Как Создать Бэкенд для Мобильного Приложения?

В этой статье вы узнаете, что такое бэкенд мобильного приложения, а также все, что вам нужно знать для создания качественного бэкенда.

Мы рассмотрим различия между бэкендом и фронтендом, различные типы бэкенда, узнаем о функциональных возможностях бэкенда для мобильных устройств и стоимости разработки бэкенда.

Наконец, мы узнаем, как создать бэкенд для простого мобильного приложения на Back4app – одном из лучших MBaaS-провайдеров.

Разница между фронтендом и бэкендом

Термины фронтенд и бэкенд относятся к условному разделению проблем между уровнем отображения и уровнем доступа к данным.Самый простой способ понять их разницу – представить себе айсберг.

Фронтенд находится выше уровня воды и представляет собой все, что пользователь может увидеть и с чем он может взаимодействовать. С другой стороны, бэкенд – это та часть айсберга, которая находится под водой. Это логика, лежащая в основе самой бизнес-модели приложения

Фронтенд

Фронтенд – это графический пользовательский интерфейс веб-сайта, мобильного приложения или любого другого типа клиента, с которым может взаимодействовать пользователь. Фронтенд включает все визуальные элементы приложения, в том числе дизайн, меню, тексты, изображения, видео и так далее. В большинстве проектов он составляет около 20% от общего объема работ и не является повторяющимся, т.е. является уникальной чертой клиента.

Разработчики фронтенда должны работать над:

• Отзывчивым дизайном
• Производительностью приложения
• Кросс-браузерной совместимостью
• Вопросами доступности
• SEO-оптимизацией

Фронтенд для веб обычно реализуются с помощью таких инструментов, как HTML, CSS, JavaScript и WebAssembly. Нативные приложения для Android пишутся на Java/Kotlin, а для iOS используются Objective-C и Swift.

В последние годы многие разработчики фронтендов адаптировали такие инструменты, как React Native, Vue и Svelte Native, чтобы еще больше упростить процесс разработки и заставить одну и ту же базу кода работать на разных платформах.

Фронтенды могут быть “развернуты” на таких сервисах, как Google Play, App Store, Vercel, Netlify.

Бэкенд

Бэкенд или разработка на стороне сервера – это практика разработки уровня доступа к данным. Бэкенд – это связь между базой данных и фронтендом. Большинство бэкендов предоставляют интерфейс прикладного уровня (API), который фронтенд может использовать для получения и хранения данных.

Обмен данными обычно осуществляется в формате JSON или GraphQL. Бэкенд обычно составляет около 80% работы и является однотипной работой. Например, почти каждый проект требует аутентификации, авторизации, управления базой данных и так далее.

Разработчики бэкенда работают над:

• Управлением базой данных
• Бизнес-логикой приложения
• Масштабируемостью и доступностью
• Безопасностью и резервным копированием

Разработчики бэкенда обычно работают с такими языками программирования, как Python, JavaScript (Node.js), Ruby, C#, Java и Go. На момент написания статьи наиболее популярной архитектурой бэкенда является Model-View-Controller (Модель-представление-контроллер или MVC), которая была принята многими веб-фреймворками, такими как Django и Laravel.

Самым важным компонентом бэкенда является база данных. Существуют различные типы баз данных, которые мы можем разделить на три общие категории: 

• Базы данных SQL
• Базы данных NoSQL
• Многопарадигмальные базы данных

У каждой из них есть свои плюсы и минусы, которые следует учитывать при запуске проекта.

Бэкэнд может быть развернут на различных платформах в зависимости от уровня желаемой абстракции. Например, вы можете использовать собственный сервер, IaaS (AWS, GCE, Azure), PaaS (Heroku, Digital Ocean App Service), или BaaS (Back4app, Firebase, AWS Amplify).

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о том, как разрабатывать бэкенд мобильных приложений.

Что такое бэкенд мобильного приложения?

Серверная часть мобильного приложения или бэкенд – это часть приложения, которая выполняется на сервере, а не на самом устройстве. Серверная часть предоставляет функциональные возможности, необходимые приложению для хранения данных и управления ими, аутентификации пользователей, обработки и анализа данных, а также взаимодействия с другими системами или службами.

