いよいよ始めるGraphQL

アジェンダ

GraphQLとは
GraphQL基本API
DEMO

RESTful APIの問題点

不要なデータを取ってくる(over-fetching)
テンプレートに足りないデータが存在する(under-fetching)
複雑なデータに対応できない、複数エンドポイントへのリクエストが必要
柔軟性がない（場合がある）
直感的でない（場合がある）

スキーマファースト

バックエンド、フロントエンド共通のSchemeを設計する
以後は独立して開発できる
（GraphQLの場合は）RESTより柔軟で、
固有APIより定義をゆるくしたスキーマを定義する
→グラフベースのスキーマ

GraphQL

http://graphql.org/
facebook製
query language
クエリを実行するためのサーバランタイム
強い型付け
シングルエンドポイントで動作

GraphQLの実装

JavaScript(Node.js)、Ruby、Python、Scalaなど実装は色々あります
http://graphql.org/code/

GraphQLのAPI

Query and Mutation

Query

データの取得
オブジェクトとそのフィールドを取得
引数を取ったり、条件文をいれることも（または必須にする）も可能

fields (simple)

{
  posts {
    title,
    summary,
    created
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {
        "title": "new blog post",
        "summary": "this is new post",
        "created": "2017-3-13 20:12:03"
      },
      {
        "title": "second post",
        "summary": "this is second post",
        "created": "2017-3-14 13:22:35"
      },
      {...},
      {...}
    ]
  }
}

Query

Result

fields

クエリと結果は同じ形になる
サーバはクライアントが要求しているフィールドを正確に知っている必要がある（定義されているフィールドしか呼び出せない）

fields (nested)

{
  posts {
    title,
    summary,
    created,
    author {
      name,
      mail
    }
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {
        "title": "new blog post",
        "summary": "this is new post",
        "created": "2017-3-13 20:12:03",
        "author": {
          "name": "ben",
          "mail": "ben@blogger.com"
        }
      },
      {
        "title": "second post",
        "summary": "this is second post",
        "created": "2017-3-14 13:22:35",
        "author": {
          "name": "chris",
          "mail": "chris@blogger.com"
        }
      }
    ]
  }
}

Query

Result

fields

オブジェクトの内部をさらに参照するクエリ
RESTだと複数回リクエストが必要な処理も、GraphQLなら1度のリクエストで呼び出し可能

Arguments

Queryに対して引数をつけることができる
オプション or 必須

{
  posts(count: 1) {
    title,
    summary,
    created
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {
        "title": "new blog post",
        "summary": "this is new post",
        "created": "2017-3-13 20:12:03"
      }
    ]
  }
}

Query

Result

Arguments

引数をフィールドに渡すことも可能
ENUMを渡して、サーバで変換処理を行うこともできる

{
  posts(count: 1) {
    title,
    summary,
    created(format: DATE)
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {
        "title": "new blog post",
        "summary": "this is new post",
        "created": "2017/3/13"
      }
    ]
  }
}

Query

Result

Aliases

取得したデータに対して別名をつけることが可能
同じフィールドを別のデータとして取得したい場合などに利用

{
  posts {
    title
  },

  authorNames: authors {
    name
  },

  authorMails: authors {
    mail
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {"title": "new blog post"},
      {"title": "second post"}
    ],
    "authorNames": [
      {"name": "ben"},
      {"name": "chris"}
    ],
    "authorMails": [
      {"mail": "ben@blogger.com"},
      {"mail": "chris@blogger.com"}
    ],
  }
}

Query

Result

Fragments

再利用可能なユニットを定義し、クエリに含めることができる
複雑なデータを（UIコンポーネントベースなど）分割して定義することでクエリを容易にするのが目的
fragment [fragmentName] on Type {} で定義
...[fragmentName] で呼び出し

Fragments

{
  jan: posts(month: 1) {
    ...blogData
  },

  feb: posts(month: 2) {
    ...blogData
  },

  mar: posts(month: 3) {
    ...blogData
  }
}

fragment blogData on Posts {
  title,
  body,
  author {
    name
  }
}

{
  "data": {
    "jan": [{
      "title": "January post",
      "body: "...",
      "author": {
        "name": "ben"
      }
    }],
    "feb": [{
      "title": "February post",
      "body: "...",
      "author": {
        "name": "chris"
      }
    }],
    "mar": [{
      "title": "March post",
      "body: "...",
      "author": {
        "name": "ben"
      }
    }],
  }
}

