Os fundamentos do desenvolvimento back-end

A Internet não teria muito para oferecer sem o desenvolvimento backend. O desenvolvimento de front-end é aquilo que se vê e com que se interage quando se utiliza um sítio Web. O desenvolvimento desenvolvimento backend é utilizado quando um sítio Web é mais do que aparenta.

O desenvolvimento backend, muitas vezes referido como desenvolvimento "do lado do servidor", consiste em tornar invisíveis para o utilizador todas as operações internas de um sítio Web ou aplicação. Um servidor, uma base de dados e uma aplicação constituem normalmente o backend.

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Desenvolvimento de back-end

Quando utiliza um sítio Web e introduz dados, esses dados são armazenados numa base de dados num servidor. Os resultados são depois devolvidos como código de frontend para o sítio Web. A compra de um bilhete de avião num sítio Web ilustra o desenvolvimento backend em ação. O desenvolvimento front-end do sítio Web é tudo o que se vê.

No entanto, se estiver interessado em tornar-se um programador de back-end, veio ao sítio certo. Este post do blogue vai explorar os fundamentos do desenvolvimento backend e ensinar-lhe tudo o que precisa de saber para começar neste campo excitante. Por isso, se está pronto para aprender, este post tem algo para si. Continue a ler!

Externalizar o seu desenvolvimento backend

O que é o desenvolvimento backend?

O termo "desenvolvimento backend" refere-se à criação da lógica do servidor que controla as aplicações Web a partir do backend. O desenvolvimento backend, como o nome indica, envolve a lógica da aplicação do lado do servidor e tarefas como a criação de APIs, o desenvolvimento de bibliotecas e o trabalho com componentes do sistema.

Os programadores de back-end gerem e mantêm o back-end de um sítio Web, incluindo bases de dados, servidores e aplicações.

Quem é um programador backend?

Agora que tem uma visão geral do desenvolvimento backend, é importante compreender o que é. Os programadores de back-end são responsáveis pelo arquitetura do sítio webA criação de scripts e códigos que ligam a base de dados do sítio Web ao browser do utilizador. Os dados devem ser mantidos coerentes e intactos.

A programador web O backend é especializado na conceção, construção e teste da lógica comercial e de backend de uma aplicação. Os programadores de back-end são responsáveis pela escolha das melhores e mais adequadas ferramentas e tecnologias para os projectos, juntamente com outros membros da equipa de desenvolvimento.

Tipos de linguagens backend

O tamanho do ficheiro, o desempenho, a compatibilidade, o número de linhas de código necessárias e o estilo de programação variam consoante as linguagens de programação backend. A programação orientada para objectos, um método de programação que agrupa características e funções em objectos, é utilizada em várias linguagens de script backend.

Outras linguagens de programação podem ser compiladas em vez de interpretadas, o que afecta o tempo de carregamento da aplicação, a legibilidade e os requisitos de processamento. Eis os diferentes tipos de linguagens de programação backend:

C++

Combina todas as características do C com ferramentas de programação orientadas para objectos, tais como classes em C++. É utilizada como uma linguagem de script de baixo nível para comunicar eficazmente com o hardware do sistema para melhorar o desempenho.

C#

A linguagem preferida para servidores e ambientes Windows é C#. Se a sua equipa de desenvolvimento Web utiliza tecnologias Microsoft, como o ASP.NET, como base da sua pilha tecnológica, o C# será provavelmente a linguagem mais eficaz para eles.

Java

A linguagem de programação de uso geral Java foi criado tendo em mente a interoperabilidade entre plataformas. Os programas Java podem ser executados em qualquer computador com a Máquina Virtual Java (JVM) instalada.

JavaScript (Node.js)

O desenvolvimento com Node.js demonstrou ao mundo que esta linguagem de script orientada para objectos de uso geral, anteriormente considerada uma linguagem de desenvolvimento de front-end, também pode ser utilizada no lado do servidor das aplicações.

PHP

O código backend mais utilizado para páginas web é o Código PHP. Para além de ter uma grande base de código e uma longa história de apoio da comunidade de programadores de código aberto, o PHP tem uma curva de aprendizagem baixa e é ideal para utilização no backend de sítios Web.

