admin管理员组

文章数量:1030983

REST 已死:为什么你的 .NET API 应该迁移到 GraphQL

你是否在犹豫是否要在 .NET 应用中从 REST 转向 GraphQL。我在两种技术领域都有多年经验,在此分享所有心得体会——包括优点、缺点和挑战。


我们将涵盖以下内容

  • • GraphQL 的真正定义(通俗易懂)
  • • 在 .NET 项目中设置 GraphQL(逐步指南)
  • • 与 REST 的真实对比(含代码)
  • • 何时使用(以及何时不用)GraphQL
  • • 真正重要的性能考量
  • • 不影响生产环境的迁移策略

GraphQL 究竟是什么?

基础理解

GraphQL 是一种 API 查询语言,允许客户端按需获取数据。与 REST(服务器决定每个端点返回的数据)不同,GraphQL 让客户端精确指定所需数据。

就像在餐厅点餐——与其接受固定菜单(REST),不如按需定制你的订单(GraphQL)。

类型系统

GraphQL 的核心是强类型系统。每个 GraphQL 服务都定义了一组类型,完整描述可查询的数据。

定义 GraphQL API 时,需先定义这些类型:

  • 对象类型:主数据模型(如 UserOrderProduct
  • 标量类型:基础数据类型(StringIntBoolean 等)
  • 输入类型:用于变更操作的参数类型
  • 枚举:允许的值集合
  • 接口:其他类型可实现的抽象类型

定义类型后,GraphQL 会自动强制执行。你无法请求不存在的字段,且总能获得预期的结果。


操作类型

GraphQL 有三种主要操作类型:

  1. 1. 查询(Queries):获取数据(类似 REST 的 GET)
    • • 单次查询可请求多个资源
    • • 字段可无限嵌套
    • • 始终保持幂等性(不改变数据)
  2. 2. 变更(Mutations):修改数据(类似 REST 的 POST/PUT/DELETE)
    • • 单次请求可执行多个修改
    • • 返回更新后的数据
    • • 顺序执行(不同于查询)
  3. 3. 订阅(Subscriptions):实时更新
    • • 与服务器保持活动连接
    • • 数据变更时接收更新
    • • 适用于聊天应用、实时动态等

REST 与 GraphQL 对比

REST 方式(需多个端点)
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
GET /api/users/
GET /api/users//orders
GET /api/users//preferences

需发起三次独立请求,且无论是否需要都会获取所有字段。响应示例如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
// 第一次请求:/api/users/123
{
    "id":,
    "name":"John Doe",
    "email":"john@example",
    "phoneNumber":"555-0123",
    "address":"123 Main St",
    "registerDate":"2024-01-01",
    "lastLoginDate":"2024-03-15"
}

// 第二次请求:/api/users/123/orders
{
    "orders":[
        {
            "id":,
            "date":"2024-03-01",
            "total":99.99,
            "items":[...],
            "shippingAddress":"...",
            "billingAddress":"...",
            "status":"delivered"
        }
    ]
}

// 第三次请求:/api/users/123/preferences
{
    "preferences":{
        "theme":"dark",
        "emailNotifications":true,
        "language":"en",
        "timezone":"UTC-5"
    }
}
GraphQL 方式(单次请求,按需获取)
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
query {
    user(id: ) {
        name
        email
        orders {
            total
            date
        }
        preferences {
            theme
        }
    }
}

响应仅包含请求的字段:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
{
    "data":{
        "user":{
            "name":"John Doe",
            "email":"john@example",
            "orders":[
                {
                    "total":99.99,
                    "date":"2024-03-01"
                }
            ],
            "preferences":{
                "theme":"dark"
            }
        }
    }
}

GraphQL 执行流程

当查询到达时,GraphQL 会:

  1. 1. 解析查询以理解请求的字段
  2. 2. 将每个字段匹配到对应的解析器(Resolver)
  3. 3. 尽可能并行执行解析器
  4. 4. 将结果组装成请求的精确结构

解析器是 GraphQL 执行的核心。它们是负责获取模式中每个字段数据的函数。你可以将其视为“微型端点”,每个端点负责一个特定的数据片段。

这与 REST 有本质区别——在 REST 中,每个端点通常映射到单个控制器操作;而在 GraphQL 中,可能需要数十个解析器协同工作以满足单个查询。


性能考量

我在一个中型应用(约 130 万条记录)上进行了测试,结果如下:

0️⃣ 简单单资源请求

  • • REST:45ms
  • • GraphQL:48ms(简单请求略有开销)

1️⃣ 包含关联数据的复杂请求

  • • REST(多端点):320ms
  • • GraphQL(单次请求):89ms(GraphQL 优势明显!)

