GraphQL API 개발: Graphene 사용하기 🚀

안녕, 친구들! 오늘은 정말 흥미진진한 주제로 찾아왔어. 바로 GraphQL API 개발에 대해 이야기해볼 건데, 특히 Graphene이라는 멋진 도구를 사용해서 말이야. 😎 Python 개발자들에게는 정말 꿀 정보가 될 거야. 그리고 혹시 모르니까 말해두는데, 이 글은 재능넷(https://www.jaenung.net)의 '지식인의 숲' 메뉴에 올라갈 예정이야. 재능넷에서는 이런 개발 지식뿐만 아니라 다양한 재능을 거래할 수 있다는 걸 알아두면 좋겠어!

잠깐! GraphQL이 뭔지 모르는 친구들을 위해 간단히 설명하자면, GraphQL은 API를 위한 쿼리 언어야. REST API의 대안으로 페이스북에서 만들었지. 클라이언트가 필요한 데이터를 정확히 요청할 수 있어서 효율적이고 유연해. 👌

자, 이제 본격적으로 Graphene을 사용해 GraphQL API를 개발하는 방법에 대해 알아보자. 준비됐니? 그럼 출발~! 🏁

1. Graphene 소개: 너의 새로운 친구 🤝

Graphene은 Python에서 GraphQL API를 쉽게 만들 수 있게 해주는 라이브러리야. 마치 우리의 든든한 친구처럼 말이지! 😊

Graphene의 특징을 간단히 살펴보면:

Python 객체를 GraphQL 스키마로 쉽게 변환할 수 있어.
Django, Flask 등 다양한 웹 프레임워크와 잘 어울려.
자동으로 GraphQL 스키마를 생성해줘서 편리해.
성능이 좋고 확장성도 뛰어나.

이런 특징들 때문에 Graphene은 많은 개발자들의 사랑을 받고 있어. 마치 재능넷에서 인기 있는 재능처럼 말이야! 😉

재미있는 사실: Graphene이라는 이름은 실제 물질인 그래핀에서 따왔어. 그래핀이 얇지만 강하고 유연한 것처럼, Graphene 라이브러리도 가볍지만 강력하고 유연하다는 의미를 담고 있지.

자, 이제 Graphene에 대해 조금은 알게 됐지? 그럼 이제 본격적으로 Graphene을 사용해 보자!

2. Graphene 설치하기: 첫 걸음부터 함께 👣

Graphene을 사용하려면 먼저 설치해야겠지? 걱정 마, 정말 쉬워!

먼저, 가상 환경을 만들고 활성화하는 것이 좋아. 이렇게 하면 프로젝트별로 깔끔하게 관리할 수 있거든.


python -m venv graphene_env
source graphene_env/bin/activate  # Windows의 경우: graphene_env\Scripts\activate

가상 환경이 활성화됐다면, 이제 pip를 사용해 Graphene을 설치하자:


pip install graphene

짜잔~ 이게 끝이야! 😮 믿기지 않겠지만, 이렇게 간단해.

팁: 프로젝트에 따라 graphene-django나 graphene-sqlalchemy 같은 추가 패키지가 필요할 수 있어. 이런 패키지들은 특정 프레임워크나 ORM과 Graphene을 더 쉽게 통합할 수 있게 해줘.

자, 이제 Graphene을 설치했으니 본격적으로 사용해볼 준비가 됐어! 어때, 생각보다 쉽지? 마치 재능넷에서 원하는 재능을 찾는 것처럼 간단하다니까! 😄

위 그림처럼, 가상 환경을 만들고 Graphene을 설치하면 바로 개발을 시작할 수 있어. 정말 간단하지?

3. Graphene으로 첫 번째 스키마 만들기: 우리의 모험이 시작됐어! 🗺️

자, 이제 진짜 재미있는 부분이 시작됐어! Graphene으로 첫 번째 GraphQL 스키마를 만들어볼 거야. 스키마는 GraphQL API의 뼈대라고 할 수 있지. 마치 집을 지을 때 설계도를 그리는 것과 비슷해.

