小洋的前端記事本(NO.5):GraphQL小實踐

catus發表於2016-12-19
原文網址 : https://flycode.co/archives/112873
前端

這裡記錄著小洋童鞋在前端道路上的所思所想所感。

生命在於折騰，不在折騰中崩潰，就在折騰中涅槃。

GraphQL| A query language for your API，誕生於移動快速迭代時代，理念是給客戶端提供類似”資料庫操作“的能力，使其能夠從服務介面這個大的“大資料庫”中去篩選或修改想要的資料，用以滿足前端資料的個性化需求，既保證了多樣性，又控制了介面數量，期望更好的分類維護介面。GraphQL 伺服器有很多的實現，Node.js 當然也不例外，下面我們就一起折騰折騰 GraphQL 吧 : )

GraphQL Node.js Server

準備

首先給大家簡單的介紹一下 GraphQL 特性，GraphQL 其實是一種和後端交換資料的協議，像通過 SQL 語言可以運算元據庫一樣，GraphQL 通過 Schema 的方式來控制資料，並約定提供以下能力：

  • query 查詢資料 詳見
  • mutation 特殊查詢，可以看做為修改資料 詳見
  • introspection 檢查資料的支援情況（下文簡稱”自省”） 詳見

可以說很多資料交換的情景都可以使用 GraphQL 的概念，我們就先基於 Express 來快速打造一個 http 伺服器 ( GraphQL 官方並沒有說只限於 http) 用最簡單的方式體驗一下 GraphQL，我們的專案起始於 package.json：

{
  "name": "graphql-start",
  "description": "簡單體驗一下 GraphQL ",
  "private": true, 
  "dependencies": {
    "babel-register": "^6.18.0", // ES6 你懂的
    "babel-preset-es2015": "^6.18.0", // ES6 你懂的
    "express": "^4.14.0", // 快速搭一個伺服器
    "body-parser": "^1.15.2", // Express 中介軟體，獲取 GraphQL 請求用的
    "graphql": "^0.8.2" // 我們的主角，處理 GraphQL 請求用的
  }
}

$npm install 以後我們就可以愉快的玩耍了，首先搭好程式入口，本地服務以及處理 GraphQL 請求的 handler：

/* 入口：index.js */
require(`babel-register`)({
    presets: [ `es2015` ]
});
require(`./server.js`);

/* 本地服務：server.js */
// base
import express from `express`;
import {graphql} from `graphql`;
import bodyParser from `body-parser`;

// 組織服務端識別的 schema
import schema from `./schema`;

let app = express();
let PORT = 3000;

// 用 text 的方式解析 request doby，形象起見我們設定一個特殊的 Content-Type
app.use(bodyParser.text({type: `application/graphql`}));

// 建立 "/graphql" 的路由(可以看做一個API)接收 GraphQL 請求，使用 GET ? 特殊字元，url連結長度不考慮啦？
app.post(`/graphql`, (req, res) => {
    // 組織服務端識別的 schema, 並處理 GraphQL 請求
    graphql(schema, req.body).then((result) => {
        res.send(JSON.stringify(result, null, 2));
    })
});

let server = app.listen(PORT, function () {
    let host = server.address().address;
    let port = server.address().port;

    console.log(`GraphQL listening at http://127.0.0.1`, host, port);
});

/* schema 例項：schema.js */
import {GraphQLSchema, GraphQLInt, GraphQLString, GraphQLBoolean, GraphQLObjectType, GraphQLList} from `graphql`;

// 建立一個GraphQLSchema例項，它提供了一個配置，下面主要來寫我們的頂級鍵 query 和 mutation 
let schema = new GraphQLSchema({
  query: ... ,
  mutation: ...
});

export default schema;

上述程式碼建立了入口 index.js 、本地服務 server.js 以及 schema 例項 schema.js ，至此我們的 GraphQL 服務的骨架就出來了，下面我們只要來把 schema.js 填充完整就可以體驗 GraphQL 啦~

GraphQL Schema

以下所有程式碼均在 schema.js 中，開始前可以先了解一下 graphql-js

g1.png

我們可以按照上述描述資料，篩選資料然後獲取資料的順序生成測試程式碼感受一下 GraphQL 的魅力吧~

目標資料

首先我們先建立一個模擬資料來源 todo list:

let TODOs = [
    {
        "id": 111,
        "title": "Read emails",
        "completed": false
    },
    {
        "id": 222,
        "title": "Buy orange",
        "completed": true
    }
];

todo list 是一個元素為 todo object 的陣列，由於我們要給客戶端提供篩選及自省的能力，所以我們要通過 GraphQL 的 type 來描述所有組織結構，首先我們來描述元素 todo object

// 申明 todo object 的結構及組成
let TodoType = new GraphQLObjectType({
    name: `todo`, 
    fields: function () {
        return {
            id: {
                type: GraphQLInt, // Int 型
                description: "todo object`s id"
            },
            title: {
                type: GraphQLString, // String 型
                description: "todo object`s title"
            },
            completed: {
                type: GraphQLBoolean, // Boolean 值
                description: "todo object`s status"
            }
        }
    }
});