2️⃣ 用户配置文件的网络负载

  • • REST:24KB(完整用户对象)
  • • GraphQL:8KB(仅请求的字段)

何时不应使用 GraphQL?

实话实说——它并非万能:

  1. 1. 简单 CRUD 应用 如果只是构建基础管理面板,REST 可能更简单。
  2. 2. 文件上传 GraphQL 虽支持,但比 REST 复杂。
  3. 3. 小团队且工期紧张 学习曲线可能对小型项目不划算。

在 .NET 中设置 GraphQL(逐步指南)

0️⃣ 生态

HotChocolate 是 .NET 中最流行的 GraphQL 服务器,优势包括:

  • • 专为 .NET 构建
  • • 高性能
  • • 丰富功能集
  • • 活跃社区
  • • 定期更新

其他选项如 GraphQL.NET 也存在,但 HotChocolate 因与 ASP.NET Core 的深度集成成为事实标准。

1️⃣ 安装包
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
dotnet add package HotChocolate.AspNetCore
dotnet add package HotChocolate.Data
  • HotChocolate.AspNetCore: 提供 ASP.NET Core 集成、HTTP 处理、GraphQL 执行管理和模式配置。
  • HotChocolate.Data: 支持过滤、排序、分页和 Entity Framework Core 集成。
2️⃣ 领域模型设计
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classUser
{
    publicint Id { get; set; }
    publicstring Name { get; set; }
    publicstring Email { get; set; }
    public List<Order> Orders { get; set; }
}

publicclassOrder
{
    publicint Id { get; set; }
    publicdecimal Total { get; set; }
    public DateTime OrderDate { get; set; }
    publicint UserId { get; set; }
    public User User { get; set; }
}
3️⃣ 创建 GraphQL 类型

注解驱动方式(最简单)

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classQuery
{
    publicasync Task<User?> GetUser([Service] IUserRepository repository, int id)
    {
        returnawait repository.GetUserByIdAsync(id);
    }

    publicasync Task<IEnumerable<User>> GetUsers([Service] IUserRepository repository)
    {
        returnawait repository.GetUsersAsync();
    }
}

类型优先方式(更灵活)

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public class UserType : ObjectType<User>
{
    protected override void Configure(IObjectTypeDescriptor<User> descriptor)
    {
        descriptor.Field(f => f.Id).Type<NonNullType<IdType>>();
        descriptor.Field(f => f.Name).Type<NonNullType<StringType>>();
        descriptor.Field(f => f.Email).Type<NonNullType<StringType>>();
        
        descriptor
            .Field(f => f.Orders)
            .ResolveWith<UserResolvers>(r => r.GetOrders(default!, default!))
            .UseDbContext<AppDbContext>();
    }
}

高级 GraphQL 实践

4️⃣ 添加过滤、排序和分页
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public class Query
{
    [UsePaging(MaxPageSize = 50)]
    [UseProjection]
    [UseFiltering]
    [UseSorting]
    public IQueryable<User> GetUsers([Service] IUserRepository repository)
    {
        return repository.GetUsers();
    }
}

查询示例

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
query {
    users(
        where:{
            name:{contains:"John"}
            AND:{
                orders:{some:{total:{gt:}}}
            }
        }
        order:[
            {name: ASC }
            {email: DESC }
        ]
        first:
        after:"YXJyYXljb25uZWN0aW9uOjk="
    ){
        edges {
            node {
                name
                email
                orders {
                    total
                    orderDate
                }
            }
            cursor
        }
        pageInfo {
            hasNextPage
            endCursor
        }
    }
}

N+1 查询问题及解决方案

问题示例
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classUserType : ObjectType<User>
{
    protected override void Configure(IObjectTypeDescriptor<User> descriptor)
    {
        descriptor
            .Field(f => f.Orders)
            .Resolve(async context =>
            {
                var user = context.Parent<User>();
                // 

REST 已死:为什么你的 .NET API 应该迁移到 GraphQL

你是否在犹豫是否要在 .NET 应用中从 REST 转向 GraphQL。我在两种技术领域都有多年经验,在此分享所有心得体会——包括优点、缺点和挑战。


我们将涵盖以下内容

  • • GraphQL 的真正定义(通俗易懂)
  • • 在 .NET 项目中设置 GraphQL(逐步指南)
  • • 与 REST 的真实对比(含代码)
  • • 何时使用(以及何时不用)GraphQL
  • • 真正重要的性能考量
  • • 不影响生产环境的迁移策略

GraphQL 究竟是什么?

