Seminar NestJS – GraphQL, Subscriptions und Federation

GraphQL verschiebt einen Teil der Schnittstellenverantwortung vom Server zum Client. Das schafft Flexibilität, erhöht aber die Anforderungen an Schema-Design, Autorisierung, Abfragekosten und Datenzugriff.

Das Seminar entwickelt eine GraphQL-API schrittweise von den ersten Typen bis zu verteilten Schemas. Code-first und schema-first werden verglichen; die Übungen konzentrieren sich auf robuste Verträge und einen kontrollierbaren Betrieb.

Seminarziele

Sie modellieren ein stabiles GraphQL-Schema und implementieren typisierte Resolver, Mutationen und Subscriptions in NestJS.

Sie beherrschen zentrale Maßnahmen gegen N+1-Abfragen, unkontrollierte Query-Komplexität und unzureichende feldbezogene Berechtigungen.

Seminarinhalte

Schema- und API-Design

• GraphQL-Typen, Nullability, Interfaces, Unions, Enums und benutzerdefinierte Skalare sinnvoll einsetzen
• Code-first und schema-first nach Teamworkflow und Governance auswählen
• Evolvierbare Felder, Deprecation und abwärtskompatible Änderungen planen

Resolver und Datenfluss

• Queries, Mutations, Field Resolver und Context sauber strukturieren
• DTOs, Input Types, Mapped Types, Validierung und Fehlerbehandlung integrieren
• Datenzugriff vom GraphQL-Layer entkoppeln und fachliche Services wiederverwenden

Performance und Abfragekontrolle

• N+1-Abfragen mit Batch- und Cache-Strategien vermeiden
• Pagination, Auswahlmengen und projektionstaugliche Repository-Abfragen gestalten
• Depth Limits, Complexity-Bewertung, Timeouts und Rate Limiting kombinieren

Authentifizierung und Autorisierung

• Identität im GraphQL-Context bereitstellen und Guards wiederverwenden
• Objekt- und feldbezogene Berechtigungen konsistent durchsetzen
• Fehlerantworten, Introspection und Entwicklungswerkzeuge umgebungsgerecht konfigurieren

Subscriptions und Echtzeitdaten

• Subscription-Lifecycle, Pub/Sub und Filterung verstehen
• Authentifizierung bei Verbindungsaufbau und erneuter Berechtigungsprüfung berücksichtigen
• Skalierung über mehrere Instanzen und geordnete Ereignisverarbeitung planen

Federation und verteilte Schemas

• Domänengrenzen in Subgraphs abbilden und Entitäten über Dienste hinweg referenzieren
• Gateway-Verhalten, Schema-Komposition und Fehlerlokalisierung untersuchen
• Vertragsprüfungen und schrittweise Aufteilung eines bestehenden Schemas vorbereiten

Automatisierte Tests

• Resolver und Services isoliert testen
• GraphQL-Operationen als Integrations- und End-to-End-Tests ausführen
• Schemaänderungen, Berechtigungen und Abfragekosten in der Pipeline prüfen

Praxisorientierung

Das Übungsprojekt umfasst ein fachlich zusammenhängendes Schema mit relationalem Datenzugriff, abgesicherten Mutationen, einer Subscription und einem kleinen federierten Teilmodell. Performanceprobleme werden zunächst provoziert und anschließend behoben.

Die Teilnehmer erhalten eine klare Struktur für Schema-Governance, Resolver-Aufteilung und Betriebsgrenzen, statt lediglich einzelne Decorators kennenzulernen.