GraphQL 伺服器基礎：網路層

在上一篇文章中，我們深入探討了 GraphQL 伺服器的內部工作原理，瞭解了GraphQL 模式以及它在執行查詢和變更操作時的基礎作用。

雖然我們學習了 GraphQL 伺服器如何使用 GraphQL 引擎執行這些操作，但我們還沒有觸及實際的客戶端-伺服器通訊方面：即查詢及其響應如何透過網路進行傳輸的問題。這就是本文要討論的內容！

GraphQL 伺服器可以用您喜歡的任何程式語言實現。本文重點關注 JavaScript 以及幫助您構建伺服器的可用庫，最著名的是：express-graphql、apollo-server 和 graphql-yoga。

透過 HTTP 提供 GraphQL 服務

GraphQL 與傳輸層無關

關於 GraphQL，一個關鍵點是它實際上與資料在網路上的傳輸方式無關。這意味著 GraphQL 伺服器可能基於除 HTTP 以外的協議工作，例如 WebSockets 或更底層的 TCP。然而，本文重點介紹目前實現 GraphQL 伺服器最常見的方式，即基於 HTTP。

Express.js 用作強大而靈活的基礎

以下部分主要介紹 Express.js 及其在 GraphQL 庫（如 express-graphql 和 apollo-server）中使用的中介軟體概念。如果您已經熟悉 Express，可以跳到下一部分。

在 npm 趨勢上比較 express、hapi、koa 和 sail

Express.js 是目前最流行的 JavaScript Web 框架。它以其簡潔性、靈活性和高效能而著稱。

您只需以下程式碼即可啟動您自己的 Web 伺服器

使用 Node.js 執行此指令碼後，您可以在瀏覽器中訪問 https://:3000 網站

您可以輕鬆地為伺服器 API 新增更多端點（也稱為路由）

或者使用另一種HTTP 方法，例如 POST 而不是 GET

Express 在伺服器實現方面提供了極大的靈活性，允許您使用中介軟體概念輕鬆新增功能。

Express 中實現靈活性和模組化的關鍵：中介軟體

中介軟體允許攔截傳入請求並執行特定任務，無論是在請求處理期間還是在響應返回之前。

本質上，中介軟體只是一個接收三個引數的函式

• req：來自客戶端的傳入請求
• res：要返回給客戶端的響應
• next：呼叫下一個中介軟體的函式

由於中介軟體函式對傳入請求物件和傳出響應物件都具有（寫入）訪問許可權，因此它們是一個非常強大的概念，可以根據特定目的塑造請求和響應。

中介軟體可用於許多用例，例如身份驗證、快取、資料轉換和驗證、自定義業務邏輯執行等等。這是一個簡單的日誌記錄示例，它將列印接收請求的時間

透過這種中介軟體方法獲得的靈活性被諸如 graphql-express、apollo-server 或 graphql-yoga 等框架所利用，它們都基於 Express！

Express 與 GraphQL

結合我們在上一篇文章中瞭解到的關於 graphql 函式和 GraphQL 執行引擎的一切知識，我們已經可以預見基於 Express 的 GraphQL 伺服器如何工作了。

由於 Express 提供了處理 HTTP 請求所需的一切，而 GraphQL.js 提供瞭解析查詢的功能，我們現在所需要的就是它們之間的“粘合劑”。

這種“粘合劑”由諸如 express-graphql 和 apollo-server 等庫提供，它們本質上都是 Express 的中介軟體函式！

GraphQL 中介軟體將 HTTP 和 GraphQL.js 粘合在一起

express-graphql：Facebook 的 GraphQL 中介軟體版本

express-graphql 是 Facebook 的 GraphQL 中介軟體版本，可與 Express 和 GraphQL.js 一起使用。如果您檢視其原始碼，您會發現其核心功能僅用幾行程式碼就實現了。

實際上，它的主要職責是雙重的

• 確保傳入 POST 請求正文中包含的 GraphQL 查詢（或變更）可以由 GraphQL.js 執行。因此，它需要解析出查詢並將其轉發給 graphql 函式進行執行。
• 將執行結果附加到響應物件，以便將其返回給客戶端。

