Топ-10 Бэкенд-языков, О Которых Вы Должны Знать

В этой статье мы рассмотрим десять лучших языков для написания бэкенда, их основные особенности, преимущества и недостатки.

Стать бэкенд-разработчиком очень выгодно! По данным сайта Indeed, средняя зарплата бэкенд-разработчика в США составляет $121 875 в год.

Согласно отчету GitHub По Состоянию На Октябрь 2020 года, Javascript, Python и Java остаются самыми популярными языками бэкенда во всем мире.

Frontend technologies attracted a lot of attention, but it wouldn’t be possible with backend web development as the backend enables the frontend experience.

Технологии фронтенда привлекают очень много внимания, но это было бы невозможно без веб-разработки бэкенда, поскольку бэкенд обеспечивает работу фронтенда.

Идет ли речь о взаимодействии с базой данных, производительности или определении логики программы или приложения, бэкенд является неотъемлемой частью программирования любого приложения.

Если вы ищете лучший язык программирования для бэкенд разработки, вот 10 лучших языков, которые очень ценят разработчики.

Что такое бэкенд?

Бэкенд в вычислительных технологиях – это часть программного обеспечения или веб-сайта, невидимая для пользователей. Он противоположен фронтенду, который относится к пользовательскому интерфейсу (UI) веб-сайта или программного обеспечения.

В то время как фронтенд называют уровнем восприятия, бэкенд служит уровнем доступа к данным.

Сегодня веб-сайты динамичны, и их содержимое создается спонтанно. Веб-страницы состоят из скриптов, и каждый раз, когда пользователь заходит на страницу, скрипты запускаются на сервере.

Они отвечают за отображение контента в веб-браузере пользователя. То есть процессы, способствующие отображению содержимого, являются частью бэкенда.

Вот некоторые из процессов, задействованных в бэкенде:

• Хранение записей в базе данных.
• Использование SQL-запросов для доступа к данным из базы данных.
• Управление загрузкой и скачиванием файлов.
• Запуск JSP, PHP, ASP или аналогичных скриптов для создания HTML.
• Обработка входящих запросов веб-страниц
• Использование JavaScript для обработки пользовательского ввода

Кроме последнего пункта, все остальные процессы, перечисленные выше, являются серверными процессами, выполняемыми на веб-серверах. JavaScript можно отнести к фронтенду или бэкенду в зависимости от того, влияет ли код на пользовательский интерфейс или нет.

Поскольку это процесс на стороне клиента, он выполняется в веб-браузере. Пользовательский опыт – это конечный продукт совместной работы фронтенда и бэкенда.

Кроме последнего пункта, все остальные процессы, перечисленные выше, являются процессами на стороне сервера и выполняются на веб-серверах. JavaScript можно отнести к фронтенду или бэкенду в зависимости от того, влияет ли код на пользовательский интерфейс или нет.

Что такое язык программирования?

Язык программирования позволяет вам давать инструкции компьютеру, используя язык, предназначенный для общения с ним.

Подобно разнообразию человеческих языков, существует множество языков программирования, которые программисты используют для общения с компьютерами. Компьютеры понимают “двоичный” язык, и когда язык программирования переводится в двоичный, это называется “компиляцией”.

От Python до стандартного языка C, каждый из них имеет свой уникальный набор особенностей. Однако, как правило, между ними есть много общего. Компьютерные языки программирования позволяют устройствам эффективно обрабатывать большой и сложный объем информации.

Например, если человеку передать от 1 до 10 000 чисел в случайном порядке и попросить его расположить их в порядке возрастания или убывания, он, скорее всего, потратит много времени и допустит множество ошибок.

Зачем изучать язык программирования бэкенда?

Работа бэкенд-языка программирования заключается в обработке “закулисной” функциональности веб-приложений. Его код помогает соединять веб-страницы с базой данных, предлагать виртуальные ссылки и обеспечивать работу веб-приложения.

Бэкенд-разработка работает вместе с фронтендом, чтобы предоставить готовый продукт конечному пользователю. Вот некоторые из преимуществ разработки бэкенда.

