浅尝GraphQL

ゝ一纸荒年。 2022-10-17 05:59 114阅读 0赞

# 前言 #

本文并非对GraphQL的详细介绍，也不会过多描述GraphQL与restful架构的优缺点对比。尽量以最简单直白的表达，说明GraphQL是什么及在java中的基本使用。

官方文档：[https://graphql.org/][https_graphql.org]

# GraphQL是什么 #

## 由来 ##

在 2012 年由Facebook创立的一门开源的API查询语言，用于服务器端执行按已定义类型系统的查询，无关特定的数据库或存储引擎，由自己的代码支持。

## 目的 ##

可以作为restful架构的替代方案。

## 对比 ##

关于“由来”和“目的”上的几行简单描述，看完之后依然让人迷惑GraphQL是什么，为什么可以替代restful。下面作一个简单直白的对比说明：

作为web开发，restful风格/规范这个词，应该是比较熟悉的。REST描述了客户端与服务端的一种交互形式，restful规范约定了我们平常暴露资源的API的一种格式，比如：

*  url描述唯一的资源
 *  url各部分应该是描述资源的名词，原则上尽量不使用动词
 *  url表示的资源变更的结果而不应该是个过程
 *  Http Method表示不同的动作
 *  协议和数据格式一般采用的是http+json
 *  ...

当然了，我们日常作java开发的时候，大多是使用的spring boot（spring mvc），暴露api的Url也不一定完全遵守restful规范（除非公司强制要求），Url里就可能使用动词，HTTP的method只用GET或POST就表达了所有含义等等。

restful不是本文重点，主要是想说其中的一些问题点，比如我开发了一个查询项目信息的接口(item/all)，可以检索所有的项目信息，前端会用一个table来展示。如果在另一个页面，有个下拉框展示项目列表，而我作为后端开发，为了省事，我可能会复用item/all这个接口给前端，不会再提供一个新的API。但是这个接口的每条数据都包含了项目的所有字段（比如，id，项目编码，项目名称，创建时间，描述等等）。但对于前端的这个下拉框来说，只需要id和项目名称可能就足够了，这也就是过度获取了。

如果前端获取项目信息时还需要获取该项目相关的人员信息，可能还能需要向后端再发一个请求来获取人员信息，就会出现这种频繁多次请求（当然，实际情况我们开发的时候，有可能会提供这样一个接口，返回一个复合数据结构包括项目和相关的人员信息等）。

还有一个问题，restful中一个url标识一个资源，新增项目是一个url，查询是一个url，修改也是一个url，新增用户信息又是一个url，等等。

GraphQL就可以解决上面描述的这些问题。

GraphQL并不限定必须在WEB中使用，但如果在web中使用，一般暴露一个API就够了，前端可以按需获取哪些字段的数据。可以这样认为，使用GraphQL的后端就像是一个数据源，而前端只需要指定哪些字段（像我们写sql去查询数据库一样），就可以获取哪些数据，由前端来驱动数据。

# GraphQL Java #

GraphQL提供多种语言的[服务器端库][Link 1]。因为本文是以java来说明，所以我会以一下最基本的示例来描述一下GraphQL的使用。

GraphQL在java中的实现的github地址：[https://github.com/graphql-java/graphql-java][https_github.com_graphql-java_graphql-java]

下面我会以一下最基本的示例简单说明（非web应用）：

## 代码示例 ##

示例代码中，我不会详细说明，每一步为什么这么写，因为GraphQL的内容虽然不多，但也不是一两句全部说得清的，如果感兴趣，建议查看官方文档，系统的了解下。

示例代码仅作示例参考，并非固定的写法范式，所以实际项目中不一定是按照这样的实现流程编码的。

下面示例的业务场景是：获取项目信息

### 引入依赖 ###

<dependency>
                <groupId>com.graphql-java-kickstart</groupId>
                <artifactId>graphql-java-tools</artifactId>
                <version>11.0.1</version>
            </dependency>
    
            
            <dependency>
                <groupId>org.projectlombok</groupId>
                <artifactId>lombok</artifactId>
                <version>1.18.20</version>
                <scope>provided</scope>
            </dependency>

关于lombok，并非graphql-java需要，而是示例代码中使用了，如果实际开发的时候，不使用lombok并不需要引入这个依赖。

### 定义GraphQL的schema ###

在类路径下创建一个item.graphqls

schema {
        # 查询
        query: Query
        # 更新
    #    mutation: Mutation
    }
    
    # 定义一个查询类型
    type Query {
        queryItemList: ItemList  # 定义查询项目列表，为了示例，这里就不传入参数了
        getMale: Personnel
        item: Item
    }
    
    # 定义人员信息类型
    type Personnel {
        id: ID!   #人员id，指定是一个ID类型，且不为空 ID表示一个唯一字段，可以是string或integer
        name: String! #人员姓名
        age: Int # 人员年龄，可以为空
        isMale: Boolean! #是否为男姓
    }
    
    # 定义项目字段
    type Item {
        id: ID!
        code: String!
        name: String!
        people: [Personnel!]! #人员信息，是一个数组/列表
    }
    
    type ItemList {
        itemList: [Item!]!  #获取项目列表
        total: Int!      # 获取项目总数
    }

