چگونه برنامه نویس بک اند شویم؟ — از صفر تا ورود به بازار کار

برنامه نویسی بک اند و فرانت اند دو مفهوم اصلی برای توسعه برنامه‌های نرم‌افزاری و وب‌سایت‌ها تلقی می‌شوند. هر یک از این بخش‌های برنامه نویسی، بر روی توسعه قسمت خاصی از نرم‌افزار یا وب‌سایت تمرکز دارد. در مطلب حاضر، پس از معرفی مختصری از برنامه نویسی فرانت اند و شرح تفاوت آن با برنامه نویسی بک اند، یاد می‌گیریم که چگونه برنامه نویس بک اند شویم تا با این روش علاقه‌مندان به حوزه برنامه نویسی بتوانند با ذهن شفاف‌تری تصمیم بگیرند که چه مسیری را باید برای رسیدن به هدف خود طی کنند.

برنامه نویسی فرانت اند چیست ؟

برنامه نویسی فرانت اند به بخشی از برنامه نویسی اتلاق می‌شود که خروجی آن توسط کاربران قابل مشاهده است. به عبارتی، برنامه‌نویسان Frontend به توسعه ویژگی‌ها و عناصری از برنامه نرم‌افزاری یا وب‌سایت می‌پردازند که جنبه بصری دارند.

طراحی ظاهری وب‌سایت نمونه‌ای از برنامه نویسی Frontend‌ است. برنامه نویس فرانت اند به ساخت اجزایی نظیر دکمه‌ها و منوهای وب‌سایت، تصاویر،‌ گرافیک، انیمیشن، تعیین رنگ متون، قالب جداول و سازمان‌دهی محتوای وب‌سایت در قالب‌های مختلف می‌پردازد. همچنین، برنامه نویس این حوزه اطمینان حاصل می‌کند که آیا برنامه یا وب‌سایت به‌درستی عمل می‌کند و اطلاعات مورد نیاز کاربر به‌طور صحیح در اختیارش قرار می‌گیرد یا برنامه نیاز به اعمال اصلاحات دارد. زبان‌های برنامه نویسی جاوا اسکریپت، CSS و HTML جزء زبان‌های فرانت اند محسوب می‌شوند.

برنامه نویسی بک اند چیست ؟

به منظور پاسخ به پرسش «چگونه برنامه نویس بک اند شویم»، باید در ابتدا با مفهوم برنامه نویسی بک اند آشنا شویم. برنامه نویسی بک اند، برخلاف برنامه نویسی فرانت اند، به توسعه بخشی از برنامه‌های کاربردی و وب‌سایت‌ها اتلاق می‌شود که از دید کاربران پنهان هستند اما به عنوان یکی از اصلی‌ترین بخش‌های توسعه برنامه یا وب‌سایت به شمار می‌رود.

«برنامه نویسی سمت سرور» (Server-Side Programming) و پایگاه داده می‌توانند به عنوان برنامه نویسی بک اند تلقی شوند که شامل ساخت «کتابخانه‌ها» (Libraries) و کار با اجزای سیستم است و با استفاده از آن می‌توان ارتباط بین برنامه و پایگاه داده را برقرار کرد. برنامه‌ها و پایگاه‌های داده‌ای که به زبان سمت سرور نوشته می‌شوند، بر روی سرور، وب سرور یا «سرور ابری» (Cloud-based Server) اجرا می‌شوند.

برنامه نویس بک اند کیست ؟

برنامه نویس بک اند یا برنامه نویس سمت سرور بر روی سرور، پایگاه داده و بخشی از برنامه کار می‌کند که از دید کاربر پنهان هستند. وب‌سایت‌ها و بسیاری از برنامه‌ها، مبتنی‌ بر معماری «سرویس‌دهنده-سرویس‌گیرنده» (Client-Server) هستند. در این نوع معماری، داده‌های برنامه روی سرور ذخیره می‌شوند و زمانی که کاربر به یک سری از داده‌ها احتیاج داشته باشد، داده‌ها با استفاده از قطعه کدهایی که توسط برنامه نویس بک اند نوشته شده‌اند و بر روی سرور قابل اجرا هستند، در سمت سرویس‌گیرنده در اختیار او قرار می‌گیرند. بدین‌ترتیب، مسئولیت تمامی فعالیت‌های مربوط به سمت سرویس‌دهنده، بر عهده برنامه نویس بک اند است.

وظایف برنامه نویس بک اند چیست ؟

همان‌طور که در بخش قبل اشاره شد، کار با پایگاه‌های داده و نوشتن قطعه کدهای سمت سرور بر عهده برنامه نویس Backend است. به منظور ایجاد ارتباط میان سرور، برنامه و پایگاه داده، برنامه نویس بک اند از زبان‌های برنامه نویسی این حوزه استفاده می‌کند و با به کارگیری ابزارهای مدیریت پایگاه داده، به ویرایش داده‌ها می‌پردازد و اطلاعات مورد نیاز کاربر را در اختیارش قرار می‌دهد. مهم‌ترین و اصلی‌ترین وظایف برنامه نویس بک اند در ادامه فهرست شده‌اند:

• ساخت، یکپارچه‌سازی و مدیریت پایگاه داده
• کار با فریم‌ورک‌های بک اند به منظور ساخت نرم‌فزارهای سمت سرور
• استفاده از فناوری‌های وب‌سرور
• آشنا با «رایانش ابری» (Cloud Computing) و کار با آن
• نوشتن قطعه کدهای برنامه به زبان‌های برنامه نویسی سمت سرور
• آشنایی با سیستم‌عامل‌های مختلف
• توسعه، استقرار و نگهداری «سیستم کنترل مدیریت» (Control Management System)
• برقراری امنیت اطلاعات سمت سرور
• تهیه گزارش آماری و تحلیلی
• تهیه نسخه پشتیبان از فایل‌های وب‌سایت و پایگاه‌های داده
• خطایابی عملیات سمت سرور و رفع آن‌ها
• تعامل با برنامه‌نویسان فرانت اند به منظور بررسی و کنترل ارسال صحیح داده‌ها به برنامه‌های سمت سرویس‌گیرنده
• بررسی سرعت و عملکرد صحیح برنامه
• بهینه کردن برنامه به لحاظ کارایی و سرعت اجرا

در ادامه، به این پاسخ این پرسش پرداخته می‌شود که چه نیازمندی‌ها و مهارت‌هایی لازم است که بتوانیم برنامه نویس بک اند شویم.