• Более быстрый обмен информацией

База данных, веб-сервер и приложение являются наиболее важными элементами веб-сайта. Когда пользователь заходит в пользовательский интерфейс сайта, он должен иметь возможность указать свой логин и пароль; время выполнения используется для проверки идентификатора пользователя и пароля. Аналогичным образом, каждая информация, предоставленная пользователем, обрабатывается в бэкенд-приложении.

Часто оно извлекает информацию из архива и отправляет данные в веб-интерфейс для просмотра через приложение. Таким образом, бэкенд веб-сайта работает как его каркас и позволяет обмениваться знаниями.

• Функционирование в различных средах

Большинство организаций запускают веб-приложения и веб-сайты в различных средах. Например, некоторые компании устанавливают онлайн-приложения в облаке, а другие выбирают веб-сайты, функционирующие на серверах баз данных.

Все большее число компаний сегодня объединяют все услуги хостинга, чтобы использовать расширенную масштабируемость и возможности. То, как устроен веб-сервер, зависит от сети. Кроме того, программисты регулярно распределяют рабочую нагрузку сервера по многим устройствам.

В связи с различиями в условиях хостинга персонализация бэкенда веб-сайта стала критически важной для разработчиков.

• Влияет на пользовательский опыт веб-сайта

В конечном счете, пользовательский интерфейс и доступность веб-сайта зависят от его успеха. Хотя бэкенд управляет всем необходимым для функционирования сайта, на пользовательский интерфейс сайта влияет надежность технологии бэкенда.

Если в коде бэкенда есть проблемы, это может привести к медленной работе сайта, некоторым проблемам, связанным с производительностью, и даже к краху сайта. Кроме того, незначительные лазейки в коде бэкенда могут привести к тому, что сайт окажется беззащитным перед атаками вымогателей.

10 лучших языков бэкенда

Здесь представлены десять лучших языков бэкенда.

Хотите узнать больше? Продолжайте читать.

1. Java

Java – это объектно-ориентированный, основанный на классах и высокоуровневый язык программирования. Java создан для значительного уменьшения зависимостей реализации между модулями.

Язык разработан для того, чтобы позволить разработчикам “написать один раз и использовать в любом месте”, что означает, что код Java будет работать на любой платформе, поддерживающей Java, без необходимости перекомпиляции.

Характеристики Java 

• Java предназначен для создания объектно-ориентированных приложений.
• Это один из самых простых языков программирования.
• Это многопоточный язык программирования с автоматическим управлением памятью.
• Будучи ориентированным на сеть, Java обеспечивает распределенные вычисления.
• Вы можете написать один код и запустить его практически на любой вычислительной платформе.
• Он предназначен для распределенной среды Интернета.
• Некоторые уже разработанные программы на одной машине могут быть реализованы на другой благодаря платформенно-независимой природе Java.

Преимущества

• Создает высоко персонализированные сервисы или приложения, объединяя сервисы или приложения с помощью языка Java.
• Создает программы для работы в веб-браузере с доступом к доступным веб-сервисам.
• Разрабатывает эффективные и действенные приложения для удаленных процессоров, мобильных телефонов, беспроводных модулей, микроконтроллеров, потребительских товаров.
• Создает серверные приложения для обработки HTML-форм, опросов, магазинов, онлайн-форумов и многого другого.
• Пишите на одной платформе, а запускайте программное обеспечение практически на любой платформе. 

Недостатки Java

• Java не предлагает возможности резервного копирования.
• Она медленная и плохо работает.
• Требует значительного объема памяти.
• Требуются сложные и объемные коды.
• Она не обеспечивает привлекательный внешний вид или последовательный графический интерфейс пользователя.

2. Ruby

Ruby это язык программирования общего назначения, высокого уровня и интерпретируемый, поддерживающий несколько парадигм программирования, таких как функциональное, процедурное и объектно-ориентированное программирование.

Разработанный еще в середине 90-х годов, он использует сборку мусора и компиляцию “точно в срок”; он также динамически типизирован. Другие языки программирования, такие как Lisp, Perl, BASIC, Adaи Eiffel оказали значительное влияние на Ruby.

