طراحی سایت - توسعه دهنده بک اند

توسعه وب عمدتا به دو قسمت تقسیم می شود: فرانت اند و بک اند. فرانت اند تمام آنچه کاربر می بیند یعنی تصاویر و طرح ها را می بیند و بک اند تمام منطقی است که باعث می شود همه چیز اتفاق بیفتد.  بک اند تمرکز بیشتری بر روی داده های تولید شده توسط کاربر دارد و از این رو برای کاربران عمومی کاربرد بیشتری دارد.

 

در این مقاله، ما بیشتر در مورد مهارت های مورد نیاز برای تبدیل شدن به یک توسعه دهنده بک اند بحث خواهیم کرد.

توسعه بک اند چیست؟

توسعه بک اند به توسعه سمت سرور نیز معروف است. این همه مواردی است که کاربران مشاهده نمی کنند و حاوی فعالیتهای پشت صحنه است که هنگام انجام هر عملی در وب سایت رخ می دهد. بک اند تمرکز اصلی در پایگاه داده، منطق بک اند، API ها و سرورها است.

بک اند وب سایت ترکیبی از سرورها، برنامه ها و پایگاه های داده است. کدی که توسط توسعه دهندگان بک اند نوشته شده است به مرورگرها در برقراری ارتباط با پایگاه داده ها و ذخیره داده ها در پایگاه داده، خواندن داده ها از پایگاه داده، به روزرسانی داده ها و حذف داده ها یا اطلاعات از پایگاه داده کمک می کند.

اکنون که ایده ای از بک اند دارید، اجازه دهید در مورد توسعه دهندگان بک اند بحث کنیم؟

توسعه دهنده بک اند کسی است که از فناوری مورد نیاز برای تولید محصولات برای قسمت پشتی هر وب سایت استفاده می کند. یک توسعه دهنده بک اند وظیفه ایجاد ساختار یک برنامه نرم افزاری را دارد.

توسعه دهندگان بک اند معمولاً در گروه ها یا با یک تیم کار می کنند. تیم های بزرگ شامل توسعه دهندگان بک اند و فرانت اند هستند که هر دو توسعه دهنده برای تولید محصولات مناسب همکاری می کنند. توسعه دهندگان بک اند برای کمک به سهم خود و توسعه یک محصول با توسعه دهندگان فرانت اند، معماران اصلی، مدیران محصولات و آزمایش کنندگان همکاری می کنند.

توسعه دهندگان بک اند برای انجام این کارها از انواع مختلف ابزارها، زبانها و چارچوبها استفاده می کنند. برای انجام همه اینها، آنها از انواع زبانهای سمت سرور از جمله .NET، PHP، Ruby، NodeJS و Java استفاده می کنند. آنها همچنین از ابزارهایی مانند MySQL، MongoDB، Oracle و SQL server برای ایجاد، خواندن، به روزرسانی یا حذف داده ها استفاده می کنند و آنها را به سمت سرویس گیرنده یا فرانت اند برنامه می آورند.

مهارت های توسعه دهنده بک اند

برای تبدیل شدن به یک توسعه دهنده بک اند، باید دانش خوبی در مورد این موضوعات داشته باشید:

- زبانهای برنامه نویسی بک اند

- پایگاه داده ها

- سرور

- API ها

انواع زبان برنامه نویسی بک اند

Object-oriented Programming (OOP)

OOP یک معماری برنامه نویسی است که بر اساس مفهوم کلاسها و اشیا ساخته شده است. از این نوع برای ساخت یک برنامه در قطعات ساده که کلاس نامیده میشوند، استفاده می شود. کلاس یک طرح کلی انتزاعی است که برای ایجاد اشیا concrete و خاص استفاده می شود و اشیا نمونه های یک کلاس هستند.

در زبان های برنامه نویسی شی گرا، دستورات به ترتیب خاصی اجرا می شوند. برخی از زبانهای معروف بک اند شی گرا شامل Python، Java و.NET هستند.

