Backend-разработка для бизнеса: что нужно знать, чтобы создать продукт

С помощью бэкенда разработчики управляют логикой приложения, обрабатывают данные и взаимодействуют с внешними системами на серверной стороне.

Бизнес-логика. Все основные процессы, которые происходят в приложении, например, расчёт стоимости доставки или определение скидок, выполняются на стороне бэкенда. Это позволяет приложению принимать решения на основе данных и правил и работать так, как задумано.

Хранение и обработка данных. Бэкенд отвечает за хранение и управление данными, которые используют приложения. Это может быть информация о заказах, товарах, сообщениях и др. Например, банковское приложение хранит данные о балансе счёта и отвечает за операции с деньгами.

Обработка запросов от фронтенда. Когда пользователь взаимодействует с приложением (нажимает кнопки, вводит данные), бэкенд получает эти запросы, обрабатывает их и отправляет нужную информацию обратно на фронтенд.

Аутентификация и авторизация. Бэкенд управляет безопасностью, проверяя личность пользователей и контролируя доступ к данным и функциям. Например, при входе в приложение по логину и паролю сервер проверяет их и выдает доступ к аккаунту.

Интеграция с внешними сервисами. Бэкенд взаимодействует с внешними системами и сервисами. Например, оплата в интернет-магазине проводится благодаря интеграции с платёжными системами.

Frontend- и backend-разработчики вместе создают полноценное цифровое решение. Если бэкэнд управляет всем, что скрыто «за сценой», то фронтенд отвечает за визуальную часть и пользовательский опыт. Фронтенд — это витрина магазина, бэкенд — это склад и касса, которые обеспечивают всю работу.

Отсутствие корректной интеграции между бэкендом и фронтендом приводит к ошибкам. Скажем, сервер не сможет обработать запрос юзера, а сервис — сообщить, что именно пошло не так. Чтобы предотвратить такие ситуации, важно выстроить взаимодействие между frontend- и backend-командами.

Когда фронтендеры понимают, как работает серверная часть сайта, а бэкендеры имеют представление о работе интерфейса, это значительно упрощает коммуникацию на проекте. Конечно, команды не должны разбираться в технических деталях, не относящихся к их специализации, и выполнять задачи друг друга. Но иметь общее представление о процессах — полезный скилл.

В backend-разработке выбор языка программирования зависит от специфики проекта. Обычно выбирают между:

Python — высокоуровневый язык программирования. Известен простым и понятным синтаксисом, благодаря чему позволяет разработчикам быстрее писать и поддерживать код, снижает количество ошибок. А обилие фреймворков для Python значительно ускоряет разработку. Кроме того, у языка большая экосистема библиотек, которые также упрощают работу над проектом.

Java — объектно-ориентированный язык, который используется в высоконагруженных системах. Многопоточная модель и инфраструктура для работы с большим количеством соединений делают язык оптимальным выбором для приложений, которым требуется высокая производительность и масштабируемость.

PHP — язык, который используют для разработки динамических веб-приложений и серверных систем. Подходит для проектов, которые требуют обработки большого объема запросов пользователей. PHP лежит в основе многих CMS-систем, например, WordPress и Facebook.

Ruby — подходит для быстрого прототипирования. Если использовать его в связке с фреймворком Ruby on Rails, можно быстро разработать и запустить приложение. Язык популярен среди стартапов, которым важно быстро выйти на рынок. В Ruby on Rails есть множество готовых решений для типизированных задач, таких как аутентификация, работа с базами данных и управление сессиями.

Swift — язык программирования от Apple, который изначально создавался для работы над фронтендом приложений iOS и macOS. Однако, с появлением серверных фреймворков, таких как Vapor и Kitura, Swift стали использовать в backend-разработке. Преимущество языка в том, что он даёт высокую производительность и безопасность при работе с памятью, что делает его хорошим выбором для высоконагруженных серверных приложений.

Go (Golang) — язык программирования от Google. Благодаря простоте синтаксиса и встроенной поддержке параллельных процессов, Go применяют для создания быстрых и нагруженный приложений. Например, на нём написаны сайты «Т-банка» и Domino’s, а также проект Docker.

Kotlin — ‌это статически типизированный язык программирования, ‌который работает​ на виртуальной машине ​Java ‍(JVM). Он полностью совместим с Java, что позволяет использовать существующие библиотеки и фреймворки. Из недостатков — большинство технологий Kotlin созданы для мобильной разработки.

Нет «лучшего» языка — каждый проект требует индивидуального подхода. При выборе обычно отталкиваются от следующих критериев:

И, конечно, важно учитывать особенности команды и её опыт. Для более управляемого и предсказуемого результата лучше выбирать технологии, с которыми она уже работала.