基础理解

GraphQL 是一种 API 查询语言,允许客户端按需获取数据。与 REST(服务器决定每个端点返回的数据)不同,GraphQL 让客户端精确指定所需数据。

就像在餐厅点餐——与其接受固定菜单(REST),不如按需定制你的订单(GraphQL)。

类型系统

GraphQL 的核心是强类型系统。每个 GraphQL 服务都定义了一组类型,完整描述可查询的数据。

定义 GraphQL API 时,需先定义这些类型:

  • 对象类型:主数据模型(如 UserOrderProduct
  • 标量类型:基础数据类型(StringIntBoolean 等)
  • 输入类型:用于变更操作的参数类型
  • 枚举:允许的值集合
  • 接口:其他类型可实现的抽象类型

定义类型后,GraphQL 会自动强制执行。你无法请求不存在的字段,且总能获得预期的结果。


操作类型

GraphQL 有三种主要操作类型:

  1. 1. 查询(Queries):获取数据(类似 REST 的 GET)
    • • 单次查询可请求多个资源
    • • 字段可无限嵌套
    • • 始终保持幂等性(不改变数据)
  2. 2. 变更(Mutations):修改数据(类似 REST 的 POST/PUT/DELETE)
    • • 单次请求可执行多个修改
    • • 返回更新后的数据
    • • 顺序执行(不同于查询)
  3. 3. 订阅(Subscriptions):实时更新
    • • 与服务器保持活动连接
    • • 数据变更时接收更新
    • • 适用于聊天应用、实时动态等

REST 与 GraphQL 对比

REST 方式(需多个端点)
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
GET /api/users/
GET /api/users//orders
GET /api/users//preferences

需发起三次独立请求,且无论是否需要都会获取所有字段。响应示例如下:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
// 第一次请求:/api/users/123
{
    "id":,
    "name":"John Doe",
    "email":"john@example",
    "phoneNumber":"555-0123",
    "address":"123 Main St",
    "registerDate":"2024-01-01",
    "lastLoginDate":"2024-03-15"
}

// 第二次请求:/api/users/123/orders
{
    "orders":[
        {
            "id":,
            "date":"2024-03-01",
            "total":99.99,
            "items":[...],
            "shippingAddress":"...",
            "billingAddress":"...",
            "status":"delivered"
        }
    ]
}

// 第三次请求:/api/users/123/preferences
{
    "preferences":{
        "theme":"dark",
        "emailNotifications":true,
        "language":"en",
        "timezone":"UTC-5"
    }
}
GraphQL 方式(单次请求,按需获取)
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
query {
    user(id: ) {
        name
        email
        orders {
            total
            date
        }
        preferences {
            theme
        }
    }
}

响应仅包含请求的字段:

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
{
    "data":{
        "user":{
            "name":"John Doe",
            "email":"john@example",
            "orders":[
                {
                    "total":99.99,
                    "date":"2024-03-01"
                }
            ],
            "preferences":{
                "theme":"dark"
            }
        }
    }
}

GraphQL 执行流程

当查询到达时,GraphQL 会:

  1. 1. 解析查询以理解请求的字段
  2. 2. 将每个字段匹配到对应的解析器(Resolver)
  3. 3. 尽可能并行执行解析器
  4. 4. 将结果组装成请求的精确结构

解析器是 GraphQL 执行的核心。它们是负责获取模式中每个字段数据的函数。你可以将其视为“微型端点”,每个端点负责一个特定的数据片段。

这与 REST 有本质区别——在 REST 中,每个端点通常映射到单个控制器操作;而在 GraphQL 中,可能需要数十个解析器协同工作以满足单个查询。


性能考量

我在一个中型应用(约 130 万条记录)上进行了测试,结果如下:

0️⃣ 简单单资源请求

  • • REST:45ms
  • • GraphQL:48ms(简单请求略有开销)

1️⃣ 包含关联数据的复杂请求

  • • REST(多端点):320ms
  • • GraphQL(单次请求):89ms(GraphQL 优势明显!)