عملکردی (تابعی)

برنامه نویسی تابعی یک الگوی برنامه نویسی است که در آن همه چیز به سبک توابع ریاضی محدود می شود. این یک روش برای توسعه نرم افزار با ایجاد توابع خالص است. زبان های برنامه نویسی عملکردی از مفاهیم حالت مشترک و داده های قابل تغییر که در OOP مشاهده می شود، اجتناب می کنند. آنها بیش از اعدام بر عبارات و اظهارات تأکید دارند.

زبان های برنامه نویسی تابعی از نحو اعلانی استفاده می کنند که نشان می دهد دستورات اغلب به ترتیب تصادفی اجرا می شوند. برخی از مثالهای زبانهای کاربردی شامل Haskell، Clojure، SQL و R است.

زبان های برنامه نویسی بک اند

PHP

PHP (پیش پردازنده Hypertext) یک زبان برنامه نویسی متن باز با منبع باز است که برای ساخت وب سایت های پویا استفاده می شود. این زبان اولین بار در سال 1995 منتشر شد و یکی از اولین زبان ها با توانایی ساخت وب سایت های پویا است، به سرعت شتاب گرفت. در حال حاضر 78.2٪ از وب سایت های پویا از این زبان استفاده میکنند. در وب سایت های سنتی، به طور کلی از PHP برای جمع آوری اطلاعات کاربر و ذخیره امن آنها در یک پایگاه داده استفاده می شود.

یکی از مزایای PHP این است که به دلیل نحو ساده، یادگیری و استفاده از آن آسان است. PHP به دلایل زیر زبان خوبی برای شروع است:

- به صورت پویا تایپ شده، خطاهای کمتری را گزارش می کند، به این معنی که شما باید یک برنامه را کامپایل و اجرا کنید تا زمانی که قسمت مشکل ساز را شناسایی کنید.

- در نتیجه جامعه و پشتیبانی گسترده، منابع زیادی به این زبان اختصاص یافته است.

برخی از شرکت هایی که از PHP به عنوان بک اند استفاده می کنند، Facebook، Lyft، Viber و Hootsuite هستند.

پایتون

پایتون برای اولین بار توسط گیدو ون روسوم در سال 1991 تنظیم شد. پایتون یک زبان برنامه نویسی با اهداف عمومی است. این امر نیاز به کدگذاری را تا سطح قابل توجهی کاهش می دهد.

به دلیل سهولت استفاده و کتابخانه های گسترده ای که برای توسعه بک اند ارائه می شود، از سودمندی بالایی برخوردار است. بسیاری از شرکت های نوظهور فناوری از چارچوب های وب پایتون مانند Django و Flask برای تأمین انرژی برنامه های وب خود استفاده می کنند.

بعلاوه، درک نحو پایتون در مقایسه با سایر زبانهای بک اندی آسان است. پایتون می تواند برای اسکریپت نویسی پوسته متقابل و اتوماسیون سریع مورد استفاده قرار گیرد. با استفاده از چارچوب هایی مانند یک فلاسک، ما همچنین می توانیم مدل های یادگیری ماشین را در وب سایت ها مستقر کنیم.

برخی از شرکت هایی که از پایتون به عنوان پشتیبان استفاده می کنند، Uber، Mozilla، RedHat و Spotify هستند.

Ruby

روبی یک زبان برنامه نویسی پویا، منبع باز و سطح بالا است. روبی روی بهره وری و سادگی تمرکز دارد.

کدگذاری با Ruby به توسعه دهندگان این امکان را می دهد تا بدون نوشتن کد زیاد سریع برنامه های وب ایجاد کنند.

روبی شبیه پایتون است زیرا از نظر نمونه سازی فوق العاده است. این اولویت بندی در پیکربندی به توسعه دهندگان بک اند کمک می کند زیرا برای شروع کار با فرایند توسعه، مجبور نیستند وقت خود را برای پیکربندی پرونده ها تلف کنند. با روبی می توانیم کارهای تکراری را خودکار کنیم، برنامه های وب بسازیم، برنامه های تلفن همراه بسازیم و نمونه های اولیه بسازیم.

