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GraphQL、REST 和 gRPC 之間的區別

image_credit -設計大師

開發者們大家好,如果您正在準備編碼面試以及系統設計和微服務面試,您還應該準備 REST、GraphQL 和 gRPC 等內容,例如REST、GraphQL 和 gRPC 之間有什麼區別? ,這也是程式設計面試的熱門議題之一。

之前,我討論了API 網關與負載平衡器水平與垂直擴展正向代理與反向代理之間的區別以及JWT、OAuth 和 SAML 之間的區別,在本文中,我將分享我對REST、 GraphQL 的想法,和 gRPC,這三種用於建立 Web API 的流行通訊協定。

它們用於允許不同的軟體元件透過網路相互通信,例如微服務可以使用 REST 在它們之間進行同步通訊

這些協議都有自己的優點和缺點,了解它們之間的差異不僅從技術面試的角度很重要,而且對於為您的專案選擇正確的協議也很重要。

在本文中,您將了解REST、GraphQL 和 gRPC 之間的差異。您將了解每個協議背後的核心概念、它們的優點和缺點,並提供一些何時使用每個協議的用例。

讀完本文後,您應該更了解哪種協議最適合您的專案要求。

順便說一句,如果您正在準備系統設計面試並想深入學習系統設計,那麼您還可以查看ByteByteGoDesign GuruExponentEducativeUdemy等網站,它們有許多很棒的系統設計課程

如何回答系統設計問題

我們將首先進行一些介紹,然後深入研究它們中的每一個,然後再次回顧它們的差異,以便您清楚地了解它們的優點和缺點以及何時使用它們。

REST代表表述性狀態傳輸,它是一種流行的協議,用於建立透過 HTTP 公開資料和功能的 Web 服務。

它基於 HTTP 協定和一組約束,定義如何辨識和定址資源以及如何對這些資源執行操作。

另一方面, GraphQL是 Facebook 開發的 API 查詢語言。它允許客戶端準確指定他們需要的資料,並且伺服器僅使用該資料進行回應。

GraphQL 的建立是為了解決 REST 的缺點和限制,因此它提供了一種更靈活、更有效的從伺服器獲取資料的方式,因為客戶端可以在單一請求中請求多個資源。

而且, gRPC是一種用於建立 API 的高效能開源協定。它使用Google 的 Protocol Buffers作為資料格式,並提供對串流和雙向通訊的支援。

gRPC 由於其效能和對多種程式語言的支援而經常用於微服務架構中。

現在我們知道它們是什麼,讓我們深入研究它們。


什麼是 REST?什麼時候使用它?

正如我所說,REST(表述性狀態傳輸)是一種用於設計分散式應用程式(尤其是基於 Web 的 API)的架構風格。

RESTful API使用 HTTP 方法(例如 GET、POST、PUT、DELETE)對 URL(統一資源定位器)辨識的資源執行 CRUD(建立、讀取、更新、刪除)操作。

如果您了解 HTTP,那麼您就了解 REST。

REST 還依賴無狀態的客戶端-伺服器架構,其中來自客戶端的每個請求都包含伺服器完成請求所需的所有訊息,而無需維護會話狀態。

以下是 REST 是不錯選擇的一些場景:

  1. 當您需要透過 API 公開資料和服務時,因為 REST 是一種流行且完善的協議,用於建立可供其他應用程式和服務輕鬆使用的 API。

  2. 當您需要支援多種平台和程式語言時,因為 REST 依賴標準 HTTP 方法和資料格式,因此它可以被多種程式語言和平台使用。

  3. 當您需要支援快取時,因為REST支援緩存,這可以提高效能並減少網路流量。

  4. 當您需要建立簡單、輕量級的 API 時

  5. 當您需要支援大量資源時

此外,了解 HTTP 方法對於設計 REST API 非常重要。您可以進一步查看REST API 設計、開發和管理課程,以了解 REST API 設計、開發和管理。

何時使用 REST API

總體而言, REST 是一種靈活且廣泛採用的協議,對於許多類型的 API 來說都是不錯的選擇。

然而,它可能不是所有場景的最佳選擇,特別是那些需要即時更新或更複雜的查詢和資料操作的場景。

在這些情況下,其他協定(例如 GraphQL 或 gRPC)可能更合適。


什麼是 GraphQL?什麼時候使用它?

