Programación

¿Qué es GraphQL, para qué se usa y cómo usarlo?

Por Antonio Richaud, Publicado el 21 de Febrero de 2024

Introducción

En la última década, las APIs (Interfaces de Programación de Aplicaciones) han evolucionado de manera significativa. Mientras que REST (Representational State Transfer) ha sido el estándar de facto para la construcción de APIs, una nueva tecnología llamada GraphQL ha ganado terreno, prometiendo más flexibilidad y eficiencia. Desarrollado por Facebook en 2012 y lanzado al público en 2015, GraphQL ha revolucionado la forma en que las aplicaciones web y móviles interactúan con los servidores.

A diferencia de REST, donde cada endpoint responde con un conjunto fijo de datos, GraphQL permite a los clientes solicitar exactamente los datos que necesitan y nada más. Esta capacidad ha hecho que muchas empresas de tecnología adopten GraphQL para superar las limitaciones de REST, especialmente en escenarios donde el rendimiento y la eficiencia son cruciales.

Este artículo explorará en detalle qué es GraphQL, cómo funciona y para qué se utiliza, brindando una comprensión completa tanto para principiantes como para desarrolladores experimentados. Desde sus características fundamentales hasta su implementación en proyectos reales, aprenderás todo lo necesario para comenzar a usar GraphQL de manera efectiva.

¿Qué es GraphQL?

GraphQL es un lenguaje de consulta para APIs y un entorno de ejecución para cumplir con esas consultas utilizando tus datos existentes. En lugar de los enfoques tradicionales donde el servidor define la estructura de las respuestas a través de endpoints fijos, GraphQL permite que el cliente especifique exactamente qué datos necesita. Esta característica principal lo convierte en una herramienta extremadamente poderosa para optimizar la comunicación entre cliente y servidor.

La tecnología fue desarrollada por Facebook en 2012, inicialmente para resolver los desafíos que enfrentaban al gestionar los datos en su aplicación móvil. La solución se hizo pública en 2015, y desde entonces, ha sido adoptada ampliamente por empresas de todo el mundo, incluidas grandes tecnológicas como GitHub, Twitter y Shopify.

Características principales de GraphQL

Consulta precisa: En GraphQL, el cliente puede solicitar solo los datos que necesita, ni más ni menos. Esto ayuda a reducir la cantidad de datos transferidos y mejora el rendimiento de la aplicación.
Una única URL para la API: A diferencia de REST, donde múltiples endpoints manejan diferentes recursos, GraphQL utiliza un solo endpoint para todas las consultas. Este enfoque simplifica la interacción con la API y facilita la evolución del esquema de datos sin romper las integraciones existentes.
Recuperación de datos relacionados en una sola consulta: GraphQL permite anidar consultas, lo que significa que puedes obtener datos relacionados en una única petición. Por ejemplo, puedes solicitar un usuario y, al mismo tiempo, obtener una lista de sus publicaciones y comentarios en una sola consulta.
Tipado fuerte: GraphQL utiliza un sistema de tipos fuerte que define las capacidades de la API. Esto ayuda a prevenir errores y a generar documentación automática, ya que el esquema define claramente lo que se puede consultar y cómo.
Autodescripción: Las APIs GraphQL son autodescriptivas. Los desarrolladores pueden consultar el esquema de la API para obtener información sobre las operaciones disponibles, los tipos de datos, y las relaciones entre ellos, lo que facilita el desarrollo y la integración.

Historia y origen de GraphQL

Como se mencionó anteriormente, GraphQL fue desarrollado en Facebook en 2012. La red social estaba lidiando con problemas de rendimiento en su aplicación móvil, donde las limitaciones de las APIs REST tradicionales resultaban en un exceso de datos o en la necesidad de realizar múltiples solicitudes para obtener la información necesaria. GraphQL se creó como una solución para permitir consultas más eficientes y específicas, mejorando la experiencia del usuario final al optimizar el uso de los datos.

Tras su lanzamiento al público en 2015, GraphQL ganó rápidamente popularidad en la comunidad de desarrollo, debido a su capacidad para resolver muchos de los problemas asociados con REST, como el over-fetching (solicitar más datos de los necesarios) y el under-fetching (solicitar menos datos de los necesarios). Su flexibilidad y eficiencia han llevado a muchas empresas a adoptar GraphQL como parte integral de su infraestructura tecnológica.

¿Para qué se usa GraphQL?