使用 express-graphql，您可以快速啟動 GraphQL 伺服器，如下所示

使用 Node.js 執行此程式碼會在 https://:4000/graphql 啟動一個 GraphQL 伺服器

如果您閱讀了關於 GraphQL 模式的上一篇文章，您就會非常清楚第 7 到 18 行的用途：我們構建了一個可以執行以下查詢的 GraphQLSchema

然而，此程式碼片段的新部分是整合的網路層。這次我們不是直接內聯編寫查詢並用 GraphQL.js 執行它（如這裡所示），而是設定伺服器等待傳入查詢，然後針對 GraphQLSchema 執行這些查詢。

要在伺服器端開始使用 GraphQL，您確實不需要更多的東西了。

apollo-server：在 Express 生態系統之外具有更好的相容性

本質上，apollo-server 與 express-graphql 非常相似，只有一些微小差異。兩者之間的主要區別在於，apollo-server 還支援與許多其他框架整合，例如 koa 和 hapi，以及 AWS Lambda 或 Azure Functions 等 FaaS 提供商。每個整合都可以透過在包名後附加相應的字尾來安裝，例如 apollo-server-express、apollo-server-koa 或 apollo-server-lambda。

然而，其核心也僅僅是一箇中間件，用於連線 HTTP 層和 GraphQL.js 提供的 GraphQL 引擎。以下是上述基於 express-graphql 示例的等效實現，使用 apollo-server-express：

graphql-yoga：構建 GraphQL 伺服器最簡單的方式

消除構建 GraphQL 伺服器時的摩擦

即使在使用 express-graphql 或 apollo-server 時，也存在各種摩擦點

• 需要安裝多個依賴
• 假設您已具備 Express 知識
• 使用 GraphQL 訂閱的複雜設定

這種摩擦透過 graphql-yoga 得以消除，它是一個用於構建 GraphQL 伺服器的簡單庫。它本質上是 Express、apollo-server 和一些其他庫之上的便利層，提供了一種快速建立 GraphQL 伺服器的方式。（可以將其視為 GraphQL 伺服器的 create-react-app。）

以下是與 express-graphql 和 apollo-server 相同的 GraphQL 伺服器示例：

請注意，GraphQLServer 可以使用現成的 GraphQLSchema 例項例項化，也可以使用便捷 API（基於 graphql-tools 中的 makeExecutableSchema）例項化，如上面的程式碼片段所示。

內建支援 GraphQL Playground、訂閱和追蹤

請注意，graphql-yoga 還內建支援 graphql-playground。使用上述程式碼，您可以在 https://:4000 開啟 Playground。

graphql-yoga 還開箱即用地提供了用於 GraphQL 訂閱的簡單 API，它基於 graphql-subscriptions 和 ws-subscriptions-transport 包構建。您可以在這個簡單示例中檢視它是如何工作的。

為了對使用 graphql-yoga 執行的 GraphQL 操作啟用欄位級分析，還內建支援 Apollo Tracing。

總結

在上一篇文章中討論了基於 GraphQLSchema 和 GraphQL 引擎（例如 GraphQL.js）的概念的 GraphQL 執行過程之後，本次我們重點關注網路層。特別是，GraphQL 伺服器如何透過執行引擎處理查詢（或變更）來響應 HTTP 請求。

在 Node 生態系統中，Express 以其簡潔性和靈活性，是目前最流行的構建 Web 伺服器的框架。因此，最常見的 GraphQL 伺服器實現都基於 Express，最著名的是 express-graphql 和 apollo-server。這兩個庫非常相似，只有一些細微差異，其中最重要的一點是 apollo-server 也相容其他 Web 框架，例如 koa 和 hapi。

graphql-yoga 是在許多其他庫（例如 graphql-tools、express、graphql-subscriptions 和 graphql-playground）之上提供的一個便捷層，是構建 GraphQL 伺服器最簡單的方式。

在下一篇文章中，我們將討論傳入 GraphQL 解析器中的 info 引數的內部機制。