GraphQL 是一種 API 查詢語言,由 Facebook 於 2012 年開發,並於 2015 年作為開源專案發布。

GraphQL 允許客戶端定義他們所需的資料結構,並且伺服器可以準確地回應該資料,而無需任何不必要的資料。

它通常用作 RESTful API 的替代方案,特別是在客戶端需要對傳回的資料進行細微控制的情況下。

以下是 GraphQL 是不錯選擇的一些場景:

  1. 當您想要減少網路流量時,GraphQL 允許客戶端準確指定他們需要的資料,這可以減少透過網路傳輸的不必要的資料量。

  2. 當您需要支援各種客戶端時,因為 GraphQL 支援強類型查詢,這可用於確保客戶端以他們理解的格式接收正確的資料。

  3. 當您需要支援即時更新時,因為 GraphQL 支援透過訂閱進行即時更新,這允許客戶端在更新可用時立即接收更新。

  4. 當您需要支援複雜的查詢和資料操作時:因為GraphQL允許客戶端使用簡單的語法執行複雜的查詢和資料操作操作,例如過濾、排序和聚合。

  5. 當您需要支援版本控制時,因為 GraphQL 透過允許客戶端指定他們在請求中使用的架構版本來支援版本控制,這樣隨著架構隨時間的發展,可以更輕鬆地保持向後相容性。

總的來說,GraphQL 是一個強大且靈活的協議,對於資料細粒度控制和即時更新很重要的場景來說,它是一個不錯的選擇。

但是,它可能比 RESTful API 需要更多的設定和配置,特別是當您使用多種程式語言或平台時。

您可以進一步查看GraphQL by ExampleGraphQL with React: The Complete Developers Guide以了解有關 GraphQL 及其使用方法的更多資訊。

這也是一個很好的圖表,突出顯示了REST 和 GraphQL 查詢之間的差異:

何時使用 GraphQL


什麼是 gRPC?什麼時候使用它?

現在讓我們看看什麼是 gRPC 以及它提供什麼? gRPC 是 Google 開發的一個高效能、開源的遠端過程呼叫 (RPC) 框架。

它使用Protocol Buffers作為介面描述語言,支援多種程式語言,可以輕鬆建構跨不同平台和環境的分散式系統。

以下是 gRPC 是不錯選擇的一些場景:

  1. 當您需要高效能和高效率時,因為 gRPC 使用二進位協定並支援串流傳輸,這可以使其比其他協定更快、更有效率,特別是在高延遲或低頻寬連線上。

  2. 當您需要支援多種程式語言時,因為 gRPC 支援多種程式語言,包括 Java、C++、Python 和 Go,可以輕鬆建立跨不同平台和環境的分散式系統。

  3. 當您需要支援即時更新時,因為 gRPC 支援雙向流,這允許伺服器即時向客戶端發送更新。

  4. 當您需要處理大量資料時,因為 gRPC 使用 Protocol Buffers,它比 JSON 或 XML 等其他資料格式更有效率、更緊湊,使其成為處理大量資料的不錯選擇。

  5. 當您需要建立微服務或分散式系統時,因為 gRPC 提供了一個強大且靈活的框架,用於建立可以水平擴展並處理大量流量的微服務和分散式系統。

總體而言,gRPC 是一個強大且高效的協議,對於效能、效率和即時更新很重要的場景來說,它是一個不錯的選擇。

但是,與 RESTful API 等其他協定相比,它可能需要更多的設定和配置,特別是當您使用多種程式語言或平台時。

您可以進一步查看Protocol Buffers 3 完整指南 [Java、Golang、Python]gRPC [Java] 大師班:建立現代 API 和微服務,以了解有關 gRPC 和 Google Protocol buffer 的更多資訊。

這是一個很好的圖表,突出顯示了 REST、gRPC 和 GraphQL 請求之間的區別

REST 和 GraphQL 之間的區別

image_credit --- https://medium.com/@LadyNoBug/grpc-vs-rest-vs-others-5d8b6eaa61df


GraphQL、REST 和 gRPC 之間的區別

現在您已經了解什麼是REST、gRPC 和GraphQL 以及它們的工作原理,以下是REST、GraphQL 和gRPC 之間的主要區別(以點格式表示),記住它們的主要特徵以及何時在專案中使用它們:

REST:

  • 代表代表性狀態轉移

  • 使用 HTTP 方法(GET、POST、PUT、DELETE)執行 CRUD 操作

  • 以結構化格式傳送資料,通常是 JSON 或 XML

  • 不同資源可以有多個端點

  • 客戶端收到回應中指定的所有資料,即使他們不需要全部資料

  • 支援緩存,但管理起來可能很複雜

  • 完善且廣泛採用,提供大量工具和文件

圖形語言:

