
    }
  }
}

بعد تنفيذ الاستعلامات، يمكننا استغلال مكتبة GraphQL لتقديم البيانات المطلوبة، حيث يمكننا الوصول إلى البيانات عبر واجهة البرمجة (API) المُقدمة.


const gql= require('graphql');

const QueryModel = gql.buildSchema(`
  type Query {
    Productions: [Production]
  }

  type Production {
    title: String
    author: Writer
  }

  type Writer {
    name: String
  }
`);

const sampleData = {
  Productions: [
    {
      title: 'Epic of Civilizations',
      author: {
        name: 'Literacy Megamind'
      }
    }
  ]
};

gql(QueryModel, '{ Productions { title author { name } } }', sampleData).then((response) => {
  console.log(response);
});

في المجمل، بروتوكول GraphQL يُعد الخيار المثالي للتحكم بالاستعلامات والبيانات في بيئة الويب.

خاتمة

في الختام، يمكننا القول أن GraphQL هو بروتوكول قوي ومرن يمكن أن يحل محل REST في العديد من السيناريوهات. ومع ذلك، ليس هناك حل واحد يناسب الجميع، والقرار بين استخدام GraphQL أو REST يعتمد على الاحتياجات الخاصة بمشروعك.

ملخص الفوائد والعيوب

من الواضح أن GraphQL يقدم العديد من المزايا مثل الكفاءة في استخدام البيانات، والقدرة على جلب البيانات المتعددة في طلب واحد، والقدرة على تحديد البيانات المطلوبة بدقة. ومع ذلك، يجب أن نتذكر أيضا أنه يأتي مع بعض العيوب مثل التعقيد الزائد والصعوبة في التحكم في الأمان والأداء.

الفوائد	العيوب
الكفاءة في استخدام البيانات	التعقيد الزائد
القدرة على جلب البيانات المتعددة في طلب واحد	الصعوبة في التحكم في الأمان والأداء
القدرة على تحديد البيانات المطلوبة بدقة

النظرة المستقبلية

مع تزايد شعبية GraphQL، من المتوقع أن يستمر الطلب على هذا البروتوكول. ومع ذلك، لا يزال REST هو الخيار الأكثر شيوعا والأكثر استخداما في العديد من السيناريوهات. في المستقبل، قد نرى المزيد من الأدوات والمكتبات التي تسهل استخدام GraphQL، ولكن في الوقت الحالي، يجب على المطورين أن يكونوا على دراية بالتحديات التي يمكن أن يواجهوها عند استخدامه.

في النهاية، يجب على المطورين اختيار الأداة التي تناسب احتياجاتهم ومتطلبات مشروعهم. سواء كان ذلك GraphQL أو REST، فإن الهدف النهائي هو توفير تجربة مستخدم سلسة وفعالة.

FAQ

في الجزء القادم سنتطرق لأهم المعلومات المتعلقة ببروتوكول GraphQL.

هل تعد كل لغات البرمجة متوافقة مع GraphQL؟

نعم، بروتوكول GraphQL يتواءم مع جميع اللغات البرمجية، حيث يوجد ارتباط خاص لبروتوكول GraphQL مع مجموعة كبيرة منها مثل: JavaScript، Python، Ruby، Go، Scala من بين العديد من اللغات الأخرى.

هل يمكن تصنيف GraphQL كبديل للـ REST؟

الأمر يرتبط بالطبيعة مباشرة بنوع المتطلبات والبيئة التكنولوجية للتطبيق، ففي بعض الحالات قد يتم اعتبار GraphQL كاستبدال مناسب لـ REST.

ما النقاط الضعيفة لـ GraphQL؟

تشتمل عيوب بروتوكول GraphQL على عدة نقاط مثل: تنفيذ الأمان قد يكون تحدٍ، قد تواجه مشاكل عند التعامل مع الأخطاء، وقد لا يوفر الأداء المثلى في بعض الحالات.

ما فوائد استخدام GraphQL؟

تتميز بروتوكول GraphQL بعدة مزايا أبرزها: إمكانية تحديد البيانات المطلوبة من قبل المستخدم، يسهم في تقليل البيانات الكلية المتداولة، وتقديم فرصة للمستخدمين للاستفادة من مصادر بيانات متعددة في طلب واحد.

هل يمكن استخدام GraphQL مع SQL؟

بالتأكيد، بروتوكول GraphQL يضمن القدرة على التواصل الفعال مع العديد من أنواع قواعد البيانات ومنها SQL.

هل يمكن الجمع بين GraphQL و NoSQL؟

أجل، يتيح بروتوكول GraphQL القدرة على العمل مع جميع أصناف قواعد البيانات بما في ذلك SQL و NoSQL.

ما الفرق بين GraphQL و REST؟

من الفروقات بين GraphQL و REST هو تقدير بروتوكول GraphQL لقدرة العملاء على اختيار البيانات التي يحتاجونها، بينما في REST يتوجب على العملاء الاكتفاء بالبيانات التي يقدمها الخادم لهم.

مراجع

لقد تم الاستعانة بالمراجع التالية لإعداد هذا المقال:

Facebook Inc. "GraphQL: A query language for APIs". GraphQL.org. متاح على الرابط: https://graphql.org/
GitHub Inc. "GraphQL Specification". GitHub. متاح على الرابط: https://github.com/graphql/graphql-spec
Apollo. "Apollo Server". Apollo GraphQL. متاح على الرابط: https://www.apollographql.com/docs/apollo-server/
Prisma. "Prisma's Data Guide: GraphQL". Prisma. متاح على الرابط: https://www.prisma.io/dataguide/graphql/
Stack Overflow. "GraphQL Questions". Stack Overflow. متاح على الرابط: https://stackoverflow.com/questions/tagged/graphql
Medium. "A Beginner’s Guide to GraphQL". Medium. متاح على الرابط: https://medium.com/codingthesmartway-com-blog/a-beginners-guide-to-graphql-60e43b0a41b1
YouTube. "GraphQL Tutorial for Beginners". YouTube. متاح على الرابط: https://www.youtube.com/watch?v=ed8SzALpx1Q
W3Schools. "GraphQL Tutorial". W3Schools. متاح على الرابط: https://www.w3schools.com/whatis/whatis_graphql.asp
Dzone. "Introduction to GraphQL". Dzone. متاح على الرابط: https://dzone.com/articles/introduction-to-graphql
LinkedIn Learning. "Learning GraphQL". LinkedIn. متاح على الرابط: https://www.linkedin.com/learning/learning-graphql

الكتب المرجعية

"Learning GraphQL: Declarative Data Fetching for Modern Web Apps" بواسطة Alex Banks و Eve Porcello. O'Reilly Media, Inc. 2018.
"GraphQL in Action" بواسطة Samer Buna. Manning Publications. 2020.
"Full Stack GraphQL Applications with GRANDstack" بواسطة William Lyon. Apress. 2020.

الأكواد المرجعية

GitHub. "GraphQL.js: A reference implementation of GraphQL for JavaScript". GitHub. متاح على الرابط: https://github.com/graphql/graphql-js
GitHub. "Apollo Server: A community-driven, open-source GraphQL server". GitHub. متاح على الرابط: https://github.com/apollographql/apollo-server
GitHub. "Prisma: Next-generation ORM for Node.js & TypeScript". GitHub. متاح على الرابط: https://github.com/prisma/prisma

يرجى ملاحظة أن جميع الروابط كانت صالحة في وقت كتابة المقال. إذا واجهت أي مشكلة في الوصول إلى المراجع المذكورة أعلاه، يرجى البحث عن العنوان في محرك البحث المفضل لديك.

Book a Demo