В backend-разработки используется широкий спектр технологий и инструментов, которые помогают создавать, тестировать и развёртывать серверные приложения. Их можно разделить на несколько категорий: базы данных, протоколы взаимодействия, серверы, системы контроля версий, облачные и контейнерные технологии.

Базы данных — это системы для хранения, организации и управления данными. Они обеспечивают эффективный доступ, поиск и манипуляции с информацией для приложений и сервисов.

Backend-разработчики выбирают между реляционными и нереляционными базами данных, исходя из особенностей проекта и требований к масштабируемости.

Реляционные базы данных — это системы управления данными, которые используют таблицы для хранения информации, а между таблицами строят четкие связи — реляции. Для создания, чтения, обновления и удаления данных в таких базах применяется язык SQL.

Примеры реляционных баз данных: MySQL и PostgreSQL. Такие базы подходят для сложных систем, где важно соблюсти целостность и взаимосвязь данных. Например, в финансовых системах, крупных CRM-решениях и онлайн-магазинах SQL-запросы дают точность и безопасность при работе с данными.

Нереляционные базы данных — это системы, которые не используют таблицы для хранения данных. Они могут хранить данные в виде документов, графов или ключ-значение пар.

Примеры нереляционных баз данных: MongoDB и Redis. Подходят для приложений с динамично меняющейся структурой данных, таких как социальные сети или системы аналитики.

API — это интерфейсы программирования приложений, которые помогают разным системам взаимодействовать друг с другом. API определяют набор правил, по которым одна программа может запрашивать данные или выполнять функции другой программы. Например, с помощью API можно интегрировать в приложение ChatGPT, платёжные шлюзы, аналитические платформы и системы уведомлений.

Самым популярным подходом остаётся REST API, который использует HTTP для передачи данных. Более продвинутое решение — GraphQL. С его помощью клиенты могут запрашивать только те данные, которые им сейчас нужны, что улучшает производительность. GraphQL активно используется в социальных сетях и приложениях с динамическим контентом.

Системы контроля версий (СКВ) — это инструменты, которые помогают разработчикам отслеживать изменения в коде и управлять различными версиями проекта. Git — стандарт в этой области, который используют в большинстве проектов. С его помощью можно создавать отдельные ветки для разработки новых функций и интегрировать их в основную ветку после успешного тестирования. Это даёт гибкость и безопасность в процессе разработки — специалисты могут одновременно работать над разными частями проекта, не опасаясь конфликтов.

Контейнеризация — технология, позволяющая упаковать приложение и его зависимости в единый изолированный контейнер, который может работать одинаково на любой системе. Она изолирует приложение и его среду от операционной системы, что делает процесс развёртывания его более гибким и удобным.

С помощью контейнеров, таких как Docker, разработчики могут изолировать приложение вместе со всеми его связями, что гарантирует стабильную работу независимо от среды. Это упрощает перенос приложений между различными окружениями, от разработки до продакшна, и устраняет проблемы с совместимостью версий библиотек и зависимостей.

Оркестрация — это процесс автоматизации развёртывания, управления, масштабирования и координации работы контейнеров или других распределённых компонентов приложения в сложной инфраструктуре.

С помощью инструментов вроде Kubernetes разработчики автоматизируют управление тысячами контейнеров в распределённых системах. Kubernetes облегчает масштабирование приложений и управление ресурсами. Это особенно важно для проектов, где важно поддерживать высокую доступность и стабильность даже при пиковых нагрузках.

Рассмотрим, какие стадии backend-разработки проходит продукт прежде, чем стать доступным пользователям.

Анализ требований и проектирование — один из ключевых этапов разработки, в том числе backend-систем. Он определяет основу будущей архитектуры, функций и производительности приложения. На старте команда собирает, документирует и уточняет требования к проекту. Цель — понять, какой продукт нужно создать, как он будет работать и какие ограничения существуют. Требования бывают функциональными и нефункциональными.

Все собранные требования классифицируют и приоритезируют. Это помогает команде сосредоточиться на критически важных функциях на ранних стадиях разработки. Далее требования в виде документа, например, технического задания, и согласовывают с заказчиком и другими сторонами. После этого переходят к проектированию.

Корректно проведенный анализ требований и проектирование помогают создать продукт, который соответствует ожиданиям пользователей и решает задачи бизнеса.

Разработка API — создание интерфейса, который позволяет различным программным компонентам взаимодействовать друг с другом. Хорошо спроектированное API делает приложение более гибким и расширяемым, упрощает интеграцию с другими системами и обеспечивает доступ к функциональности приложения через стандартные методы.

Backend-разработчики продумывают структуру API, определяют маршруты и протоколы обмена данными и создают эндпоинты, которые будут соединять фронтенд и бэкенд. После этого выбирают протокол взаимодействия, например, REST и GraphQL. А когда всё настроено, проводят ручное и автоматическое тестирование API.