 چگونه برنامه نویس بک اند شویم ؟

افرادی که مشتاق هستند در حیطه فناوری اطلاعات به عنوان برنامه نویس Backend مشغول به کار شوند، باید مهارت‌های تخصصی و غیرتخصصی مورد نیاز این حوزه را کسب کنند که در ادامه به فهرستی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره شده است:

• یادگیری زبان‌های برنامه نویسی حوزه Backend
• آشنایی با فریم‌ورک‌های برنامه نویسی بک اند
• آشنا با سیستم مدیریت محتوا
• داشتن تجربه کار با «سیستم کنترل نسخه» (Version Control System)
• آشنا با «رابط برنامه نویسی کاربردی» (Application Programming Interface | API)
• تجربه کار با سرور
• آشنا با الگوریتم‌ها و ساختمان داده در برنامه نویسی
• داشتن درک عمیق از مفاهیم مربوط به پایگاه داده
• تجربه کار با پلتفرم‌های میزبان وب
• داشتن مهارت حل مسئله
• داشتن مهارت ارتباطی

در ادامه مطلب حاضر، به توضیح هر یک از مهارت‌های مورد نیاز برنامه نویس بک اند پرداخته می‌شود.

زبان‌های برنامه نویسی بک اند کدامند ؟

به منظور انتخاب زبان برنامه نویسی بک اند باید به موارد مختلفی نظیر نیازمندی‌های پروژه، زمان مورد نیاز برای یادگیری زبان، عملکرد و قابلیت اطمینان زبان و میزان محبوبیت و تقاضای زبان توجه کرد.

در ادامه، به فهرستی از مهم‌ترین زبان‌های برنامه نویسی حوزه بک اند اشاره شده است که در حال حاضر بیشترین کاربرد را در این حوزه از برنامه نویسی دارند:

• «جاوا اسکریپت» (JavaScript)
• «پایتون» (Python)
• «پی‌اچ‌پی» (PHP)
• «جاوا» (Java)
• «روبی» (Ruby)
• «گولنگ» (Golang)
• SQL

در بخش‌های بعدی مطلب حاضر، به توضیح کاربرد هر یک از زبان‌های برنامه نویسی فوق در حوزه توسعه بک اند پرداخته شده است.

زبان برنامه نویسی بک اند جاوا اسکریپت

زبان جاوا اسکریپت به عنوان یکی از رایج‌ترین و محبوب‌ترین زبان‌های توسعه وب محسوب می‌شود. دلیل اصلی این محبوبیت، کاربرد این زبان در هر دو حوزه برنامه نویسی فرانت اند و بک اند برای برنامه نویسی وب است. این زبان، ویژگی‌های مختلفی دارد، از جمله اینکه زبان اسکریپت‌نویسی کم‌حجمی است و همچنین قابلیت‌هایی نظیر «تعیین نوع پویا» (Dynamic Typing)، شی‌گرایی و «اعتبارسنجی سمت کاربر» (Client-Side Validation) هم دارد.

افراد تازه‌کاری که قصد دارند در سِمَت برنامه نویس Backend مشغول به کار شوند، می‌توانند اولویت خود را بر روی یادگیری زبان جاوا اسکریپت قرار دهند زیرا این زبان، زبان سطح بالاست و برای کار با آن، نیازی به نصب ابزارهای مختلف وجود ندارد؛ به عبارتی، می‌توان در مرورگرهای مختلف، کدنویسی را انجام داد. طراحی وب‌سایت، طراحی و ساخت برنامه‌های کاربردی موبایل و دسکتاپ، طراحی و ساخت بازی‌های کامپیوتری و کار با سرورهای وب از جمله کاربردهای زبان جاوا اسکریپت هستند. وب‌سایت‌های معروفی که برای توسعه آن‌ها از این زبان استفاده می‌شود، در ادامه فهرست شده‌اند:

• Airbnb
• Codeacademy
• HotelTonight
• eBay
• Asana
• Square

زبان برنامه نویسی بک اند SQL

زبان SQL یکی از رایج‌ترین و محبوب‌ترین زبان‌های «پرس‌و‌جو | کوئری» (Query) محسوب می‌شود که برنامه نویس بک اند از آن برای کار با پایگاه‌های داده استفاده می‌کند. این زبان، به عنوان یکی از انواع زبان‌های برنامه نویسی به نام «زبان‌های اعلانی» (Declarative Programming Language) به حساب می‌آید که کاربران آن بر روی خروجی برنامه تمرکز دارند.

افرادی که قصد دارند در حوزه بک اند مشغول به فعالیت شوند، در اکثر پروژه‌ها با حجم زیادی از داده‌ها سر و کار دارند که باید این داده‌ها را به‌صورت ساختاریافته درون جداول پایگاه‌های داده ذخیره کنند. با استفاده از زبان SQL می‌توان به این داده‌ها دسترسی داشت و تغییرات لازم را بر روی آن‌ها اعمال کرد. همچنین، می‌توان گزارش‌های مختلفی را به منظور تحلیل مسائل مختلف بر اساس داده‌های بانک اطلاعاتی تهیه کرد و تصمیم‌های اساسی و مهمی را بر اساس نتایج تحلیل و بررسی داده‌ها به منظور پیشبرد اهداف سازمان گرفت.

به‌علاوه، برنامه نویس بک اند با استفاده از قطعه کدهای مختلف می‌تواند داده‌های مورد نیاز برنامه‌نویسان فرانت اند را در اختیارشان قرار دهد یا اطلاعات مورد نیاز وب‌سایت‌های پویا را به منظور نمایش آن‌ها در سایت‌ها بازیابی کنند. بدین‌ترتیب، با توجه به کاربردهای مهم این زبان برنامه نویسی، فرصت‌های شغلی بسیاری در رابطه با زبان SQL برای علاقه‌مندان حوزه بک اند وجود دارند.