Query

Result

Variables

クエリの外側から（動的な）値を渡す方法
queryを使って関数のようなものを定義
引数として$を接頭辞にした引数（と、その型）を定義
queryの中にある$xxxへ引数が渡される。
variablesはキーバリュー型となる

Variables

query getPosts($count: Int!){
  posts(count: $count) {
    title,
    summary,
    created
  }
}

{
  "data": {
    "posts": [
      {
        "title": "new blog post",
        "summary": "this is new post",
        "created": "2017-3-13 20:12:03"
      },
      {...},
      {...}
    ]
  }
}

Query

Result

Variables

{
  "count": 3
}

Variablesの型

先頭が$付きの変数で、コロンを挟んで型が入る
型はスカラー型、Enum、オブジェクト型のいずれか

Operation name

getPosts の部分

プログラムの関数名のように名前をつけることができる

query getPosts($count: Int!){
  posts(count: $count) {
    title,
    summary,
    created
  }
}

Directives

Variablesなどを用いて、動的にクエリのFieldsを減らしたり、増やしたりする方法
@include(if: Boolean) でifがtrueのときフィールドを追加
@skip(if: Boolean) ifがtrueのときフィールドを除去

query getPosts($noSummary: Boolean){
  posts {
    title,
    summary @skip(if: $noSummary),
    created
  }
}

Inline Fragments

オブジェクト型によって出力するフィールドを変更する方法

query getComment {
  comments {
    name,
    comment,
    ... on FacebookUser {
      realName
    }
    ... on TwitterUser {
      account
    }
  }
}

{
  "data": {
    "comments": [
      {
        "name": "Brett",
        "comment": "...",
        "realName": "Brett Reed"
      },
      {
        "name": "Matt",
        "comment": "...",
        "account": "@matt"
      }
    ]
  }
}

Query

Result

Mutation

データの更新・作成・削除
更新後のデータを受け取る

Mutation

mutationキーワードを指定
サーバで処理された後の結果のフィールドを所得

mutation {
  createAuthor(
    name: "tim",
    mail: "tim@blogger.com"
  ) {
    _id
    name
  }
}

{
  "data": {
    "createAuthor": {
      "_id": "tim",
      "name": "tim"
    }
  }
}

Query

Result

Mutation

複数のmutationも可能
処理はシリアルで実行される

mutation {
  "tim": createAuthor(
    name: "tim",
    mail: "tim@blogger.com"
  ) {
    _id
  }

  "fred": createAuthor(
    name: "fred",
    mail: "fred@blogger.com"
  ) {
    _id
  }

}

{
  "data": {
    "tim": {
      "_id": "tim"
    }
    "fred": {
      "_id": "fred"
    }
  }
}

Query

Result

Schemas and Types

どのオブジェクトがどのフィールド・型を持っているか
GraphQL schema languageという共通の仕様
いわゆるモデルのようなもの

GraphQL Object Type と Field

type Post {
  title: String!
  summary: String
  body: String
  created: String
  author: Author
}

Scheme

実際のSchemaの定義

GraphQL Object Type と Field

Postは GraphQL Object Typeでいわれるオブジェクト型、幾つかのフィールドを持つことができる。
title, summary, body, created, author はフィールド
StringはGraphQLで定義できる、スカラー型のひとつ。!をつけることでnon-nullableであることを示す
[Episode]は Episode型の配列であることを定義。上記同様に!はnon-nullableを示す。ただこの場合は0個またはそれ以上の配列となる

Arguments

type BlogSchema {
  posts(count: Int! = 10): [Post]
}

Scheme

Arguments

GraphQLオブジェクト型のすべてのフィールドは引数を持つことができる。
引数にはすべて名前をつける必要がある
必須でない場合はオプションとしてデフォルト値も定義できる
前項の場合はcountがない場合は10がデフォルト値として利用される

QueryとMutation型

スキーマの大本にはQueryとMutationが2つある(最上位はこれしかない）
Queryはすべてのスキーマが持ち、
Mutationはなくてもよい

{
  type Query {
  ...
  }

  type Mutation {
  ...
  }
}

Types

Scala types

スカラ型には以下の種類がある
Int, String, Float, String, Boolean, ID
ID... オブジェクトを再フェッチするときや、キャッシュのためのキーとして利用される文字列

Custom Scala types

独自の方を定義
以下は、カスタムスカラ型として、Date型を定義した例
（内容は実装によって異なる）

scalar Date

Enum

値が指定した値のいずれかであることを定義した型

enum Category {
  JAVA
  JAVASCRIPT
  NODEJS
  PYTHON
}

List and requirement

[]で括ることにより配列として定義できる
!で必須として定義できる

type Post {
  title: String!
  comments: [Comment]!
}

Interface

共通のschemeに対しインターフェイスを定義することも可能
Interface、implements キーワードを使って定義

interface HasAuthor {
  author: Author
}

type Comment implements HasAuthor {
  comment: String
}

type Post implements HasAuthor {
  title: String
  body: String
}

Other types...