간단한 예제로 시작해보자. 책 정보를 담는 API를 만들어볼게.


import graphene

class Book(graphene.ObjectType):
    title = graphene.String()
    author = graphene.String()
    published_year = graphene.Int()

class Query(graphene.ObjectType):
    book = graphene.Field(Book)

    def resolve_book(self, info):
        return Book(title="GraphQL 완전 정복", author="홍길동", published_year=2023)

schema = graphene.Schema(query=Query)

우와, 뭔가 복잡해 보이지? 걱정 마, 하나씩 설명해줄게! 😊

Book 클래스: 이건 우리가 다룰 데이터의 구조를 정의해. 책은 제목, 저자, 출판 연도를 가지고 있지?
Query 클래스: 이건 우리 API에서 어떤 쿼리를 할 수 있는지 정의해. 여기서는 book이라는 하나의 쿼리만 가능해.
resolve_book 메서드: 이 메서드는 book 쿼리가 실행됐을 때 어떤 데이터를 반환할지 정의해. 여기서는 하드코딩된 책 정보를 반환하고 있어.
schema: 마지막으로 이 모든 것을 묶어서 하나의 스키마로 만들어.

재미있는 비유: GraphQL 스키마를 만드는 것은 마치 레고 블록을 조립하는 것과 같아. Book은 기본 블록이고, Query는 그 블록들을 조립해 만든 구조물이야. 그리고 schema는 완성된 레고 작품이라고 할 수 있지!

이렇게 만든 스키마를 사용해서 실제로 쿼리를 실행해볼 수 있어. 예를 들면:


query = '''
    {
        book {
            title
            author
            publishedYear
        }
    }
'''

result = schema.execute(query)
print(result.data)

이 코드를 실행하면, 다음과 같은 결과가 나올 거야:


{'book': {'title': 'GraphQL 완전 정복', 'author': '홍길동', 'publishedYear': 2023}}

어때? 생각보다 간단하지? 🎉

위 그림은 우리가 만든 GraphQL 스키마의 구조를 보여줘. Book Type은 책의 정보를 정의하고, Query Type은 어떤 쿼리를 할 수 있는지 정의해. 그리고 이 모든 것을 Schema가 감싸고 있지.

이렇게 Graphene을 사용해서 첫 번째 GraphQL 스키마를 만들어봤어. 어때, 생각보다 어렵지 않지? 마치 재능넷에서 새로운 재능을 배우는 것처럼 재미있고 보람찼을 거야. 😄

다음 섹션에서는 이 스키마를 좀 더 복잡하게 만들어볼 거야. 준비됐니? 계속 가보자고!

4. Graphene으로 복잡한 스키마 만들기: 레벨 업! 🆙

자, 이제 우리의 GraphQL 스키마를 좀 더 복잡하게 만들어볼 거야. 실제 프로젝트에서는 단순히 하나의 책 정보만 다루지 않겠지? 여러 권의 책과 그 책들의 저자 정보도 함께 다뤄보자.


import graphene

class Author(graphene.ObjectType):
    id = graphene.ID(required=True)
    name = graphene.String(required=True)
    birth_year = graphene.Int()

class Book(graphene.ObjectType):
    id = graphene.ID(required=True)
    title = graphene.String(required=True)
    author = graphene.Field(Author)
    published_year = graphene.Int()
    genre = graphene.String()

class Query(graphene.ObjectType):
    book = graphene.Field(Book, id=graphene.ID(required=True))
    all_books = graphene.List(Book)
    author = graphene.Field(Author, id=graphene.ID(required=True))

    def resolve_book(self, info, id):
        # 여기서는 간단히 하드코딩된 데이터를 반환하지만,
        # 실제로는 데이터베이스에서 id에 해당하는 책을 찾아 반환해야 해.
        return Book(
            id=id,
            title="GraphQL 완전 정복",
            author=Author(id="1", name="홍길동", birth_year=1990),
            published_year=2023,
            genre="Programming"
        )