Ruby on Rails یک چارچوب توسعه وب منبع باز است. این یک چارچوب توسعه وب است که برای Ruby ساخته شده است.

برخی از شرکت هایی که از Ruby به عنوان پشتیبان استفاده می کنند Airbnb و Codecademy هستند.

جاوا

جاوا یک زبان برنامه نویسی شی گرا، مستقل از سیستم عامل و کاربردهای عمومی است. طبق نظرسنجی توسط واقعا، جاوا یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی در جهان است.

جاوا از راحتی بالا، قابلیت های مقطعی و امنیت برخوردار است. بنابراین، این زبان به بیشترین زبان در بین توسعه دهندگان تبدیل شده است.

گرچه جاوا در بین توسعه دهندگان دسک تاپ و نرم افزارهای تجاری بسیار محبوب است، اما برای مبتدیان مناسب نیست. و بنابراین در مقابل زبانی مانند پایتون از دست می دهد. این بدان دلیل است که جاوا پر کاربرد است و برای ساخت حتی ساده ترین ویژگی ها به کد بیشتری احتیاج دارد. با جاوا می توانیم اتصال پایگاه داده، پردازش تصویر، شبکه سازی و... را به راحتی انجام دهیم.

Spring Boot یکی از برترین چارچوب های Java بک اند است که برای توسعه کارآمد وب استفاده می شود.

برخی از شرکتهایی که از Java به عنوان بک اند استفاده می کنند LinkedIn، Flipkart، Amazon و eBay هستند.

.NET

.NET یک چارچوب برنامه وب است که برای ساخت وب سایت با استفاده از زبانهایی مانند C #، VB.NET و غیره استفاده می شود. اولین بار توسط مایکروسافت در پاسخ به زبان برنامه نویسی جاوا Oracle ساخته شد.

.NET یک راه حل یک مرحله ای واحد برای ساخت سریع و قوی برنامه های موبایل، دسک تاپ، وب و ابر است. این منبع آزاد است و از همه سیستم عامل ها از جمله macOS، ویندوز و لینوکس پشتیبانی می کند..NET سریع و دوستانه است و به خوبی با زبان ها و سیستم عامل های برنامه نویسی دیگر مطابقت دارد.

دات نت به طور عمده از الگوی معماری مبتنی بر MVC (Model-View-Controller) پیروی می کند. این یک الگوی توسعه است که اجازه می دهد وظایف توسط یک کنترل کننده، که با یک مدل برای پردازش داده ها تعامل دارد، انجام شود.برخی از شرکتهایی که از NET به عنوان بک اند استفاده می کنند Stackoverflow و Microsoft هستند.

دانش پایگاه های اطلاعاتی

هر وب سایت برای رسیدگی به داده های مشتری به یک پایگاه داده نیاز دارد. یک پایگاه داده داده ها و محتوای سایت را به گونه ای ذخیره می کند که بازیابی، ترتیب، تغییر و ذخیره اطلاعات را ساده می کند. یک توسعه دهنده بک اند باید دانش گسترده ای از فن آوری های مختلف DBMS داشته باشد.

دو نوع پایگاه داده در بازار موجود است، SQL و NoSQL. پایگاه داده SQL به پایگاه داده ای گفته می شود که داده ها در یک جدول ترسیم شده و هر یک از آنها به طرز قابل توجهی به دیگری پیوند داده شوند. پایگاه های داده SQL بر روی نمایشگرها کار می کنند و بر اساس آنها نتیجه می گیرند. پایگاه داده NoSQL که برخلاف SQL، نیازی به ساختار داده ها از قبل نیست. پایگاه داده های NoSQL اساساً روی JSON (JavaScript Object Notation) و XML (زبان نشانه گذاری قابل گسترش) کار می کنند.

دانش API ها

کل اینترنت از طریق API کار می کند. API مخفف Application Programming Interface است و API رسانه ای است که از طریق آن دو نرم افزار رایانه ای می توانند با یکدیگر صحبت کنند.

