什么是后台基础设施？

在设计后端时，选择合适的后端基础架构至关重要。它会影响后端的性能、灵活性和可维护性等等。

在本文中，我们将解释什么是后端基础架构，探讨不同类型的后端基础架构，并讨论在做出决定时需要记住的重要因素。

此外，我们还将了解如何使用Back4app 创建后台基础设施。

目标

本文结束时，您将能够

• 解释什么是后台基础设施
• 讨论不同类型的后端基础设施（包括 IaaS、PaaS 和 BaaS）
• 为项目选择合适的后台基础设施
• 使用Back4app构建自己的后台

什么是后台基础设施？

后端基础设施是支持后端系统的软件和硬件组件的组合。其中包括服务器、容器、网络组件、防火墙和其他资源。

后端基础设施负责高可用性、扩展、负载平衡、安全、路由等。后端基础设施的设计必须能够提供无缝的用户体验。

选择后端基础设施时需要考虑什么？

让我们来讨论一下在选择后台基础设施时需要考虑的基本因素。

速度

速度是后台基础设施的关键特性之一。您的用户希望应用程序尽可能流畅地运行。因此，您需要优化客户端与后台的通信。

为了减轻通信延迟的影响，可以使用一些巧妙的技巧。例如，可以在用户界面上设置骨架屏幕、加载条，并显示提示和技巧。

速度也是搜索引擎优化中最关键的因素之一。

灵活性

灵活性是指后端基础架构支持哪些编程语言、框架和其他技术（如数据库）。在选择后端基础架构时，应确保其支持多种技术。

可扩展性

从开始构建应用程序的那一刻起，您就应该考虑可扩展性。想想您的应用程序将如何使用。您会拥有稳定的用户数量，还是用户数量有时会激增？

您的后端基础架构需要以适应极端工作负载的方式构建。为了最大限度地减少服务器开支，您的应用程序实例应能即时创建和销毁。

可维护性

开发和发布应用程序只是工作的 80%。之后，您还需要投入大量时间来维护应用程序。更新服务器软件和部署安全补丁应该尽可能简单。

选择内置 CI/CD 系统的后端基础架构，或自行实施。

DevOps 要求

某些类型的后端基础设施更难使用。请选择您有时间和资源来管理的后端基础架构。如果决定使用 IaaS 等低级后端基础架构，则需要专门的 DevOps 团队来管理。

安全

您有责任确保用户数据的安全。随着网络攻击数量的增加，您必须确保您的后台基础设施符合最新的安全标准。

使用强大的自动生成密码、设置防火墙、不在服务器上运行不受信任的软件、定期进行安全检查，等等。

后端基础设施类型

您可以使用自己的服务器（所谓的传统基础设施）或利用云基础设施来部署后端。

在过去十年中，许多公司已经转向云模式，因为这可以让他们节省时间和金钱。

让我们来分析几种最流行的方法。

基础设施即服务或 IaaS

基础设施即服务（IaaS）是抽象程度最低的云计算模式。在这种模式中，云供应商在虚拟化环境中提供计算资源，如服务器、存储、操作系统和网络组件。

IaaS 早在 2010 年就已存在，目前仍是最流行的云计算模式。它的优点包括强大的可扩展性、高级控制和价格效率。反之，缺点是管理复杂，维护成本高于其他云计算模式。

平台即服务或 PaaS

平台即服务（PaaS）是一种云计算模式，提供用户友好的应用程序开发、管理和交付环境。它包括各种内置应用程序开发工具，使您可以轻松启动和运行应用程序。

PaaS 可简化基础设施管理，提供更快的市场进入速度、更强的安全性、成本节约、可扩展性、高可用性和更少的编码。另一方面，它可能会将您与供应商的能力捆绑在一起，带来锁定供应商的风险，并限制灵活性和控制力。

后台即服务或 BaaS

后端即服务（BaaS）实现了服务器端开发和云基础设施管理的自动化。它提供实时数据库、用户管理、身份验证、通知、社交媒体集成等功能。

BaaS 将开发人员从后端问题中解放出来，让他们专注于前端和核心业务。BaaS 将 IaaS 和 PaaS 的优势与后端抽象结合在一起，从而加快了产品上市速度并节约了成本。缺点是缺乏控制，有被供应商锁定的风险，而且成本相对较高。

容器即服务或 CaaS

容器即服务（CaaS）是一种用于上传、构建、扩展和管理容器的云计算模型。CaaS 通常包括容器运行时、容器注册表、自动扩展功能、内置 CI/CD 系统、负载平衡等！

