Разработка веб-приложений GraphQL с React, Node.js и Neo4j

Уильям Лион

Разработка  
веб-приложений GraphQL
с React, Node.js и Neo4j

M A N N I N G
SHELTER ISLAND

Full Stack
GraphQL Applications

with REACT, NODE.JS, and NEO4J

William Lyon

Москва, 2023

Разработка  
веб-приложений GraphQL

с React, Node.js и Neo4j

Уильям Лион

УДК   004.04
ББК   32.372
 Л60

Л60    Уильям Лион
Разработка веб-приложений GraphQL с React, Node.js и Neo4j / пер. с англ. 
А. Н. Киселева. – М.: ДМК Пресс, 2023. – 262 с.: ил.

            ISBN 978-5-93700-185-6

Эта книга научит вас создавать графовые веб-приложения с использованием технологии GraphQL, преимущества которой усиливают такие графовые инструменты и хранилища данных, как React, Apollo и Neo4j. Вначале вы познакомитесь с GraphQL и собственно с понятием графов, затем 
сосредо точитесь на разработке клиентского приложения с использованием 
React и, наконец, создадите и развернете в облаке полноценное веб-приложение, поддерживающее поиск, аутентификацию и многое другое. 
Издание предназначено для веб-разработчиков полного цикла, заинтересованных в технологии GraphQL и имеющих базовое представление о 
Node.js API и особенностях клиентских приложений на JavaScript, использующих этот API. Опыт работы с GraphQL или графовыми базами данных 
не обязателен.

   Copyright © DMK Press 2022. Authorized translation of the English edition © 2022 Manning 
Publications. This translation is published and sold by permission of Manning Publications, the 
owner of all rights to publish and sell the same.

Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой 
бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельцев авторских прав.
Материа,л, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность 
технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную 
точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

ISBN 978-1-61729-703-8 (англ.) 
  Copyright © 2022 by Manning Publications Co.
ISBN 978-5-93700-185-6 (рус.)   
 © Оформление, перевод на русский язык, 

   издание, ДМК Пресс, 2023

Оглавление

Предисловие от издательства .......................................................................10
Вступление ........................................................................................................11
Благодарности ..................................................................................................12
О книге ...............................................................................................................13

Кому адресована эта книга ............................................................................13
Организация книги.........................................................................................13
О примерах программного кода ....................................................................14
Требования к программному обеспечению .................................................14
Живое обсуждение книги ...............................................................................15
Другие онлайн-ресурсы .................................................................................15

Об авторе ..........................................................................................................16
Об иллюстрации на обложке .........................................................................16

Часть I. Введение в стек GraphQL ..................................................................17

Глава 1. Что такое стек GraphQL? ..................................................................18

1.1. Обзор стека GraphQL ................................................................................18
1.2. GraphQL .....................................................................................................20

1.2.1. Определения типов в GraphQL .................................................................. 20
1.2.2. Запросы GraphQL ........................................................................................ 22
1.2.3. Преимущества GraphQL ............................................................................. 25
1.2.4. Недостатки GraphQL ................................................................................... 27
1.2.5. Инструменты GraphQL ............................................................................... 28

1.3. React ..........................................................................................................30

1.3.1. Компоненты React ...................................................................................... 31
1.3.2. JSX ................................................................................................................ 31
1.3.3. Инструменты React..................................................................................... 31

1.4. Apollo .........................................................................................................33

1.4.1. Apollo Server ................................................................................................ 33
1.4.2. Apolo Client ................................................................................................. 33

1.5. База данных Neo4j ....................................................................................33

1.5.1. Графовая модель свойств ........................................................................... 34
1.5.2. Язык запросов Cypher ................................................................................ 34
1.5.3. Инструменты Neo4j .................................................................................... 35

1.6. Как все это сочетается ..............................................................................38

1.6.1. React и Apollo Client: выполнение запроса............................................... 38
1.6.2. Apollo Server и серверная часть GraphQL .................................................. 39
1.6.3. React и Apollo Client: обработка ответа .................................................... 41

 Оглавление

1.7. Что мы будем строить в этой книге ........................................................42
1.8. Упражнения ..............................................................................................42
Итоги................................................................................................................43

Глава 2. Графовое мышление с GraphQL ......................................................44

2.1. Данные приложения – это граф ..............................................................44
2.2. Графы в GraphQL ......................................................................................46

2.2.1. Моделирование API с применением определений типов:  
разработка на основе GraphQL ................................................................... 46

2.2.2. Выборка данных с помощью функций разрешения ................................ 53
2.2.3. Наша первая функция разрешения ........................................................... 54

2.3. Объединение определений типов и функций разрешения  
в Apollo Server ............................................................................................57
2.3.1. Apollo Server ................................................................................................ 57
2.3.2. Apollo Studio ................................................................................................ 57
2.3.3. Реализация функций разрешения ............................................................ 59
2.3.4. Выполнение запросов с помощью Apollo Studio ...................................... 62

2.4. Упражнения ..............................................................................................63
Итоги................................................................................................................63

Глава 3. Графы в базе данных ........................................................................64

