初心者向けガイド：GraphQLの基本情報

近年、GraphQLという言語をよくみたことがありますね。それでは、GraphQLとは何ですか？どのような利用シーンがありますか？本文では、GraphQLの基本情報を皆さんに紹介するので、GraphQLについてより詳しく分かりたい方は、本文を見逃しないでください。

GraphQLとは

GraphQLは、Facebookが開発したAPI（Application Programming Interface）のクエリ言語およびランタイム環境です。RESTful APIに代わる新しいAPIデザインアプローチとして注目されています。

GraphQLでは、クライアントが必要なデータの構造を定義するために、クエリを使用します。サーバー側は、クライアントが要求した情報に対して正確に返すことができます。これにより、不要なデータを送信することなく、クライアントが必要なデータのみを受信できるため、パフォーマンスが向上します。

GraphQLは、様々なプログラミング言語で実装されています。また、さまざまな種類のデータベースや外部APIと統合できる柔軟なアーキテクチャを持っています。これにより、クライアント側のアプリケーションが必要なデータを簡単かつ効率的に取得できるようになります。

GraphQLの利用シーン

GraphQLは、今のところますます流行になり続ける理由は、特に以下のようなものがあります。

1. 複雑なデータ構造を持つAPIの設計 RESTful APIでは、複雑な階層的なデータ構造を持つAPIを設計することが難しい場合があります。しかし、GraphQLを使用することで、クライアントが必要なデータの構造を明確に定義できるため、複雑なデータ構造を持つAPIを簡単に設計できます。
2. モバイルアプリケーションやシングルページアプリケーション（SPA）の開発 モバイルアプリケーションやSPAでは、通常、複数のAPIエンドポイントからデータを取得する必要があります。しかし、GraphQLを使用することで、1つのAPIエンドポイントから必要なデータを一度に取得できるため、ネットワークトラフィックを削減し、パフォーマンスを向上できます。
3. フロントエンドとバックエンドの分離 GraphQLは、フロントエンドとバックエンドを分離することができるため、フロントエンドチームとバックエンドチームが独立して開発できます。これにより、開発プロセスが迅速化し、チームの生産性が向上します。
4. カスタムクエリと認証 GraphQLを使用すると、クライアントが必要なデータをカスタマイズできます。また、GraphQLは、認証と認可に関する柔軟な機能を提供するため、セキュリティに対する要求が高いアプリケーションにも適しています。

総合的に言えば、GraphQLは、複雑なデータ構造を持つAPIの設計や、高いパフォーマンスが求められるモバイルアプリケーションやSPAの開発、フロントエンドとバックエンドの分離など、様々な場面で有用です。

GraphQLの仕様：Schema、フィールド及びパラメータ

Schema（データ構造）の仕様

GraphQLのSchemaとは、GraphQL APIで利用可能な型やクエリ、ミューテーション、サブスクリプションのフィールドなどを定義するものです。Schemaは、GraphQLサーバーが受け入れるクエリの形式を定義し、GraphQLクライアントが送信できるクエリの形式を決定します。

Schemaは、以下のような要素で構成されています。

1. オブジェクトタイプ (Object Types): データモデル内のオブジェクトのフィールドを定義するために使用されます。例えば、Userオブジェクトのフィールドとして、nameやemailなどが含まれます。
2. フィールド (Fields): クエリの実行時に、GraphQLサーバーが取得することができるデータの種類を定義します。フィールドは、オブジェクトタイプに属することが多いですが、スカラータイプ (Scalar Types) として定義されることもあります。スカラータイプには、文字列、整数、浮動小数点数、ブール値、IDなどが含まれます。
3. クエリ (Query): GraphQL APIのクエリのエントリーポイントを定義します。クエリは、GraphQLサーバーに対してデータを取得するために使用されます。
4. ミューテーション (Mutation): GraphQL APIのミューテーションのエントリーポイントを定義します。ミューテーションは、GraphQLサーバーに対してデータを変更するために使用されます。
5. サブスクリプション (Subscription): GraphQL APIのサブスクリプションのエントリーポイントを定義します。サブスクリプションは、GraphQLサーバーからのリアルタイムのデータ更新を受け取るために使用されます。

GraphQL Schemaは、GraphQL APIの基本的な構成要素を定義するために使用されます。これにより、GraphQLクライアントはAPIのクエリやミューテーションの正確な構造を知ることができ、GraphQLサーバーはAPIのリクエストを正しく処理することができます。

次は、完全のSchemaの例になります。1つのクエリによって、2つのオブジェクトが返されます。これら2つのオブジェクトの中で、属性を表すフィールドがあり、データのタイプも定義されています。

フィールドの仕様

GraphQLのフィールドは、GraphQLスキーマの中で定義され、オブジェクトの属性を表します。フィールドは、オブジェクトの名前、フィールドの名前、および戻り値の型から構成されます。GraphQLサーバー側が返すレスポンスのフィールドは、送信するクエリのフィールドは1対1で完全一致になるのは、GraphQLの最も大きな特徴です。そうすると、開発者は、レスポンスに対して予期があります。次の画像に示しているように、上記の例の定義に基づいて、２つのフィールドのクエリを送信すると、レスポンスも同じフィールドを返してしまいます。

パラメータの仕様

GraphQLでは、パラメータは引数として定義され、クエリやミューテーションで使用されます。パラメータは、フィールドに対して渡され、フィールドが受け取る情報を指定するために使用されます。例えば、下図に示しているように、パラメータのidでpersonの関連属性のデータを検索しています。その下にある変数に実際のidを入力して検索することができます。

GraphQLの実行例

例1：Schema（データ構造）に従って、完全なデータ結果を取得する：

例2：選択した属性のみを取得する：

GraphQLのメリットとデメリット

この部分では、GraphQLのメリットとデメリットを簡単に紹介します。

メリット

GraphQLは1つのデータベースで全てのデータを検索できます。全てのクエリは同じなエンドポイントにアクセスできます。

GraphQLが返してくれるレスポンスのフィールドは、クライアントのクエリのフィールドに完全一致になるので、クライアントとサーバーとの間の干渉をなるべく抑えることができます。

GraphQLは全てのタイプのデータの定義と交換に対応できます。パラメータはクエリで渡されることもできます。

現在、GraphQLはオープンソースのツールプラットフォーム、プラグインと拡張機能があります。

デメリット

RESTful APIに慣れてきた開発者に対して、GraphQLを習得するには時間がかかります。

RESTful APIの開発と比べて、サーバー開発者はメンテナンスしやすいSchemaの開発により多くの時間を費やす必要があるかもしれません。

使いやすいGraphQL APIテストツールおすすめ

Apidogは、強力のAPI管理ツールとして、GraphQL APIのテストをサポートしています。Apidogが提供するGraphQLエディターを使用して、クエリまたはミューテーションを作成できます。エディターは、構文の強調表示、オートコンプリート、およびエラーの強調表示をもサポートしています。

また、クエリまたはミューテーションで変数を利用する必要がある場合は、「Variable」セクションで変数を定義できるので非常に便利です。

終わりに

GraphQLについて、本文で言及されていない機能や使い方もたくさんあります。APOLLOというツールで体験しましょう。また、現在、Apidogは、GraphQLのデバッグにも対応できるようになりましたので、GraphQLのAPIのクエリを送信したり、デバッグしたりすることが必要となる場合は、次のダウンロードボタンからApidogをダウンロードして、体験しましょう。