Python

A linguagem de script de uso geral Python tem uma biblioteca poderosa para processamento de dados. A sintaxe simples do Python e o comprimento compacto do código tornam-no uma linguagem de script mais produtiva para o desenvolvimento de back-end. É também ideal para projectos orientados para a IA e a aprendizagem automática devido à sua simplicidade, flexibilidade, bibliotecas e estruturas poderosas, independência de plataforma e grandes comunidades.

Perl

Perl é uma linguagem de programação de uso geral criada por Larry Wall na década de 1990 e é bem conhecida nas comunidades Linux e Unix. Excelente para edição de texto e gestão de registos, o Perl é ideal para criar rapidamente pequenos programas de automatização.

Scala

A linguagem de programação de uso geral Scala suporta os paradigmas de programação orientada a objectos e funcional. A Máquina Virtual Java (JVM), que é compatível com Java, continua a suportar Scala porque é baseada em Java.

Rubi

Ruby é uma linguagem de programação de uso geral tipada dinamicamente criada em meados dos anos 90 por Yukihiro "Matz" Matsumoto e é conhecida pela sua produtividade para os programadores. É conhecida pela sua capacidade de incluir metaprogramação (código que pode mudar à medida que é executado) em aplicações e pelo seu suporte de paradigmas de programação processuais, funcionais e orientados para objectos.

Ferramentas e tecnologia backend

O desenvolvimento de back-end pode ser muito mais diversificado, influenciado principalmente por JavaScript, HTML, CSS e outras estruturas de back-end que utilizam essas linguagens. Para simplificar, dividiremos o lado do servidor em quatro componentes principais da "pilha de software": o servidor, a base de dados, o sistema operativo e o desenvolvimento de software. Mais pormenores sobre cada um destes elementos backend são fornecidos abaixo:

Servidores

O servidor é o mecanismo de rede dos quatro componentes de desenvolvimento de back-end da sua pilha, seja local ou na nuvem. Estes computadores potentes fornecem recursos partilhados, como armazenamento de ficheiros, segurança e encriptação, bases de dados, correio eletrónico e serviços de desenvolvimento Web, de que as redes necessitam para funcionar.

Depois de compreender os conceitos básicos dos servidores locais, expanda a sua compreensão investigando a virtualização, que descreve como os servidores são configurados para alojar diferentes aplicações, e a contentorização, que descreve outra forma de os servidores configurarem os seus sistemas operativos para alojar programas distintos.

Bases de dados

No contexto de um sítio Web, as bases de dados funcionam como o cérebro que lhe confere a sua natureza dinâmica. Quando o utilizador solicita algo a um sítio Web, quer esteja à procura de um produto numa loja em linha ou de hotéis num determinado estado, a base de dados encarrega-se de aceitar o seu pedido, recuperar a informação e devolvê-la ao sítio Web.

Podem ser adicionados dados novos e alterados quando as pessoas interagem com as bases de dados através de um sítio Web ou de uma aplicação. Quer os utilizadores escrevam artigos num CMS, carreguem fotografias para um perfil de redes sociais ou actualizem as informações dos seus clientes, podem modificar informações numa base de dados a partir do navegador.

Middleware

O middleware refere-se essencialmente a qualquer software do lado do servidor que liga a lógica de uma aplicação entre o frontend e o backend. Pense no middleware como a canalização do seu sítio Web: envia pedidos e respostas da sua aplicação para o servidor ou base de dados.

Tal como a canalização de uma casa, o middleware é invisível, mas necessário, e deve ser fiável e executar consistentemente as tarefas esperadas. O middleware (software do lado do servidor) cria uma camada intermédia entre a(s) aplicação(ões) e a rede, incluindo o servidor, a base de dados, o sistema operativo e outros, para permitir a interação cliente-servidor.

Independentemente de se tratar do nível de apresentação ou do nível empresarial, o middleware pode ser multi-camadas e organizado em vários níveis de um sítio Web. As API da Web também podem ser utilizadas nesta área da pilha para atuar como uma ligação entre o nível empresarial e o nível de apresentação.

Além disso, o middleware fornece serviços de integração de dados e tratamento de erros, permitindo simultaneamente a comunicação entre aplicações no local e na nuvem.

APIs

Atualmente, é impossível falar do elemento backend de uma aplicação sem mencionar as API (interfaces de programação de aplicações) e as ligações contínuas que estabelecem entre software, aplicações, bases de dados e serviços.

