توسعه فول‌استک چیست؟
توسعه فول‌استک فرآیند ساخت همزمان بخش فرانت‌اند (سمت کاربر) و بک‌اند (منطق و پایگاه داده) یک اپلیکیشن است. هر اپلیکیشن شامل یک رابط کاربری برای تعامل کاربران و یک بخش بک‌اند برای مدیریت داده‌ها و اجرای منطق برنامه است.
در توسعه فرانت‌اند تمرکز بر ظاهر و تعاملات کاربر با اپلیکیشن است، در حالی که بک‌اند شامل کدنویسی برای پردازش داده‌ها، ارتباط با پایگاه داده و تعامل با دیگر سیستم‌هاست.
هر کدام از این دو بخش نیازمند مهارت‌ها، ابزارها و دانش متفاوتی هستند، اما توسعه فول‌استک این دو را ترکیب می‌کند تا تیم‌ها بتوانند کل برنامه را به‌صورت یکپارچه بسازند. در یک اپلیکیشن فول‌استک، فرانت‌اند و بک‌اند در یک مجموعه کد قرار دارند.
مزایای توسعه فول‌استک چیست؟
استفاده مؤثر از منابع
در روش‌های سنتی، برای بخش‌های مختلف مانند فرانت‌اند، بک‌اند، مدیریت پایگاه داده و حتی سرور، توسعه‌دهندگان جداگانه‌ای نیاز است. اما توسعه‌دهندگان فول‌استک می‌توانند همه این کارها را انجام دهند. این موضوع باعث کاهش نیاز به نیروهای تخصصی متعدد و ساده‌تر شدن مدیریت پروژه می‌شود. همچنین چون توسعه‌دهنده فول‌استک می‌تواند با هر دو تیم فرانت‌اند و بک‌اند ارتباط مؤثر برقرار کند، هماهنگی بین اعضا بهتر و دید پروژه یکپارچه‌تر خواهد بود.
انعطاف‌پذیری و سرعت
توسعه‌دهندگان فول‌استک می‌توانند نسخه اولیه اپلیکیشن را بسیار سریع‌تر آماده کنند، چون توانایی کار با تمام بخش‌های سیستم را دارند. این موضوع به‌ویژه در روش‌های توسعه چابک (agile) یا لین (lean) بسیار مفید است که سرعت در تکرار نسخه‌ها اهمیت زیادی دارد. امکان اعمال تغییرات همزمان در فرانت‌اند و بک‌اند باعث کاهش زمان عرضه محصول و واکنش سریع‌تر به نیازهای بازار می‌شود.
تقویت توانایی حل مسئله
وقتی توسعه‌دهنده فول‌استک در تیم باشد، تشخیص مشکلات در بخش‌های مختلف ساده‌تر می‌شود. درک کلی او از معماری سیستم و زبان‌های برنامه‌نویسی مختلف کمک می‌کند تا گلوگاه‌ها (باتل‌نک)، تداخل‌ها یا ناکارآمدی‌هایی را ببیند که ممکن است از دید توسعه‌دهندگان تخصصی پنهان بماند. همچنین می‌تواند به راحتی بین بخش‌های مختلف جابجا شود و در شرایط اضطراری کمک مؤثری باشد.
فناوری‌های مورد استفاده در توسعه فول‌استک چیست؟
فناوری‌هایی که یک توسعه‌دهنده فول‌استک استفاده می‌کند بسته به نوع پروژه متفاوت است. در ادامه تفاوت فناوری‌های فرانت‌اند و بک‌اند بررسی می‌شود:
فناوری فرانت‌اند
فناوری فرانت‌اند (یا نرم‌افزار سمت کاربر) بر بخشی تمرکز دارد که کاربر مستقیماً با آن تعامل می‌کند. هر بخشی از رابط گرافیکی یا ویژگی‌هایی که کاربر با آن‌ها درگیر است با استفاده از این فناوری‌ها ساخته می‌شود.
زبان‌های رایج فرانت‌اند:
- اچ‌تی‌ام‌ال (HTML)
- سی‌اس‌اس (CSS)
- جاوا اسکریپت (JavaScript)
اچ‌تی‌ام‌ال ساختار صفحات وب را تعریف می‌کند. با استفاده از سی‌اس‌اس می‌توان ظاهر و چیدمان آن را طراحی کرد. جاوا اسکریپت نیز امکان افزودن ویژگی‌های تعاملی و محتوای پویا را فراهم می‌کند.