معرفی فیلم های آموزش برنامه نویسی وب

در وب سایت تم آف، برای آن دسته از افرادی که به حوزه برنامه نویسی وب علاقه‌مند هستند، مجموعه‌ فیلم‌های آموزشی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین زبان‌ها و پلتفرم‌های برنامه نویسی این حوزه فراهم شده است. محتوای این فیلم‌های آموزشی علاوه‌بر این که شامل مفاهیم ابتدایی تا مفاهیم پیچیده برنامه‌ نویسی است، مثال‌های کاربردی و پروژه‌های واقعی این زبان‌ها را نیز پوشش می‌دهد. بدین‌ترتیب، افراد با گذراندن مجموعه دوره‌های تخصصی فراهم شده در سایت تم آف می‌توانند به درک عمیقی از حوزه برنامه نویسی وب و برنامه نویسی بک اند دست یابند و مهارت‌های فنی عنوان شغلی برنامه نویس بک اند را کسب کنند. در تصویر فوق تنها تعداد کمی از دوره‌های موجود در این مجموعه آموزشی به عنوان نمونه نشان داده شده‌اند.

• برای دسترسی به همه فیلم های آموزش برنامه نویسی وب تم آف + اینجا کلیک کنید.

زبان برنامه نویسی بک اند پایتون

زبان برنامه نویسی پایتون به عنوان یکی دیگر از بهترین زبان‌های برنامه نویسی بک اند محسوب می‌شود. این زبان دارای «سینتکس» (قواعد نحوی) ساده است که همین امر یادگیری را برای علاقه‌مندان حوزه برنامه نویسی بک اند آسان می‌سازد. زبان پایتون از شیوه برنامه نویسی چندگانه پشتیبانی می‌کند و با استفاده از ابزارهای آن می‌توان مصورسازی داده‌ها را به‌طور دقیق انجام داد. همچنین، این زبان دارای پلتفرم‌های مختلفی نظیر Django و CherryPy است که روال برنامه نویسی Backend را آسان‌تر می‌کند. شرکت‌های بزرگی که از پایتون به منظور توسعه پروژه‌های خود استفاده می‌کنند، در ادامه فهرست شده‌اند.

• Uber
• Pinterest
• Mozilla
• Spotify
• Quora
• Pandora
• Netflix
• Instagram
• Asana

زبان برنامه نویسی بک اند PHP

زبان برنامه نویسی PHP‌ یکی از زبان‌های قدیمی برای توسعه وب محسوب می‌شود. این زبان،‌ جزء زبان‌های منبع آزاد است که برای نوشتن اسکریپت‌های سمت سرور کاربرد دارد. از آنجایی که این زبان به عنوان یکی از «زبان‌های برنامه نویسی مفسری» (Interpreted Languages) تلقی می‌شود، برای اجرای قطعه‌ کدهای برنامه، نیازی به کامپایلر ندارد و بر روی اکثر سیستم‌عامل‌ها نظیر ویندوز، لینوکس، مک، یونیکس و سایر موارد می‌توان برنامه‌های نوشته شده به این زبان را اجرا کرد.

زبان برنامه نویسی PHP دارای ویژگی‌های مختلفی مانند پشتیبانی از شی‌گرایی، سازگاری با پلتفرم‌های مختلف و پشتیبانی از انواع مختلف پایگاه‌های داده مانند MySQL و SQLite است و به دلیل داشتن توابع هش، امنیت بالایی را برای رمزگذاری داده‌های کاربر فراهم می‌کند. شرکت‌هایی که از این زبان برای پیاده‌سازی برنامه‌های خود استفاده می‌کنند، در ادامه فهرست شده‌اند:

• Facebook
• Lyft
• Mint
• Viber
• Buffer
• DocuSign

زبان برنامه نویسی Backend جاوا

زبان برنامه نویسی جاوا یکی از زبان‌های همه منظوره است و با این که بر روی مرورگرها اجرا می‌شود، از آن می‌توان برای برنامه نویسی بک اند استفاده کرد. این زبان از اصل «یک بار بنویس، همه جا اجرا کن» (Write Once, Run Anywhere | WORA) پیروی می‌کند. این اصل بدین معناست که برنامه‌های نوشته شده به زبان جاوا، پس از کامپایل شدن، بدون نیاز به تغییرات اضافی و کامپایل کردن مجدد کدهای برنامه، قابل اجرا بر روی دستگاه‌های مختلف خواهند بود، به شرط آن که دستگاه مورد نظر مجهز به «ماشین مجازی جاوا» (Java Virtual Machine | JVM) باشد. به عبارتی، قطعه کدهای برنامه پس از کامپایل شدن به قالب یا فرمت «بایت کد» (Byte code) تبدیل می‌شوند که این فرمت مستقل از ماشین‌هایی است که برنامه بر روی آن‌ها اجرا می‌شود.

زبان برنامه نویسی جاوا دارای ویژگی دیگر نظیر پشتیبانی از شی‌گرایی، وجود کتابخانه‌های متن باز، قابل حمل بودن و «تخصیص حافظه به‌صورت خودکار» (Automatic Memory Allocation) و «بازیافت زباله» (Garbage Collection) است. با این حال، یادگیری این زبان ساده نیست و نمی‌توان از آن در برخی پروژه‌ها عملکرد خوبی را انتظار داشت. به همین خاطر، از محبوبیت آن در سال‌های اخیر کاسته شده است. با این حال، برخی از شرکت‌ها از این زبان برای برنامه نویسی سمت سرور استفاده می‌کنند. در ادامه فهرستی از این شرکت‌ها ارائه شده است.

