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GraphQL概論

WebDINO Japan エンジニア 渡邉浩平

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GraphQLとは

https://graphql.org

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GraphQLとはAPIのクエリ言語

サーバーへの問い合わせ (Query)

query {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
  }
}

サーバーからの応答 (Response, JSON形式)

{
  "data": {
    "pokemon": {
      "classification": "Mouse Pokémon"
    }
  }
}

https://graphql-pokemon2.vercel.app

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GraphQLとは

• APIのクエリ言語
• クエリ言語の型を宣言するGraphQLスキーマ言語
• Webクライアントとサーバーのためのアプリケーション層の仕様

GraphQL以外の身近な言語の例:

• クエリ言語: SQL
• スキーマ言語: JSON Schema, XSD

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歴史

• 2012年 Facebookによる開発
• 2015年 オープンソース化
• 2019年 GraphQL Foundationに移管

オープンソースな仕様になっており、自由に貢献可能

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主な仕様

• サーバー: 使用可能なデータの構造とその操作を宣言するための言語 (スキーマ言語)
• クライアント: サーバーにデータを要求するための言語 (クエリ言語)
• サーバー: クエリの実行方法 (Resolvers)
• クライアント: 受け取るデータ形式 (JSON)

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何でないか

• データベースではない
• JavaScriptではない

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なぜGraphQLを使うのか

1. 単一リクエスト
2. 型システム
3. 開発ツール

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1. 単一リクエスト

効率的なデータ読み込み

オーバーフェッチを最小限に抑え、サーバーへのラウンドトリップを少なくする FacebookがGraphQLを開発した理由は、モバイルネイティブアプリへの移行のため スマホの普及に伴う低速、省電力なデバイスの利用の増加が背景

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REST

https://hasura.io/learn/graphql/intro-graphql/graphql-vs-rest/

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GraphQL

https://hasura.io/learn/graphql/intro-graphql/graphql-vs-rest/

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2. 型システム

さまざまなフロントエンド環境のサポート

単一APIの構築と正確なデータ構造の維持 クライアントアプリケーションを実行するフロントエンドフレームワークとプラットフォームの多様化が背景

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GraphQLスキーマ言語

"""ポケモンを表します"""
type Pokemon {
  """このオブジェクトのID"""
  id: ID!

  """このポケモンの全国図鑑No."""
  number: String

  """このポケモンの名前"""
  name: String

  """このポケモンの重さの最大と最小"""
  weight: PokemonDimension

  """このポケモンの高さの最大と最小"""
  height: PokemonDimension

  """このポケモンの分類"""
  classification: String

  # ...
}

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"""ポケモンを表します"""
type Pokemon {
}

"""ポケモンの寸法を表します"""
type PokemonDimension {
}

オブジェクトの種類

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"""ポケモンを表します"""
type Pokemon {
  """このオブジェクトのID"""
  id: ID!

  """このポケモンの名前"""
  name: String

  """このポケモンの分類"""
  classification: String

  """このポケモンの高さの最大と最小"""
  height: PokemonDimension
}

オブジェクトに含まれるフィールド

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特定のプログラミング言語に依存しない

// JavaScript
const pokemonQuery = `{ pokemon(name: "Pikachu") { classification } }`;

fetch(`http://example/?${new URLSearchParams({ query: pokemonQuery })}`)
  .then(r => r.json())
  .then(({ data }) => console.log(data?.pokemon?.classification));
// => "Mouse Pokémon"

// Kotlin
val response = apolloClient.query(pokemonQuery).await()
Log.d(response?.data?.pokemon?.classification)

// Swift
apollo.fetch(query: pokemonQuery) { result in
  guard let data = try? result.get().data else { return }
  print(data.pokemon?.classification)
}

https://www.apollographql.com

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3. 開発ツール

短期間での開発

クライアントアプリケーションの設計変更に対応するためのツールが提供されている 継続的デプロイ (CD) が背景

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IDE - GraphiQL

https://github.com/graphql/graphiql

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GraphQL Code Generator

コードの生成

$ graphql-codegen

使う

import { usePokemonQuery } from "./generated";

export default () => {
  const { data } = usePokemonQuery();
  return data?.pokemon?.classification;
};

React, Vue, Kotlin, etc.

https://www.graphql-code-generator.com

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Hasura

GraphQLサーバー 接続したデータベースを自動的にGraphQL APIとして提供

https://hasura.io

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まとめ

• GraphQLとはデータを問い合わせるクエリ言語仕様と周辺技術
• 単一リクエスト/型システム/開発ツール

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GraphQLをもっと知る

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GraphQL Operation

3種類の操作

• query - 読み取り
• mutation - 書き込み
• subscription - イベントストリーム

1つのリクエストに複数の操作を含めることが可能

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Query - データの取得

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基本的な構文

query {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
  }
}

query … 操作 name … 引数 "Pikachu" … 値 pokemon, classification … フィールド

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子孫関係

query {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
    height {
      minimum
      maximum
    }
  }
}

height フィールドの中の minimum, maximum フィールド

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変数を使ったqueryの再利用

query ($name: String!) {
  pokemon(name: $name) {
    classification
    height {
      minimum
      maximum
    }
  }
}

+

{
  "name": "Pikachu"
}

$name … 変数 String! … 型

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操作を名付ける

query fetchPikachu {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
  }
}

fetchPikachu … 操作名

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フィールドを名付ける

query {
  pikachu: pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
  }
}

pikachu … エイリアス

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フラグメント

fragment dimension on PokemonDimension {
  minimum
  maximum
}

query {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification
    height {
      ...dimension
    }
    weight {
      ...dimension
    }
  }
}

dimension … フラグメント

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ディレクティブ

query ($showClassification: Boolean!) {
  pokemon(name: "Pikachu") {
    classification @include(if: $showClassification)
  }
}

+

{
  "showClassification": true
}

@include … ディレクティブ

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まとめ

• 3種類の操作
• Queryによるデータの取得

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後付

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より理解を深めるための知識

• 山本陽平「Webを支える技術」 - HTTPの基礎知識、REST
• GraphQL | A query language for your API
• How to GraphQL - The Fullstack Tutorial for GraphQL
• Fullstack GraphQL Tutorial Series | Learn GraphQL Frontend and Backend

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何を話していないか

• Mutation
• Introspection
• エラーレスポンス
• Validation
• Execution
• Subscription

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セキュリティ

セキュリティの懸念事項は一般的なWebサービスと同様に存在

• OWASP Top Ten
• GraphQL - OWASP Cheat Sheet Series

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認証・認可

GraphQL仕様に含まないので一般的なWebの認証・認可の設計と同様に行う

• OpenID
• OAuth
• JWT

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キャッシュ

HTTP GETメソッドによる一般的なHTTP キャッシュに加え、GraphQLではグローバルなオブジェクトの識別子の宣言によるキャッシュが存在

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JSON Serialization

GraphQL Value	JSON Value
Map	Object
List	Array
Null	null
String/Enum Value	String
Boolean	true or false
Int/Float	Number

https://spec.graphql.org/June2018/#sec-JSON-Serialization