Tại sao GraphQL đang ngày càng được ưa chuộng?

Trong kiến trúc phần mềm hiện đại, Jamstack tách biệt frontend khỏi backend thông qua việc tiêu thụ API. Truyền thống, điều này thường được thực hiện với các API RESTful, cho phép trao đổi dữ liệu giữa máy chủ và khách hàng.

Tuy nhiên, REST thường gây ra các vấn đề về hiệu suất như việc tải dữ liệu thừa và độ phức tạp gia tăng. Một khách hàng có thể chỉ cần một tập hợp nhỏ dữ liệu, nhưng một endpoint REST có thể trả về toàn bộ tập dữ liệu, điều này có thể làm chậm ứng dụng và tăng mức sử dụng băng thông.

GraphQL: Giải pháp cho các thách thức

GraphQL giải quyết những thách thức này bằng cách cho phép frontend yêu cầu chính xác dữ liệu mà nó cần trong một truy vấn duy nhất, giúp giảm thiểu các cuộc gọi mạng không cần thiết, tránh dữ liệu thừa trong phản hồi và cải thiện hiệu suất.

Tính năng chính thúc đẩy sự chấp nhận GraphQL

GraphQL cung cấp những tính năng mạnh mẽ giải quyết các hạn chế của REST, biến nó thành một phương pháp hấp dẫn cho các ứng dụng hiện đại. Dưới đây là một số tính năng chính thúc đẩy sự chấp nhận của nó trong phát triển phần mềm:

• Lấy dữ liệu chính xác: GraphQL cho phép khách hàng yêu cầu chỉ các trường mà họ cần, giảm kích thước tải, cải thiện tốc độ phản hồi và tiết kiệm tài nguyên, đặc biệt trong môi trường băng thông thấp.
• Truy vấn đơn từ nhiều nguồn: Các ứng dụng hiện đại thường kéo dữ liệu từ microservices, cơ sở dữ liệu và API bên thứ ba. GraphQL kết hợp các nguồn này vào một truy vấn duy nhất, loại bỏ nhu cầu về nhiều cuộc gọi REST và đơn giản hóa logic frontend.
• Kiểu mạnh và thiết kế dựa trên schema: Các API GraphQL được định nghĩa bởi một schema với kiểu nghiêm ngặt, khiến chúng tự mô tả, nhất quán và được xác thực theo mặc định. Cách tiếp cận schema-first này giảm thiểu lỗi, đơn giản hóa hợp tác và cung cấp các giao diện dự đoán.
• Khả năng thời gian thực: Các subscription của GraphQL cung cấp cập nhật trực tiếp khi dữ liệu thay đổi, cho phép các trường hợp sử dụng tương tác như ứng dụng chat, chỉnh sửa cộng tác và bảng phân tích—những lĩnh vực mà các API RESTful thường gặp khó khăn.
• Khả năng introspection và công cụ hỗ trợ: GraphQL hỗ trợ introspection, cho phép các nhà phát triển truy vấn chính schema. Với các công cụ như GraphiQL, Apollo Studio và Relay, việc gia nhập trở nên dễ dàng hơn, việc gỡ lỗi đơn giản hơn và năng suất của nhà phát triển được cải thiện.

Lợi ích của GraphQL

Ngoài các tính năng cốt lõi, GraphQL mang lại những lợi ích đáng kể hấp dẫn cả các nhà phát triển và tổ chức:

• Hiệu suất tối ưu: Bằng cách cho phép khách hàng yêu cầu chỉ các trường mà họ cần, GraphQL giảm kích thước tải và các chuyển dữ liệu không cần thiết, làm cho ứng dụng nhanh hơn, phản hồi tốt hơn và hiệu quả hơn, đặc biệt là cho người dùng di động và trong môi trường kết nối thấp.
• Cải thiện trải nghiệm nhà phát triển: Kiểu mạnh mẽ của GraphQL, introspection và các công cụ như GraphiQL hoặc Apollo Studio cung cấp phản hồi và tài liệu theo thời gian thực. Điều này giảm thiểu sự đoán mò, tăng tốc độ gia nhập và giúp các đội phát triển và gỡ lỗi hiệu quả hơn.
• Tiến hóa API linh hoạt: Các API GraphQL có thể tiến hóa mà không phá vỡ các khách hàng hiện có. Các nhà phát triển có thể thêm hoặc ngừng sử dụng các trường dần dần, duy trì khả năng tương thích ngược và giảm thiểu chi phí bảo trì lâu dài.
• Tích hợp dữ liệu đơn giản: GraphQL thống nhất dữ liệu từ nhiều nguồn, bao gồm microservices, cơ sở dữ liệu và API bên thứ ba, vào một truy vấn duy nhất, giảm thiểu nhu cầu về nhiều cuộc gọi REST và đơn giản hóa logic frontend.
• Hiệu suất đa nền tảng: GraphQL cung cấp các phản hồi được tối ưu hóa cho các nền tảng khác nhau. Ứng dụng di động có thể lấy chỉ dữ liệu nhẹ cho hiệu suất tốt nhất, trong khi ứng dụng máy tính để bàn có thể yêu cầu thông tin phong phú hơn trong một truy vấn duy nhất.
• Chức năng thời gian thực: Với các subscription, GraphQL cho phép cập nhật trực tiếp cho các tính năng như thông báo, nguồn cấp hoạt động và các công cụ cộng tác—những trường hợp mà REST thường gặp khó khăn.