فناوری بک‌اند
فناوری بک‌اند (یا نرم‌افزار سمت سرور) مسئول مدیریت ارتباط بین فرانت‌اند و سرور است. این بخش اجازه می‌دهد اپلیکیشن با سرور اصلی ارتباط برقرار کند. زبان‌های رایج بک‌اند شامل پی‌اچ‌پی (PHP)، روبی (Ruby)، جاوا (Java) و پایتون (Python) هستند. البته بسته به نیاز، زبان‌ها و فناوری‌های متنوع‌تری نیز استفاده می‌شود.
فناوری بک‌اند را می‌توان به سه زیرلایه تقسیم کرد:
لایه API
این لایه درخواست‌ها را از فرانت‌اند دریافت کرده و آن‌ها را به لایه ذخیره‌سازی ارسال می‌کند. در واقع نقش واسط بین فرانت‌اند و بک‌اند را ایفا می‌کند.
لایه ذخیره‌سازی
مدیریت و ذخیره داده‌های اپلیکیشن را برعهده دارد. این لایه با پایگاه داده برای خواندن و نوشتن داده‌ها ارتباط برقرار می‌کند. همچنین لایه‌ای برای ارسال اعلان بین فرانت‌اند و بک‌اند وجود دارد که امکان برقراری ارتباط و پاسخ‌دهی بین آن‌ها را فراهم می‌کند.
لایه منطق تجاری
این بخش هسته اصلی بک‌اند است. در اینجا منطق پردازشی پیاده‌سازی می‌شود و نحوه پاسخ‌دهی به درخواست‌های API تعیین می‌شود.
مهارت‌های لازم برای توسعه فول‌استک
برای تبدیل شدن به یک توسعه‌دهنده فول‌استک باید در علوم کامپیوتر تخصص داشته باشید. توسعه‌دهندگان فول‌استک به زبان‌های فرانت‌اند و بک‌اند تسلط دارند. آن‌ها معمولاً در اچ‌تی‌ام‌ال، سی‌اس‌اس، جاوااسکریپت، نود‌جی‌اس (NodeJS)، اکسپرس‌جی‌اس (ExpressJS)، جنگو (Django) و پی‌اچ‌پی مهارت دارند. همچنین پایگاه‌داده‌هایی مانند مای‌اس‌کیوال (MySQL)، پستگراس‌کیوال (PostgreSQL)، و مانگودی‌بی (MongoDB) را نیز می‌شناسند.
توسعه فول‌استک تنها محدود به برنامه‌نویسی نیست، بلکه نیازمند مهارت‌های نرم مانند همکاری، ارتباط مؤثر، برنامه‌ریزی و سایر توانایی‌های مدیریتی نیز هست.
فریم‌ورک‌های توسعه فول‌استک چیستند؟
فریم‌ورک مجموعه‌ای از اجزای نرم‌افزاری قابل استفاده مجدد است که زمان ساخت اپلیکیشن‌های جدید را کاهش می‌دهد. این مجموعه شامل کتابخانه‌های کد، کامپایلرها، ابزارهای دیباگ و APIهاست. استفاده از فریم‌ورک‌ها باعث بهبود کیفیت کد، کاهش زمان توسعه و رعایت استانداردهای امنیت نرم‌افزار می‌شود. در ادامه چند فریم‌ورک پرکاربرد در توسعه فول‌استک معرفی شده‌اند (این فهرست کامل نیست، بلکه فقط شامل نمونه‌های معروف می‌شود):
روبی آن ریلز (Ruby on Rails)
ریلز یک فریم‌ورک توسعه وب است که با زبان روبی (Ruby) نوشته شده. این فریم‌ورک مفاهیم مهمی مانند «سی‌او‌سی (CoC» و «دی‌آر‌وای (DRY)» را در دنیای توسعه وب رایج کرد. ریلز یک فریم‌ورک فول‌استک به‌شمار می‌رود چون هم فرانت‌اند و هم بک‌اند را پوشش می‌دهد. این فریم‌ورک همه چیزهایی را که برای ساخت یک اپلیکیشن وب نیاز است (از مسیردهی و کنترلرها گرفته تا نمایش‌ها و مهاجرت‌های پایگاه‌داده) در اختیار توسعه‌دهنده می‌گذارد. همچنین دارای جِم‌ها (کتابخانه‌هایی برای افزودن قابلیت‌های بیشتر) است.