A maioria das concepções de software do lado do servidor são construídas utilizando APIs, que muitas vezes substituem uma programação mais complexa para permitir a comunicação e a transmissão de dados entre software e aplicações.

Competências comuns necessárias para o desenvolvimento backend

Três dispositivos, servidores, bases de dados e APIs têm os seus desenvolvimentos no backend. Um programador de backend tem frequentemente de estar familiarizado com as linguagens de programação destes sistemas.

Algumas destas linguagens são Python, Java, .NET, Haskell, Clojure, Structured Query Language (SQL), RoR e PHP. Os programadores de back-end devem estar familiarizados com o funcionamento dos servidores, das bases de dados e das API. Sem isso, não saberão como criar uma. Eles também devem:

• Compreender os requisitos de acessibilidade e segurança.
• Uma vez que trabalham frequentemente com programadores de front-end, devem estar familiarizados com tecnologias web de front-end, tais como HyperText Markup Language (HTML), Cascading Style Sheets (CSS) e JavaScript.
• Possuir a capacidade de controlar um ambiente de alojamento, incluindo a gestão de bases de dados e o escalonamento de aplicações à medida que as cargas de trabalho variam.
• Conhecer o controlo de versões e a documentação para que os outros possam retomar o trabalho que fez como programador sem se perderem ou fazerem modificações ou ajustes ilógicos.

Processo de desenvolvimento backend

A parte de uma aplicação escondida dos utilizadores é designada por backend, CMS (sistema de gestão de conteúdos) ou back-office (mas não para o administrador ou os programadores).

Tem de o fazer:

1. Utilizar a aplicação para aceder às informações de que os consumidores necessitam.
2. Combinar e reestruturar estas informações.
3. Em seguida, entregá-lo ao requerente na sua forma revista.

Para tornar o frontend ativo, o backend entra na aplicação, por assim dizer.

Uma plataforma backend tem três responsabilidades, como mencionado acima. Vamos analisar cada uma delas mais detalhadamente:

Aceder às informações de que os utilizadores necessitam através da aplicação

Independentemente da natureza do produto, os clientes de uma aplicação estão constantemente a pedir dados. Isto é verdade quer se trate de uma aplicação para informações sobre mapas e horários de transportes públicos ou de um jogo para crianças que lhes permite criar as suas próprias bonecas Barbie.

Parece complicado, não é? Embora possa ser complicado, um backend sólido pode localizar com exatidão os dados necessários. A sua estrutura baseia-se nas preocupações específicas que terá de resolver durante a sua vida útil, o que é fundamental.

Combinar as informações recolhidas e transformá-las

Uma aplicação pode necessitar de dados ou informações de várias bases de dados localizadas em muitos sítios. O trabalho do backend nesta fase é localizar a informação exacta de que o utilizador necessita nas numerosas e vastas bases de dados e depois integrá-la de forma a produzir resultados eficazes.

Imagine que descarregou uma aplicação de navegação e está agora interessado em saber como chegar rapidamente ao seu novo emprego. Neste caso, a aplicação terá de aceder às bases de dados de autocarros da sua cidade, bem como a quaisquer outros transportes públicos, serviços de táxi e Google Maps.

Fornecer informações ao utilizador

Depois de o backend ter compilado e agregado toda a informação necessária, esta deve ser entregue ao utilizador. Mas quantas pessoas podem ler as informações que o backend gera em código puro?

Provavelmente não muitos. Por conseguinte, são necessários "tradutores" no backend para converter o código puro em linguagem humana.

Importância do desenvolvimento backend

Os programadores de pilha completa devem concentrar-se no desenvolvimento de front-end e back-end quando constroem um novo sítio Web. O código que os utilizadores do sítio Web podem ver é o front-end de uma aplicação. Normalmente, o código front-end desenvolve interfaces de utilizador que permitem que um programa comunique com utilizadores reais.

O código backend é complexo e crucial porque interage com a aplicação, o servidor e a base de dados.

Por outro lado, o código backend comunica com o servidor e envia informações para os utilizadores verem. A aplicação, o servidor Web e a base de dados são geridos pelo código backend. O código backend é complexo e crucial porque interage com a aplicação, o servidor e a base de dados.

