GraphQL vs REST vs SOAP vs gRPC：全面比较

现代应用程序使用 API 来确保不同系统之间的互联互通。多年来，各种 API 架构应运而生，各有优缺点。其中最受欢迎的是 GraphQL、REST、SOAP 和 gRPC。

本文提供了这些技术的完整比较，以指导开发人员为他们的项目做出正确的选择。在讨论它们的区别之前，我们必须了解 **GraphQL、REST、SOAP** 和 **gRPC** 及其关键特性。

什么是 GraphQL？

GraphQL 是 Facebook 于 2012 年开发并于 2015 年开源的 API 查询语言。GraphQL 提供了灵活的方式来检索和修改数据，因为客户端可以精确指定他们的需求，从而避免了过度获取或获取不足。

主要特点

GraphQL 的几个关键特性如下：

• 客户端定义其数据需求。
• 单个端点可以处理多个查询。
• 模式是强类型的，具有自省能力。
• 支持实时更新的订阅。

什么是 REST (Representational State Transfer)？

Roy Fielding 于 2000 年提出了 **REST**，将其作为一种架构风格。该架构依赖于无状态的 HTTP 操作和由 URL 标识的资源。

主要特点

REST 的几个关键特性如下：

• 标准的 HTTP 方法，例如 GET、POST、PUT、DELETE 等。
• 无状态通信保证了可扩展性。
• 缓存支持提高了性能。
• 它支持 JSON 和 XML。

什么是 SOAP (Simple Object Access Protocol)？

SOAP 是微软于 1998 年开发的一种协议，它促进了应用程序之间的结构化消息传递。它广泛用于对安全性和可靠性至关重要的企业环境中。

主要特点

SOAP 的几个关键特性如下：

• 基于 XML 的消息协议。
• 通过 WS-Security 支持高水平的安全。
• 集成化的错误处理和事务支持。
• 它支持多种协议，如 HTTP、SMTP 等。

什么是 gRPC (Google Remote Procedure Call)？

gRPC 是 Google 开发的一个开源 RPC 框架。它使用 Protocol Buffers 或 protobufs 进行消息序列化。它主要用于在不同服务之间实现低延迟的高性能通信。

主要特点

gRPC 的几个关键特性如下：

• 它利用二进制序列化（Protocol Buffers）来提高效率。
• 它支持双向流。
• 它支持多种编程语言。
• 它使用 protobufs 模式进行强类型。

GraphQL、REST、SOAP 和 gRPC 之间的主要区别

GraphQL、REST、SOAP 和 gRPC 之间存在几个主要区别。一些主要区别如下：

数据获取效率

• GraphQL： 它相对高效，因为客户端只获取必要的数据。
• REST： 它依赖于静态端点，要么过度获取，要么获取不足。
• SOAP： 它基于预定的消息结构；大多数时候，它涉及重负载。
• gRPC： 它紧凑轻量，并且在二进制中进行序列化。但是，它的查询没有太大的灵活性。

性能和延迟

• GraphQL： 请求的减少伴随着更大的解析开销。
• REST： 缓存可以改善此类多次请求。
• SOAP： 它们速度较慢，因为它们解析 XML 并且负载较大。
• gRPC： 由于二进制序列化和多路复用流，速度最快。

安全性

• GraphQL： 安全自定义实现：身份验证和授权。
• REST： 可以使用 OAuth、API 密钥和 HTTPS。
• SOAP： 它内置了 WS-Security。因此，它非常适合涉及金钱转移的交易。
• gRPC： 它使用 TLS 并支持 JWT/OAuth 进行身份验证。

灵活性和可扩展性

• GraphQL： 它非常灵活，具有动态查询能力，但对后端要求很高。
• REST： 它可扩展、标准化，但在响应方面灵活性较低。
• SOAP： 它非常僵化，因为它要求严格的消息结构。但是，尽管如此，系统也相当健壮。
• gRPC： 它高效且可扩展，因此适合微服务的骨干。

易于实现

• GraphQL： 它需要学习新的查询语言和设计模式。
• REST： 使用标准化的 HTTP 方法，易于实现。
• SOAP： 由于 XML 模式和 WS 标准，实现非常复杂。
• gRPC： 它需要协议缓冲区定义，但允许自动代码生成。

每种 API 架构的用例

何时使用 GraphQL

• 当客户端希望精确控制数据检索方式时。
• 开发具有多个前端客户端（如 Web、移动设备和 IoT）的应用程序时。
• 用于数据的实时更新。
• 当 API 版本控制和演进很重要时。

何时使用 REST

• 当数据只是原始数据时。
• 需要缓存来提高性能时。
• 公共 API，其中跨广泛人群的使用和标准化至关重要。
• 处理基于浏览器的应用程序时。

何时使用 SOAP

• 适用于需要高安全性与可靠性的企业应用程序。
• 处理金融交易或政府服务时。
• 与依赖基于 XML 的通信的遗留系统协作时。

何时使用 gRPC

• 用于分布式系统中的微服务通信。
• 当高性能和低延迟至关重要时。
• 用于需要流式传输功能的所有实时应用程序。
• 当处理多种编程语言时。

比较摘要

以下是 GraphQL、REST、SOAP 和 gRPC 之间的比较。

结论

每种架构都有其优点和缺点。因此，选择 GraphQL、REST、SOAP 或 gRPC 取决于具体的应用程序需求。

• 如果数据获取的灵活性是优先事项，请使用 GraphQL。
• 当 API 标准化、可扩展且文档齐全时，请使用 REST。
• 如果安全性和可靠性至关重要，请使用 SOAP。
• 对于高性能微服务和实时流式应用程序，请使用 gRPC。