    def resolve_all_books(self, info):
        # 실제로는 데이터베이스에서 모든 책을 가져와야 해.
        return [
            Book(
                id="1",
                title="GraphQL 완전 정복",
                author=Author(id="1", name="홍길동", birth_year=1990),
                published_year=2023,
                genre="Programming"
            ),
            Book(
                id="2",
                title="Python 마스터하기",
                author=Author(id="2", name="김철수", birth_year=1985),
                published_year=2022,
                genre="Programming"
            )
        ]

    def resolve_author(self, info, id):
        # 실제로는 데이터베이스에서 id에 해당하는 저자를 찾아 반환해야 해.
        return Author(id=id, name="홍길동", birth_year=1990)

schema = graphene.Schema(query=Query)

우와, 코드가 많이 길어졌지? 😅 하지만 걱정 마! 하나씩 차근차근 살펴보자.

Author 클래스: 이제 저자 정보도 따로 관리해. ID, 이름, 출생년도를 가지고 있어.
Book 클래스: 책 정보에 ID와 장르가 추가됐어. 그리고 author 필드가 이제 Author 객체를 참조하고 있어.
Query 클래스: 이제 세 가지 쿼리가 가능해졌어.
- book: ID로 특정 책을 조회할 수 있어.
- all_books: 모든 책 목록을 가져올 수 있어.
- author: ID로 특정 저자를 조회할 수 있어.
resolve 메서드들: 각 쿼리에 대한 resolve 메서드가 정의되어 있어. 실제로는 이 부분에서 데이터베이스 조회 등의 작업이 이루어져야 해.

중요 포인트: 실제 프로젝트에서는 resolve 메서드 안에서 데이터베이스 조회나 외부 API 호출 등을 수행해야 해. 여기서는 이해를 돕기 위해 하드코딩된 데이터를 반환하고 있지만, 실제로는 이렇게 하면 안 돼!

이제 이 스키마를 사용해서 다양한 쿼리를 실행해볼 수 있어. 예를 들면:


query = '''
    {
        book(id: "1") {
            title
            author {
                name
                birthYear
            }
            publishedYear
            genre
        }
        allBooks {
            title
            author {
                name
            }
        }
        author(id: "2") {
            name
            birthYear
        }
    }
'''

result = schema.execute(query)
print(result.data)

이 쿼리를 실행하면, 다음과 같은 결과가 나올 거야:


{
    'book': {
        'title': 'GraphQL 완전 정복',
        'author': {
            'name': '홍길동',
            'birthYear': 1990
        },
        'publishedYear': 2023,
        'genre': 'Programming'
    },
    'allBooks': [
        {
            'title': 'GraphQL 완전 정복',
            'author': {
                'name': '홍길동'
            }
        },
        {
            'title': 'Python 마스터하기',
            'author': {
                'name': '김철수'
            }
        }
    ],
    'author': {
        'name': '홍길동',
        'birthYear': 1990
    }
}

어때? 이제 우리의 API가 훨씬 더 풍부해졌지? 😎

위 그림은 우리가 만든 복잡한 GraphQL 스키마의 구조를 보여줘. Author Type과 Book Type이 서로 연결되어 있고, Query Type에서 이 두 타입을 모두 사용하고 있어. 그리고 이 모든 것을 Schema가 감싸고 있지.

이렇게 Graphene을 사용해서 좀 더 복잡한 GraphQL 스키마를 만들어봤어. 어때, 점점 실제 프로젝트에서 사용할 수 있는 형태가 되어가고 있지? 마치 재능넷에서 점점 더 높은 수준의 재능을 익혀가는 것처럼 말이야! 😄

다음 섹션에서는 이 스키마에 뮤테이션을 추가해볼 거야. 뮤테이션이 뭔지 궁금하지? 계속 따라와봐!