Под серверной частью может пониматься множество элементов, таких как сервер, работающий в облачной службе, база данных или API. Он предоставляет необходимую инфраструктуру и инструменты, необходимые приложению для правильной работы, и позволяет приложению предоставлять богатый и удобный пользовательский опыт.

Какие функции предоставляет мобильный бэкенд?

Бэкенд мобильного приложения обычно предоставляет следующие функциональные возможности:

• Хранение данных и управление ими
• Обработка и анализ данных
• Аутентификация и авторизация
• Синхронизация между множеством устройств
• Возможность интеграции с другими системами и сервисами
• Управление задачами на стороне сервера
• Аналитика и мониторинг
• Push-уведомления

Нужен ли мобильному приложению бэкенд?

Короткий ответ: Если ваше приложение функционирует локально (без подключения к Интернету), то бэкенд вам, как правило, не нужен, но это не значит, что бэкенд не может быть полезен вашему приложению.

Чтобы лучше понять этот ответ, давайте рассмотрим некоторые приложения, которые мы используем в повседневной жизни.

Приложения, которым не нужен бэкенд:

• Калькулятор
• Календарь и часы
• Камера и галерея
• Диктофон
• Однопользовательские игры

Приложения, которым необходим бэкенд:

• Приложения для электронной коммерции – бэкенд необходим для отслеживания каталога, обработки заказов и т.д.
• Транспортные приложения – бэкенд позволяет обрабатывать билеты, получать информацию о задержках и т.д.
• Приложения для обмена сообщениями – бэкенд используется для передачи сообщений с одного устройства на другое.
• Приложения для погоды – бэкэнд необходим для получения текущей информации о погоде.

Теперь давайте подумаем, как бэкенд может сделать работу вышеперечисленных приложений лучше:

• Калькулятор – может использовать бэкэнд для выгрузки сложных вычислений на удаленный сервер.
• Календарь и часы – могут хранить события в базе данных и синхронизировать их между устройствами
• Камера – может использовать бэкенд-сервис для исправления искажений, освещения и т.д.
• Диктофон – может использовать бэкенд-сервис для подавления шума
• Однопользовательские игры – можно хранить результаты пользователей в базе данных и отображать таблицу лидеров.

Благодаря огромным преимуществам использования бэкенда почти каждое мобильное приложение имеет бэкенд. Если не для хранения данных, то для сбора аналитики, отправки push-уведомлений, мониторинга приложений, сбора отчетов об авариях и многого другого. Если вы хотите добиться успеха, вам, скорее всего, понадобится бэкенд.

Какие бывают типы бэкендов?

В зависимости от типа вашего приложения существует несколько вариантов бэкендов, которые вы можете выбрать. Вообще говоря, мы можем разделить их на три группы в зависимости от уровня абстракции:

1. Программное обеспечение как услуга (SaaS) или услуги третьих сторон
2. Мобильный бэкенд как услуга (MBaaS)
3. Пользовательские бэкенды

Давайте рассмотрим каждый из них.

Программное Обеспечение как Услуга (SaaS) или услуги сторонних производителей

Программное обеспечение как услуга (SaaS) – это модель предоставления программного обеспечения, при которой приложение размещается у стороннего поставщика и предоставляется клиентам для загрузки через Интернет.

Решения SaaS обычно требуют от своих клиентов ежемесячной или ежегодной абонентской платы. Этот тип бэкенда является самым простым в использовании и позволяет запустить бэкенд в работу буквально в несколько кликов.

Недостатком этого типа бэкенда является то, что вы, скорее всего, не найдете SaaS, который отвечает всем требованиям вашего проекта. Для создания реального бэкенда вам, скорее всего, придется комбинировать несколько SaaS-решений.

