KeriCoreAcademy
Backend

OBSAH

Backend vývoj v roce 2024!

Backend vývoj je zásadní součástí tvorby moderních webových aplikací a stránek, ačkoli jeho práce zůstává většinou skrytá před očima běžného uživatele.

Backend se týká serverové strany aplikace, což zahrnuje vše, co se děje „za scénou“ – od správy databází, přes zpracování uživatelských požadavků, až po implementaci aplikační logiky.

Na rozdíl od frontendu, který se zaměřuje na to, co uživatelé vidí a jak s aplikací interagují (tj. vizuální aspekty, uživatelské rozhraní a přístupnost), backend je motor, který aplikaci pohání.

Je to zde, kde jsou data zpracovávána, ukládána a odesílána zpět frontendu, aby byla zobrazena.

Bez robustního backendu by webové stránky a aplikace nemohly efektivně fungovat, reagovat na uživatelské vstupy, ani správně zpracovávat citlivá data.

Důležitost backendu spočívá právě v jeho schopnosti zajistit, že všechny požadované operace jsou prováděny rychle, bezpečně a efektivně.

Tato část vývoje se stará o to, aby byla aplikace schopna měřítka, a dokázala se vypořádat s velkým počtem požadavků bez výpadků nebo ztráty výkonu.

Backend vývojáři tak hrají klíčovou roli ve vytváření, testování a udržování dynamických a interaktivních aplikací, které jsme dnes zvyklí používat každý den.

Základní komponenty Backendu

Backend vývoj zahrnuje tři základní komponenty, které společně tvoří kostru každé webové aplikace nebo služby. Tyto komponenty jsou: server, aplikace a databáze. 

Každá z těchto částí hraje specifickou a nezastupitelnou roli v provozu webových technologií.

Server

Server je fyzický nebo virtuální stroj, který hostuje všechny potřebné části aplikace a zpracovává požadavky uživatelů (odesílané z klienta, tedy z frontendu).

Server přijímá, interpretuje a zpracovává tyto požadavky, a následně posílá odpovědi zpět klientovi.

Ve většině případů server spolupracuje s dalšími službami a databázemi pro načítání, úpravu nebo ukládání dat.

Aplikace

Aplikace odkazuje na serverovou část software, která je napsána v jednom nebo více programovacích jazycích.

Tato aplikace obsahuje logiku nezbytnou pro vykonávání konkrétních úkolů, jako je například zpracování formulářů, autentizace uživatelů, správa relací, a manipulace s daty.

Aplikace je to, co skutečně „dělá práci“ – zpracovává logiku zadanou vývojářem a interaguje s databází nebo jinými službami.

Databáze

Databáze je místo, kde jsou ukládána všechna data potřebná pro aplikaci.

Tyto data mohou zahrnovat uživatelské účty, transakční záznamy, historii operací a mnoho dalšího.

Databáze může být relační (jako je MySQL, PostgreSQL) nebo nereacionální (jako je MongoDB, Cassandra), v závislosti na potřebách aplikace.

Interakce mezi aplikací a databází je zásadní pro správnou funkci webových služeb, a je často zprostředkována pomocí SQL nebo jiných databázových dotazovacích jazyků.

Programovací jazyky pro backend

Výběr správného programovacího jazyka je klíčový pro efektivní vývoj a údržbu backend aplikací. 

Některé z nejpopulárnějších jazyků pro backend vývoj zahrnují:

  • C#: Používá se často v kombinaci s frameworkem .NET pro vytváření robustních webových aplikací, které jsou snadno škálovatelné a bezpečné.
 
  • Java: Díky své platformě nezávislé povaze a silné podpoře pro objektově orientované programovací paradigma je Java oblíbená pro podnikové aplikace.
  • Python: Python je ceněn pro svou čitelnost a flexibilitu, s rozsáhlou knihovnou frameworků, jako jsou Django a Flask, které usnadňují rychlý vývoj aplikací.
  • PHP: I přes smíšenou reputaci je PHP stále velmi populární pro webový vývoj díky své snadné integraci s HTML a velkému množství dostupných nástrojů a knihoven.