Intercâmbio de informações

Como já foi referido, o backend de um sítio Web é constituído por três componentes essenciais: uma aplicação, um servidor Web e uma base de dados. Os utilizadores devem introduzir uma identificação de início de sessão e uma palavra-passe para aceder à interface de utilizador do sítio Web. O backend verifica as informações de início de sessão e a palavra-passe fornecidas pelo utilizador.

Do mesmo modo, todos os dados introduzidos pelo utilizador são armazenados nas bases de dados pelo código backend. Além disso, o backend recupera os dados da base de dados e envia-os para a interface do utilizador para que este os visualize. Por conseguinte, o backend de um sítio Web funciona como a sua estrutura e como meio de troca de informações.

Diversidade de ambientes

As empresas utilizam uma variedade de ambientes para implementar sítios Web e aplicações online. Por exemplo, enquanto algumas empresas preferem instalar aplicações Web na nuvem, outras preferem executar sítios Web em servidores Web. Muitas empresas chegam mesmo a combinar as duas soluções de alojamento para obter vantagens como melhor desempenho e escalabilidade.

A configuração do servidor Web varia de rede para rede. Além disso, os programadores dividem frequentemente a carga de trabalho do lado do servidor por vários computadores. Os programadores têm de personalizar o backend dos sítios Web devido à variedade de configurações de alojamento.

A lógica da aplicação

Para facilitar a criação e manutenção de sítios Web, a maioria dos programadores mantém atualmente separadas a interface do utilizador e a lógica de aplicação de um sítio Web. A lógica de aplicação trata do processamento de dados de rotina exigido por cada componente comercial e de infraestrutura de uma aplicação.

A lógica de aplicação de um sítio Web encontra-se no backend. Para permitir uma mudança sem problemas de uma interface de utilizador para outra e para permitir que várias interfaces de utilizador acedam à mesma lógica de aplicação, os programadores devem concentrar-se no desenvolvimento web backend.

Adicionar utilidade a cada funcionalidade do frontend

Os programadores têm de criar código de backend como parte do processo de desenvolvimento do sítio Web para tornar cada funcionalidade de frontend mais útil. Por exemplo, têm de escrever código numa linguagem de programação do lado do servidor para adicionar funcionalidade a um formulário de início de sessão do utilizador.

O código backend recolhe os valores sempre que um utilizador submete as suas informações de início de sessão e compara-os com as informações armazenadas nas bases de dados. Do mesmo modo, a programação backend fornece diferentes formulários, perfis e capacidades de conta. Por conseguinte, sem uma programação backend de elevada qualidade, nenhum sítio Web pode funcionar corretamente.

Impacto na experiência do utilizador do sítio Web

A longo prazo, a popularidade de um sítio Web é influenciada pela sua facilidade de utilização e pela experiência do utilizador. Todas as operações necessárias para que um sítio Web funcione são efectuadas no backend, como já foi referido. Por conseguinte, a qualidade do código do backend afectará a experiência do utilizador proporcionada por um sítio Web.

Qualquer falha no código de backend pode fazer com que um sítio web falhe frequentemente, funcione lentamente ou até mesmo falhe completamente. Além disso, os problemas de segurança podem prejudicar a reputação de um sítio Web. Como os utilizadores consideram as suas experiências anteriores no sítio, o backend de um sítio Web é crucial para a retenção de utilizadores.

Conclusões: Os fundamentos do desenvolvimento de back-end

Em suma, o desenvolvimento backend é essencial para o funcionamento eficiente e eficaz dos sítios Web e das aplicações que utilizamos todos os dias. Envolve a criação e gestão de servidores, bases de dados, middleware e APIs para garantir que os utilizadores possam interagir com as aplicações de forma rápida e segura.

Os programadores de back-end desempenham um papel fundamental na criação de sistemas de software robustos e fiáveis que permitem às empresas fornecer serviços online de alta qualidade. Com uma sólida compreensão das linguagens de programação, ferramentas e tecnologia de backend, bem como as competências necessárias, os programadores de backend são uma parte inestimável da comunidade de desenvolvimento Web.

Se estiver interessado em mergulhar no mundo do desenvolvimento de back-end, encorajamo-lo a explorar as linguagens e ferramentas mencionadas acima, bem como a mergulhar nos meandros deste campo excitante e em constante evolução. O desenvolvimento backend é a espinha dorsal da Web moderna e os profissionais desta área desempenham um papel essencial na construção do futuro digital.