SpringBoot怎麼使用GraphQL開發Web API

前言

傳統的Restful API 存在諸多的問題，首先它無法控制返回的字段，前端也無法預判後端的返回結果，另外不同的返回結果對應不同的請求地址，這就導致了多次請求的問題。而GraphQL正是基於這樣的背景而建構出來的API查詢語言，相對於傳統Restful API 它具有以下幾個優點：

• 靈活性：GraphQL 可以根據客戶端的需求靈活地查詢數據，而不是像RESTful API 那樣傳回固定結構的資料。

• 減少網路請求：GraphQL 允許客戶端在一次請求中取得多個資源，這有助於減少網路請求的數量並提高效能。

• 強型別：GraphQL 有一個強型別系統，客戶端可以在編譯時偵測到查詢中的錯誤，這有助於減少執行時間錯誤。

• 可快取：GraphQL 具有可快取性，這意味著伺服器可以快取查詢的結果，從而提高效能和可擴展性。

• 文件化：GraphQL 具有自我文件化的能力，使得開發者可以快速了解 API 的結構和功能。

Spring Boot中GraphQL的實作方案

如果後端語言為Java，那麼GraphQL Java就是實作GraphQL的基礎函式庫。另外Spring已經整合了GraphQL，如果專案中使用了Spring，那麼就更推薦Spring GraphQL。

Spring GraphQL的開發總體分為以下幾個步驟

新增 Spring GraphQL 依賴項

在您的專案中新增 Spring GraphQL 依賴項。您可以透過 Maven 或 Gradle 等建置工具來新增依賴項。例如，如果您使用 Maven，則可以新增下列相依性

        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-graphql</artifactId>
        </dependency>

定義 GraphQL Schema

在您的應用程式中定義 GraphQL Schema。 Schema 定義了可查詢的類型和欄位。您可以使用 SDL（Schema Definition Language）或程式設計方式定義 Schema。

對於Spring Boot 工程來說schema檔案放到resources/graphql/目錄下，檔案名稱後綴graphqls，下面是我定義一個的簡單的schema.graphqls。

它指定了兩個查詢實現，author(id:Int)表示透過id查詢Author，allAuthors則表示查詢Author數組。

schema {
    query: Query
}

type Query {
    author(id:Int): Author
    allAuthors: [Author]
}

type Author {
    id:Int
    firstName:String
    lastName:String
    email:String
    birthdate:
    email:String

    birthdate:

}

##}

##實作RuntimeWiringConfigurer

RuntimeWiringConfigurer是實現GraphQL取得資料的核心，使用GraphQL並不能直接去掉Mybatis/Jpa這類持久層框架，從資料庫取得資料仍需要這類框架的支援。

而RuntimeWiringConfigurer則類似於Spring中的service層，它是實現基礎資料的核心。

以下是一個簡單範例：

@Component
public class AuthorWiring implements RuntimeWiringConfigurer {
    private final AuthorRepository authorRepository;
    public AuthorWiring(AuthorRepository authorRepository) {
        this.authorRepository = authorRepository;
    }
    @Override
    public void configure(RuntimeWiring.Builder builder) {
        builder.type("Query", typeWiring -> typeWiring
                        .dataFetcher("allAuthors", environment -> authorRepository.findAll())
                        .dataFetcher("author", environment -> authorRepository.getReferenceById(environment.getArgument("id")))
    }
}

這裡configure方法內部分別定義了兩個DataFetcher對象，用來指定author和allAuthors查詢資料的方式，可以看出依然是透過JPA去查詢資料。

定義GraphQL Controller

我麼定義GraphQLController用來接收web請求的入參，範例如下：

@RestController
@RequestMapping("graphql")
public class GraphQLController {
    private final GraphQL graphQL;
    @Autowired
    public GraphQLController(GraphQlSource graphQlSource) {
        graphQL = graphQlSource.graphQl();
    }
    @PostMapping("query")
    public ResponseEntity<Object> query(@RequestBody String query) {
        ExecutionResult result = graphQL.execute(query);
        return ResponseEntity.ok(result.getData());
    }
}

程式碼中GraphQL物件是執行查詢的入口，但GraphQL只有一個私有的建構方法，所以不能直接注入，必須透過注入GraphQlSource的方式來取得GraphQL物件。

注意在GraphQL中我們只能使用String來接收參數，無法使用model對象，這是因為Graph請求參數並不是json結構。

測試Graph請求

我們建立一個graphql.http的文件，用於在idea中執行http請求

Send POST request with json body

POST http://localhost:8080/graphql/query

Content-Type: application/json

{
  author(id: 1) {
    id
    firstName
    lastName
    birthdate

  }

}

Send POST request with json body

POST http://localhost:8080/graphql/query##Content -Type: application/json

{
  allAuthors {
    id
    firstName
    lastName
    birthdate

  }

#}

} #執行author(id: 1) 的查詢，可以看到正常回傳結果了。如果我們只需要 firstName和lastName兩個字段，那麼在請求入參中直接去掉id和birthdate就好了，而不用改動任何後端代碼。

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