Každý z těchto jazyků má své silné a slabé stránky, a výběr závisí na specifických požadavcích projektu, zkušenostech týmu a dalších faktorech, jako je infrastruktura a požadavky na výkon.

Rozdíly mezi frontend a backend

Vývoj webových aplikací lze rozdělit do dvou základních oblastí: frontend a backend. 

Tyto dvě oblasti společně tvoří celou architekturu webové aplikace, ale každá má své specifické úkoly a technologie.

Co je frontend?

Front-end, známý také jako „klientská strana“, se zabývá vším, co uživatel vidí a s čím interaguje ve webové aplikaci.

Zahrnuje design uživatelského rozhraní (UI), uživatelskou zkušenost (UX), grafiku, rozložení a interaktivitu.

Front-end vývojáři používají technologie jako HTML, CSS a JavaScript, aby vytvořili vizuální a interaktivní prvky, které běží přímo v uživatelově prohlížeči.

Jak spolupracuje frontend s backendem?

Frontend a backend spolupracují společně, aby poskytly uživatelům funkční a plynulý zážitek.

Když uživatel provede akci, jako je kliknutí na tlačítko nebo odeslání formuláře, frontend odešle požadavek na server pomocí backendu.

Backend poté zpracuje tento požadavek (např. vyhledá informace v databázi nebo zpracuje uživatelské data) a vrátí odpověď zpět frontendu, který ji zobrazí uživateli.

Příklady úkolů řešených frontendem vs. backendem

Frontend úkoly
  • Vizuální design: Vytvoření atraktivního a funkčního designu stránky, který je přizpůsoben značce a potřebám uživatele.
  • Interaktivita: Implementace interaktivních prvků, jako jsou tlačítka, přechody, modální okna a formuláře pomocí JavaScriptu a rámů jako React nebo Angular.
  • Responsivita: Zajištění, že webové stránky správně fungují na různých zařízeních a velikostech obrazovek.
  • Přístupnost: Implementace webových standardů a praktik pro zajištění přístupnosti stránek pro uživatele s různými schopnostmi.
Backend úkoly
  • Manipulace s databázemi: Vytváření, čtení, aktualizace a mazání dat (CRUD operace) v databázích.
  • Autentizace a autorizace: Zajištění, že uživatelé jsou řádně ověřeni a mají správná oprávnění k provádění akcí.
  • Logika aplikace: Vývoj algoritmů a logických operací, které řídí funkce aplikace.
  • Správa API: Vytváření a správa API, které umožňují komunikaci mezi různými softwarovými aplikacemi.

Tato rozdělení ukazují, jak frontend a backend spolupracují, aby poskytli uživatelům konzistentní a plynulé prostředí, ačkoli se jedná o velmi odlišné aspekty vývoje aplikací. 

Každá část hraje klíčovou roli v celkové funkcionalitě a uživatelském zážitku.

Populární frameworky a nástroje pro backend

Backend frameworky poskytují širokou škálu funkcí a nástrojů pro rychlejší a efektivnější vývoj webových aplikací.

Tady je přehled několika populárních frameworků, jejich výhod a nevýhod.

1. .NET

Výhody:

  • Široká funkcionalita: ASP.NET poskytuje vše potřebné pro vytváření bezpečných, efektivních a škálovatelných webů a aplikací.
  • Integrace s Microsoft technologiemi: Velmi dobře se integruje s dalšími produkty Microsoftu, což je výhoda v prostředích, které již těchto technologií využívají.
  • Podpora pro cloudové služby: .NET se skvěle hodí pro vývoj aplikací zaměřených na cloud, zejména s využitím Azure.

Nevýhody:

  • Závislost na Microsoft ekosystému: Ačkoliv je .NET cross-platform, nejlepší podporu a integraci má v prostředích Windows.
  • Křivka učení: Může být složitější na naučení ve srovnání s některými jinými frameworky, zejména pro ty, kteří nejsou obeznámeni s C# a Microsoft technologiemi.