• Uber
• Pinterest
• LinkedIn
• eBay
• FitBit
• Evernote
• Groupon
• Hubspot

زبان برنامه نویسی بک اند روبی

«زبان برنامه نویسی روبی» (Ruby) به عنوان یکی از زبان‌های منبع آزاد، همه منظوره و تفسیری محسوب می‌شود که از برنامه نویسی شی‌گرا، رویه‌ای و برنامه نویسی تابعی پشتیبانی می‌کند. از این زبان در توسعه وب استفاده می‌شود و یادگیری آن برای افراد تازه‌کار در حوزه برنامه نویسی بک اند، ساده است زیرا قواعد نحوی این زبان تا حد زیادی به جملات زبان انگلیسی مشابهت دارد. برنامه‌های نوشته شده به زبان Ruby را می‌توان بر روی اکثر سیستم‌عامل‌ها نظیر ویندوز، مک و لینوکس اجرا کرد. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های این زبان عبارت‌اند از:

• پشتیبانی از تعیین نوع پویا
• پشتیبانی از Duck Typing
• جمع‌آوری زباله به‌صورت پویا
• داشتن کتابخانه‌های استاندارد مختلف
• قابلیت انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری
• مدیریت بسته‌ها از طریق RubyGems

محبوبیت این زبان به اندازه محبوبیت زبان پایتون و جاوا اسکریپت نیست، اما فرصت‌های شغلی بسیاری برای برنامه نویسی بک اند به این زبان وجود دارد. برخی از شرکت‌هایی که از زبان Ruby‌ برای برنامه نویسی بک اند استفاده می‌کنند، در ادامه فهرست شده‌اند:

• Airbnb
• Codeacademy
• TaskRabbit
• Kickstarter
• RapGenius
• Scribd
• AngelList

زبان برنامه نویسی بک اند Golang

بر اساس گزارش‌های سال‌های اخیر، زبان Go به عنوان یکی از 5 زبان محبوب در میان برنامه‌نویسان محسوب می‌شود. این زبان توسط تیم گوگل ارائه شد و قواعد نحوی آن مشابه با زبان C است. با استفاده از این زبان می‌توان برنامه‌های تحت وب را به صورت کارآمد و با امنیت بالا ایجاد کرد.

یکی از قابلیت‌های مهم این زبان، پشتیبانی از فرايند «چندنخی» (Multithreading) است. همچنین، این زبان دارای ویژگی‌‌هایی نظیر بازیافت زباله برای مدیریت حافظه به‌صورت خودکار، یادگیری آسان، مدیریت بسته، کتابخانه‌های استاندارد قدرتمند و پشتیبانی از انجام وظایف به‌طور همزمان است. به‌علاوه، زبان Go به عنوان یکی از زبان‌های برنامه نویسی سریع بک اند تلقی می‌شود، زیرا کامپایلر این زبان، قطعه کدها را مستقیماً به زبان ماشین ترجمه می‌کند. از این زبان علاوه‌بر توسعه Backend، در ساخت وب‌سایت و پیاده‌سازی مدل‌های یادگیری ماشین نیز استفاده می‌شود. در ادامه برخی از شرکت‌هایی معرفی شده‌اند که از این زبان برای توسعه برنامه‌های خود استفاده می‌کنند.

• Uber
• Google
• Pinterest
• Shopify
• Twitch
• Robinhood

فریم ورک های برنامه نویسی بک اند کدامند ؟

فریم‌ورک ابزاری است که برنامه نویس با استفاده از آن می‌تواند برخی از جنبه‌های برنامه نویسی را به‌طور خودکار انجام دهد و نیازی به نوشتن قطعه کدهای خاصی برای آن‌ها نیست. این ابزار به آسان‌تر شدن و سریع‌تر کردن توسعه برنامه کمک می‌کند.

به منظور روشن‌تر شدن مفهوم فریم‌ورک، می‌توان مثالی از فریم‌ورک بک اند برای توسعه و ساخت وب‌سایت ارائه کرد که این فریم‌ورک‌ها دارای کتابخانه‌ای از مدل‌ها و ابزارهای مختلفی برای طراحی وب‌سایت، برنامه‌های تحت وب، برنامه‌های موبایل یا نرم‌افزار است. به عبارتی، برنامه نویس بک اند با استفاده از فریم‌ورک بک اند می‌تواند از قالب آماده‌ای برای ساخت وب‌سایت استفاده کند. بدون استفاده از قالب‌های آماده فریم‌ورک، برنامه نویس باید برای هر قسمت از سایت کدهای مجزایی بنویسد در حالی که با به کار بردن فریم‌ورک و قالب‌های آماده وب‌سایت، بخشی از بار برنامه نویسی کاسته می‌شود. در ادامه به فهرستی از معروف‌ترین فریم‌ورک‌های برنامه نویسی بک اند اشاره شده است:

• Django
• AppMaster
• Express.js
• Flask
• Laravel
• Ruby on Rails
• Spring
• ASP.NET Core
• Fiber
• CakePHP

در ادامه مطلب حاضر، به توضیح ویژگی‌های هر یک از فریم‌ورک‌های Backend فهرست شده در بالا اشاره می‌شود تا افراد تازه‌کار بتوانند با آگاهی بیشتری فریم‌ورک مناسب کار خود را انتخاب کنند.

 

فریم ورک بک اند جنگو

برنامه‌نویسان بک اند می‌توانند از فریم‌ورک Django به منظور ساخت وب‌سایت‌های پیچیده استفاده کنند. این فریم‌ورک از زبان پایتون به منظور توسعه برنامه‌ها پشتیبانی می‌کند و دارای مزایای مختلفی است که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌شود:

• فریم‌ورک Django ویژگی مقیاس‌پذیری دارد. به بیان دیگر، از کدهای نوشته شده در این فریم‌ورک می‌توان به‌طور مکرر در قسمت‌های مختلف برنامه استفاده کرد که همین امر توسعه برنامه را ساده‌تر می‌کند.
• این فریم‌ورک از حوزه سئو پشتیبانی می‌کند که این ویژگی باعث می‌شود بهینه کردن محتویات وب‌سایت بهتر انجام شود.
• فریم‌ورک Django دارای ابزارهای آماده‌ای است که از آن‌ها می‌توان به منظور توسعه برنامه استفاده کرد. با این حال، اکثر مراحل توسعه برنامه در این فریم‌ورک با استفاده از کدنویسی انجام می‌شود.
• فریم‌ورک Django مناسب وب‌سایت‌هایی است که مبتنی بر پایگاه داده هستند تا اطلاعات مورد نیاز وب‌سایت از پایگاه داده بازیابی شوند.

