آشنایی با زبان‌های برنامه‌نویسی پر‌کاربرد دنیای بک‌اند

برنامه‌نویسی بک‌اند چیست؟

برنامه‌نویسی بک‌اند (Back-End) به ساخت ماژول‌های مختلف یک وب‌سایت یا برنامه وب‌محور اشاره دارد که کاربران به تعامل با آن می‌پردازند. به‌طور مثال، هنگامی که قصد خرید از فروشگاهی را دارید و اقدام به جست‌وجوی محصولی می‌کنید، اقلام موردنیاز را انتخاب می‌کنید و این اقلام به سبد کالا افزوده می‌شود و در نهایت کلید پرداخت را کلیک می‌کنید که به درگاه بانکی متصل شده و وجه موردنظر را به حساب فروشگاه واریز ‌کنید. در تمامی این موارد، یک برنامه‌نویس بک‌اند تمامی این کدها را نوشته و تست می‌کند تا تجربه کاربری بدون مشکلی داشته باشید. بر مبنای این تعریف باید بگوییم که برنامه‌نویسی بک‌اند موتور محرکه وب‌سایت‌ها است و وظیفه کنترل منطق برنامه کاربردی را بر عهده دارد. کدهایی که در بخش بک‌اند نوشته می‌شوند، از طریق سرور به مرورگر کاربران ارسال می‌شوند. به همین دلیل است که برخی منابع، برنامه‌نویسی بک‌اند را برنامه‌نویسی سمت سرور (Server Side) می‌نامند. نکته مهمی که باید در مورد برنامه‌نویسی بک‌اند و سمت سرور به آن دقت کنید این است که مرورگرها کدهای نوشته‌شده در سمت سرور را درک نمی‌کنند و کاربران نیز به آن‌‌ها دسترسی ندارند. در اصل مرورگرها وظیفه‌ای در قبال دریافت یا پردازش کدهای بک‌اند ندارد، بلکه کدهایی را که سمت سرور پردازش می‌شوند و به کدهای سمت کلاینت تبدیل می‌شوند دریافت و پردازش می‌کنند. در نقطه مقابل، برنامه‌نویسی سمت کاربر (Client Side) قرار دارد. به‌طور خلاصه، هر زمان قرار باشد وب‌سایت یا برنامه وب‌محور با کاربر در تعامل باشد به برنامه‌نویسی سمت کاربر نیاز است. در این حالت، اسکریپت‌ها و کدها توسط مرورگر کاربر پردازش شده و هیچ‌گونه کاری روی وب‌سرورها انجام نمی‌شود. در حالت کلی، باید بگوییم برنامه‌نویسی بک‌اند شبیه به بخشی از کوه یخ است که در زیر اقیانوس‌ها پنهان شده و فرانت‌اند، قله یخی است که همه قادر به مشاهده آن هستند. درست است که بخش‌های سمت سرور و سمت کاربر با یک‌دیگر تفاوت‌هایی دارند، اما به‌شکل مستقیم با یک‌دیگر در ارتباط هستند و هرگونه مشکلی در هر یک از بخش‌ها باعث ایجاد اختلال در عملکرد وب‌سایت می‌شود. 

مطلب پیشنهادی

پر فروغ و پر ستاره

بازار کار توسعه‌دهندگان بک‌اند به چه صورتی است؟

کدنویسی بک‌اند و فرانت‌اند چه تفاوت‌هایی دارد؟ 

همان‌‌گونه که اشاره کردیم، برنامه‌نویسی بک‌اند، کدنویسی بخش‌هایی است که کاربر قادر به مشاهده آن‌ها نیست، اما برنامه‌نویسی فرانت‌اند، نحوه تعامل کاربر با وب‌سایت است؛ بخش‌ها و عناصری که از طریق آن‌ها با سایت ارتباط برقرار می‌کند. به بیان دیگر، بک‌اند و فرانت‌اند را باید دو قطب مخالف، اما مکمل یک‌دیگر در بحث برنامه‌نویسی وب توصیف کرد. اکنون به این پرسش می‌رسیم که برنامه‌نویس بک‌اند کیست؟ برنامه‌نویس بک‌اند، فردی است که زیرساخت یک وب‌سایت را تعریف و کدنویسی می‌کند. بخش‌ها و ماژول‌هایی که برنامه‌نویس بک‌اند آن‌ها را کدنویسی می‌کند، در پس‌زمینه وب‌سایت اجرا می‌شوند. توسعه‌دهندگان بک‌اند، نقش کلیدی در تیم‌های برنامه‌نویسی و طراحی وب دارند. از وظایف مهم یک برنامه‌نویس بک‌اند به موارد زیر باید اشاره کرد: 