Несколько примеров SaaS включают:

• WordPress (Система управления контентом)
• Mailchimp (ПО для управления и email-маркетинга)
• Salesforce (ПО для управления взаимоотношениями с клиентами)
• Shopify (Платформа электронной коммерции)
• Dropbox (Хостинг файлов)

Мобильный Бэкенд как Услуга (MBaaS)

Бэкенд как Услуга (BaaS) – это платформа, которая автоматизирует разработку бэкенда и берет на себя ответственность за обслуживание облачной инфраструктуры.

Кроме того, она предоставляет такие возможности, как управление пользователями, уведомления по электронной почте, push-уведомления, функции облачного кода, интеграцию с социальными сетями, хранение файлов и платежи.

Это позволяет разработчикам сосредоточиться на основной работе и создании фронтенда, не занимаясь управлением базового бэкенда и инфраструктуры. Фронтенд обычно разрабатывается с помощью специализированных API и SDK, предлагаемых поставщиком BaaS. Это делает приложения менее сложными и более простыми в обслуживании.

Преимущества использования бэкенда как услуги включают более высокую скорость разработки, снижение затрат на проектирование и возможности сосредоточиться на основном бизнесе.

Несколько примеров BaaS включают:

• Back4app
• Firebase
• AWS Amplify
• Apple Cloudkit

Хотите узнать больше о BaaS и MBaas? Взгляните на статью Что такое BaaS?

Пользовательский бэкенд

Пользовательский бэкенд – это самый мощный и гибкий вариант. Он предлагает вам полный контроль и позволяет реализовать функции, которые невозможно реализовать в SaaS или MBaaS решениях.

Его главным недостатком является стоимость и время создания. Используя этот подход, вы также будете нести полную ответственность за производительность и безопасность бэкенда.

Создание пользовательского бэкенда обычно занимает месяцы и требует квалифицированного и опытного разработчика бэкенда или даже команды разработчиков бэкенда.

Популярные фреймворки для создания пользовательских бэкендов:

• Django
• Laravel
• Express.js
• Ruby on Rails
• Spring Boot

Для получения дополнительной информации о фреймворках бэкенда посмотрите Топ-10 бэкенд-фреймворков .

Сколько стоит создать бэкенд мобильного приложения?

Не существует простой формулы для расчета стоимости разработки серверной части или бэкенда мобильного приложения. Стоимость варьируется в зависимости от сложности приложения, количества функций, его масштабируемости, производительности и так далее.

Стоимость SaaS

SaaS, как правило, является самым дешевым вариантом, который вы можете выбрать. Продукты SaaS обычно следуют простой ценовой модели с ежемесячной или годовой абонентской платой. Некоторые поставщики SaaS также предлагают различные уровни ценообразования в зависимости от размера вашего бизнеса.

Стоимость MBaaS

Создание бэкэнда с помощью MBaaS действительно обойдется дешевле по сравнению с пользовательским бэкендом. Это позволяет вам значительно сократить затраты на разработку и не тратить время и ресурсы на инфраструктуру или найм команды специализированных бэкенд-инженеров. Это сэкономит вам очень много денег!

Большинство поставщиков услуг MBaaS имеют разные уровни ценообразования в зависимости от размера вашего приложения. Используя MBA AS, вы можете рассчитывать на оплату от 15 до 500 долларов в месяц.

Стоимость собственного бэкенда

Разработка бэкенда на заказ – самый дорогой вариант. При выборе этого варианта вам придется собрать команду квалифицированных разработчиков и позаботиться об инфраструктуре вашего бэкенда.

Цены на создание пользовательского бэкенда обычно колеблются от нескольких тысяч долларов до десятков тысяч долларов в зависимости от требований проекта.

Поскольку создание собственного бэкенда является сложной задачей, компании обычно передают ее на аутсорсинг компаниям, специализирующимся на разработке программного обеспечения.

Как создать бэкенд для мобильного приложения с помощью MBaaS?

В этом разделе данной статьи мы рассмотрим, как разработать бэкенд для мобильного приложения с помощью Back4app.

Что такое Back4app?

Back4app является одним из лучших решений с открытым исходным кодом для Бэкенд как услуги (BaaS) на рынке. Он предлагает огромное количетсво возможностей и преимуществ для своих пользователей, позволяя разработчикам быстро создавать не только веб, но и мобильные приложения.