2️⃣ 用户配置文件的网络负载

  • • REST:24KB(完整用户对象)
  • • GraphQL:8KB(仅请求的字段)

何时不应使用 GraphQL?

实话实说——它并非万能:

  1. 1. 简单 CRUD 应用 如果只是构建基础管理面板,REST 可能更简单。
  2. 2. 文件上传 GraphQL 虽支持,但比 REST 复杂。
  3. 3. 小团队且工期紧张 学习曲线可能对小型项目不划算。

在 .NET 中设置 GraphQL(逐步指南)

0️⃣ 生态

HotChocolate 是 .NET 中最流行的 GraphQL 服务器,优势包括:

  • • 专为 .NET 构建
  • • 高性能
  • • 丰富功能集
  • • 活跃社区
  • • 定期更新

其他选项如 GraphQL.NET 也存在,但 HotChocolate 因与 ASP.NET Core 的深度集成成为事实标准。

1️⃣ 安装包
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
dotnet add package HotChocolate.AspNetCore
dotnet add package HotChocolate.Data
  • HotChocolate.AspNetCore: 提供 ASP.NET Core 集成、HTTP 处理、GraphQL 执行管理和模式配置。
  • HotChocolate.Data: 支持过滤、排序、分页和 Entity Framework Core 集成。
2️⃣ 领域模型设计
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classUser
{
    publicint Id { get; set; }
    publicstring Name { get; set; }
    publicstring Email { get; set; }
    public List<Order> Orders { get; set; }
}

publicclassOrder
{
    publicint Id { get; set; }
    publicdecimal Total { get; set; }
    public DateTime OrderDate { get; set; }
    publicint UserId { get; set; }
    public User User { get; set; }
}
3️⃣ 创建 GraphQL 类型

注解驱动方式(最简单)

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classQuery
{
    publicasync Task<User?> GetUser([Service] IUserRepository repository, int id)
    {
        returnawait repository.GetUserByIdAsync(id);
    }

    publicasync Task<IEnumerable<User>> GetUsers([Service] IUserRepository repository)
    {
        returnawait repository.GetUsersAsync();
    }
}

类型优先方式(更灵活)

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public class UserType : ObjectType<User>
{
    protected override void Configure(IObjectTypeDescriptor<User> descriptor)
    {
        descriptor.Field(f => f.Id).Type<NonNullType<IdType>>();
        descriptor.Field(f => f.Name).Type<NonNullType<StringType>>();
        descriptor.Field(f => f.Email).Type<NonNullType<StringType>>();
        
        descriptor
            .Field(f => f.Orders)
            .ResolveWith<UserResolvers>(r => r.GetOrders(default!, default!))
            .UseDbContext<AppDbContext>();
    }
}

高级 GraphQL 实践

4️⃣ 添加过滤、排序和分页
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public class Query
{
    [UsePaging(MaxPageSize = 50)]
    [UseProjection]
    [UseFiltering]
    [UseSorting]
    public IQueryable<User> GetUsers([Service] IUserRepository repository)
    {
        return repository.GetUsers();
    }
}

查询示例

代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
query {
    users(
        where:{
            name:{contains:"John"}
            AND:{
                orders:{some:{total:{gt:}}}
            }
        }
        order:[
            {name: ASC }
            {email: DESC }
        ]
        first:
        after:"YXJyYXljb25uZWN0aW9uOjk="
    ){
        edges {
            node {
                name
                email
                orders {
                    total
                    orderDate
                }
            }
            cursor
        }
        pageInfo {
            hasNextPage
            endCursor
        }
    }
}

N+1 查询问题及解决方案

问题示例
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制
public classUserType : ObjectType<User>
{
    protected override void Configure(IObjectTypeDescriptor<User> descriptor)
    {
        descriptor
            .Field(f => f.Orders)
            .Resolve(async context =>
            {
                var user = context.Parent<User>();
                // 

本文标签: REST 已死为什么你的 NET API 应该迁移到 GraphQL