Tyto technologie a nástroje poskytují široký rozsah možností pro vývojáře, kteří chtějí pracovat na různých typech projektů, od her až po podnikové aplikace.

2. Django

Popis: Django je vysokoúrovňový Python web framework, který podporuje rychlý vývoj a čistý, pragmatický design. 

Je známý jako „framework pro perfekcionisty s termíny“.

Výhody:

  • Kompletní framework: Django poskytuje skoro vše, co by mohl vývojář potřebovat, což zahrnuje ORM (Object-Relational Mapper), systém pro správu formulářů, autentizační mechanismy a mnoho dalšího.
  • Zabezpečení: Nabízí vynikající zabezpečení a pomáhá vývojářům vyhnout se běžným bezpečnostním chybám, jako je SQL injection, cross-site scripting, request forgery a další.
  • Škálovatelnost: Velmi dobře se škáluje, což z něj dělá dobrý výběr pro velké projekty.

Nevýhody:

  • Komplexnost: Pro nové vývojáře může být Django příliš komplexní kvůli své všestrannosti a rozsahu funkcí.
  • Rigidní struktura: Django může být pro některé projekty příliš striktní, což může omezit flexibilitu ve srovnání s jinými frameworky.

3. Ruby on Rails

Popis: Ruby on Rails (často jen Rails) je framework napsaný v Ruby, který podporuje rychlý vývoj aplikací tím, že zjednodušuje běžné úkoly při vývoji webových aplikací.

Výhody:

  • Konvence nad konfigurací: Rails upřednostňuje konvence před konfigurací, což znamená, že mnoho rozhodnutí je již předem určeno a vývojáři nemusí trávit čas konfigurací.
  • Rychlý vývoj: Díky široké paletě generátorů, které Rails poskytuje, můžete rychle vytvořit aplikace s bohatou funkcionalitou.
  • Bohatá knihovna gemů: Rails komunita má obrovskou knihovnu „gems“ (balíčků), které lze snadno integrovat do vašeho projektu a rozšířit jeho funkčnost.

Nevýhody:

  • Výkonnost: Rails může být pomalejší ve srovnání s některými jinými frameworky, zejména při škálování na velmi velké aplikace.
  • Křivka učení: Ačkoliv je Rails skvělý pro rychlý vývoj, má poměrně strmou křivku učení, zejména kvůli Ruby a konvenčnímu stylu Rails.

Každý z těchto frameworků má své specifické síly a slabiny, a výběr správného frameworku závisí na potřebách projektu, znalostech a zkušenostech týmu a dalších specifických požadavcích aplikace.

4. Express.js

Popis: Express.js je minimalistický a flexibilní Node.js web application framework, který poskytuje robustní sadu funkcí pro webové a mobilní aplikace. Je známý svou rychlostí a minimalismem.

Výhody:

  • Rychlý vývoj: Umožňuje rychlý vývoj aplikací díky své jednoduchosti a množství dostupných middleware funkci, které lze snadno implementovat do aplikace.
  • Jednoduchost: S malým základním nastavením můžete začít vyvíjet složité aplikace.
  • Silná komunita: Má širokou komunitu vývojářů, což znamená spoustu dostupných zdrojů, modulů a knihoven.

Nevýhody:

  • Menší abstrakce: Na rozdíl od některých robustnějších frameworků nabízí méně abstrakce, což může vést k potřebě psát více kódu pro běžné úkoly.
  • Bezpečnost: Protože je to framework s minimálním nastavením, bezpečnostní nastavení může vyžadovat více ruční práce.

Výzvy a praxe v backend vývoji

Backend vývoj je zásadní součástí funkcionalit webových aplikací a systémů. Přestože je to klíčová část, setkává se s řadou výzev, které vyžadují efektivní řešení a neustálé zdokonalování. 