Используя Back4app, вы сможете сосредоточиться на своем основном бизнесе, а не тратить ресурсы на бэкенд или базовую инфраструктуру.

Решение поставляется с многофункциональной и простой в использовании панелью управления и интерфейсом командной строки (CLI). Они также предоставляют SDK для всех ваших любимых инструментов, таких как Flutter, React Native, Node.js, Angular, Android, iOS и других!

Основные возможности Back4app включают:

• База данных, похожая на электронную таблицу
• API REST и GraphQL
• Живые запросы
• Аутентификация (включая социальную аутентификацию)
• Масштабируемый хостинг
• Push и уведомления по электронной почте

Для получения более подробной информации о возможностях компании ознакомьтесь с разделом Возможности Back4app.

Back4app придерживается простой и понятной ценовой политики, которая может подойти для приложения любого размера. Они предлагают отличный и богатый бесплатный план (при регистрации не требуется кредитная карта), который отлично подходит для создания прототипов и тестирования платформы. Он включает в себя:

• 25тыс запросов
• 250 MB ЗУ для данных
• 1 GB передача данных
• 1 GB файловое хранилище

Для получения дополнительной информации о ценах на Back4app загляните на страницу Ценообразование.

Краткая информация о проекте

Мы собираемся создать бэкенд для простого новостного приложения. Приложение позволит редакторам создавать, обновлять и удалять статьи. Чтобы максимально упростить администрирование, мы будем использовать приложение администратора Back4app.

Мы также не забудем о безопасности бэкенда и покажем, как использовать REST APIбэкенда. Бэкэнд будет построен с минимальным количеством кода.

Начальные условия:

• Базовое понимание Бэкенд как услуга (BaaS)
• Базовое понимание работы с базами данных (и отношений между моделями)
• Базовое понимание HTTP-запросов и ответов
• Понимание синтаксиса JSON

Цели:

К концу этого краткого руководства вы сможете:

• Создать и развернуть простой бэкенд на Back4app
• Уметь структурировать свою собственную базу данных
• Понимать основы безопасности платформы Parse Platform Security
• Уметь выполнять операции CRUD через REST API

Создание приложения

Следующие шаги потребуют от вас наличия учетной записи Back4app. Если он у вас уже есть, авторизуйтесь или перейдите к регистрации бесплатного аккаунта.

Для работы с Back4app нам сначала нужно создать приложение. Когда вы войдете в свою панель управления, вы увидите список ваших приложений. Нажмите на “Build a new app” (“Создать новое приложение”), чтобы создать новое приложение.

Придумайте ему пользовательское имя и нажмите “Continue” (“Продолжить”).

Back4app займет у вас всего несколько минут для подготовки вашего приложения: базы данных, уровня приложения, масштабирования, резервного копирования и безопасности.

Как только ваше приложение будет готово, вы будете перенаправлены на панель управлению вашего приложения.

База данных

В этом разделе нашего краткого руководства мы создадим все необходимые модели базы данных.

Как уже упоминалось во введении к проекту, мы собираемся создать простое новостное приложение. Наша база данных будет состоять из следующих моделей:

• Article – представляет новостную статью.
• ArticleCategory – представляет категорию статьи (например, спорт, развлечения). Статья может принадлежать к одной категории.
• ArticleTag – представляет хэштег статьи (например, косметика, здоровье, красота). Статья может иметь несколько хэштегов.

Эта структура базы данных в дальнейшем позволит нам фильтровать статьи на основе категорий или тегов. Давайте нарисуем диаграмму отношений между сущностями (ERD), чтобы лучше понять отношения между моделями:

Теперь давайте действительно создадим модели.