GraphQL se utiliza principalmente para construir APIs más eficientes y flexibles, permitiendo a los desarrolladores realizar consultas precisas y obtener exactamente los datos necesarios en una única solicitud. Esta capacidad ha hecho que GraphQL sea especialmente popular en aplicaciones complejas y en aquellas que requieren una experiencia de usuario rápida y responsiva. A continuación, exploraremos los casos de uso más comunes y los problemas que GraphQL soluciona.

Optimización de la carga de datos en aplicaciones móviles y web

Uno de los casos de uso más comunes de GraphQL es en aplicaciones móviles y web donde la eficiencia en la carga de datos es crucial. En REST, es común que una aplicación tenga que hacer múltiples solicitudes a diferentes endpoints para obtener toda la información necesaria para renderizar una vista, lo que puede resultar en un mayor tiempo de carga y en el consumo innecesario de recursos. Con GraphQL, se puede obtener toda la información requerida en una sola consulta, reduciendo la latencia y mejorando el rendimiento.

Sistemas con datos complejos y relaciones entre ellos

GraphQL es ideal para sistemas donde los datos tienen relaciones complejas. Por ejemplo, en una aplicación de comercio electrónico, un producto puede estar relacionado con múltiples categorías, reseñas de usuarios, y detalles de inventario. Con GraphQL, es posible realizar una única consulta que recupere no solo los detalles del producto, sino también las categorías asociadas, las reseñas y la información de inventario, todo en un solo request.

Optimización de APIs públicas y privadas

Muchas empresas utilizan GraphQL para optimizar tanto sus APIs públicas como privadas. Las APIs públicas, utilizadas por terceros, se benefician de GraphQL ya que permiten a los desarrolladores externos realizar consultas personalizadas según sus necesidades específicas, en lugar de depender de endpoints predefinidos que pueden no ajustarse perfectamente a sus requerimientos. Esto reduce la carga en el servidor y mejora la experiencia del desarrollador.

Empresas y sectores que utilizan GraphQL

GraphQL ha sido adoptado por una amplia variedad de sectores, desde redes sociales hasta comercio electrónico y tecnología financiera. Empresas como GitHub, Twitter, Shopify, Airbnb, y PayPal han implementado GraphQL para mejorar la eficiencia de sus APIs y ofrecer una mejor experiencia de usuario. En el sector de tecnología financiera, por ejemplo, GraphQL permite a las plataformas obtener datos en tiempo real de manera más eficiente, mejorando la rapidez y la precisión de las transacciones.

Comparación con REST: problemas que GraphQL resuelve

A diferencia de REST, donde cada endpoint retorna un conjunto fijo de datos, GraphQL permite a los clientes especificar exactamente qué datos necesitan. Esto resuelve varios problemas comunes:

Over-fetching: Con REST, a menudo se recuperan más datos de los necesarios, lo que puede ralentizar la aplicación. GraphQL permite solicitar solo los datos esenciales.
Under-fetching: En REST, puede ser necesario realizar múltiples requests para obtener todos los datos requeridos, lo que aumenta la latencia. Con GraphQL, todo se obtiene en una sola consulta.
Falta de flexibilidad: REST no permite fácilmente personalizar las respuestas a las necesidades específicas del cliente. GraphQL, en cambio, ofrece un alto nivel de personalización, ya que los clientes pueden definir la forma exacta de los datos que desean recibir.

¿Cómo usar GraphQL?

Usar GraphQL puede parecer complejo al principio, pero una vez que se entienden sus conceptos básicos, se convierte en una herramienta poderosa para interactuar con APIs. En esta sección, exploraremos desde la sintaxis básica hasta cómo implementar y consumir una API GraphQL en un proyecto real. Al final, tendrás una base sólida para comenzar a usar GraphQL en tus desarrollos.

Sintaxis básica de GraphQL

La sintaxis de GraphQL se centra en la definición de consultas (queries), mutaciones (mutations) y suscripciones (subscriptions). A continuación, se muestra un ejemplo básico de una consulta:


{`{
user(id: "1") {
    id
    name
    email
    posts {
        title
        content
        }
    }
}`}

En este ejemplo, estamos solicitando un usuario con un ID específico, y dentro de esa consulta, pedimos su nombre, correo electrónico, y una lista de publicaciones con su título y contenido. La respuesta de esta consulta podría ser algo como:


{`{
"data": {
    "user": {
        "id": "1",
        "name": "Antonio Richaud",
        "email": "[email protected]",
        "posts": [
            {
                "title": "Mi primera publicación",
                "content": "Este es el contenido de mi primera publicación"
            },
            {
                "title": "Otra publicación",
                "content": "Contenido de otra publicación"
            }
        ]
    }
}
}`}

Como puedes ver, la respuesta contiene solo los datos solicitados, organizados exactamente de la manera en que se estructuró la consulta.