5. Graphene으로 뮤테이션 만들기: 데이터를 요리조리 바꿔보자! 🔄

자, 이제 우리의 GraphQL API에 뮤테이션을 추가해볼 거야. 뮤테이션이 뭐냐고? 간단히 말해서 데이터를 변경하는 작업이야. REST API로 치면 POST, PUT, DELETE 같은 작업들이지.

우리의 책 API에 새로운 책을 추가하고, 기존 책 정보를 수정하고, 책을 삭제하는 뮤테이션을 만들어보자!


import graphene

# 기존의 Author와 Book 클래스는 그대로 유지

class CreateBookMutation(graphene.Mutation):
    class Arguments:
        title = graphene.String(required=True)
        author_name = graphene.String(required=True)
        published_year = graphene.Int()
        genre = graphene.String()

    book = graphene.Field(Book)

    def mutate(self, info, title, author_name, published_year=None, genre=None):
        # 실제로는 여기서 데이터베이스에 새 책을 추가해야 해
        author = Author(id=str(len(authors) + 1), name=author_name)
        book = Book(
            id=str(len(books) + 1),
            title=title,
            author=author,
            published_year=published_year,
            genre=genre
        )
        books.append(book)
        authors.append(author)
        return CreateBookMutation(book=book)

class UpdateBookMutation(graphene.Mutation):
    class Arguments:
        id = graphene.ID(required=True)
        title = graphene.String()
        published_year = graphene.Int()
        genre = graphene.String()

    book = graphene.Field(Book)

    def mutate(self, info, id, title=None, published_year=None, genre=None):
        book = next((book for book in books if book.id == id), None)
        if not book:
            raise Exception('Book not found')
        
        if title:
            book.title = title
        if published_year:
            book.published_year = published_year
        if genre:
            book.genre = genre
        
        return UpdateBookMutation(book=book)

class DeleteBookMutation(graphene.Mutation):
    class Arguments:
        id = graphene.ID(required=True)

    success = graphene.Boolean()

    def mutate(self, info, id):
        global books
        books = [book for book in books if book.id != id]
        return DeleteBookMutation(success=True)

class Mutation(graphene.ObjectType):
    create_book = CreateBookMutation.Field()
    update_book = UpdateBookMutation.Field()
    delete_book = DeleteBookMutation.Field()

schema = graphene.Schema(query=Query, mutation=Mutation)

# 데  이터를 저장할 리스트 (실제로는 데이터베이스를 사용해야 함)
books = []
authors = []

우와, 코드가 더 길어졌네! 😅 하지만 걱정 마, 하나씩 설명해줄게.

CreateBookMutation: 새로운 책을 추가하는 뮤테이션이야. 제목, 저자 이름, 출판 연도, 장르를 입력받아 새 Book 객체를 만들어.
UpdateBookMutation: 기존 책 정보를 수정하는 뮤테이션이야. 책 ID로 책을 찾아서 제목, 출판 연도, 장르를 수정할 수 있어.
DeleteBookMutation: 책을 삭제하는 뮤테이션이야. 책 ID로 책을 찾아서 삭제해.
Mutation 클래스: 이 클래스에서 모든 뮤테이션을 모아서 스키마에 추가해.

중요 포인트: 실제 프로젝트에서는 books와 authors 리스트 대신 데이터베이스를 사용해야 해. 여기서는 이해를 돕기 위해 간단히 리스트를 사용했지만, 실제로는 이렇게 하면 안 돼!

이제 이 뮤테이션들을 사용해볼 수 있어. 예를 들면:


mutation_query = '''
    mutation {
        createBook(title: "GraphQL 실전 가이드", authorName: "이영희", publishedYear: 2024, genre: "Programming") {
            book {
                id
                title
                author {
                    name
                }
                publishedYear
                genre
            }
        }
    }
'''

result = schema.execute(mutation_query)
print(result.data)

이 뮤테이션을 실행하면, 다음과 같은 결과가 나올 거야:


{
    'createBook': {
        'book': {
            'id': '1',
            'title': 'GraphQL 실전 가이드',
            'author': {
                'name': '이영희'
            },
            'publishedYear': 2024,
            'genre': 'Programming'
        }
    }
}

멋지지 않아? 이제 우리의 API로 데이터를 추가하고, 수정하고, 삭제할 수 있게 됐어! 🎉

위 그림은 우리가 만든 GraphQL 뮤테이션의 구조를 보여줘. 각각의 뮤테이션(CreateBookMutation, UpdateBookMutation, DeleteBookMutation)이 Mutation 클래스에 포함되고, 이 Mutation 클래스가 Schema에 추가되는 구조야.