API مجموعه ای از قوانین و تعاریف است که به مشتریان، نرم افزارها یا خدمات مختلف اجازه می دهد از طریق اینترنت با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. وقتی دو سیستم با هم ارتباط برقرار می کنند، سرور سرور ارائه دهنده API است و مشتری کسی است که آن را مصرف می کند.

API ها درخواستی را از مشتری یا کاربر می گیرند و آن را به سرور می فرستند و سپس پاسخ را بر اساس درخواست پس می فرستد.

این ارتباط از طریق روشهای HTTP مانند موارد زیر ایجاد میشود:

- GET: برای بازیابی یک منبع استفاده می شود.

- DELETE: برای حذف یک منبع استفاده می شود.

- PUT: برای جایگزینی یک منبع موجود استفاده می شود.

- POST: برای ایجاد منبع جدید استفاده می شود.

توسعه دهندگان بک اند باید دانش گسترده ای در مورد API ها داشته باشند زیرا آنها متوسط ​​هستند و انتقال داده را امکان پذیر می کنند. API ها به طور کلی به عنوان یک میانجی بین بک اند و پایگاه داده عمل می کنند تا توسعه دهندگان بتوانند داده های کاربر را واکشی کنند. توسعه دهندگان بک اند با استفاده از زبانها و چارچوبهای مختلف از جمله Python، NodeJS و غیره API ایجاد می کنند و سپس این API ها می تواند توسط توسعه دهندگان فرانت اند برای جمع آوری داده ها، نمایش آنها در قسمت جلویی وب سایت و افزایش تجربه کاربری مصرف شود.

دانش سرورها

هر برنامه وب که امروزه مشاهده می کنید بر روی یک کامپیوتر از راه دور به نام سرور اجرا می شود. در اینترنت، اصطلاح "سرور" معمولاً به سیستم رایانه ای گفته می شود که درخواست فایلهای تحت وب را که شامل HTML، CSS، Javascript و غیره است را دریافت می کند و آنها را برای مشتری ارسال می کند.

از آنجا که سرورها بیشترین استفاده را برای ارائه خدمات مهم دارند، اکثر سرورها هرگز خاموش نمی شوند. این قسمت از سرورها، آن را به عنصری اساسی برای یادگیری یک توسعه دهنده بک اند تبدیل می کند. برخی از نمونه های سرورها Apache، Nginx، IIS سرورها و Microsoft IIS هستند.

برخی دیگر از مهارتهای توسعه بک اند عبارتند از:

- امکان مدیریت محیط میزبانی به همراه مدیریت پایگاه داده.

- دانش مقیاس گذاری برنامه ها برای کنترل تغییرات بار که مقدار زیادی از ترافیک داده است.

- دانش قابلیت دسترسی و سازگاری امنیتی.

- دانش کنترل نسخه مانند Git و GitHub.

- آنها باید ارتباط برقرار کنند تا بتوانند ایده های خود را بیان کنند و به تیم های خود ارزش افزوده دهند.

- دانش عمیق استقرار یا میزبانی.

- دانش AWS، Heroku، Google Cloud Platform یک امتیاز مثبت است. اینها همه بازارهای میزبان ابر هستند. Heroku یک سرویس بستر ابری مبتنی بر کانتینر (PaaS) است و AWS یک پلتفرم ابری است که IaaS (زیرساخت به عنوان سرویس)، PaaS و SaaS (نرم افزار به عنوان سرویس) را فراهم می کند.

چه مهارت های بک اند مورد نیاز است؟

یک توسعه دهنده بک اند باید در مورد موارد زیر اطلاعات کافی داشته باشد.

الگوریتم ها

الگوریتم ها پایه و اساسی برای حل مسئله هستند. آنها رویکرد و روش مناسب را برای هر مسئله مشخص می کنند. کمبود دانش در این جنبه، اشتغال یک توسعه دهنده بک اند را محدود می کند. برخی از الگوریتم هایی که یک توسعه دهنده بک اند باید بداند عبارتند از:

- جستجو در الگوریتم هایی مانند Depth First Search و Breadth-First Search.

