GraphQL vs. REST API: Wichtige Unterschiede erklärt

GraphQL und REST haben ihre Stärken und einzigartigen Eigenschaften, und das Verständnis dieser Unterschiede kann Entwicklern helfen, den besten Ansatz für ihre spezifischen Bedürfnisse zu wählen. Dieser Artikel befasst sich mit den wichtigsten Unterschieden zwischen GraphQL und REST API und liefert Einblicke, die Ihnen helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Was ist REST API?

REST (Representational State Transfer) ist ein Architekturstil, der seit seiner Einführung weit verbreitet ist. Er basiert auf einem zustandslosen Client-Server-Kommunikationsmodell und verwendet standardmäßige HTTP-Methoden wie GET, POST, PUT, DELETE und PATCH, um CRUD-Operationen (Create, Read, Update, Delete) auszuführen. REST APIs sind um Ressourcen herum organisiert, die durch URIs (Uniform Resource Identifiers) identifiziert werden.

Wichtige Merkmale von REST:

• Ressourcenbasiert: Jede Ressource wird durch eine URI identifiziert, und Operationen werden auf diesen Ressourcen ausgeführt.
• Zustandslosigkeit: Jede Anfrage von einem Client an einen Server muss alle Informationen enthalten, die der Server benötigt, um die Anfrage zu erfüllen.
• Standardmethoden: Verwendet Standard-HTTP-Methoden für die Kommunikation.
• Skalierbarkeit: Die zustandslose Natur macht REST APIs hochgradig skalierbar.
• Cachebar: Antworten können explizit als cachebar oder nicht-cachebar gekennzeichnet werden, wodurch die Leistung verbessert wird, indem die Serverlast reduziert wird.
• Geschichtetes System: Die Architektur ermöglicht ein geschichtetes System, in dem Vermittler wie Proxys und Gateways arbeiten können.

Was ist GraphQL?

GraphQL, 2012 von Facebook entwickelt und 2015 öffentlich freigegeben, ist eine Abfragesprache für Ihre API. Es bietet eine flexiblere und effizientere Alternative zu REST, indem es Clients ermöglicht, genau die Daten anzufordern, die sie benötigen. Dies eliminiert das Über- und Unterabrufen von Daten, häufige Probleme in REST APIs.

Wichtige Merkmale von GraphQL:

• Abfragebasiert: Clients geben die Struktur der von ihnen benötigten Antwort an.
• Einzelner Endpunkt: Alle Interaktionen erfolgen über einen einzigen Endpunkt.
• Stark typisiertes Schema: Das Schema definiert die Datentypen und die Beziehungen zwischen ihnen.
• Effizientes Datenabrufen: Clients können nur die Daten anfordern, die sie benötigen, wodurch die Menge der übertragenen Daten reduziert wird.
• Introspektion: Clients können das Schema selbst abfragen, um die verfügbaren Typen und Operationen zu verstehen, was leistungsstarke Entwicklungswerkzeuge und die Generierung von Dokumentationen ermöglicht.
• Echtzeitdaten: Unterstützt Abonnements, um Echtzeit-Datenaktualisierungen zu ermöglichen.

Wichtige Unterschiede zwischen GraphQL und REST API

1. Datenabruf

• REST: In REST definiert der Server die Struktur der Antworten. Clients erhalten möglicherweise mehr Daten als benötigt (Überabrufen) oder benötigen möglicherweise mehrere Anfragen, um alle erforderlichen Daten zu sammeln (Unterabrufen). Beispielsweise könnte ein REST-Endpunkt ein ganzes Benutzerprofil zurückgeben, wenn nur der Name und die E-Mail-Adresse des Benutzers benötigt werden.
• GraphQL: Clients können genau angeben, welche Daten sie benötigen. Eine einzelne Anfrage kann Daten von mehreren Ressourcen abrufen, wodurch die Anzahl der Anfragen und die Menge der unnötigen Datenübertragung reduziert werden. Beispielsweise kann eine GraphQL-Abfrage in einem einzigen Aufruf nur den Namen und die E-Mail-Adresse des Benutzers anfordern und so das Überabrufen vermeiden.

2. Endpunkte

• REST: Beinhaltet typischerweise mehrere Endpunkte für verschiedene Ressourcen. Jede Ressource hat ihre eigene URI. Beispielsweise könnten /users, /posts und /comments separate Endpunkte in einer REST API sein.
• GraphQL: Verwendet einen einzigen Endpunkt für alle Interaktionen. Clients senden Abfragen an diesen Endpunkt, um die erforderlichen Daten abzurufen. Dies vereinfacht das API-Design, da es nur einen Einstiegspunkt für alle Datenanforderungen gibt.