CaaS 简化了容器处理，消除了对底层基础设施的担忧。它鼓励敏捷开发，促进微服务架构，并加快创建高度可扩展的应用程序。

如何创建后台基础设施？

在本文的这一部分，我们将使用Back4app 创建后台基础架构。

什么是 Back4app？

Back4app 是一个卓越的后端即服务（BaaS）平台。它能让您快速构建网络和移动应用程序的后端。

该平台采用开源技术构建，功能众多。其功能包括类似电子表格的数据库、文件存储、用户管理、身份验证、自动生成的应用程序接口、通知等！

Back4app 可帮助您大大加快产品上市时间。利用它，您可以专注于核心业务，而不必担心后台或底层基础设施。

您不需要专门的 DevOps 工程师，维护成本也会降低。

Back4app 最棒的地方在于它有一个免费层。免费层是测试平台或托管宠物项目的绝佳选择。如果您的应用程序获得成功，您就可以升级到高级层。

要了解有关 Back4app 的更多信息，请查看Back4app 是什么？

项目概述

为了展示如何创建后台，我们将建立一个简单的电子商务后台服务。该后台将允许我们管理产品、类别和订单。

我们项目的 ER 图表将如下所示：

我们将用最少的代码创建后台，并演示如何在客户端使用（通过SDK、REST API 和 GraphQL API）。

创建应用程序

要了解更多信息，您需要一个Back4app 帐户。需要吗？今天就注册！

登录 Back4app 账户后，您将看到应用程序列表。点击 “构建应用程序 “按钮，开始应用程序构建过程。

接下来，选择 “BaaS”，因为我们要建立一个后台。

选择应用程序名称，选择 “NoSQL”，然后创建应用程序。

Back4app 需要一些时间来设置一切。它将处理应用层、数据库、备份、扩展等。

应用程序创建完成后，您将进入应用程序的实时数据库。

设置数据库

既然我们已经创建了应用程序，那就来处理一下数据库吧。

我们首先要创建一个类，用于在数据库中存储数据。你可以把类看成表格（SQL 术语）或模型（ORM 术语）。每个类默认有以下四个字段：

+-------------+-------------+------------------------------------------+
| Type        | Name        | Description                              |
+-------------+-------------+------------------------------------------+
| String      | objectId    | Object's unique identifier               |
+-------------+-------------+------------------------------------------+
| Date        | updatedAt   | Date time of the last update             |
+-------------+-------------+------------------------------------------+
| Date        | createdAt   | Date time of creation                    |
+-------------+-------------+------------------------------------------+
| ACL         | ACL         | Access Control List                      |
+-------------+-------------+------------------------------------------+

如项目概述所述，我们的项目将有三个类。点击侧边栏上的 “创建类 “按钮，创建第一个类。将其命名为ProductCategory：

添加以下字段：

+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Type                        | Name        | Default value | Required |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | name        | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | description | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+

对产品类执行相同步骤：

+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Type                        | Name        | Default value | Required |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | name        | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| String                      | description | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Relation -> ProductCategory | categories  | <leave blank> | no       |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+
| Number                      | price       | 0             | yes      |
+-----------------------------+-------------+---------------+----------+

我们使用关系数据类型来处理多对多关系。

最后，创建订单类：

+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| Data type                   | Name       | Default value | Required |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| Pointer -> Product          | product    | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| String                      | cFirstName | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| String                      | cLastName  | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| String                      | cAddress   | <leave blank> | yes      |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+
| Number                      | delivered  | false         | yes      |
+-----------------------------+------------+---------------+----------+

我们使用指针数据类型来处理一对多的关系。

完成后，您就可以在侧边栏看到课程。

填充数据库

接下来，让我们填充数据库。

首先创建一些产品类别、产品和订单（按此顺序）。如果您没有想法，请随时导入此固定装置。

要导入 JSON 文件，请使用 “更多选项 > 导入 > 类数据 > 选择文件”。确保按以下顺序导入 JSON 文件：

1. ProductCategory.json
2. Product.json
3. _Join꞉categories꞉Product.json
4. 订单.json

完成后，您的数据库中应该会有一些产品、类别和订单。这一步是必需的，因为我们需要一些数据来在后一阶段测试后台。

确保数据库安全

默认情况下，数据库类是以 “保护模式 “创建的。在保护模式下，交互和管理对象的唯一方法就是使用主密钥。这并不是最佳方式，因为我们无法从客户端获取或管理对象。

要做到这一点，我们必须放宽一些限制。Back4app/Parse 有两种限制机制：

1. 类级权限（CLP）
2. 访问级权限（ACL）

CLP 允许我们在类级别上实施限制，而 ACL 允许我们在对象级别上实施限制。这两种机制都能将类或对象限制为特定角色或用户。

选择侧边栏上的产品类别，然后点击屏幕上方的 “受保护 “文本。然后修改 CLP：

对ProductCategory模型执行相同的步骤。

然后更新订单类的 CLP：

注意图片。在这里，我们还启用了创建权限。

新的 CLP 将允许未经身份验证的用户获取、查询和统计 “产品“（Products）和 “产品类别"（ProductCategoryies），但不能修改它们。订单类也是如此，但用户也可以创建新订单。

要了解更多信息，请查看我们的Parse 服务器安全文章。

管理应用程序

目前，管理数据库中对象的唯一方法是使用数据库视图。虽然这对开发人员有用，但对非技术用户来说并不直观。此外，它给了用户过多的控制权，容易造成人为错误。

幸运的是，Back4app 可以让您轻松启用 “管理应用程序 “功能。管理应用程序是为您的数据库类量身定制的易用管理面板。

首先导航到侧边栏上的 “更多 > 管理应用程序”，启用它。然后点击 “启用”：

Back4app 会提示您选择用户名、密码和子域。我决定采用以下方式：

user:        root
pass:        complexpassword123
subdomain:   https://binfra.admin.back4app.com/