Zde jsou některé z hlavních oblastí, které představují výzvy v backend vývoji, a osvědčené postupy pro jejich zvládnutí:

Zabezpečení aplikací

Výzvy:

  • Komplexita systémů: S rostoucí komplexitou aplikací se zvyšuje riziko chyb a bezpečnostních problémů.
  • Udržování kódu: Starší kód může zastarat a stát se náchylným k bezpečnostním rizikům a výkonovým problémům.

Nejlepší praxe:

  • Automatizované testování: Implementace jednotkových testů, integračních testů a systémových testů může pomoci odhalit chyby před nasazením do produkce.
  • Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD): Automatizace buildů a nasazení může zlepšit kvalitu kódu a zrychlit vývojový cyklus.
  • Refaktoring a dokumentace: Pravidelný refaktoring kódu a udržování aktualizované dokumentace může usnadnit údržbu a rozšiřování aplikací.

Tyto osvědčené postupy pomáhají řešit běžné výzvy v back-end vývoji a zajišťují, že aplikace zůstanou bezpečné, výkonné a škálovatelné v dynamickém a náročném prostředí moderního webového vývoje.

Škálovatelnost a výkonnost backendu

Výzvy:

  • Škálování pro růst: Aplikace musí být schopné efektivně zvládat zvyšující se počet uživatelů a dat bez ztráty výkonu.
  • Výkonnostní problémy: Pomalé odpovědi serveru mohou negativně ovlivnit uživatelskou zkušenost a celkovou spokojenost.

Nejlepší praxe:

  • Horizontální škálování: Přidávání více serverů nebo instancí aplikace může rozložit zátěž a zlepšit výkon.
  • Optimalizace databází: Indexace, správné návrhy schémat a pravidelná údržba databází mohou výrazně zlepšit dobu odezvy.
  • Caching: Používání cache pro často požadovaná data může snížit zátěž na databázi a zrychlit načítání stránek.

Testování a údržba backend aplikací

Výzvy:

  • Škálování pro růst: Aplikace musí být schopné efektivně zvládat zvyšující se počet uživatelů a dat bez ztráty výkonu.
  • Výkonnostní problémy: Pomalé odpovědi serveru mohou negativně ovlivnit uživatelskou zkušenost a celkovou spokojenost.

Nejlepší praxe:

  • Horizontální škálování: Přidávání více serverů nebo instancí aplikace může rozložit zátěž a zlepšit výkon.
  • Optimalizace databází: Indexace, správné návrhy schémat a pravidelná údržba databází mohou výrazně zlepšit dobu odezvy.
  • Caching: Používání cache pro často požadovaná data může snížit zátěž na databázi a zrychlit načítání stránek.

Případové studie a příklady úspěšných backend aplikací

Backend aplikace hrají klíčovou roli v úspěchu mnoha digitálních produktů, od e-commerce řešení po online hry.

Níže je několik příkladů úspěšných projektů, které ukazují, jak silný a dobře navržený backend může podporovat růst a inovace.

1. Amazon

Backend aplikace hrají klíčovou roli v úspěchu mnoha digitálních produktů, od e-commerce řešení po online hry.

Níže je několik příkladů úspěšných projektů, které ukazují, jak silný a dobře navržený backend může podporovat růst a inovace.

2. Netflix

Použitý backend: Netflix využívá cloudové služby AWS pro streamování obsahu a DynamoDB pro databáze s vysokým výkonem.

Příspěvek k úspěchu: Backend Netflixu je optimalizován pro streamování videa s nízkou latencí a vysokou dostupností. Díky efektivnímu škálování a výkonnostní optimalizaci dokáže Netflix poskytovat bezproblémové streamování videí milionům uživatelů najednou.

3. Facebook

Použitý backend: Facebook vyvíjí vlastní řešení s využitím PHP a vlastního nástroje pro optimalizaci PHP, HipHop Virtual Machine (HHVM).

Příspěvek k úspěchu: Vysoká škálovatelnost a efektivní správa dat jsou základem Facebooku, což umožňuje aplikaci spravovat data miliard uživatelů real-time. Facebook neustále inovuje své backend technologie, aby zlepšil výkon a efektivitu své platformy.