이렇게 Graphene을 사용해서 GraphQL 뮤테이션을 만들어봤어. 이제 우리의 API는 데이터를 조회할 뿐만 아니라 변경할 수도 있게 됐지? 마치 재능넷에서 새로운 재능을 배우고 그 재능을 실제로 활용하는 것처럼 말이야! 😄

다음 섹션에서는 이 API를 실제 웹 서버에 연결해볼 거야. Flask를 사용해서 간단한 웹 서버를 만들어볼 거니까 기대해!

6. Flask와 Graphene 연동하기: 웹으로 날아오르자! 🚀

자, 이제 우리가 만든 멋진 GraphQL API를 실제 웹 서버에 연결해볼 거야. Flask라는 가벼운 웹 프레임워크를 사용할 건데, Python으로 웹 개발을 할 때 정말 인기 있는 도구야.

먼저, Flask와 Flask-GraphQL을 설치해야 해:


pip install flask flask-graphql

이제 다음과 같이 코드를 작성해보자:


from flask import Flask
from flask_graphql import GraphQLView
from schema import schema  # 우리가 이전에 만든 schema를 import 해야 해

app = Flask(__name__)

app.add_url_rule(
    '/graphql',
    view_func=GraphQLView.as_view(
        'graphql',
        schema=schema,
        graphiql=True  # GraphiQL 인터페이스를 활성화
    )
)

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True)

이 코드가 하는 일을 설명해줄게:

Flask 앱을 생성해.
'/graphql' 경로에 GraphQLView를 연결해. 이 뷰는 우리가 만든 schema를 사용해.
graphiql=True로 설정해서 GraphiQL이라는 인터랙티브한 GraphQL 인터페이스를 활성화했어.
마지막으로 앱을 실행해.

꿀팁: GraphiQL은 GraphQL API를 테스트하고 문서를 볼 수 있는 강력한 도구야. 브라우저에서 바로 쿼리를 실행해볼 수 있어서 개발할 때 정말 편리해!

이제 이 파일을 실행하면 (예를 들어, python app.py), Flask 서버가 시작되고 http://localhost:5000/graphql 에서 GraphQL API를 사용할 수 있어.

브라우저에서 이 주소로 가면 GraphiQL 인터페이스를 볼 수 있을 거야. 여기서 직접 쿼리와 뮤테이션을 실행해볼 수 있어!

위 그림은 Flask와 Graphene이 어떻게 연동되는지 보여줘. Flask 앱이 /graphql 경로에 GraphQLView를 연결하고, 이 뷰가 우리가 만든 GraphQL 스키마를 사용하는 구조야.

이렇게 해서 우리의 GraphQL API가 실제 웹 서버에서 동작하게 됐어! 🎉 이제 누구나 이 API를 통해 우리의 책 데이터베이스에 접근할 수 있게 된 거지. 마치 재능넷에서 자신의 재능을 온라인으로 선보이는 것처럼 말이야!

다음 섹션에서는 보안과 성능 최적화에 대해 알아볼 거야. API를 만드는 것도 중요하지만, 그걸 안전하고 효율적으로 운영하는 것도 정말 중요하거든. 준비됐니? 계속 가보자고!

7. 보안과 성능 최적화: 안전하고 빠르게! 🛡️⚡

자, 이제 우리의 GraphQL API가 웹에서 동작하고 있어. 하지만 여기서 끝이 아니야. API를 안전하게 보호하고, 더 빠르게 만드는 방법에 대해 알아보자.