3.1. Обзор Neo4j ...............................................................................................64
3.2. Моделирование графовых данных в Neo4j ............................................65

3.2.1. Графовая модель свойств ........................................................................... 66
3.2.2. Ограничения базы данных и индексы ...................................................... 69

3.3. Вопросы моделирования данных ...........................................................69

3.3.1. Узел и свойство ........................................................................................... 69
3.3.2. Узел и отношение ....................................................................................... 70
3.3.3. Индексы ...................................................................................................... 70
3.3.4. Специфика типов отношений ................................................................... 70
3.3.5. Выбор направления отношений ................................................................ 70

3.4. Инструменты: Neo4j Desktop ...................................................................70
3.5. Инструменты: Neo4j Browser ...................................................................71
3.6. Cypher ........................................................................................................72

3.6.1. Сопоставление с образцом ........................................................................ 72
3.6.2. Свойства ...................................................................................................... 72
3.6.3. CREATE ........................................................................................................ 73
3.6.4. MERGE ......................................................................................................... 76
3.6.5. Определение ограничений на Cypher ....................................................... 77
3.6.6. MATCH ......................................................................................................... 78
3.6.7. Агрегаты ...................................................................................................... 79

3.7. Использование клиентских драйверов Neo4j .........................................79
3.8. Упражнения ..............................................................................................80
Итоги................................................................................................................80

Оглавление  7

Глава 4. Библиотека Neo4j GraphQL ..............................................................81

4.1. Распространенные проблемы GraphQL ..................................................82

4.1.1. Низкая производительность и проблема n + 1 запросов ......................... 82
4.1.2. Типовой код и продуктивность разработчиков ....................................... 82

4.2. Введение в средства интеграции GraphQL с базой данных ..................83
4.3. Библиотека Neo4j GraphQL ......................................................................83

4.3.1. Настройка проекта ..................................................................................... 84
4.3.2. Генерирование схемы GraphQL из определений типов ........................... 88

4.4. Основы запросов GraphQL .......................................................................90
4.5. Упорядочение и разбиение на страницы ...............................................93
4.6. Вложенные запросы .................................................................................94
4.7. Фильтрация ...............................................................................................95

4.7.1. Аргумент where ........................................................................................... 95
4.7.2. Вложенные фильтры ................................................................................... 96
4.7.3. Логические операторы: AND, OR ............................................................... 97
4.7.4. Фильтрация выборки .................................................................................. 98

4.8. Работа с датой/временем .......................................................................100

4.8.1. Использование типа Date в запросах ...................................................... 100
4.8.2. Фильтры по полям с типами Date и DateTime ........................................ 101

4.9. Работа с пространственными данными ............................................... 102

4.9.1. Выборка данных типа Point ..................................................................... 102
4.9.2. Фильтрация по расстояниям ................................................................... 103

4.10. Добавление своей логики в GraphQL API ............................................ 104

4.10.1. Директива @cypher ................................................................................ 104
4.10.2. Реализация собственных функций разрешения .................................. 108

4.11. Определение схемы GraphQL в существующей базе данных ............ 110
4.12. Упражнения ..........................................................................................111
Итоги..............................................................................................................112

Часть II. Создание пользовательского интерфейса ..................................113

Глава 5. Создание пользовательского интерфейса  
с помощью React ............................................................................................114

5.1. Обзор React .............................................................................................115

5.1.1. JSX и элементы React ................................................................................ 115
5.1.2. Компоненты React .................................................................................... 116
5.1.3. Иерархия компонентов ............................................................................ 117

5.2. Create React App ......................................................................................117

5.2.1. Создание приложения React с помощью Create React App .................... 117

5.3. Состояние и подключаемые обработчики React Hooks ....................... 124
5.4. Упражнения ............................................................................................128
Итоги..............................................................................................................128

 Оглавление

Глава 6. Клиент GraphQL ...............................................................................130

6.1. Apollo Client ............................................................................................131

6.1.1. Добавление Apollo Client в приложение React ....................................... 131
6.1.2. Обработчики Apollo Client ....................................................................... 134
6.1.3. Переменные GraphQL............................................................................... 138
6.1.4. Фрагменты GraphQL ................................................................................. 139
6.1.5. Кеширование в Apollo Client ................................................................... 141

6.2. Мутации GraphQL ...................................................................................143

6.2.1. Создание узлов ......................................................................................... 143
6.2.2. Создание отношений ............................................................................... 145
6.2.3. Изменение и удаление ............................................................................. 146

6.3. Управление состоянием клиента с помощью GraphQL ....................... 147

6.3.1. Локальные поля и реактивные переменные .......................................... 147

6.4. Упражнения ............................................................................................151
Итоги..............................................................................................................152

Часть III. Задачи разработки полного цикла .............................................153

Глава 7. Добавление авторизации и аутентификации .............................154

7.1. Авторизация в GraphQL: простейший подход ...................................... 155
7.2. Веб-токены JSON Web Token ..................................................................158
7.3. Директива схемы @auth ........................................................................162