4. World of Warcraft

Použitý backend: Tento populární MMORPG od Blizzard Entertainment využívá komplexní backend architekturu pro správu herních serverů a databázových operací.

Příspěvek k úspěchu: Backend World of Warcraft musí zvládat obrovské množství simultánních uživatelských interakcí a transakcí v reálném čase. Škálovatelnost a robustní databázové operace umožňují hráčům zažívat plynulé a synchronizované herní prostředí, které je klíčové pro multiplayerové online hry.

5. Unity Multiplayer Games

Použitý backend: Hry vytvořené v Unity mohou využívat Unity Multiplayer (UNET) nebo jiné třetí strany pro backend služby jako Photon, které poskytují síťové řešení.

Příspěvek k úspěchu: Efektivní backend vývoj umožňuje herním vývojářům v Unity implementovat náročné multiplayerové funkce a real-time interakce mezi hráči. 

Tato schopnost je zásadní pro úspěch mnoha online multiplayer her, které vyžadují rychlé a spolehlivé síťové komunikace.

Tato případová studie zdůrazňuje, jak důležitá je robustní a škálovatelná backend infrastruktura pro podporu různých typů aplikací, od sociálních sítí a streamingových služeb po komplexní online hry. 

Dobře navržený a spravovaný backend je základem pro spolehlivost, výkon a uživatelskou spokojenost ve všech digitálních službách.

Budoucnost backend vývoje

Vývoj backend technologií pokračuje v rychlém tempu, což formuje budoucí směřování digitálních aplikací a služeb.

Moderní technologické trendy a inovace, jako jsou umělá inteligence (AI), automatizace, serverless architektury, a kontejnerizace, mají zásadní vliv na to, jak jsou backend systémy navrhovány, vyvíjeny a provozovány.

Trendy a technologie

  1. Serverless Computing

    • Popis: Serverless technologie umožňují vývojářům psát a nasazovat kód bez nutnosti spravovat infrastrukturu serverů. Platformy jako AWS Lambda, Azure Functions nebo Google Cloud Functions automaticky spravují spuštění kódu na základě událostí.
    • Výhody: Redukce nákladů na správu serverů, vylepšená škálovatelnost a efektivnější využití zdrojů.
  2. Kontejnerizace a Orchestrace

    • Popis: Technologie jako Docker a Kubernetes zjednodušují proces balení, nasazování a škálování aplikací pomocí kontejnerů.
    • Výhody: Vývojáři mohou snadno vytvářet, testovat a nasazovat aplikace v konzistentním prostředí, což zlepšuje spolehlivost a portabilitu mezi různými prostředími.
  3. Mikroslužby

    • Popis: Architektura založená na mikroslužbách rozděluje aplikace na menší, nezávisle nasaditelné služby.
    • Výhody: Lepší modularita, jednodušší údržba, zvýšená flexibilita ve vývoji a možnost nezávislého škálování jednotlivých komponent aplikací.

Role umělé inteligence a automatizace

  1. Automatizace DevOps

    • Popis: AI a strojové učení (ML) se stále více využívají k automatizaci různých aspektů DevOps cyklů, včetně integrace, nasazování a monitoringu aplikací.
    • Výhody: Snížení lidské chyby, rychlejší nasazovací cykly a lepší využití zdrojů.
  2. Prediktivní Analýza a Proaktivní Údržba

    • Popis: AI může analyzovat velké množství dat z logů aplikací a výkonových metrik, aby předpovídala potenciální problémy nebo výpadky.
    • Výhody: Možnost proaktivně řešit problémy předtím, než ovlivní uživatele, což zvyšuje dostupnost a spolehlivost služeb.
  3. Zlepšení Bezpečnosti

    • Popis: AI technologie mohou detekovat a reagovat na bezpečnostní hrozby v reálném čase, analyzovat vzory chování a identifikovat anomálie, které by mohly signalizovat bezpečnostní rizika.
    • Výhody: Lepší ochrana proti sofistikovaným útokům, rychlejší reakční doba na incidenty a celkové zlepšení bezpečnostních postupů.