Implementación de un servidor GraphQL básico

Para implementar un servidor GraphQL básico, usaremos Node.js y Express, junto con la biblioteca graphql. Comencemos por instalar las dependencias necesarias:


npm install express express-graphql graphql

A continuación, configuraremos un servidor básico:


{`const express = require('express');
const { graphqlHTTP } = require('express-graphql');
const { buildSchema } = require('graphql');
                  
const schema = buildSchema(\`
    type Query {
        hello: String
    }
\`);
                  
const root = {
    hello: () => {
        return '¡Hola, mundo!';
    },
};
                  
const app = express();
app.use('/graphql', graphqlHTTP({
    schema: schema,
    rootValue: root,
    graphiql: true,
}));
                  
app.listen(4000, () => console.log('Servidor GraphQL ejecutándose en http://localhost:4000/graphql'));`}

En este código, definimos un esquema simple que incluye una consulta hello, la cual devuelve un saludo. Luego, configuramos el servidor Express para manejar las solicitudes GraphQL en el endpoint /graphql.

Una vez que el servidor esté en ejecución, puedes abrir http://localhost:4000/graphql en tu navegador para acceder a la interfaz de GraphiQL, una herramienta interactiva que te permite realizar consultas GraphQL directamente desde el navegador.

Consumir una API GraphQL desde el cliente

Para consumir una API GraphQL desde el lado del cliente, puedes usar fetch o una biblioteca como Apollo Client. A continuación, se muestra un ejemplo básico usando fetch:


{`const query = \`
    query {
        user(id: "1") {
            id
            name
            email
        }
    }
\`;
                  
fetch('http://localhost:4000/graphql', {
    method: 'POST',
    headers: { 'Content-Type': 'application/json' },
    body: JSON.stringify({ query })
})
.then(response => response.json())
.then(data => console.log(data));`}

Este código realiza una solicitud POST al endpoint GraphQL del servidor, pasando la consulta en el cuerpo de la solicitud. La respuesta se recibe en formato JSON y se procesa según sea necesario.

Conclusión y mejores prácticas

GraphQL ha demostrado ser una poderosa herramienta para construir APIs modernas, ofreciendo una flexibilidad que supera a REST en muchos aspectos. Su capacidad para permitir que los clientes definan exactamente qué datos necesitan, junto con su eficiencia en la recuperación de datos relacionados en una sola solicitud, lo convierte en una opción ideal para aplicaciones complejas y que manejan grandes volúmenes de datos.

A lo largo del artículo, hemos explorado qué es GraphQL, para qué se utiliza y cómo implementarlo en un proyecto real. Sin embargo, como con cualquier tecnología, es importante seguir algunas mejores prácticas para asegurar que su uso sea óptimo.

Mejores prácticas para implementar GraphQL

Diseña un esquema claro y escalable: Al crear tu esquema GraphQL, asegúrate de que esté bien diseñado y sea fácil de entender. Un esquema bien estructurado facilita el mantenimiento y la escalabilidad a medida que tu API crece.
Implementa autenticación y autorización: GraphQL permite que los clientes soliciten cualquier dato que esté disponible en el esquema. Por ello, es crucial implementar controles de acceso robustos para proteger los datos sensibles.
Gestiona la profundidad de las consultas: Una consulta GraphQL puede anidar múltiples niveles de relaciones, lo que podría sobrecargar tu servidor si no se gestiona adecuadamente. Establece límites de profundidad y complejidad en las consultas para evitar problemas de rendimiento.
Utiliza el versionado del esquema: A medida que tu API evoluciona, es importante manejar los cambios en el esquema de manera que no rompan la compatibilidad con las versiones anteriores. Considera estrategias de versionado o deprecación de campos y tipos.
Monitorea y optimiza el rendimiento: Utiliza herramientas de monitoreo para analizar el rendimiento de tus consultas GraphQL. Identifica consultas lentas o costosas y optimiza el backend para manejar eficientemente las cargas de trabajo.

Recursos adicionales

Para seguir profundizando en GraphQL, aquí tienes algunos recursos adicionales recomendados:

Documentación oficial de GraphQL: Una guía completa sobre cómo aprender y usar GraphQL.
How to GraphQL: Un recurso interactivo con tutoriales para aprender GraphQL desde lo básico hasta avanzado.
Apollo GraphQL: Guía y herramientas para implementar GraphQL con Apollo.