3. Flexibilität

• REST: Weniger flexibel in Bezug auf den Datenabruf. Der Server gibt die Struktur der Antworten vor, und Clients müssen sich daran anpassen. Wenn die erforderlichen Daten mehrere Ressourcen umfassen, müssen Clients möglicherweise mehrere Anfragen stellen und die Daten auf der Clientseite aggregieren.
• GraphQL: Sehr flexibel. Clients definieren die Form und Struktur der Antwort, was einen maßgeschneiderten und effizienten Datenabruf ermöglicht. Diese Flexibilität kann die Komplexität des clientseitigen Codes erheblich reduzieren und die Leistung verbessern, indem die Anzahl der Netzwerkanfragen reduziert wird.

4. Versioning

• REST: Erfordert oft die Versionierung von APIs, um Änderungen zu verarbeiten. Neue Versionen werden eingeführt, um Funktionen hinzuzufügen oder zu ändern, ohne vorhandene Clients zu unterbrechen. Beispielsweise könnten /v1/users und /v2/users verschiedene Versionen derselben Ressource darstellen.
• GraphQL: Benötigt typischerweise keine Versionierung. Änderungen können über das Schema verwaltet werden, und Clients können die spezifischen Felder anfordern, die sie benötigen, ohne von anderen Änderungen betroffen zu sein. Das Schema kann sich durch Hinzufügen neuer Felder oder Typen weiterentwickeln, ohne bestehende Clients zu stören.

5. Fehlerbehandlung

• REST: Verlässt sich auf HTTP-Statuscodes, um den Erfolg oder Misserfolg einer Anfrage anzuzeigen. Zusätzliche Fehlerinformationen sind oft im Antworttext enthalten. Beispielsweise zeigt ein 404 Not Found-Statuscode an, dass die angeforderte Ressource nicht existiert.
• GraphQL: Verwendet ein dediziertes errors-Feld in der Antwort, um detaillierte Fehlerinformationen bereitzustellen. Teilweise Antworten sind möglich, sodass Clients Teilerfolgs-/Fehlerszenarien eleganter handhaben können. Beispielsweise könnte eine Abfrage Teildaten zusammen mit Fehlermeldungen für die fehlgeschlagenen Felder zurückgeben.

6. Dokumentation und Werkzeuge

• REST: Die Dokumentation wird oft über externe Tools wie Swagger/OpenAPI bereitgestellt, die interaktive API-Dokumentation generieren können. Entwickler müssen die Dokumentation manuell pflegen, um den aktuellen Zustand der API widerzuspiegeln.
• GraphQL: Die Dokumentation ist inhärent Teil des Schemas. Tools wie GraphiQL und GraphQL Playground bieten interaktive Umgebungen zum Erkunden der API und zum Testen von Abfragen. Die Introspektionsfunktion ermöglicht es Clients, das Schema selbst abzufragen und so automatisch aktuelle Dokumentation zu generieren.

7. Leistung

• REST: Die Leistung kann durch Über- und Unterabrufen beeinträchtigt werden, da Clients möglicherweise mehrere Anfragen stellen müssen, um alle erforderlichen Daten zu sammeln. Die zustandslose Natur von REST kann jedoch zu einer besseren Skalierbarkeit in verteilten Systemen führen.
• GraphQL: Kann die Leistung verbessern, indem Clients nur die Daten anfordern können, die sie benötigen. Komplexe Abfragen können jedoch den Server belasten und eine sorgfältige Optimierung und Leistungsüberwachung erfordern.

Wann REST verwenden?

• Einfache CRUD-Anwendungen: REST eignet sich gut für Anwendungen mit einfachen CRUD-Operationen. Wenn Ihre Anwendung hauptsächlich grundlegende Create-, Read-, Update- und Delete-Operationen für klar definierte Ressourcen umfasst, ist REST eine einfache und effektive Wahl.
• Gut definierte Ressourcen: Wenn Ressourcen und ihre Beziehungen gut definiert und stabil sind, funktioniert der ressourcenorientierte Ansatz von REST gut. Wenn sich das Datenmodell wahrscheinlich nicht häufig ändert, bietet REST eine klare und vorhersehbare Struktur.
• Cachebare Anfragen: RESTs Verwendung von Standard-HTTP-Methoden und -Statuscodes erleichtert das einfache Caching. Wenn Caching für die Leistung entscheidend ist, kann die integrierte Unterstützung von REST für HTTP-Caching-Mechanismen von Vorteil sein.
• Vorhandenes Ökosystem und Tools: REST verfügt über ein ausgereiftes Ökosystem mit einer breiten Palette von Tools, Bibliotheken und Best Practices. Wenn Ihr Team bereits mit REST vertraut ist oder wenn Sie sich in andere Systeme integrieren, die REST verwenden, kann es praktischer sein, bei diesem Ansatz zu bleiben.