Thách thức và giới hạn

• Khó khăn trong việc học: Các nhà phát triển phải học các khái niệm như schema, resolver và độ phức tạp của truy vấn. Việc áp dụng tư duy schema-first có thể làm chậm quá trình gia nhập ban đầu và yêu cầu đào tạo.
• Quản lý hiệu suất: Các truy vấn phức tạp hoặc lồng nhau có thể làm quá tải máy chủ nếu không được kiểm soát. Các kỹ thuật như giới hạn độ sâu truy vấn, phân tích chi phí và bộ nhớ đệm là cần thiết để ngăn ngừa điểm nghẽn.
• Bộ nhớ đệm: Bộ nhớ đệm dựa trên endpoint của REST thì đơn giản, nhưng GraphQL yêu cầu các chiến lược nâng cao như các truy vấn đã được lưu trữ hoặc lớp bộ nhớ đệm bên thứ ba để duy trì hiệu quả.
• Thiết kế quá phức tạp: Đối với các dự án nhỏ, việc thiết lập schema, resolver và hạ tầng máy chủ có thể tạo ra độ phức tạp không cần thiết so với REST.
• Công cụ và giám sát: Hệ sinh thái của GraphQL đang phát triển, nhưng việc giám sát các truy vấn, theo dõi hiệu suất và áp dụng các thực tiễn bảo mật tốt hơn vẫn chưa trưởng thành và tiêu chuẩn hóa như trong REST.

Tương lai của GraphQL

• Federation và hệ thống phân tán: Federation GraphQL sẽ đơn giản hóa việc quản lý các schema trong các hệ thống lớn, dựa trên microservices.
• Chiến lược API lai: Nhiều công ty đang áp dụng GraphQL cùng với REST, chọn công cụ phù hợp cho từng trường hợp sử dụng thay vì hoàn toàn thay thế một công cụ bằng công cụ kia.
• Hệ sinh thái mở rộng: Các công cụ như Apollo, Hasura và GraphQL Yoga tiếp tục trưởng thành, giảm bớt rào cản chấp nhận và cải thiện năng suất của nhà phát triển.
• Sự chấp nhận trong các kiến trúc doanh nghiệp và headless: GraphQL đang trở thành tiêu chuẩn trong các CMS headless, nền tảng thương mại điện tử và doanh nghiệp cần thống nhất các nguồn dữ liệu phức tạp.
• Hỗ trợ cộng đồng mở rộng: Với sự gia tăng đóng góp từ các công ty công nghệ lớn và cộng đồng mã nguồn mở, GraphQL có khả năng vẫn là công nghệ cốt lõi trong thiết kế API hiện đại.

Kết luận

GraphQL đang ngày càng được ưa chuộng vì nó giải quyết các thách thức chính của các API REST, bao gồm việc tải dữ liệu thừa, giảm thiểu nhiều endpoint và linh hoạt hạn chế. Bằng cách cho phép lấy dữ liệu chính xác, đơn giản hóa tích hợp và cải thiện trải nghiệm của nhà phát triển, nó đã trở thành một công cụ mạnh mẽ cho các ứng dụng hiện đại, dựa trên dữ liệu.

Mặc dù vẫn còn những thách thức như bộ nhớ đệm, quản lý hiệu suất và độ phức tạp trong thiết lập, nhưng hệ sinh thái đang mở rộng và sự hỗ trợ từ cộng đồng đang giải quyết chúng. Với khả năng tiến hóa API, cung cấp khả năng thời gian thực và thống nhất dữ liệu trong các hệ thống phức tạp, GraphQL sắp trở thành một phần không thể thiếu trong phát triển web và di động trong tương lai.