创建相关bean实例

@Data
    public class Personnel {
    
        private long id;
    
        private String name;
    
        private int age;
    
        private boolean isMale;
    
    }
    
    
    @Data
    public class Item {
    
        private long id;
    
        private String name;
    
        private String code;
    
        private List<Personnel> people;
    }
    
    
    @Data
    public class ItemList {
    
        private List<Item> itemList;
    
        private int total;
    }

### 定义一个Resolver ###

public class QueryResolver implements GraphQLQueryResolver {
    
        // 对应item.graphqls里的queryItemList
        public ItemList queryItemList() {
            ItemList itemList = new ItemList();
            itemList.setItemList(new ArrayList<Item>(){
       {
                add(item());
            }});
            itemList.setTotal(1);
    
            return itemList;
        }
    
    
        public Item item() {
            Item item = new Item();
            item.setId(1);
            item.setCode("graphql");
            item.setName("示例");
            item.setPeople(people());
            return item;
        }
    
        public List<Personnel> people() {
            return new ArrayList<Personnel>(){
       {
                add(getFemale());
                add(getMale());
            }};
        }
    
        // 返回一个female Personnel
        public Personnel getFemale() {
            Personnel personnel = new Personnel();
            personnel.setId(1);
            personnel.setName("xiao hong");
            personnel.setAge(18);
            personnel.setMale(false);
            return personnel;
        }
    
        // 返回一个male Personnel
        public Personnel getMale() {
            Personnel personnel = new Personnel();
            personnel.setId(2);
            personnel.setName("xiao ming");
            personnel.setAge(20);
            personnel.setMale(true);
            return personnel;
        }
    }

### 创建并执行 ###

public class GraphQLExample {
    
        public static void main(String[] args) {
            GraphQLSchema graphQLSchema = SchemaParser.newParser()
                .file("item.graphqls")
                .resolvers(new QueryResolver())
    //            .file("book.graphqls")
    //            .resolvers(new BookResolver())  //其它定义继续增加
                .build().makeExecutableSchema();
    
            GraphQL graphQL = GraphQL.newGraphQL(graphQLSchema).build();
    
            // 查询项目列表，获取项目的编码和姓名字段，各字段不一定非要逗号分隔，空格，换行都行
            String query = "{queryItemList{itemList{code,name}}}";
            System.out.println("查询项目列表，获取项目的编码和姓名字段，查询语句：" + query);
            ExecutionResult executionResult = graphQL.execute(query);
            System.out.println("查询结果：" + executionResult.getData().toString());
            System.out.println();
    
            query = "{queryItemList{itemList{id, people{name}}}}";
            System.out.println("查询项目列表，获取项目的id和相关人员的姓名字段，查询语句：" + query);
            executionResult = graphQL.execute(query);
            System.out.println("查询结果：" + executionResult.getData().toString());
            System.out.println();
    
            query = "{getMale{name,age}}";
            System.out.println("查询男用户的名字和年龄，查询语句：" + query);
            executionResult = graphQL.execute(query);
            System.out.println("查询结果：" + executionResult.getData().toString());
            System.out.println();
        }
    }

执行结果如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3g3NjM3OTUxNTE_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

根据截图可以看到，结果是按需查询。这只是一个很基本的示例，也并非web应用，但在实际开发的时候可以只提供一个web接口，由前端请求该接口传入查询语句。

上面的示例都比较简单，也不包含参数，关于带参数的定义，我贴一个我实际开发中的写法，仅作参考，就不再提供相关demo了：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3g3NjM3OTUxNTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# 哪些项目在使用它 #

其实我知道的只有skywalking，因为最近在skywalking上开发一些功能的时候，它的后端是采用GraphQL，便顺便把相关的官方文档看了遍，研究了一下，如果想参考skywalking的相关用法，这里是它的github地址：[https://github.com/apache/skywalking][https_github.com_apache_skywalking]

# 末语 #

如果不了解GraphQL，只是看上面的示例代码，应该还是比较头晕的。如果感兴趣想要系统地了解应用在自己项目中，这里有一些官方文档，示例还比较清楚：

*  [GraphQL 介绍][GraphQL]
 *  [GraphQL Java Kickstart][]
 *  [graphql-java github][https_github.com_graphql-java_graphql-java]
 *   [Getting started with GraphQL Java and Spring Boot][]

[https_graphql.org]: https://graphql.org/
[Link 1]: https://graphql.js.cool/code/
[https_github.com_graphql-java_graphql-java]: https://github.com/graphql-java/graphql-java
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3g3NjM3OTUxNTE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221014/23ce2959a5c049f49095e70ebbbfe7d6.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3g3NjM3OTUxNTE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221014/46b96321f11f4748ac65c5ad92f1321d.png
[https_github.com_apache_skywalking]: https://github.com/apache/skywalking
[GraphQL]: https://graphql.js.cool/learn/
[GraphQL Java Kickstart]: https://www.graphql-java-kickstart.com/tools/
[Getting started with GraphQL Java and Spring Boot]: https://www.graphql-java.com/tutorials/getting-started-with-spring-boot/