Бизнес-логика определяет, как данные должны обрабатываться, храниться и изменяться. Для этого разработчики создают сценарии, которые основаны на бизнес-требованиях. Например, что должно происходить, когда пользователь добавляет товар в корзину или возвращает его.

Важно правильно настроить взаимодействие с базами данных. Разработчики и администраторы баз данных совместно проектируют структуру базы — настраивают запросы и индексы для повышения производительности системы. Для работы с базой часто используют ORM (Object-Relational Mapping) — фреймворки, которые упрощают взаимодействие с базой данных и делают его более эффективным.

Далее наступает этап тестирования. Основная задача — выявить баги, ошибки в бизнес-логике и проблемы с безопасностью. Тестирование включает:

Большинство цифровых продуктов не могут существовать изолированно. Им нужно взаимодействовать с платёжными шлюзами, аналитическими платформами, внешними API.

На этом этапе backend-разработки специалисты настраивают взаимодействие с внешними сервисами через API и другие протоколы. Здесь важно убедиться, что все взаимодействия проходят через защищённые каналы, и данные пользователей надёжно защищены. Для правильной интеграция нужно тесное взаимодействие с внешними командами и поставщиками сервисов, чтобы обеспечить бесперебойную работу системы.

Это финальный этап — продукт готовят к развёртыванию на выбранной платформе. Устанавливают и настраивают его на серверах, а затем проверяют работоспособность.

Затем, когда сервис развёрнут, переходят к этапу поддержки. Отслеживают работу, принимают обратную связь и выпускают обновления. По необходимости устраняют ошибки, улучшают производительность и добавляют новых функций.

На будущее backend-разработки влияют различные технологические тенденции, направленные на повышение производительности, гибкости, безопасности и масштабируемости приложений. Рассмотрим ключевые из них.

Искусственный интеллект и машинное обучение упрощают создание кода, анализируют большие объёмы данных в реальном времени и автоматизируют рутинные процессы.

На сайте ИИ-помощника GitHub Copilot указано, что он может ускорить создание кода до 55%. А ML-модели способны прогнозировать поведение пользователей, автоматизировать персонализацию контента и улучшать рекомендательные системы. Правильно настроенные рекомендации особенно актуально для стриминговых сервисов или онлайн-ритейла, где на основе данных можно предлагать более релевантные продукты и услуги.

ИИ в реальном времени помогает анализировать логи, действия пользователей, поведение системы и прогнозировать будущие сценарии для бизнеса. Это помогает улучшить клиентский опыт и оптимизирует внутренние процессы компании. Например, ИИ может предсказать возможные перегрузки сервера в периоды пиковых продаж и заранее перераспределить ресурсы, чтобы сайт не «лег» под нагрузкой.

DevOps — это подход, который упрощает работу между разработкой и эксплуатацией. Хотя многие до сих пор не до конца понимают DevOps, во многом именно благодаря ему уровень инженерной культуры вырос за последние годы. Если раньше подход было достаточно тяжело внедрить в компании — специалисты не понимали, зачем все это нужно, сейчас ситуация меняется, как когда-то с тестированием. Рассмотрим, чем конкретно он может быть полезен.

Автоматизация процессов. CI/CD инструменты, такие как Jenkins, GitLab CI и CircleCI, помогают полностью автоматизировать сборку, тестирование и распространение кода. Это значительно уменьшает время между написанием кода и его внедрением в продакшн.

Мониторинг и логирование. Инструменты вроде Prometheus, Grafana и ELK Stack помогают отслеживать состояние системы в реальном времени, выявлять потенциальные проблемы и анализировать работу приложения по метрикам. Эти данные помогают разработчикам оперативно реагировать на сбои, устранять узкие места в производительности и обеспечивать высокий уровень доступности сервиса.

Инфраструктура как код. С помощью инструментов вроде Terraform, Ansible или Puppet разработчики могут управлять инфраструктурой с помощью программных скриптов, так же, как они управляют кодом. Преимущество IaC в том, что вся инфраструктура делится на версии и становится легко воспроизводимой, что улучшает стабильность и согласованность между разработкой, тестированием и продакшном.

Backend-разработчики занимаются серверной частью сайтов и приложений. Они реализуют внутреннюю логику работы продуктов, обеспечивают взаимодействие с базами данных и внешними сервисами. По другую сторону бизнес-задачи решают frontend-разработчики — они отвечают за клиентскую часть сервиса и всё, что видят юзеры на своих экранах. Между этими командами важна синергия и слаженная работа, чтобы получить предсказуемый результат и вовремя выпустить продукт, который будет соответствовать ожиданиям пользователей и бизнеса.

В MobileUp мы можем помочь с разработкой бэкенда для IT-продукта любой сложности: от мультисервисного middleware до ERP-систем. У вас есть задача? Давайте обсудим.