•  مدیریت بانک‌های اطلاعاتی، ایجاد و ادغام آن‌ها.
•  به‌کارگیری چارچوب‌های بک‌اند برای ساخت نرم‌افزارهای سمت سرور.
•  تسلط کافی بر فناوری‌های وب سرورها.
•  یکپارچه‌سازی برنامه‌های وب‌محور با زیرساخت‌های رایانش ابری (در صورت استفاده از مدل‌های رایانشی ابرمحور مثل PaaS ،SaaS یا IaaS). 
•  آشنایی با معماری سیستم‌عامل‌ها.
•  آشنایی با سیستم‌های مدیریت محتوا با هدف نگه‌داری از آن‌ها. 
•  پیشگیری از بروز حمله‌های سایبری به وب‌سایت، اتخاذ تمهیدات مناسب و پیکربندی درست وب‌سایت. 
•  توانایی تحلیل داده‌ها با هدف بهینه‌سازی عملکرد وب‌سایت. 
•  توانایی یکپارچه‌سازی واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی.

مطلب پیشنهادی

آشنایی با مفهوم زیربنایی برنامه‌نویسی وب

بک‌اند و برنامه‌نویسیِ بک‌اند به چه معنا است؟

زبان‌های برنامه‌نویسی بک‌اند 

اکنون که تا حدودی با شرح وظایف یک برنامه‌نویس بک‌اند آشنا شدید، وقت آن رسیده تا به معرفی زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب در این زمینه برویم. امروزه، زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی برای کدنویسی بک‌اند در اختیار توسعه‌دهندگان قرار دارند که از آن جمله باید به جاوا، پی‌اچ‌پی، پایتون، روبی، سی‌شارپ، اس‌کیو‌ال و غیره اشاره کرد.

 زبان برنامه‌نویسی جاوا‌اسکریپت

جاوااسکریپت یکی از قابل اعتمادترین زبان‌های برنامه‌نویسی بک‌اند است. توسعه‌دهندگان از جاوااسکریپت در هر دو سمت بک‌اند و فرانت‌اند استفاده می‌کنند. جاوااسکریپت مزایای زیادی دارد که از آن جمله باید به رابط‌های غنی، دسترس‌پذیری بالا، پشتیبانی توسط طیف گسترده‌ای از مرورگرها و سیستم‌عامل‌ها، منابع یادگیری غنی و غیره اشاره کرد. علاوه بر این، یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی حال حاضر است. نظرسنجی‌های انجام‌شده نشان می‌دهند نزدیک به 69 درصد توسعه‌دهندگان حرفه‌ای از جاوااسکریپت در پروژه‌های خود استفاده می‌کنند. همچنین، نظرسنجی‌ای که سایت Stack Overflow از توسعه‌دهندگان انجام داده، نشان می‌دهد که این زبان هنوز هم برتری خود نسبت به رقبا را حفظ کرده است. از ویژگی‌های جالب جاوا‌اسکریپت باید به نوع داده پویا، نوع‌های داده‌ای سفارشی و قابلیت استفاده مجدد از متغیرها اشاره کرد. شما می‌توانید هر نوع داده‌ای را در یک متغیر ذخیره کنید. به‌طور مثال، اگر رشته ABC را در متغیر x ذخیره کرده باشید، در ادامه، می‌توانید هر عدد صحیح یا آرایه‌ای را در همان متغیر ذخیره کنید. مکانیزم فوق صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای در مصرف حافظه به‌همراه دارد، کدنویسی را خواناتر می‌کند و باعث کم شدن تعداد خطوط کدها می‌شود. جاوااسکریپت، یک زبان برنامه‌نویسی سبک وزن است، به این معنا که بخش عمده‌ای از پردازش داده‌ها، سمت مرورگر انجام می‌شود. به‌طور معمول، برنامه‌نویسان از این زبان برای اجرای کدهای سمت کلاینت نیز استفاده می‌کنند. پردازش Async یکی از مفیدترین ویژگی‌های زبان جاوااسکریپت است. با استفاده از جاوااسکریپت، اجرای بلوکی از اسکریپت‌ها متوقف نخواهد شد تا زمانی که پردازش بلوک دیگری کامل شود. اگر درخواستی در حال پردازش باشد، ماژول‌های دیگر به‌جای این‌که منتظر پاسخ درخواست قبلی باشند، به موازات درخواست قبلی کار خواهند کرد. اجرای موازی اسکریپت‌ها صرفه‌جویی در زمان را به‌همراه دارد. 