- الگوریتم های مرتب سازی مانند مرتب سازی حباب، مرتب سازی انتخاب، مرتب سازی درج، مرتب سازی ادغام، مرتب سازی سریع و غیره

- الگوریتم های بازگشتی و تکراری.

ساختارهای داده

در کنار الگوریتم ها، ساختار داده ها مهمترین جنبه حرفه ای توسعه دهنده بک اند است. اساس سازماندهی، دسترسی و تغییر داده ها در برنامه نویسی را تشکیل می دهد. برخی از ساختارهای داده ای که یک توسعه دهنده بک اند باید بداند عبارتند از:

- عملیات آرایه

- توابع را لیست کنید

- مفاهیم درخت هش و هشماپ

- درخت و عملیاتی که روی آنها انجام می شود

- یک توسعه دهنده بک اند باید دانش گسترده ای در مورد پایتون، PHP و جاوا داشته باشد زیرا بیشترین تقاضای فناوری را دارند.

- یک توسعه دهنده بک اند همچنین باید در سیستم های کنترل نسخه مانند Git، GitHub و GitLab تبحر داشته باشد.

- فرد باید در مورد برخی از پایگاه های اطلاعاتی معروف مانند MySQL، MongoDB، PostgreSQL و غیره دانش داشته باشد. وی همچنین باید در پایگاه داده های رابطه ای (SQL) و غیر رابطه ای (NoSQL) تبحر داشته باشد.

- دانش خوب در مورد میزبانی کد و نرم افزار به عنوان یک سیستم عامل سرویس (SaaS) یک امتیاز مثبت است.

نقش یک توسعه دهنده بک اند

مسئولیت های یک توسعه دهنده بک اند شامل نوشتن API ها، تعامل با پایگاه داده، ایجاد کتابخانه ها و بهبود معماری داده ها است. برخی از مسئولیت های بیشتر یک برنامه نویس بک اند عبارتند از:

- با توسعه دهندگان فرانت اند هماهنگ شوید و الگوریتم های سمت سرور را برای انتقال داده ها به طور موثر به برنامه های وب سمت مشتری، توسعه دهید.

- برای بهینه سازی و توسعه یک تجربه کاربری با کیفیت (UX) با مهندسین PM (مدیر پروژه) و QA (تضمین کیفیت) همکاری مشترک داشته باشید.

- اطمینان حاصل کنید که برنامه سریع است و هر زمان که ترافیک کاربر تغییر می کند، عملکرد مشابهی دارد.

- با ذینفعان همکاری کنید تا نیازهای خاص آنها را درک کنید، سپس آنها را به الزامات فنی ترجمه کرده و کارآمدترین و کارآمدترین راه حل فنی را ارائه دهید.

- برنامه ها را برای افزایش زمان پاسخ و کارایی بهینه کنید.

- الزامات و اهداف را تجزیه و تحلیل کنید، اشکالات و خطاها را برطرف کنید و راه حل های کارآمد و سریع ارائه دهید.

- برای ذخیره سازی داده ها با پایگاه داده ارتباط برقرار کنید.

- API ها را مدیریت و توسعه دهید (آنها به دو نرم افزار در برقراری ارتباط با یکدیگر از طریق اینترنت کمک می کنند) که در دستگاه ها اجرا می شوند.

- ایجاد معماری سیستم ضمن در نظر گرفتن مقیاس پذیری، سرعت و پایداری برنامه ها.

- پیاده سازی ساختارهای امنیتی و بهترین اقدامات آنها.

- نوشتن کد و کتابخانه های قابل استفاده مجدد برای پیاده سازی در آینده.

نتیجه

وب جهانی است که به سرعت در حال تکامل است. هر آنچه در زندگی روزمره خود استفاده می کنیم و می بینیم به وب منتقل شده است. با این افزایش تکنولوژی، تقاضا برای توسعه دهندگان بک اند نیز در حال افزایش است. بنابراین اگر می خواهید به حرفه خود هدایت کنید، پیشرفت بک اند انتخاب خوبی برای داشتن یک حرفه هیجان انگیز و هیجان انگیز است.