那麼 todo list 顯而易見就是 new GraphQLList(TodoType) 啦，即元素為 TodoType 的陣列。

Schema

有了資料來源我們就可以愉快的通過 GraphQL Schema 來取資料啦，我們的第一個 Schema 就先為獲取整個 todo list 吧，先在伺服器上註冊一個處理 GraphQL 請求的方法：

let schema = new GraphQLSchema({
    query: new GraphQLObjectType({
        name: `getTODOs`, // query name
        description: `The TODOs!`,
        fields: function () {
            return {
                TODOs: { // 返回結果 {TODOs: [...]}
                    type: new GraphQLList(TodoType),
                    description: `The TODOs List!`,
                    resolve: function () {
                        // 返回 todo list
                        return TODOs;
                    }
                }
            }
        }
    })
    //, mutation: ...
});

之前已經建立了一個埠為3000，路由為 /graphql 的 GraphQL API，至此終於可以 $node index.js 開始我們的 GraphQL 之旅啦~

query

比如我們可以通過下面的 query 來獲取 TODOs 下的 title ，由於 TODOs 是陣列所以結果對應也是陣列：

g3.png

注：通過控制檯，Postman等均可構造 POST 請求驗證結果，本文所有請求都通過 curl 來構造（包括新增 ContentType 請求頭及 data）。

introspection

在介紹自省之前，我們可以先了解一下域，每個 GraphQL 根域都有 __schema 域，這個域有一個子域叫 queryType。我們可以通過查詢這些域來了解 GraphQL 伺服器支援那些查詢，按照 Object 的方式理解其實就是通過物件的屬性可以瞭解其結構及內容

g4.png

看到上面的結果大家應該都有感覺了，其實 GraphQL 請求的成功與否與介面的 Schema 設計結構息息相關，所有的資料結構查詢都是按協商好的規則進行的，還記得我們宣告的 GraphQLSchema 是怎麼寫的嗎？

{
    name: `getTODOs`,
    description: `The TODOs!`,
    fields: function () {
        return {
            TODOs: {
                type: new GraphQLList(TodoType),
                description: `The TODOs List!`
                ...
            }
        }
    }
}

發現結果是一一對應的了吧，哈哈~ 可以記住這個“萬能查詢”，同時 GraphQL 也提供了__Type, __TypeKind, __Field, __InputValue等等的關鍵字來檢測介面所支援查詢的屬性，比如我們現在已經知道了“/garphql”這個 API 會返回一個物件陣列，那我想知道他包含的物件是什麼結構咋變咧？

g5.png

沒錯我們可以通過限定 __Type 去查已經註冊的 “todo” 物件來自省介面，還有很多關鍵字方法都可以達到上述的效果本文就不一一列舉了。細心的同學發現上面 __type(name: todo) 的用法了吧，同樣也可以用到我們的程式碼中來查詢具體某一條的 todo 物件:

let schema = new GraphQLSchema({
    query: new GraphQLObjectType({
        name: `getTODO`,
        fields: function () {
            return {
                todo: {
                    type: TodoType, // 這次我們只返回一個 todo 物件
                    description: `The TODO!`,
                    args: {
                        id: {
                            type: GraphQLInt,
                            required: true 
                        }
                    },
                    resolve: function (root, param, context) {
                        console.log(param.id);
                          // 這裡就可以放和資料庫的互動了，本例就簡單的返回第一個 todo 物件
                        return TODOs[0];
                    }
                }
            }
        }
    })
    //, mutation: ...
});

g6.png

mutation

有查詢資料當然也有修改資料，mutation 查詢和普通查詢請求（query）的重要區別在於 mutation 操作是按照順序執行的，即多次修改資料後再查詢，其返回一定是最後一次修改後的結果：

let schema = new GraphQLSchema({
    // query: ... ,
    mutation: new GraphQLObjectType({
        name: `updateTODO`,
        fields: {
            updateTODO: {
                type: TodoType,
                description: `Update the TODO status`,
                args: {
                    id: {
                        type: GraphQLInt,
                        required: true
                    }
                },
                resolve: function (root, param, context) {
                   // 這裡就可以放和資料庫的互動了，本例就簡單的更新 completed 屬性
                      console.log(param.id);
                    TODOs[0].completed = true;
                    return TODOs[0];
                }
            }
        }
    })
});

g7.png

除錯

GraphiQL 可以快速聯想搜尋介面，並提供了非常強大的自省能力，是很好的提高 GraphQL 開發效率的工具

g2.png

總結

正如官方所說 GraphQL 是一個查詢語言，而且目前還未完成，未來也可能會有更多更大的變動，但已經拓寬了我們的思路，讓我們看到了更多的可能性。目前 GraphQL 利好主要是在於前端的開發效率，落地時需要服務端的全力配合，也存在著一定的安全風險（暴力破解介面能力等），最大的效能瓶頸可能來自於資料庫查詢，但究竟好不好用，關鍵是看你怎麼用了，對吧？ 我們仍在前行，陽光總在風雨後。


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