فریم ورک بک اند AppMaster

فریم‌ورک AppMaster یکی از فریم‌ورک‌هایی است که بدون نیاز به برنامه نویسی می‌توان از آن استفاده کرد. به عبارت دیگر، در این فریم‌ورک می‌توان با استفاده از رابط بصری، برنامه‌های تحت وب و برنامه‌های موبایل ساخت. این فریم‌ورک دارای مزایای مختلفی است که در ادامه به فهرستی از آن‌ها اشاره شده است:

• فریم‌ورک AppMaster برای افراد تازه‌کار مناسب است، زیرا برای توسعه برنامه نیازی به برنامه نویسی ندارد.
• فریم‌ورک AppMaster برای افراد متخصص در حوزه توسعه برنامه‌های نرم‌افزاری نیز مناسب است زیرا این افراد می‌توانند با استفاده از آن، بسیاری از ویژگی‌ها را بدون نیاز به کدنویسی ایجاد کنند. بدین‌ترتیب، روال توسعه برنامه سریع‌تر انجام می‌شود.
• با استفاده از فریم‌ورک AppMaster‌ می‌توان قطعه‌ کدهایی را به‌طور خودکار تولید کرد و سپس برنامه‌نویسان می‌توانند بنا به نیاز خود، این قطعه کدها را ویرایش کنند.

فریم ورک بک اند اکسپرس جی اس

فریم‌ورک Express.js به عنوان فریم‌ورک برنامه‌های تحت وب شناخته می‌شود و مانند فریم‌ورک AppMaster برای توسعه برنامه نیازی به برنامه نویسی ندارد. با این حال، برنامه‌نویسان می‌توانند در این فریم‌ورک بنا به نیاز خود، قطعه کدهایی برای توسعه برنامه بنویسند.

از این فریم‌ورک برای ساخت برنامه‌های معروفی نظیر Uber و MySpace استفاده شده است. برخی از مزایای مهم این فریم‌ورک در ادامه فهرست شده‌اند:

• فریم‌ورک Express.js دارای قالب‌های متنوع و آماده‌ای برای صفحات وب است که توسعه‌دهندگان صفحات وب می‌توانند از آن‌ها استفاده کنند.
• خطایابی قطعه کدها در این فریم‌ورک ساده است، زیرا با استفاده از قابلیت‌های آن، کاربران می‌توانند به راحتی و به‌صورت دقیق به بخش مربوط به خطای برنامه دست یابند.
• این فریم‌ورک دارای ویژگی مقیاس‌پذیری‌ است و می‌توان پروژه را در صورت نیاز و در هر زمان گسترش داد.
• با استفاده از فریم‌ورک Express.js می‌توان از زبان برنامه نویسی مشابهی (زبان جاوا اسکریپت) برای توسعه فرانت اند و بک اند استفاده کرد.

فریم ورک بک اند فلسک

«فریم‌ورک فلسک» (Flask)، چارچوبی برای زبان پایتون است که بر روی سرور وب اجرا می‌شود. در سال‌های اخیر، بسیاری از برنامه‌های کاربردی جدید وب با استفاده از فلسک طراحی شده‌اند. این فریم‌ورک دارای مزایای مختلفی است که در ادامه به برخی از مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌شود:

• فریم‌ورک فلسک دارای سرور توسعه وب داخلی (توکار) است که دیباگ کردن را آسان‌تر می‌کند و به برنامه‌نویسان بک اند این امکان را می‌دهد تا کدهای پایتون را در مرورگر پیاده‌سازی کنند.
• به دلیل آن که فریم‌ورک فلسک بر پایه زبان برنامه نویسی پایتون ساخته شده است، توسعه برنامه با استفاده از آن سریع‌تر انجام می‌شود، زیرا با استفاده از پایتون می‌توان توسعه برنامه را با تعداد قطعه کدهای کمتری در مقایسه با سایر زبان‌های برنامه نویسی انجام داد.
• با استفاده از فریم‌ورک فلسک می‌توان به راحتی تنظیمات سرورهای وب را انجام داد.
• منابع آموزشی بسیاری برای فریم‌ورک فلسک به صورت رایگان و آنلاین در اختیار علاقه‌مندان قرار داده شده است. بدین‌ترتیب، افراد تازه‌کار می‌توانند با استفاده از این منابع آموزشی، به راحتی و سریع کار با این فریم‌ورک را به‌صورت حرفه‌ای فرا گیرند.

 

فریم ورک بک اند لاراول

«فریم‌ورک لاراول» (Laravel) فریم‌ورکی است که برای زبان برنامه نویسی PHP در نظر گرفته شده است. این فریم‌ورک متن باز است و از آن می‌توان برای ساخت برنامه‌های وب مبتنی بر «سیمفونی» (Sympony) با الگوهای MVC استفاده کرد. مزیت‌های کار با این فریم‌ورک به شرح زیر است:

• فریم‌ورک لاراول دارای ویژگی‌های مختلفی برای کنترل سطح امنیت برنامه است. همچنین، این فریم‌ورک از الگوریتمی با نام Bcrypt Hashing برای ساخت گذرواژه استفاده می‌کند تا سطح امنیت را بالاتر ببرد.
• فریم‌ورک لاراول دارای قالب‌های توکار متنوعی برای طراحی صفحات وب و محتوا است.
• در این فریم‌ورک می‌توان علاوه‌بر کدهای PHP، از کدهای CSS‌ و جاوا اسکریپت نیز استفاده کرد.
• این فریم‌ورک برای توسعه پروژه‌های پیچیده مناسب است.
• نکته قابل ذکر مهم این است که فریم‌ورک لازاول برای افراد تازه‌کار در حوزه بک اند مناسب نیست، زیرا توسعه برنامه با این فریم‌ورک پیچیده است. این چارچوب توسعه نرم‌افزار مناسب افراد متخصص حوزه بک اند است که تجربه کار با زبان‌های برنامه نویسی مختلف و یکپارچه‌سازی آن‌ها را دارند.