زبان برنامه‌نویسی جاوا

جاوا یکی از قدیمی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیای فناوری است که برای ساخت انواع مختلفی از برنامه‌های کاربردی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از دلایل محبوبیت این زبان، وجود ماشین مجازی جاوا است که فرآیند کامپایل و اجرای کدها را تسهیل می‌کند. از مزایای زبان برنامه‌نویسی جاوا باید به پشتیبانی خوب از برنامه‌نویسی شیءگرا، آماده‌سازی واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی برای تعامل با بانک‌های اطلاعاتی، شبکه‌سازی، توانایی تجزیه XML، وجود کتابخانه‌های متن‌باز کارآمد برای توسعه وب و یادگیری ساده اشاره کرد. جاوا اغلب برای ساخت برنامه‌هایی در مقیاس سازمانی استفاده می‌شود. بدون شک، شیء‌گرایی یکی از نقاط قوت این زبان است که به‌طور خاص روی الگوهای شی‌ءگرایی متمرکز است؛ این حرف بدان معنا است که در زمان استفاده از جاوا باید از کلاس‌ها استفاده کنید. شی‌ءگرایی به برنامه‌نویسان کمک می‌کند کدهای ساختاریافته و منظم بنویسند. کدهایی که خوانایی آن‌ها زیاد است. جاوا به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد تا کدهایی بنویسند که همزمان با یک‌دیگر اجرا شوند و کارهای مختلفی را انجام دهند. رویکرد فوق به‌ویژه زمانی مفید است که قصد دارید همزمان چند وظیفه مختلف اجرا شوند. در نهایت به این نکته دقت کنید که جاوا به‌عنوان یک زبان برنامه‌نویسی بسیار امن در نظر گرفته می‌شود. این زبان قادر است از کلیدهای رمزگذاری عمومی برای احراز هویت استفاده کند تا برنامه‌های ایمنی نوشته شوند. 

زبان برنامه‌نویسی پی‌اچ‌پی 

پی‌اچ‌پی یکی از زبان‌های اصلی در زمینه برنامه‌نویسی بک‌اند و سمت سرور است. زبانی که تقریبا 80 درصد وب‌سایت‌ها به‌شکل مستقیم یا غیر‌مستقیم برمبنای آن ساخته شده‌اند. به‌طور کلی، از این زبان در برنامه‌نویسی نرم‌افزارها، تنظیم کوکی‌ها و جمع‌آوری داده‌ها استفاده می‌شود. کدهای پی‌اچ‌پی به بهترین شکل با HTML ادغام می‌شوند. پی‌اچ‌پی برای طراحی سایت‌های تجارت الکترونیک، مدیریت پایگاه‌های داده و محتوای پویا بهترین عملکرد را دارد. همین موضوع باعث شده تا بیشتر توسعه‌دهندگان بک‌اند ترجیح ‌دهند پی‌اچ‌پی را به‌عنوان زبان سمت سرور خود انتخاب کنند. از ویژگی‌های کاربردی این زبان باید به ترکیب نحوی ساده آن در مقایسه با دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی بک‌اند اشاره کرد. شما می‌توانید این زبان را در مقایسه با زبان‌های دیگر مثل جاوا و نمونه‌های مشابه، سریع‌تر یاد بگیرید. پی‌اچ‌پی یک زبان مستقل از پلتفرم است. به این معنا که می‌تواند روی همه سیستم‌عامل‌ها و پلتفرم‌ها مورد استفاده قرار گیرد. در زبان برنامه‌نویسی پی‌اچ‌پی، لازم نیست نوع داده یک متغیر را قبل از تخصیص مقدار تعریف کنید. نوع متغیر بر اساس داده‌های ذخیره‌شده در آن تعیین خواهد شد. پی‌اچ‌پی یک زبان تفسیرشده است و در نتیجه نیازی به کامپایل کدها قبل از اجرا ندارد. کدهای این زبان خط به خط تفسیر می‌شوند که صرفه‌جویی در زمان کامپایل را به‌همراه دارد. پی‌‌اچ‌پی یک زبان منعطف است و می‌توان آن‌را به شکل کارآمدی با HTML ،XML و جاوااسکریپت استفاده کرد. چارچوب‌های وب مختلفی برای این زبان توسعه پیدا کرده‌اند تا توسعه‌دهندگان بتوانند به‌شکل ساده‌ای برنامه‌های وب‌محور را بنویسند. برنامه‌نویسان می‌توانند کدهای ساختاریافته خود را بر مبنای الگوی MVC پیاده‌سازی کنند. از چارچوب‌های مطرح این زبان باید به Laravel، CakePHP ،CodeIgnitor و غیره اشاره کرد. 