7.3.1. Правила и операции ................................................................................. 163
7.3.2. Правило авторизации isAuthenticated .................................................... 164
7.3.3. Правило авторизации roles ...................................................................... 165
7.3.4 Правило авторизации allow ...................................................................... 168
7.3.5. Правило авторизации where .................................................................... 169
7.3.6. Правило авторизации bind ....................................................................... 171

7.4. Auth0: JWT как услуга .............................................................................172

7.4.1. Настройка Auth0 ....................................................................................... 172
7.4.2. Auth0 React ................................................................................................ 175

7.5. Упражнения.............................................................................................186
Итоги..............................................................................................................186

Глава 8. Развертывание приложения GraphQL .........................................187

8.1. Развертывание приложения GraphQL .................................................. 187

8.1.1. Преимущества развертывания в бессерверном окружении ................. 188
8.1.2. Недостатки развертывания в бессерверном окружении ....................... 189
8.1.3. Обзор подхода к развертыванию приложения GraphQL  
в бессерверном окружении ....................................................................... 189

8.2. База данных Neo4j Aura как услуга ....................................................... 190

8.2.1. Создание кластера Neo4j Aura ................................................................. 191
8.2.2. Подключение к кластеру Neo4j Aura ....................................................... 193

Оглавление  9

8.2.3. Выгрузка данных в Neo4j Aura ................................................................. 196
8.2.4. Исследование графа с помощью Neo4j Bloom ........................................ 198

8.3. Развертывание приложения React с помощью Netlify Build ............... 201

8.3.1. Добавление сайта в Netlify ....................................................................... 202
8.3.2. Настройка переменных окружения для сборок Netlify ......................... 210
8.3.3. Предварительное развертывание в Netlify ............................................. 213

8.4. Развертывание GraphQL в виде бессерверной функции  
с помощью AWS Lambda и Netlify Functions .......................................... 216
8.4.1. GraphQL API в виде бессерверной функции ........................................... 216
8.4.2. dev: интерфейс командной строки Netlify ............................................. 218
8.4.3. Преобразование GraphQL API в функцию Netlify .................................. 219
8.4.4. Добавление собственного домена в Netlify ............................................ 222

8.5. Наш подход к развертыванию ...............................................................224
8.6. Упражнения ............................................................................................225
Итоги..............................................................................................................225

Глава 9. Продвинутые возможности GraphQL ...........................................227

9.1. Абстрактные типы GraphQL ..................................................................227

9.1.1. Интерфейсы .............................................................................................. 228
9.1.2. Объединения ............................................................................................ 229
9.1.3. Использование абстрактных типов  
с библиотекой Neo4j GraphQL .................................................................. 230

9.2. Разбиение на страницы с помощью GraphQL ...................................... 242

9.2.1. Разбиение на страницы по смещению ................................................... 243
9.2.2. Разбиение на страницы с помощью курсора ......................................... 244

9.3. Свойства отношений.............................................................................. 248

9.3.1. Интерфейсы и директива @relationship ................................................ 249
9.3.2. Создание свойств отношений ................................................................. 250

9.4. В заключение ..........................................................................................251
9.5. Упражнения ............................................................................................252
Итоги..............................................................................................................253

Предметный указатель .................................................................................254

Предисловие от издательства

Отзывы и пожелания

Мы всегда рады отзывам наших читателей. Расскажите нам, что вы думаете об 
этой книге – что понравилось или, может быть, не понравилось. Отзывы важны 
для нас, чтобы выпускать книги, которые будут для вас максимально полезны.
Вы можете написать отзыв прямо на нашем сайте www.dmkpress.com, зайдя на 
страницу книги, и оставить комментарий в разделе «Отзывы и рецензии». Также 
можно послать письмо главному редактору по адресу dmkpress@gmail.com, при 
этом напишите название книги в теме письма.
Если есть тема, в которой вы квалифицированы, и вы заинтересованы в написании новой книги, заполните форму на нашем сайте по адресу http://dmkpress.
com/authors/publish_book/ или напишите в издательство по ад ресу dmkpress@
gmail.com.

Список опечаток

Хотя мы приняли все возможные меры для того, чтобы удостовериться в качестве наших текстов, ошибки все равно случаются. Если вы найдете ошибку в 
одной из наших книг – возможно, ошибку в тексте или в коде, – мы будем очень 
благодарны, если вы сообщите нам о ней. Сделав это, вы избавите других читателей от расстройств и поможете нам улучшить последующие версии этой книги.
Если вы найдете какие-либо ошибки в коде, пожалуйста, сообщите о них главному редактору по адресу dmkpress@gmail.com, и мы исправим это в следую щих 
тиражах.

Нарушение авторских прав

Пиратство в интернете по-прежнему остается насущной проблемой. Издательства «ДМК Пресс» и Manning Publications Co. очень серьезно относятся к вопросам защиты авторских прав и лицензирования. Если вы столкнетесь в интернете 
с незаконно выполненной копией любой нашей книги, пожалуйста, сообщите нам 
адрес копии или веб-сайта, чтобы мы могли применить санкции.
Пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу электронной почты dmkpress@gmail.
com со ссылкой на подозрительные материалы.
Мы высоко ценим любую помощь по защите наших авторов, помогающую предоставлять вам качественные материалы.