Union types
- 複数のオブジェクト型を跨いで値を返す？
Input types
- mutationなどで利用する複雑なオブジェクト型を定義する

実装とDemo

インストール

$ npm i express graphql body-parser --save

// index.js
const express = require('express');

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

const server = app.listen(PORT, function () {
  const host = server.address().address;
  const port = server.address().port;
  console.log('listening at http://%s:%s', host, port);
});

index.js

$ node index.js

const graphql = require('graphql');
const { GraphQLSchema, GraphQLObjectType, GraphQLString } = graphql;

const Query = new GraphQLObjectType({
  name: 'baseSchema',
  fields : {
    ping: {
      type: GraphQLString,
      resolve: () => 'pong'
    }
  }
});

// const Mutation = new GraphQLObjectType({...});

const schema = new GraphQLSchema({
  query: Query
  //, mutation: Mutation
});

module.exports = schema;

schema.js

スキーマを定義

const graphql = require('graphql');
const bodyParser = require('body-parser');
const schema = require('./schema.js');

// POSTのbodyをtextとしてパース
app.use(bodyParser.text({ type: 'application/graphql' }));

app.post('/graphql', (req, res) => {
  // GraphQLを実行
  graphql.graphql(schema, req.body).then((result) => {
    res.send(JSON.stringify(result, null, 2));
  });
});

リクエストされたqueryを処理 (index.js)

$ curl -XPOST -H "Content-Type:application/graphql" \
    -d "query baseSchema { ping }" http://localhost:3000/graphql

チェック

{
  "data": {
    "ping": "pong"
  }
}

https://github.com/kyohei8/graphql-example-server/tree/030ab39

便利なライブラリ

GraphiQL
- https://github.com/graphql/graphiql
- GraphQLのSchemaを可視化する+Sandboxとして利用できるReactのコンポーネント
GraphQL HTTP Server Middleware
- https://github.com/graphql/express-graphql
- expressでGraphQLを定義しやすくするミドルウェア
- 上記のGraphiQLを内包している

続きは

https://github.com/kyohei8/graphql-example-server/

まとめ

メリット
- Just in Timeなデータを取得できる
- クライアント側（UI側）の変更に対して、サーバ側でAPIを変えなくてもいい
- クライアントが定義情報を知っているから、バージョン管理は（あんまり）しなくてもいい
- APIドキュメントも自動生成できる

まとめ

デメリット
- 学習コスト（特にサーバ側の！）
- どのくらいの規模に耐えうるか？（複雑なスキーマが発生してメンテナンス性が下がったりするか）
- 開発パラダイムのシフト（特にサーバ側の！）

その他

Relay https://facebook.github.io/relay/
- ReactとGraphQLを繋ぐやつ
- Fluxっぽい
apollo-client http://dev.apollodata.com/react/
- ReactとGraphQLを繋ぐやつ
- Relayより使いやすいらしい
- React以外にもAngularとかiOSもある
Falcor http://netflix.github.io/falcor/
- netflix製のGraphQLみたいなもの

いよいよ始めるGraphQL

アジェンダ

RESTful APIの問題点

RESTful APIの問題点

スキーマファースト

GraphQL

GraphQL

GraphQLの実装

GraphQLのAPI

Query and Mutation

Query

fields (simple)

fields

fields (nested)

fields

Arguments

Arguments

Aliases

Fragments

Fragments

Variables

Variables

Variablesの型

Operation name

Directives

Inline Fragments

Mutation

Mutation

Mutation

Schemas and Types

Schemas and Types

GraphQL Object Type と Field

GraphQL Object Type と Field

Arguments

Arguments

QueryとMutation型

Types

Scala types

Custom Scala types

Enum

List and requirement

Interface

Other types...

実装とDemo

便利なライブラリ

続きは

まとめ

まとめ

その他

END