مطلب پیشنهادی

پایتون، یک زبان همه‌کاره و محبوب

۱۰ سایت آموزش رایگان پایتون به زبان فارسی

زبان برنامه‌نویسی پایتون 

زبان برنامه‌نویسی پایتون از رقبای جدی زبان‌های برنامه‌نویسی جاوا و پی‌اچ‌پی در حوزه بک‌اند وب است. سهولت در یادگیری و استفاده از آن، باعث شده است تا توسعه‌دهندگان بک‌اند همراه با چارچوب جنگو برای ساخت وب‌سایت‌ها و برنامه‌های وب‌محور از آن استفاده کنند. از مزایای زبان ‌برنامه‌نویسی پایتون باید به چندسکویی بودن، پشتیبانی از پارادایم برنامه‌نویسی شیء‌گرایی، توانایی ساخت نمونه‌های اولیه، توانایی ساخت برنامه‌های مقیاس‌پذیر، وجود طیف گسترده‌ای از کتابخانه‌ها و چارچوب‌های مخصوص وب و یادگیری آسان اشاره کرد. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی تفسیرشده سطح بالا است که از پارادایم‌های مختلف برنامه‌نویسی، مثل شیء‌گرایی، ساختاریافته و تابعی پشتیبانی می‌کند. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی پیشرفته است که قابلیت استفاده برای تجزیه‌و‌تحلیل داده‌ها، یادگیری ماشین، برنامه‌های وب و غیره را دارد. علاوه بر این، یک زبان مستقل از سکو و قابل حمل است؛ به این معنا که می‌توانید کدهای پایتون را به‌شکل یکسانی در ویندوز، لینوکس، یونیکس و غیره اجرا کنید. پایتون توسط طیف وسیعی از کتابخانه‌ها پشتیبانی می‌شود. در نتیجه برای کدنویسی پروژه‌های کوچک یا بزرگ وب مشکلی خاصی نخواهید داشت. 

زبان برنامه‌نویسی سی‌شارپ

سی‌شارپ یکی دیگر از زبان‌های پرکاربرد در حوزه بک‌اند است. زبانی که علاقه‌مندان به برنامه‌نویسی اکوسیستم مایکروسافت باید آن‌را بیاموزند. از ویژگی‌های شاخص این زبان برنامه‌نویسی باید به ترکیب نحوی ساده، شی‌ءگرایی، توانایی پشتیبانی از مدل MVC، توانایی تفکیک منطق برنامه و همه‌منظوره بودن آن اشاره کرد. سی‌شارپ برای ساخت و طراحی وب‌سایت‌ها، از فناوری ASP.Net استفاده می‌کند. 