فریم ورک بک اند Ruby on Rails

فریم‌ورک Ruby on Rails به عنوان یکی از فریم‌ورک‌های توسعه وب شناخته می‌شود که مبتنی بر زبان برنامه نویسی روبی است. این فریم‌ورک متن باز است و به دلیل سادگی، تست خودکار برنامه و تنوع زیاد کتابخانه‌ها از محبوبیت بالایی در میان برنامه‌نویسان بک اند برخوردار شده است. مزیت‌های مهم این فریم‌ورک را می‌توان به‌صورت زیر فهرست کرد:

• تست قطعه کدهای برنامه در این فریم‌ورک به‌صورت خودکار انجام می‌شود که همین امر در زمان توسعه برنامه صرفه‌جویی می‌کند.
• فریم‌ورک Ruby on Rails‌ دارای کتابخانه‌های بسیاری است که برنامه‌نویسان می‌توانند هر نوع ابزار مورد نیاز خود را برای کار با پایگاه داده در این فریم‌ورک پیدا کنند.
• یادگیری این فریم‌ورک ساده است؛ بدین‌ترتیب به افراد تازه‌کاری که در حوزه بک اند قدم گذاشته‌اند، می‌توان یادگیری آن را پیشنهاد داد.

فریم ورک بک اند اسپرینگ

«فریم‌ورک اسپرینگ» (Spring) به منظور توسعه وب، برای زبان جاوا طراحی شده است. از این فریم‌ورک برای طراحی وب‌سایت‌های مشهوری نظیر Wix‌ استفاده می‌شود. این فریم‌ورک مناسب پروژه‌هایی است که پیچیدگی زیادی دارند. مزیت‌های مهم این فریم‌ورک به شرح زیر است:

• فریم‌ورک اسپرینگ برای پروژه‌های زبان برنامه نویسی جاوا طراحی شده است که بسیاری از برنامه‌نویسان، با استفاده از این زبان به توسعه پروژه‌های خود می‌پردازند.
• این فریم‌ورک قابلیت مقیاس‌پذیری دارد.
• فریم‌ورک اسپرینگ با داشتن ابزارهای مختلف، باعث شده است که توسعه برنامه توسط برنامه‌نویسان سریع‌تر و آسان‌تر انجام شود.
• فریم‌ورک اسپرینگ امکان کار بر روی پروژه را به‌طور همزمان برای چندین کاربر فراهم می‌کند.

فریم ورک بک اند ASP.NET

فریم‌ورک ASP.NET فریم‌ورکی متن باز است که می‌توان آن را برای ساخت برنامه‌های «دات‌نتی» (NET.) به کار برد. در این فریم‌ورک می‌توان از زبان برنامه نویسی سی‌شارپ (C#‎) به منظور پیاده‌سازی پروژه‌های مختلف استفاده کرد. مهم‌ترین مزیت‌های این فریم‌ورک در ادامه اشاره شده‌اند:

• از این فریم‌ورک می‌توان بر روی سیستم‌عامل‌های مختلف نظیر ویندوز، مک و لینوکس استفاده کرد.
• فریم‌ورک ASP.NET Core دارای قابلیت مقیاس‌پذیری است.
• با استفاده از این فریم‌ورک می‌توان از نسخه‌های مختلف NET. در یک پروژه مشترک استفاده کرد.

فریم ورک Fiber

فریم‌ورک Fiber فریم‌ورک سمت سرور است که از زبان Go پشتیبانی می‌کند. زبان Go به عنوان زبان متن باز و همه‌منظوره محسوب می‌شود که توسط برنامه‌نویسان شرکت گوگل ارائه شده است. برخی از مزیت‌های مهم این فریم‌ورک در ادامه فهرست شده‌اند:

• یادگیری و کار با این فریم‌ورک برای تازه‌کاران حوزه بک اند آسان است.
• فریم‌ورک Fiber دارای قابلیت مقیاس‌پذیری است.
• این فریم‌ورک سطح امنیت بالایی را برای کاربران فراهم کرده است.

فریم ورک بک اند CakePHP

فریم‌ورک CakePHP فریم‌ورکی متن باز است که می‌توان با استفاده از آن، توسعه برنامه‌ها را به‌طور سریع و آسان انجام داد. این فریم‌ورک جایگزینی برای فریم‌ورک Ruby on Rails محسوب می‌شود و در مقایسه با فریم‌ورک Ruby on Rails، می‌توان در این فریم‌ورک با حجم کمتری از کدنویسی، به توسعه پروژه‌ها پرداخت.

مزیت‌های مهم این فریم‌ورک در ادامه فهرست شده‌اند:

• از فریم‌ورک CakePHP می‌توان هم برای پروژه‌های ساده و هم برای پروژه‌های پیچیده استفاده کرد.
• این فریم‌ورک از ویژگی مقیاس‌پذیری پشتیبانی می‌کند.
• این فریم‌ورک دارای مزایای فریم‌ورک Ruby on Rails است و افرادی که با زبان PHP‌ آشنا هستند، می‌توانند برای توسعه برنامه‌های خود از این فریم‌ورک به‌آسانی استفاده کنند.
• به دلیل سادگی این فریم‌ورک، یکی از مناسب‌ترین فریم ورک‌های بک اند برای تازه‌کاران در این حوزه محسوب می‌شود.

مهارت کار با سیستم مدیریت محتوا

در بسیاری از وب‌سایت‌ها از سیستم مدیریت محتوا به منظور ساخت، اعمال تغییرات و مدیریت محتوای وب‌سایت‌ها استفاده می‌شود. سیستم مدیریت محتوا این اجازه را به صاحبان وب‌سایت‌ها می‌دهد تا بدون نیاز به مهارت‌های تخصصی و فنی، بتوانند وب‌سایت خود را مدیریت کنند.

افرادی که در حوزه برنامه نویسی Backend‌ فعالیت دارند، بدون نیاز به سیستم مدیریت محتوا می‌توانند به طراحی و ساخت صفحات وب بپردازند. با این حال، سیستم مدیریت محتوا می‌تواند به آن‌ها کمک کند تا محتوای وب‌سایت را سریع‌تر و ساده‌تر تغییر دهند. می‌توان سیستم‌های مدیریت محتوا را از ابتدا ایجاد کرد اما در اکثر اوقات برای راحتی کار بهتر است از سیستم‌های مدیریت محتوای آماده و محبوب استفاده کرد که در ادامه به آن‌ها اشاره شده است:

• WordPress
• Drupal
• Joomla
• Magento
• Wix

مهارت کار با سیستم کنترل نسخه

سیستم کنترل نسخه به منظور مدیریت تغییرات اعمال شده بر روی قطعه کدهای برنامه استفاده می‌شود. افرادی که در حوزه برنامه نویسی مشغول به کار هستند، باید با یکی از ابزارهای سیستم کنترل نسخه نظیر گیت (Git‌) یا Apache آشنا باشند.