Начните с создания модели ArticleCategory. В верхней левой части экрана нажмите на “Create a class” (“Создать класс”), назовите его ArticleCategory и добавьте следующие поля:

+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Data type                   | Name        | Default value | Required |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | name        | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | description | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Pointer -> User             | author      | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+

Затем создайте еще один класс с именем ArticleTag со следующими данными:

+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Data type                   | Name        | Default value | Required |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | name        | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Pointer -> User             | author      | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+

Наконец, создайте еще один класс с именем Article со следующими полями:

+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Data type                   | Name        | Default value | Required |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | title       | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | description | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | content     | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+--------------+-----------+
| Pointer -> ArticleCategory  | category    | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Relation -> ArticleTag      | tags        | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Pointer -> User             | author      | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+

Это все необходимо для архитектуры базы данных. Теперь давайте добавим некоторые примеры данных.

Чтобы немного упростить работу, я создал определенные данные, которые вы можете импортировать. Чтобы импортировать набор данных, выберите класс в левой части экрана, а затем нажмите на три точки в правой части экрана. Выберите “Import” > “Class Data” (“Импорт” > “Данные Класса”) и выберите соответствующий файл.

Для загрузки наборов данных JSON перейдите на GitHub-репозиторий back4app-mobile, нажмите на “Code” и затем “Download ZIP”.

Импортируйте файлы JSON в следующем порядке:

1. User
2. ArticleCategory
3. ArticleTag
4. Article

Панель администратора

Чтобы сделать администрирование чуть проще, мы включим приложение Admin App. AdminApp – это инструмент на основе веб-браузера, предназначенный для управления данными приложения с помощью пользовательского интерфейса.

Перейдите на панель управления вашего приложения, нажмите на “More” > “Admin App” (“Подробнее” > “Приложение Администратора”) и затем нажмите на кнопку “Enable AdminApp” (“Включить Приложение Администратора”).

Выберите имя пользователя и пароль. Я выбираю:

Username: admin
Password: complexpassword123

Затем выберите доменное имя, которое вы хотели бы использовать для доступа к вашей панели администратора. Я выбираю:

mobile-backend.admin.back4app.com

Отлично, теперь вы можете войти в свою панель администратора на выбранном домене. Чтобы узнать больше о приложении Back4app Admin App, ознакомьтесь с официальной документацией.

Защита приложения

Чтобы сделать наше приложение более безопасным, мы должны выполнить следующее:

1. Запретить клиентам создавать классы баз данных
2. Изменить разрешения уровня классов (CLPs) модели User
3. Изменить CLP для каждой созданной нами модели

Запрет на создание клиентских классов

Чтобы запретить создание клиентских классов, перейдите в “App Settings” > “Server Settings” > “Core Settings” > “Edit” (“Настройки приложения” > “Настройки сервера” > “Основные настройки” > “Редактировать”), прокрутите страницу вниз и снимите флажок “Allow ClientClass Creation” (“Разрешить создание клиентского класса”).

Изменение CLP моделиUser

Выберите модель User на вкладке “Database” (“База данных”) и нажмите на три точки в правой части экрана > “Security” > “Class Level Permissions” (“Безопасность” > “Разрешения уровня класса”). Затем нажмите на значок шестеренки и измените его на “Advanced”. Снимите галочки со всех пунктов, кроме Get и Create вот так:

Измените CLP для каждой созданной нами модели

Проделайте аналогичные действия для всех ваших пользовательских моделей (Article, ArticleCategory и ArticleTag). На этот раз отключите все, кроме Read и Find, для группыPublic, как показано ниже:

Таким образом, неавторизованные пользователи смогут только находить и читать интересующие статьи.

Для получения дополнительной информации о безопасности ознакомьтесь с разделом ParseSecurity.

Тестирование API

В этом разделе нашего краткого руководства мы протестируем наш API с помощью встроенной консоли API Console.

Чтобы открыть REST API Console, перейдите на панель управления вашего приложения. Выберите “Console” в разделе “API”, а затем “REST”.

В связи с нашими ACL/CLP убедитесь, что вы отметили “Use Master Key?” (“Использовать мастер-ключ?”), чтобы запросы были успешными.

Поиск и выборка 

Объекты могут быть получены с помощью типа запросаGET. Для конечной точки используйте classes/<your_class>, например, classes/Article, и нажмите на кнопку “Send Query” (“Отправить запрос”) внизу страницы.