Характеристики Ruby 

• Это полностью объектно-ориентированный язык программирования.
• Он очень гибкий, и вы можете быстро добавлять, переопределять или удалять из него существующие части.
• Ruby не требует объявления переменных и обычно предпочитает английские ключевые слова.
• Вы можете определять методы Ruby с помощью дополнений к ключевым словам.
• Это язык программирования, чувствительный к регистру.
• В случае потери метода Ruby использует имя потерянного метода для вызова отсутствующего метода.

Преимущества Ruby

• Ruby почти аналогичен обычному английскому языку.
• Это динамический язык программирования и не накладывает строгих правил на построение функций.
• Он имеет открытый исходный код, что делает его свободным для копирования, использования, модификации и распространения.
• Цель этого языка программирования – облегчить простую и эффективную разработку веб-приложений, что означает меньше работы.
• Он способен динамически загружать библиотеки расширений.

Недостатки Ruby

• Ruby имеет довольно низкую скорость загрузки и может потребовать много времени для запуска.
• Он также предлагает пользователям низкую скорость выполнения. Низкая скорость выполнения в долгосрочной перспективе может привести к проблемам.
• Поскольку Ruby часто использует ActiveRecord, его жесткая зависимость приводит к недостаткам.
• Существует риск того, что запросы будут поставлены в очередь за активным запросом, что может привести к проблемам с производительностью.

3. Python

Python – это язык программирования общего назначения, высокого уровня и интерпретируемый язык программирования, разработанный с учетом удобства чтения кода с использованием значительных отступов.

Программисты могут писать логичный, понятный код для небольших проектов с помощью объектно-ориентированного подхода и языковых конструкций.

Как и Ruby, этот язык не содержит мусора и динамически типизирован. Python поддерживает различные парадигмы программирования, такие как функциональное, объектно-ориентированное и структурированное программирование.

Благодаря обширной стандартной библиотеке, он также считается языком c “батарейками в комплекте”.

Характеристики Python

• Его легко изучать и выполнять благодаря простому синтаксису, который похож на английский.
• Несколько строк кода могут заставить Python выполнять сложную работу.
• Будучи кроссплатформенным языком, он может эффективно работать на Windows, Mac, UNIX, Linux и других платформах.
• Он является бесплатным и с открытым исходным кодом, поэтому любой желающий может скачать его бесплатно.
• Вы можете легко интегрировать его с другими языками, такими как Java, C и C++.

Преимущества Python

• Python может быть лучшим выбором для начинающих, поскольку он требует меньше кода, чем языки Java или C.
• Отладка становится проще, когда Python выполняет код строка за строкой.
• Он поддерживает обширную библиотеку, где вы можете получить все функции, необходимые для работы.
• Он одобрен OSI, что означает, что он с открытым исходным кодом и свободен для использования.
• Python не требует модификации кода для запуска одной и той же программы на разных платформах.

Недостатки Python

• Этот язык программирования сочетает свою простоту с большим использованием памяти, что может быть недостатком, особенно когда вы ищете оптимизацию памяти.
• Поскольку код выполняется построчно, он становится медленным.
• Клиентские или мобильные приложения не воспринимают Python из-за его медленной обработки, что делает его предпочтительным для программирования на стороне сервера.
• Будучи динамически типизированным, он может столкнуться с ошибками во время выполнения, поскольку тип данных может неожиданно измениться.

4. PHP

PHP считается одним из лучших языков общего назначения для веб-разработки. Его код обычно обрабатывается веб-сервером с помощью интерпретатора PHP, используемого в качестве модуля, общего шлюзового интерфейса (CGI) или демона.

Вы также можете использовать PHP для программирования задач, выходящих за рамки веб-контекста, например, для управления роботизированными дронами и графические приложения.

Характеристики PHP

• Вы можете выполнять PHP-скрипты быстрее, чем скрипты, написанные на таких языках, как ASP и JSP.
• PHP предлагает программистам удобное кодирование с понятным синтаксисом.
• Доступен бесплатно. PHP является открытым исходным кодом.
• Он не зависит от платформы и поддерживает операционные системы Windows, Mac, UNIX и LINUX.
• Этот язык поддерживает ODBC, SQLite, MySQL и другие основные базы данных. 