با استفاده از این ابزار می‌توان به نسخه‌های اولیه قطعه کدهای برنامه دسترسی داشت. همین امر سبب می‌شود زمانی که مشکلی در توسعه برنامه رخ می‌دهد، بتوان به راحتی نسخه بی‌نقص اولیه برنامه را بازیابی کرد. بدین‌ترتیب در زمان صرف شده برای تصحیح اشکالات برنامه به‌صورت دستی صرفه‌جویی خواهد شد. همچنین، زمانی که افراد تیم به‌طور همزمان به قطعه کدهای برنامه دسترسی دارند، سیستم کنترل نسخه این امکان را فراهم می‌کند تا تمامی افراد به نسخه واحدی از برنامه دسترسی داشته باشند و از ساخت نسخه‌های مختلف برنامه جلوگیری می‌کند.

مهارت کار با API

«رابط برنامه نویسی برنامه کاربردی» (Application Programming Interface) که به اختصار API خطاب می‌شود، ابزاری است که از طریق آن دو نرم‌افزار کامپیوتر می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. به عبارتی، رابط برنامه نویسی اپلیکیشن مجموعه‌ای از قوانین و تعاریف است که به دو سرویس‌گیرنده اجازه می‌دهد از طریق بستر اینترنت با هم در ارتباط باشند.

زمانی که دو سیستم با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند، سیستمی که خدمات API را ارائه می‌دهند،‌ «سرویس دهنده» (سرور) نام دارد و سیستمی که از این رابط برنامه نویسی استفاده می‌کند، به عنوان «سرویس‌گیرنده» (کلاینت) محسوب می‌شود. برنامه‌نویسان بک اند باید با رابط برنامه نویسی کاربردی به منظور دسترسی به داده‌های پایگاه داده آشنا باشند. افراد فعال در حوزه برنامه نویسی Backend‌ می‌توانند با استفاده از زبان‌ها و فریم‌ورک‌های مختلف مانند پایتون و Node.js رابط برنامه نویسی اپلیکیشن ایجاد کنند. پس از ساخت این رابط‌ها، برنامه‌ویسان فرانت اند از آن‌ها می‌توانند به منظور بازیابی داده‌ها از پایگاه داده و نمایش آن‌ها در وب‌سایت‌ها استفاده کنند.

مهارت کار با سرور

برنامه‌نویسان معمولاً از سرور به منظور اجرای برنامه‌ها و راه‌اندازی وب‌سایت‌ها استفاده می‌کنند. در حوزه اینترنت، سرور به کامپیوتری اطلاق می‌شود که درخواست‌هایی را برای بازیابی فایل‌های مبتنی‌ بر وب نظیر HTML ،CSS و جاوا اسکریپت دریافت می‌کند و این فایل‌ها را در اختیار سرویس‌گیرنده قرار می‌دهد. از آنجا که بر روی سرورها معمولاً اطلاعات مهمی نگهداری می‌شود و سرورها خدمات مختلفی را برای سرویس‌گیرندگان ارائه می‌دهند، به‌طور دائم باید روشن باشند. بخشی از فعالیت‌های برنامه‌نویسان بک اند مربوط به کار با سرورها است. به عبارتی، وظایف برنامه نویس بک اند در رابطه با استفاده از سرور به شرح زیر هستند:

• مدیریت محیط میزبان و پایگاه داده
• مدیریت تغییرات داده‌ها در پایگاه داده
• دسترسی به پایگاه داده و کنترل امنیت داده‌ها
• آشنا با ابزارهای کنترل نسخه مانند Git و GitHub
• آشنا با AWS ،Heroku و Google Cloud Platform

دانش کافی درباره الگوریتم ها و ساختارهای داده در برنامه نویسی

برخی از برنامه‌نویسان بک اند مستقیماً به یادگیری پلتفرم‌های برنامه نویسی می‌پردازند، بدون آن که با مفاهیم طراحی الگوریتم و ساختار داده آشنا باشند. به منظور درک بهتر و عمیق‌تر از برنامه نویسی، توصیه می‌شود علاقه‌مندان به حوزه برنامه نویسی بک اند، در ابتدا با این دو مفهوم مهم آشنا شوند.

الگوریتم‌ها، روش‌ها و رویکردهایی کاربردی برای حل مسائل مختلف محسوب می‌شوند. به عبارتی، به منظور حل مسائل مختلف و پیاده‌سازی قطعه کدهای برنامه، باید بر اساس مراحل خاصی پیش رفت که به این مجموعه مراحل، الگوریتم گفته می‌شود. برخی از مهم‌ترین و پرکابردترین الگوریتم‌هایی که برنامه نویس بک اند با آن‌ها سر و کار دارد، در ادامه فهرست شده‌اند:

• الگوریتم‌های جستجو مانند «جستجوی اول عمق» (Depth First Search) و «جستجوی اول سطح» (Breadth First Search)
• الگوریتم‌های مرتب‌سازی مانند «مرتب‌سازی حبابی» (Bubble Sort)، «مرتب‌سازی انتخابی» (Selection Sort)، «مرتب‌سازی درجی» (Insertion Sort)، «مرتب‌سازی ادغامی» (Merge Sort) و «مرتب‌سازی سریع» (Fast Sort)
• الگوریتم‌های بازگشتی

علاوه‌بر الگوریتم‌ها، ساختارهای داده نیز جزء مهم‌ترین مفاهیم برنامه نویسی محسوب می‌شوند و برنامه‌نویسان بک اند باید با ساختارهای داده هر زبان برنامه نویسی آشنا باشند. ساختارهای داده قابلیت‌های سازمان‌دهی، دسترسی و تغییرات داده‌ها را در برنامه نویسی فراهم می‌کنند. برخی از مهم‌ترین ساختارهای داده در زبان‌های برنامه نویسی عبارت‌اند از:

• «پشته» (Stack)
• «صف» (Queue)
• «لیست‌های پیوندی» (Linked List)
• «درخت» (Tree)
• «گراف» (Graph)
• «جدول هش» (Hash Table)

 

درک عمیق از مفاهیم پایگاه داده

صرف‌نظر از این که برنامه‌نویسان با چه زبان برنامه نویسی‌ای کار می‌کنند، اکثر پروژه‌های کامپیوتری به پایگاه داده‌ای برای ذخیره داده‌ها احتیاج دارد. یکی از وظایف اصلی برنامه‌نویس بک اند این است که با پایگاه داده کار کند و اطلاعات را در قالب مناسب در آن ذخیره کند و با نوشتن قطعه کدهای مختلف، اطلاعات مورد نیاز کاربران را از این پایگاه‌های داده استخراج کند و سپس آن‌ها را در اختیارشان قرار دهد. اکثر برنامه‌نویسان از پایگاه داده SQL برای ذخیره داده‌های خود استفاده می‌کنند. با این حال، پایگاه‌های داده مختلف دیگری نیز وجود دارند که در ادامه به مهم‌ترین و رایج ترین آن‌ها اشاره شده است:

• پایگاه داده MongoDB: این نوع پایگاه‌ داده مبتنی بر سند است و اسنادی از نوع JSON ،XML یا BSON را در خود ذخیره می‌کند.
• پایگاه داده MySQL: این نوع پایگاه داده، نوعی دیگر از پایگاه‌های داده رابطه‌ای همانند SQL است.
• پایگاه داده PostgreSQL: این پایگاه داده، نوعی از پایگاه‌های داده شی‌گرا محسوب می‌شود که نسخه پیشرفته‌تری نسبت به پایگاه داده SQL به حساب می‌آید.
• پایگاه داده Oracle: این نوع پایگاه داده نیز از نوع پایگاه داده شی‌گرا است که از آن برای ذخیره کردن داده‌هایی با حجم‌های بسیار زیاد استفاده می‌شود.

مهارت کار با پلتفرم میزبانی وب

یکی دیگر از مواردی که برنامه‌نویسان بک اند باید درباره آن اطلاعات و تجربه کاری داشته باشند، پلتفرم میزبانی وب است. پلتفرم میزبان وب سرویس آنلاینی است که می‌توان با استفاده از آن، سرور وب‌سایت یا برنامه‌های تحت وب را بر روی اینترنت قرار داد.

به منظور استفاده از چنین پلتفرم‌هایی، باید فضایی را از سرویس‌دهندگان این پلتفرم‌ها به صورت ماهیانه اجاره کرد تا بتوان تمامی فایل‌ها و داده‌های مورد نیاز وب‌سایت یا برنامه تحت وب خود را در آن فضا آپلود کرد. برخی از سرویس‌دهندگانی که چنین پلتفرم‌هایی را در اختیار کاربران قرار می‌دهند، در ادامه فهرست شده‌اند:

• Amazon Web Services (AWS)
• Google Cloud Platform (GCP)
• Microsoft Azure
• Heroku

مهارت حل مسئله

برنامه‌نویسان علاوه‌بر مهارت‌های تخصصی و فنی، باید «مهارت‌های نرم» (Soft Skills) و غیرفنی خود را نیز تقویت کنند که یکی از مهم‌ترین مهارت‌های غیرفنی، مهارت حل مسئله است. برنامه نویس Backend باید توانایی مقابله با مسائل جدید را داشته باشد و از راه‌حل‌های خلاقانه استفاده کند تا بتواند مسائل و مشکلات پیش‌رو را به بهترین نحو ممکن حل کند. به عبارتی، این افراد باید با استفاده از روش‌های مهارت حل مسئله، به شناسایی و تعریف مسئله بپردازند و سپس با پژوهش پیرامون آن موضوع، راه‌حل‌های احتمالی را شناسایی کنند. سپس با ارزیابی روش‌های پیشنهادی، به انتخاب مناسب‌ترین و بهترین راه‌حل بپردازند و با پیاده‌سازی آن، نتایج حاصل شده را ارزیابی کنند.

 

مهارت های ارتباطی

برنامه‌نویسان به‌طور معمول، زمان زیادی را صرف پیاده‌سازی راه‌حل‌ها و توسعه برنامه‌های کامپیوتری می‌کنند. بدین‌ترتیب، این افراد زمان زیادی را در تنهایی مشغول به کار هستند. با این حال، از آنجا که توسعه برنامه‌های کامپیوتری توسط افراد تیم انجام می‌شود و مسئولیت افراد به یکدیگر وابسته است، اعضا باید قادر باشند با یکدیگر، مدیران و مشتریان محصول کامپیوتری مربوطه ارتباط برقرار کنند و ایده‌ها و نظرات خود را برای پیشبرد پروژه به اشتراک بگذارند. بدین‌ترتیب، مهارت ارتباطی یکی دیگر از مهم‌ترین مهارت‌های نرم و غیرفنی محسوب می‌شود که افراد باید چه به لحاظ گفتاری چه به لحاظ نوشتاری، این مهارت را در خود تقویت کنند.

جمع‌بندی

برنامه نویسی یکی از شغل‌های پردرآمد حوزه فناوری اطلاعات محسوب می‌شود. افراد علاقه‌مند به این حوزه می‌توانند در توسعه پروژه‌های برنامه نویسی در سمت شغلی برنامه نویس فرانت اند و برنامه نویس بک اند مشغول به کار شوند. در مقاله حاضر، سعی بر این شد تا پس از ارائه توضیح مختصری از هر دو جایگاه شغلی، به پرسش «چگونه برنامه نویس بک اند شویم» پاسخ داده شود و به توضیح مهارت‌های لازم و اساسی جایگاه شغلی برنامه نویس بک اند پرداخته شود تا افراد تازه‌کار بتوانند با آگاهی بیشتری در مسیر شغلی خود گام بردارند.