Ответ будет выглядеть примерно так:

{
    "results": [
                {
            "objectId": "oRwkdx7KgX",
            "title": "Voting 2022 has ended!",
            "description": "The voting for year 2022 has ended, the new major is...",
            "content": "Lorem ipsum dolor sit amet...",
            "category": {
                "__type": "Pointer",
                "className": "ArticleCategory",
                "objectId": "FYxzrBlCBC"
            },
            "author": {
                "__type": "Pointer",
                "className": "_User",
                "objectId": "UZ76K07znv"
            },
            "createdAt": "2022-12-13T09:09:04.845Z",
            "updatedAt": "2022-12-13T09:09:13.297Z",
            "tags": {
                "__type": "Relation",
                "className": "ArticleTag"
            }
        },
        ... more results ...
    ]
}

Если вы хотите получить конкретный результат или отфильтровать набор запросов, ознакомьтесь с официальной документацией.

Создание

Для создания экземпляра модели выберите POST запрос и отправьте его по адресу classes/<your_class>, например, classes/Article. При POST запросе вы должны указать параметры запроса. Например:

{
   "title": "Another article",
   "content": "This is another test article added via the API",
   "category": {
      "__type": "Pointer",
      "className" :"ArticleCategory",
      "objectId": "pPGdxPAxQA"
   },
   "author": {
      "__type": "Pointer",
      "className": "_User",
      "objectId": "LFAf3yD8w0"
   }
}

Ответ:

{
    "objectId": "yAbmJ0sRZT",
    "createdAt": "2022-12-12T17:18:32.922Z"
}

Обновление

Для обновления модели выберите тип запроса PUT и отправьте его по адресу classes/<your_class>/<object_id>, например, classes/Article/oRwkdx7KgX. Вам нужно будет предоставить параметры запроса, содержащие данные, которые вы хотите изменить:

{"description": "Back4app is cool!"}

Ответ:

{
    "updatedAt": "2022-12-12T17:31:23.459Z"
}

Удаление

Для удаления экземпляра модели выберите тип запроса DELETE и отправьте его по адресу classes/<your_class>/<object_id>, например, classes/Article/oRwkdx7KgX.

Если запрос был успешным, будет возвращено пустое тело.

Чтобы узнать больше о REST-запросах в Back4app, посмотрите справку по API.

Дальнейшие шаги

Наш бэкенд для мобильного приложения теперь более или менее готов. Чтобы подключить его к вашему мобильному приложению, вам нужно сделать следующее:

1. Получите идентификатор ApplicationID и Clientkey из “App Settings” > “Security & Keys” (“Настройки приложения” > “Безопасность и ключи”).
2. Установите соответствующий ParseJS SDK (в зависимости от вашей платформы).
3. Используйте SDK для подключения к Back4app, используя свои учетные данные.
4. Используйте SDK для отправки запросов.

Для получения более подробных инструкций и руководств ознакомьтесь с нашей документацией:

• Быстрый Старт Flutter
• Быстрый Старт React Native 
• Быстрый Старт Android 
• Быстрый Старт iOS 

Заключение

Термины фронтенд и бэкенд означают разделение задач между уровнем отображением и уровнем доступа к данным.

В наши дни почти каждое мобильное приложение имеет свой собственный бэкенд, поскольку бэкенд обладает множеством преимуществ. Бэкенды позволяют мобильным приложениям собирать аналитику, отправлять push-уведомления, следить за приложениями, собирать отчеты об авариях и многое другое.

Существует несколько способов создания бэкенда. Вы можете либо:

• Объединить несколько продуктов SaaS
• Использовать мобильный бэкенд как услугу (MBaaS)
• Создать собственный бэкенд

Использование MBaaS является отличным вариантом, так как это намного дешевле по сравнению с собственным бэкендом, при этом вы получаете большую гибкость. Back4app – один из лучших MBaaS-провайдеров, который позволяет вам создать бэкенд за несколько дней или даже часов.

Раздел Вопрос-Ответ