很好，这就是你要做的。

您可以点击 “管理应用程序 URL “访问管理面板。点击后会打开一个新的浏览器窗口，并要求您输入管理凭据。登录后，您可以创建、更新和删除对象。

试着玩一玩仪表盘，熟悉一下。

云代码

Back4app 允许您通过所谓的云代码（Cloud Code）运行自定义 JavaScript 代码。通过云代码，您可以定义由 Parse、HTTP 请求触发或定期运行的函数。此外，云代码还可用于使用 Express 构建网络应用程序。

云代码功能

假设我们需要一个计算当前销售额的云代码函数。

首先，导航至侧边栏上的 “云代码 > 功能与虚拟主机”。您会发现云代码视图分为两部分。左侧是目录结构，右侧是代码。

然后，打开cloud/main.js，粘贴以下代码：

// cloud/main.js

Parse.Cloud.define("calculateSales", async (request) => {
  const orderClass = Parse.Object.extend("Order");
  const orderQuery = new Parse.Query(orderClass);
  let sales = 0;

  try {
    const orders = await orderQuery.find();

    for (var i = 0; i < orders.length; i++) {
      let order = orders[i];
      let productId = order.get("product")["id"];

      const productClass = Parse.Object.extend("Product");
      const productQuery = new Parse.Query(productClass);
      const product = await productQuery.get(productId);

      sales += product.get("price");
    }
    return { 
      sales: sales,
    };
  } catch (error) {
    console.error("Error calculating the sales: " + error.message);
    return {
      sales: 0,
    }
  }
});

Parse.Cloud.job("printSales", async (request, status) => {
  try {
    const result = await Parse.Cloud.run("calculateSales");
    console.log("Sales: " + result.sales + "$");
  } catch (error) {
    console.error("Error calculating the sales: " + error.message);
  }
});

1. 我们定义了一个名为calculateSales() 的云代码函数。该函数循环处理所有订单，获取相应的产品并计算其价格。
2. 我们定义了一个名为printSales() 的云代码任务，允许我们从 Parse 面板运行该函数，并定期对其进行调度。

最后，点击 “部署 “来部署云代码。

导航到侧边栏上的 “云代码 > 作业”，然后运行printSales()作业，确保作业正常运行。如果一切运行正常，在查看日志时，您应该会看到一条信息，例如销售额：1440 美元。

云代码调度

要安排工作，必须导航到侧边栏上的 “应用程序设置 > 服务器设置”。向下滚动到 “后台作业”，点击 “安排作业”，然后填写表格。

为确保它能正常工作，请再次检查日志。

客户端

您可以通过多种方式与基于 Back4app 的后台进行交互：

1. 解析 SDK
2. RESTful API（自动生成）
3. GraphQL API（自动生成）

根据经验，如果 Parse SDK 适用于您的平台，您就应该始终使用 Parse SDK。如果没有，可以使用 RESTful API 或 GraphQL API。如何选择应用程序接口取决于您的数据。

查看文档，了解如何将 Parse SDK 与各种框架结合使用。

不过，让我们使用内置的 REST 控制台来测试我们的后台。

导航至侧边栏上的 “API > REST”，然后尝试填写表格查询所有产品：

你应该会得到类似的答复：

{
    "results": [
        {
            "objectId": "4ZyHH3X0RQ",
            "name": "Fitness Tracker Watch",
            "description": "...",
            "price": 80,
            "createdAt": "2023-10-17T20:03:55.424Z",
            "updatedAt": "2023-10-17T20:24:12.322Z",
            "categories": {
                "__type": "Relation",
                "className": "ProductCategory"
            }
        },
        {
            "objectId": "cDqlGJzT5U",
            "name": "Organic Fruit Basket",
            "description": "...",
            "price": 40,
            "createdAt": "2023-10-17T20:04:10.063Z",
            "updatedAt": "2023-10-17T20:24:00.382Z",
            "categories": {
                "__type": "Relation",
                "className": "ProductCategory"
            }
        },
    // ...
}

请尝试执行以下查询：

1. 获取所有价格高于 50 的产品
2. 获取所有尚未交付的订单
3. 创建新产品并为其添加类别
4. 删除订单

结论

总之，您现在已经知道什么是后台基础架构，熟悉各种类型的后台基础架构，并知道如何为您的项目选择合适的基础架构。

除此之外，您还学会了如何在 Back4app 上创建后端基础架构。您已经掌握了数据库、数据库安全、自定义代码、作业调度和 API 测试。

有关为基于 Back4app 的后台创建客户端的指导，请浏览我们的其他文章：

1. 如何托管前台和后台？
2. 如何开发社交媒体应用程序？
3. 如何使用 React 构建聊天机器人？

其他文章资源已在GitHub repo 上开源。