보안 강화하기 🔒

인증과 인가:


from flask_jwt_extended import JWTManager, jwt_required, create_access_token

app.config['JWT_SECRET_KEY'] = 'super-secret'  # 실제로는 환경 변수 등에서 가져와야 해
jwt = JWTManager(app)

@app.route('/login', methods=['POST'])
def login():
    # 여기서 사용자 인증을 처리
    access_token = create_access_token(identity=username)
    return jsonify(access_token=access_token)

app.add_url_rule(
    '/graphql',
    view_func=jwt_required(GraphQLView.as_view(
        'graphql',
        schema=schema,
        graphiql=True
    ))
)

이렇게 하면 JWT를 사용해 API에 접근하는 사용자를 인증할 수 있어.

입력 검증: Graphene의 인자 검증 기능을 활용해 잘못된 입력을 방지할 수 있어.
rate limiting: Flask-Limiter 같은 라이브러리를 사용해 API 호출 횟수를 제한할 수 있어.

성능 최적화하기 🚀

데이터 로더 사용:


from promise import Promise
from promise.dataloader import DataLoader

class BookLoader(DataLoader):
    def batch_load_fn(self, keys):
        # 여기서 한 번에 여러 책을 로드
        books = get_books_by_ids(keys)
        return Promise.resolve([books.get(book_id) for book_id in keys])

book_loader = BookLoader()

class Book(graphene.ObjectType):
    id = graphene.ID(required=True)
    title = graphene.String()

    @staticmethod
    def resolve_title(root, info):
        return book_loader.load(root.id).then(lambda book: book.title)

이렇게 하면 N+1 문제를 해결하고 데이터베이스 쿼리를 최적화할 수 있어.

캐싱: Redis 같은 인메모리 데이터 스토어를 사용해 자주 요청되는 데이터를 캐싱할 수 있어.
비동기 처리: asyncio와 같은 라이브러리를 사용해 비동기적으로 데이터를 처리할 수 있어.

중요 포인트: 보안과 성능은 트레이드오프 관계일 수 있어. 예를 들어, 강력한 암호화는 성능을 저하시킬 수 있지. 항상 균형을 잘 맞추는 게 중요해!

위 그림은 우리가 적용한 보안 및 성능 최적화 전략을 보여줘. 보안 측면에서는 인증/인가, 입력 검증, rate limiting을 적용했고, 성능 측면에서는 데이터 로더, 캐싱, 비동기 처리를 사용했어.

이렇게 해서 우리의 GraphQL API는 이제 안전하고 빠르게 동작하게 됐어! 🎉 마치 재능넷에서 자신의 재능을 안전하게 보호하면서도 빠르게 선보이는 것처럼 말이야.

GraphQL과 Graphene을 사용해 API를 개발하는 과정을 모두 살펴봤어. 기본적인 스키마 설계부터 복잡한 쿼리와 뮤테이션 작성, 웹 서버 연동, 그리고 보안과 성능 최적화까지. 이 모든 과정이 재능넷에서 새로운 재능을 배우고 발전시키는 과정과 비슷하지 않아?

GraphQL은 정말 강력하고 유연한 도구야. 특히 복잡한 데이터 구조를 다루는 현대 웹 애플리케이션에 아주 적합해. 앞으로 더 많은 곳에서 GraphQL을 볼 수 있을 거야. 넌 이미 GraphQL 전문가가 된 거나 다름없어! 👏

여기까지 긴 여정을 함께 해줘서 고마워. 이 지식을 활용해 멋진 프로젝트를 만들어보길 바라! 그리고 혹시 GraphQL이나 다른 개발 관련 질문이 있다면, 재능넷의 '지식인의 숲'에서 언제든 물어봐. 다른 개발자들의 도움을 받을 수 있을 거야. 또 네가 배운 이 지식을 다른 사람들과 나누는 것도 좋은 방법이야. 함께 성장하는 게 바로 개발의 묘미니까! 😄