Преимущества:

• PHP поддерживает архитектуру модель-вид-контроллер и упрощает разработку и сопровождение веб-приложений.
• Фреймворки PHP предоставляют фрагменты кода, функции и инструменты, помогающие разработчикам ускорить разработку пользовательских веб-приложений.
• Большинство фреймворков позволяют программистам использовать широкий спектр реляционных баз данных.
• Он позволяет автоматизировать общие задачи веб-разработки, экономя время и энергию.
• Поскольку это язык программирования с открытым исходным кодом, вы можете выбирать из множества веб-фреймворков с открытым исходным кодом.

Недостатки PHP

• Поскольку отдельные фреймворки могут отличаться по размеру сообщества, он не имеет надлежащей и оперативной поддержки.
• Вместо PHP программисту необходимо изучать фреймворк PHP, что требует времени и усилий.
• Поскольку он предоставляет множество мощных инструментов и функций, это часто сказывается на скорости и производительности сайтов.
• Разработчики лишены возможности изменять поведение фреймворка.

5. JavaScript

Также называемый JS, JavaScript – это мультипарадигматический компилятор “точно в срок” (just-in-time) и язык программирования высокого уровня, соответствующий спецификации ECMAScript.

Он поддерживает императивный, функциональный и событийно-ориентированный стили программирования и имеет API, которые помогают работать со стандартными структурами данных, регулярными выражениями, датами и текстом.

Несмотря на некоторое сходство с Java, включая синтаксис, название и стандартные библиотеки, оба языка сильно отличаются по дизайну.

Характеристики JS:

• Поскольку JavaScript предназначен только для работы с данными в браузере, он автоматически становится легким языком программирования.
• Напишите сценарий один раз и запустите его в любом месте, не влияя на результат работы сценария.
• Это язык для написания сценариев, основанный на прототипах, что означает, что прототипы используются вместо наследования или классов.
• Он использует функциональный стиль, и вы можете использовать функции в JavaScript как объекты и передавать их другим функциям.
• Как язык клиентской стороны, он предлагает несколько функций, помогающих разработчикам разделить обработку между сервером и браузером, что снижает нагрузку на сервер.

Преимущества JS

• Вы можете увеличить функциональность веб-страницы, написав сниппеты для сторонних дополнений.
• Его богатый интерфейс позволяет создавать такие функции, как перетаскивание, а также такие детали, как слайдеры, что повышает удобство работы и пользовательский интерфейс сайта.
• Разработчики могут внедрить JavaScript в любую веб-страницу, в отличие от других языков сценариев, таких как PHP.
• Регулярные ежегодные обновления делают его высокоэффективным языком сценариев.
• Его легче изучать, так как он черпает вдохновение из Java, в отличие от других языков, таких как C++.

Недостатки JS

• Вместо того, чтобы поддерживать множественное наследование, он поддерживает только одно наследование.
• Браузер не показывает ошибки, что затрудняет разработчикам определение любой проблемы.
• Склонность к проблемам безопасности, поскольку пользователи могут просматривать код JavaScript и использовать его в неблаговидных целях.
• Нестабильная поддержка браузера требует запуска кода на разных платформах перед публикацией.

6. SQL

SQL или структурированный язык запросов обычно используется для реляционных баз данных. Вы можете использовать его для обмена и управления данными, включая данные, организованные в таблицы.

Его можно использовать для запросов, обновления и реорганизации данных. Он очень полезен для хранения информации о каждом клиенте, с которым работала компания.

Характеристики SQL 

• SQL – это высокоуровневый и простой в использовании язык программирования с похожей на английский язык структурой.
• Он поддерживает переносимость между компьютерными системами.
• SQL предлагает динамическое определение базы данных.
• С его помощью вы можете использовать широкий спектр реляционных баз данных.
• Этот язык программирования поддерживает интеграцию с Java.

Преимущества SQL

• Извлечение огромного количества данных из базы данных с помощью запросов SQL.
• Его портативность позволяет использовать его в настольных компьютерах, ноутбуках, серверах, а также в специальных мобильных телефонах.
• Нет необходимости в обширном написании кода для управления системой баз данных, что означает меньше кода и меньше работы.
• Пользователи могут создавать множество представлений структуры базы данных с помощью SQL.
• Базы данных SQL используют те же давно установленные стандарты, что и ANSI и ISO.