  • 允許客戶準確指定他們需要什麼資料,並僅接收該資料

  • 使用單一端點存取多個資源

  • 擁有自己的查詢語言,允許複雜的資料取得和操作

  • 可以支援透過訂閱即時更新

  • 在某些情況下比 REST 更有效率,特別是對於頻寬有限的行動設備

  • 與 REST 相比,快取可以更細粒度且更易於管理

  • 比 REST 需要更多的設定和配置,並且可能需要更多的專業知識才能有效使用

遠程過程呼叫:

  • 代表帶有 Google 協定緩衝區的遠端程序呼叫 (RPC)

  • 使用二進位資料代替 HTTP 進行通信

  • 支援串流資料即時更新

  • 使用協定緩衝區進行序列化,這比 JSON 或 XML 更有效率

  • 可以跨不同的程式語言使用

  • 專為微服務之間的高效能、低延遲通訊而設計

  • 比 REST 需要更多的設定和配置,並且可能需要更多的專業知識才能有效使用

  • 互通性可能不如 REST 或 GraphQL,因為它不是基於 HTTP

這裡還有一個很好的表格,突出顯示了 REST、GraphQL 和 gRPC 之間的區別,您可以使用它來快速複習:

REST、GraphQL 和 gRPC 之間的區別

還值得注意的是,這些協議並不相互排斥,並且可以組合使用它們以利用它們的不同優勢。

例如,您可能對大多數 API 使用 REST,但對某些資源密集型查詢使用 GraphQL,或使用 gRPC 在微服務之間進行通信,同時對外部 API 用戶端使用 REST 或 GraphQL。


系統設計訪談資源:

而且,如果您正在準備系統設計面試,那麼這裡有一些最佳系統設計書籍、線上課程和練習網站的精選列表,您可以查看這些內容,以便更好地準備系統設計面試。

  1. DesignGuru 的 Grokking 系統設計課程:一個互動式學習平台,提供實作練習和真實場景,以增強您的系統設計技能。

  2. 《系統設計面試》作者:Alex Xu :這本書深入探討了系統設計概念、策略和麵試準備技巧。

  3. Martin Kleppmann 的「設計資料密集型應用程式」 :綜合指南,涵蓋了設計可擴展且可靠的系統的原則和實踐。

  4. LeetCode 系統設計 標籤:LeetCode 是一個受歡迎的技術面試準備平台。 LeetCode 上的系統設計標籤包含各種需要練習的問題。

  5. GitHub 上的「系統設計入門」 :精選的資源列表,包括文章、書籍和影片,可幫助您準備系統設計面試。

  6. Educative 的系統設計課程:一個互動式學習平台,提供實作練習和真實場景,以增強您的系統設計技能。

  7. 高可擴展性部落格:該部落格包含有關高流量網站和可擴展系統架構的文章和案例研究。

  8. YouTube 頻道:請參閱「Gaurav Sen」和「Tech Dummies」等頻道,以取得有關係統設計概念和麵試準備的富有洞察力的影片。

  9. ByteByteGo :Alex Xu 的一本現場書籍和課程,用於系統設計面試準備。它包含《系統設計訪談》第一捲和第二卷的所有內容,並將隨即將推出的第三卷進行更新。

  10. Exponent :一個專為面試準備的網站,特別是針對亞馬遜和谷歌等 FAANG 公司,他們還有很棒的系統設計課程和許多其他材料,可以幫助您破解 FAAN 面試。

如何為系統設計做準備

image_credit - ByteByteGo

結論

這就是REST、GraphQL 和 gRPC 技術之間的差異。簡而言之,REST 是一種用於建立Web 服務的流行協議,受到HTTP 的啟發並充分利用HTTP 提供的功能,而GraphQL 是一種查詢語言,允許客戶端準確指定他們需要從伺服器獲取哪些資料。

它的建立是為了解決 REST 的缺點,因此如果您正在努力維護 REST API,那麼它絕對是一個可行的選擇。

另一方面, gRPC是一種高效能、開源協議,常用於微服務架構。

這些協定中的每一個都有不同的用途,並且它們都可以一起使用,為 Web 應用程式提供全面且高效的通訊系統。


原文出處:https://dev.to/somadevtoo/difference-between-graphql-rest-and-grpc-58bl


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