Zatímco vývoj backend technologií nadále pokračuje v evoluci, klíčovým faktorem úspěchu zůstává adaptabilita a ochota inovovat. 

Moderní vývojáři musí neustále sledovat a implementovat nové technologie a postupy, aby zůstali konkurenceschopní a zajistili, že jejich aplikace jsou bezpečné, efektivní a přizpůsobené potřebám uživatelů.

Doporučení od Keri Core Academy

V Keri Core Academy nabízíme kurzy a coaching herního vývoje, které jsou ideální pro všechny, kdo se chtějí dostat do světa herního vývoje, a to jak na úrovni backendu, tak frontendu.

Nabídka zahrnuje dva klíčové kurzy a možnost osobního coachingového sezení, což studentům poskytuje komplexní přístup k získání a zdokonalení potřebných dovedností.

Konkrétní kurzy a služby nabízené Keri Core Academy

  1. Unity kurz

    • Popis: Tento kurz pokrývá vše od základů až po pokročilé techniky v herním enginu Unity, včetně práce s backendem a frontendem . Kurz je vhodný jak pro začátečníky, tak pro pokročilé vývojáře, kteří chtějí prohloubit své znalosti v oblasti herního vývoje.
    • Technologie: Kurz je také zaměřen na programovací jazyk C#, který je podrobně probírán a aplikován ve vývoji her v Unity.
  2. Osobní coaching herního vývoje

    • Popis: Pro ty, kteří hledají více personalizovaný přístup, nabízíme možnost jednoho na jednoho online coachingové sezení. Tato sezení jsou ideální pro rychlé řešení konkrétních problémů nebo pro intenzivní rozvoj specifických dovedností v oblasti herního vývoje.
    • Cíle: Pomoc studentům překonat specifické výzvy, s kterými se setkávají ve svých projektech, a poskytnutí přímé zpětné vazby a pokročilých technik.

Speciální příležitost!

Na našem novém webu, který je pravidelně aktualizován, najdete články o nejnovějších hrách a technologických novinkách, ale i příběhy  

S každou aktualizací našich kurzů přidáváme nejnovější informace a techniky a zařazujeme lákavé bonusy.

 Příkladem může být brzké rozšíření našeho kurzu Unity, kde přidáme exkluzivní bonus o tom, jak vydat hru na platformě STEAM.

Rozšiřování a hodnota Unity kurzu

V rámci naší nabídky postupně rozšiřujeme nejen tematické okruhy, ale i samotnou strukturu kurzů. Ceny našich kurzů a coachingu se sice zvyšují, avšak naším záměrem je stále nabízet výjimečnou hodnotu za výhodné ceny.

Například, cena našeho největšího kurzu Unity který obsahuje 67 lekcí, jehož reálná hodnota dosahuje až 25 000 Kč, byla původně 4999 Kč, a nyní je 5999 Kč

Navzdory zvýšení, však stále nabízíme možnost získat tento kurz za výhodnou cenu, včetně všech budoucích rozšíření zdarma.

Záruka spokojenosti

Pokud si nejste jisti, nabízíme vám 14denní záruku vrácení peněz. 

Máte dva týdny na to, abyste si kurz prohlédli a rozhodli se, zda odpovídá vašim očekáváním. 

Pokud z nějakého důvodu nebudete spokojeni, stačí nám napsat a my vám vrátíme celou investovanou částku.

Připojte se k naší komunitě

Vyzýváme vás, abyste se připojili k naší rostoucí komunitě na sociálních sítích, kde můžete sledovat naše nejnovější aktualizace a získávat pravidelné informace o tom, co se děje v Keri Core Academy. 

Nezapomeňte se také přihlásit k odběru našich e-mailů, abyste nikdy nepřišli o žádnou novinku nebo speciální nabídku!

14 denní garance