Недостатки SQL

• Некоторые его версии имеют большие эксплуатационные расходы, что делает его труднодоступным для некоторых.
• Его сложный интерфейс может быть труднодоступен для некоторых пользователей.
• Чтобы обеспечить блокировку поставщика, некоторые базы данных переходят на проприетарные расширения к стандартному SQL
• Из-за скрытых бизнес-правил программисты не получают полного контроля над базой данных.

7. Rust

Синтаксически похожий на C++ и обеспечивающий безопасный параллелизм, Rust создан для безопасности и производительности. Это мультипарадигматический скриптовый язык, который гарантирует безопасность памяти путем проверки ссылок.

Подсчет ссылок в Rust необязателен, а безопасность памяти достигается без сборки мусора. В 2016 году он был признан самым любимым языком программирования.

Характеристики Rust 

• Вместо использования автоматизированной системы сборки мусора Rust использует приобретение ресурсов в качестве соглашения об инициализации для управления памятью и другими ресурсами.
• Он не допускает гонок данных, висячих указателей или нулевых указателей в безопасном коде и полностью разработан для обеспечения безопасности памяти.
• Вдохновленная языком Haskell, система типов Rust поддерживает “характеристики”, что представляет собой механизм, аналогичный классам типов.
• Все значения имеют уникального владельца в системе владения Rust, где может существовать одна изменяемая или несколько неизменяемых ссылок.

Преимущества Rust

• Он может обращаться к памяти и аппаратному обеспечению напрямую, поскольку ему не нужен сборщик мусора, постоянно работающий в фоновом режиме, что обеспечивает большое удобство работы с низкоуровневыми деталями.
• Любой человек с предварительными знаниями языка C может легко изучить Rust; он также прост для начинающих.
• Rust крайне важен для встраиваемых систем, поскольку позволяет программистам указывать на ошибки на ранней стадии и снижает риск будущих казусов.
• Он так же надежен, как и C++, и обеспечивает высокую и быструю производительность, легко опережая Python. Поскольку в нем нет сборки мусора, он обеспечивает более высокую скорость работы.
• Будучи статически типизированным языком, Rust обеспечивает большую простоту, помогая отслеживать изменения в коде.

Недостатки Rust

• Время компиляции в Rust значительно увеличивается, если скрипты содержат более тысячи строк.
• В нем нет сборки мусора.
• В отличие от Python, коды в Rust нельзя разрабатывать быстро.
• Для выполнения простых задач вам может понадобиться использовать различные синтаксисы и навыки, поскольку это также язык системного программирования.
• Хотя изучить Rust легко, вам также потребуется знание C++ или других объектно-ориентированных языков.

8. C/C++

C – это процедурный язык программирования общего назначения, который поддерживает рекурсию, лексический объем переменных и структурированное программирование со статической системой типов.

Он был создан для компиляции, чтобы обеспечить низкоуровневый доступ к конструкциям языка и памяти, которые эффективно отображаются на машинные инструкции. Он поддерживает кроссплатформенность, поэтому если вы пишете программу с учетом переносимости, она может быть скомпилирована для различных операционных систем.

Характеристики C/C++ 

• Разнообразный набор встроенных операторов облегчает написание упрощенных и сложных программ на языке Си.
• Разработчики могут использовать программирование на языке Си в различных приложениях, будь то системное программирование или приложения для редактирования фотографий.
• Поскольку язык является статически типизированным, вам не нужно проверять тип переменной во время выполнения программы, а только во время компиляции.
• Даже если вы новичок, функции языка Си и мощные библиотеки могут помочь новичку с легкостью написать код.
• Для запуска и компиляции языка Си на любой системе не требуется практически никаких изменений.

Преимущества C/C++

• Вы получаете обширную платформу для выполнения различных операций, поскольку язык Си, будучи эффективным и мощным языком, включает в себя множество операторов и типов данных.
• Он считается критическим для любого, кто начинает работать с языками программирования, и служит основой для многих языков программирования, таких как Java и Python.
• Язык C является машинно-независимым, что означает, что вы можете запускать свой код на любой машине практически без изменений.
• Вы можете сделать conde проще, добавив свои функции в стандартную библиотеку C.
• Поскольку язык C предлагает динамическое распределение памяти, вы можете свободно распределять память во время выполнения программы.