Wann GraphQL verwenden?

• Komplexe Abfragen: Ideal für Anwendungen, die komplexe Abfragen und Datenabruf aus mehreren Quellen erfordern. Wenn Ihre Clients tief verschachtelte oder verwandte Daten abrufen müssen, ermöglicht die Abfragesprache von GraphQL einen effizienten Datenabruf in einer einzigen Anfrage.
• Client-spezifische Datenanforderungen: Wenn verschiedene Clients (z. B. Mobilgeräte vs. Web) unterschiedliche Datenanforderungen haben, ermöglicht die Flexibilität von GraphQL jedem Client, nur die Daten anzufordern, die er benötigt. Dies kann die Menge der übertragenen Daten reduzieren und die Leistung verbessern.
• Schnelle Entwicklung: Ermöglicht eine schnelle Iteration und Entwicklung ohne die Notwendigkeit einer umfassenden Versionierung. Die Schema-Entwicklungsmöglichkeiten von GraphQL erleichtern das Hinzufügen neuer Felder und Typen, ohne bestehende Clients zu unterbrechen.
• Echtzeitanwendungen: Unterstützt Abonnements, um Echtzeit-Datenaktualisierungen zu ermöglichen. Wenn Ihre Anwendung Echtzeitfunktionen wie Live-Feeds oder Benachrichtigungen benötigt, bietet das Abonnementmodell von GraphQL eine robuste Lösung.
• Vereinheitlichter Datenzugriff: Wenn Ihre Anwendung Daten aus mehreren Quellen (z. B. Datenbanken, APIs von Drittanbietern, Microservices) aggregieren muss, vereinfacht die Fähigkeit von GraphQL, sich über einen einzigen API-Endpunkt in verschiedene Backends zu integrieren, den Datenzugriff und die -verwaltung.

Herausforderungen und Überlegungen

Sicherheit

• REST: Zu den Sicherheitsüberlegungen gehören die Verwaltung von Authentifizierung und Autorisierung, der Schutz vor gängigen Web-Schwachstellen (z. B. SQL-Injection, XSS) und die Sicherstellung der sicheren Datenübertragung über HTTPS. REST APIs verwenden oft Tokens (z. B. JWT) oder API-Schlüssel für die Authentifizierung.
• GraphQL: Ähnliche Sicherheitsüberlegungen gelten, aber die Flexibilität von GraphQL-Abfragen kann zusätzliche Herausforderungen mit sich bringen. Beispielsweise können böswillige Clients komplexe Abfragen erstellen, um den Server zu überlasten (Abfragetiefe und Komplexitätskontrolle). Ratenbegrenzung, Abfragen-Whitelisting und persistente Abfragen können dazu beitragen, diese Risiken zu mindern.

Lernkurve

• REST: Der REST-Architekturstil ist relativ einfach und weit verbreitet. Die meisten Entwickler sind mit HTTP-Methoden und -Statuscodes vertraut, was die Einführung und Implementierung erleichtert.
• GraphQL: Erfordert das Erlernen einer neuen Abfragesprache und das Verständnis des schema-basierten Ansatzes. Die anfängliche Lernkurve kann steiler sein, aber die Vorteile von Flexibilität und Effizienz können die Komplexität auf lange Sicht überwiegen.

Werkzeuge und Ökosystem

• REST: Verfügt über ein ausgereiftes Ökosystem mit einer breiten Palette von Tools für Dokumentation, Tests und Überwachung (z. B. Swagger/OpenAPI, Postman). RESTful-Prinzipien sind etabliert, mit vielen Frameworks und Bibliotheken, die für verschiedene Programmiersprachen verfügbar sind.
• GraphQL: Das Ökosystem wächst rasant, mit Tools wie Apollo, Relay und Hasura, die robuste Lösungen für den Aufbau und die Verwaltung von GraphQL APIs bieten.
  
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