زبان برنامه‌نویسی روبی 

روبی یکی دیگر از زبان‌های برنامه‌نویسی قدرتمند در حوزه بک‌اند است که چند ویژگی شاخص دارد. متن‌باز، شی‌ءگرا و ساده است. با استفاده از این زبان انعطاف‌پذیر می‌توان در زمان کوتاهی برنامه‌های کاربردی را ایجاد کرد و به بهترین شکل از مزایای پارادایم برنامه‌نویسی شی‌ءگرایی بهره برد. در دسترس بودن کتابخانه‌های متعدد و پشتیبانی توسط جامعه بزرگی از توسعه‌دهندگان باعث شده تا روبی به یکی از زبان‌های سمت سرور قدرتمند تبدیل شود. Mixins  یکی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد این زبان است که در آن ماژول‌ها و کلاس‌ها با هم ترکیب می‌شوند. در روبی، ماژول‌ها شامل متدهای بدون نمونه هستند. برنامه‌نویسان می‌توانند از ماژول‌ها در کلاس‌ها استفاده کنند، به این معنی که متدهای ماژول‌ها به کلاس اضافه خواهند شد. رویکرد فوق شبیه به ارث‌بری است، اما ساده‌تر و انعطاف‌پذیرتر است. روبی از قراردادهای نامگذاری خاصی برای متغیرها، کلاس‌ها و غیره استفاده می‌کند. به‌طور مثال، ثابت‌ها در روبی باید با حرف بزرگ شروع شوند، یک متغیر سراسری باید با علامت دلار ($) شروع شود، یک متغیر نمونه باید با @ شروع شود و یک متغیر کلاس باید با دو کاراکتر @@ شروع شود. این قوانین نام‌گذاری به برنامه‌نویسان کمک می‌کند کدنویسی کارآمدتری داشته باشند و خوانایی کدهای آن‌ها افزایش پیدا کند. روبی از نوع‌های داده پویا پشتیبانی می‌کند. در نتیجه نیازی به استفاده صریح از نوع‌های داده‌ای در هنگام تعریف متغیرها وجود ندارد. یک متغیر می‌تواند شامل هر نوع داده‌ای باشد که صرفه‌جویی در مصرف حافظه و کاهش خطوط را به‌همراه دارد. 

زبان برنامه‌نویسی کاتلین

کاتلین یک زبان برنامه‌نویسی شناخته‌شده برای توسعه برنامه‌های اندرویدی است. کاتلین زبانی است که قابلیت همکاری بالایی با جاوا دارد. این مسئله نشان می‌دهد که می‌توانید از این زبان برنامه‌نویسی در پروژه‌های قبلی نوشته‌شده به زبان جاوا استفاده کنید. قابلیت همکاری با جاوا، برگ برنده کاتلین در زمینه ساخت برنامه‌های اندروید است. اگر کاتلین را بیاموزید و پروژه‌ جاوایی به‌صورت تکمیل‌نشده دریافت کنید، این شانس را دارید تا از کاتلین همراه با جاوا برای گسترش قابلیت‌های برنامه استفاده کنید. کاتلین به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد بدون تغییر کد منبع، ماژول‌های توسعه‌یافته به کلاس‌ها اضافه کنند. همین موضوع باعث شده تا برنامه‌نویسان بتوانند عملکردهای موردنیاز را به ساده‌ترین شکل به کلاس‌ها اضافه کنند.

زبان برنامه‌نویسی پرل 

یکی دیگر از زبان‌های برنامه‌نویسی بک‌اند، پرل (Perl) است. پرل یک زبان برنامه‌نویسی ترکیبی، سریع و قابل اعتماد است که توانایی ساخت برنامه‌های کاربردی مختلف را دارد. برنامه‌نویسان می‌توانند از پرل برای ساخت برنامه‌هایی در حوز‌ه‌های مختلف مثل وب، هوش مصنوعی و غیره استفاده کنند. 

زبان برنامه‌نویسی Hack

هک را می‌توان به نوعی مکمل زبان برنامه‌نویسی پی‌اچ‌پی در نظر گرفت که برای اولین بار توسط فیسبوک معرفی شد. ساختار کلی این زبان شباهت زیادی به پی‌اچ‌پی دارد. هرچند این زبان برنامه‌نویسی برای مصارف داخلی تیم‌های توسعه فیسبوک ابداع شد، اما امروزه برنامه‌نویسان با استفاده از آن می‌توانند برنامه‌های با عملکرد بالا را طراحی کنند.

زبان برنامه‌نویسی SQL

یکی از مهارت‌های مهمی که یک برنامه‌نویس بک‌اند باید داشته باشد، توانایی کار با پایگاه داده است. SQL یکی از شاخص‌ترین زبان‌ها برای کار با بانک‌های اطلاعاتی است. این زبان، برای ساخت بانک‌های اطلاعاتی و دسترسی به اطلاعات، ایجاد شده است. از این‌رو، افرادی که قصد کدنویسی بک‌اند را دارند، بهتر است ترکیب نحوی SQL را بیاموزند.