Недостатки С/С++

• В языке программирования Си нет конструктора и деконструктора.
• Вы не можете одновременно объявить две переменные без пространств имен, а C не использует концепцию пространств имен.
• Он имеет слабые меры безопасности из-за минимального сокрытия данных.
• В больших программах проверка кода становится сложной, так как компилятор отображает все проблемы только после написания программы.

9. NodeJS

NodeJS – это кроссплатформенная среда выполнения JavaScript с открытым исходным кодом для бэкенда, выполняющая код JavaScript вне веб-браузера и работающая на движке V8.

Разработчики могут использовать JavaScript для создания инструментов командной строки. NodeJSобъединил разработку веб-приложений вокруг одного языка программирования вместо нескольких языков для сценариев на стороне клиента и на стороне сервера.

Характеристики NodeJS

• Выполнение кода в NodeJS происходит быстро, поскольку он создан на движке V8 JavaScript в Google Chrome.
• NodeJS распространяется под лицензией MIT.
• Никакая информация не буферизируется его приложениями, и они выводят данные только порциями.
• Он использует однопоточную программу, которая может обслуживать большее количество запросов по сравнению с обычными серверами.
• Сервер на базе NodeJS не ждет возврата данных от API, все его API асинхронны.

Преимущества NodeJS

• Он обеспечивает легкую масштабируемость для современных приложений и используется такими крупными брендами, как Paypal, Uber и Netflix.
• Дает мгновенные результаты благодаря своим сверхмощным приложениям.
• Разработчики могут писать коды на бэкенде и фронтенде, поскольку NodeJS дает им возможность создавать код на стороне сервера.
• Вы получаете повышенную скорость разработки благодаря его легкости, что означает значительное сокращение времени вывода приложений на рынок.
• Его модуль кэширования помогает снизить повторное выполнение кода и нагрузку на задачи.

Недостатки NodeJS

• Разработчикам часто приходится изменять код доступа для синхронизации с новейшей версией API NodeJS.
• Если в цикл событий NodeJS поместить значительную нагрузку на процессор, производительность падает, поскольку для выполнения задачи используется вся мощность процессора.
• NodeJS пользуется высоким спросом, но опытных разработчиков мало.
• Многие его библиотеки и реестры NPM неполны или плохо проработаны, что приводит к неэффективному мониторингу при разработке веб-приложений.

10. Solidity

Solidity – это статически типизированный и объектно-ориентированный язык программирования, созданный для написания смарт-контрактов.

Разработчики используют его для реализации на различных платформах блокчейна, особенно на виртуальной машине Ethereum.

Смарт-контракты дают вам

• Безопасность, благодаря использованию криптографии и шифрования веб-сайтов, что предотвращает взлом.
• Надежность, поскольку все ваши данные тщательно шифруются и хранятся в общей бухгалтерской книге.
• Скорость, поскольку смарт-контракты используют преимущества программного кода для компьютеризации работы.
• Точность, поскольку автоматизированные контракты не только доступны и быстры, но и позволяют избежать ошибок, возникающих при ручном заполнении многочисленных форм.

Преимущества Solidity

• Его синтаксис похож на C++ и Javascript, что делает его простым для изучения разработки Blockchain.
• Благодаря упрощению Application Binary Interface (ABI), Solidity поддерживает различные безопасные для типов функции.
• Улучшенный ABI также позволяет выполнять несколько типов вспомогательных функций.
• Solidity предлагает объектно-ориентированные атрибуты, такие как многоуровневое наследование.

Недостатки Solidity

• Поскольку нет никакого другого источника информации, информация доступна только из транзакций.
• Структура строк, массивов и их использование сложны, поскольку стандартная библиотека недоступна.
• Будучи новым языком, он имеет больше недостатков, чем многие другие языки, такие как Javascript, C++ и Python.
• Вы не можете добавить дополнительные функции или обновить контракт после его создания.

Заключение

Итак, это самые замечательные и предпочтительные языки программирования для тех, кто хочет изучить бэкенд-разработку.

Вы можете выбирать из обширного списка языков, основываясь на различных аспектах, таких как быстрота обучения, требования к проекту и цели.

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