جنگو (Django)
جنگو یک فریم‌ورک سطح‌بالای پایتون است که بر توسعه سریع و طراحی ساده و کاربردی تأکید دارد. این فریم‌ورک ابزارهای موردنیاز توسعه‌دهندگان را در همان ابتدا ارائه می‌دهد. از آنجا که با پایتون نوشته شده، ادغام آن با سایر کتابخانه‌های پایتون بسیار آسان است. جنگو گزینه خوبی برای پروژه‌هایی است که شامل یادگیری ماشین، تحلیل داده و وظایف پیچیده دیگر هستند. بیشتر تنظیمات را خودش انجام می‌دهد تا تمرکز توسعه‌دهنده بر روی توسعه اصلی برنامه باقی بماند. این فریم‌ورک برای ساخت اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر و پایدار استفاده زیادی دارد.
اسپرینگ بوت (Spring Boot)
اسپرینگ بوت نسخه ساده‌شده‌ای از فریم‌ورک اسپرینگ (Spring) است که برای ساده‌سازی راه‌اندازی و توسعه اولیه طراحی شده. این فریم‌ورک با زبان جاوا نوشته شده و هدف آن ساخت سریع برنامه‌های آماده تولید است، بدون نیاز به کدها و پیکربندی‌های اضافی جاوا. انعطاف‌پذیری بالا و سازگاری آن با انواع نیازهای اپلیکیشن باعث شده گزینه‌ای مناسب برای ساخت نرم‌افزارهای سازمانی باشد.
لاراول (Laravel)
لاراول یک فریم‌ورک مدرن و خوش‌ساخت برای زبان پی‌اچ‌پی (PHP) است. این فریم‌ورک با نحوی ساده و هوشمندانه، توسعه وب را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند. لاراول قابلیت‌هایی مشابه ریلز ارائه می‌دهد، از جمله ORM، مسیردهی، کش کردن، احراز هویت و موارد دیگر. مجموعه قدرتمندی از کتابخانه‌ها و روش‌های از پیش آماده آن باعث می‌شود توسعه و نگهداری اپلیکیشن‌های وب با سرعت بیشتری انجام شود.
برخی از استک‌های (Stack) محبوب در توسعه فول‌استک کدام‌اند؟
استک یا پشته به مجموعه‌ای از فناوری‌های نرم‌افزاری گفته می‌شود که یک توسعه‌دهنده فول‌استک می‌تواند به‌صورت همزمان برای توسعه سریع اپلیکیشن از آن‌ها استفاده کند. هر استک معمولاً شامل سیستم‌عامل، پایگاه داده، زبان برنامه‌نویسی و وب‌سرور است.
در ادامه چند استک رایج در توسعه فول‌استک معرفی شده‌اند:
استک لمپ (LAMP)
استک لمپ شامل لینوکس (Linux)، آپاچی (Apache)، مای‌اس‌کیوال (MySQL) و پی‌اچ‌پی (PHP) است. عملکرد اپلیکیشن‌های ساخته‌شده با لمپ به این صورت است:
- سرور وب آپاچی درخواست را دریافت می‌کند؛ اگر درخواست ایستا باشد، مستقیماً پاسخ می‌دهد و اگر پویا باشد، آن را به پی‌اچ‌پی ارسال می‌کند.
- پی‌اچ‌پی درخواست را پردازش می‌کند یا اطلاعات مورد نیاز را از پایگاه داده مای‌اس‌کیوال دریافت می‌کند.
- نتیجه را به فرمت اچ‌تی‌ام‌ال به سرور بازمی‌گرداند و در صورت نیاز، داده‌های جدید را نیز در پایگاه داده ذخیره می‌کند.
- آپاچی نتیجه نهایی را به مرورگر کاربر ارسال می‌کند.
استک مین (MEAN)
استک مین شامل مانگودی‌بی (MongoDB)، اکسپرس‌جی‌اس (Express.js)، انگولار (Angular) و نود‌جی‌اس (Node.js) است. این استک بر پایه فناوری‌های جاوا اسکریپت طراحی شده.
در یک اپلیکیشن مین، روند کار به این صورت است:
- انگولار درخواست کاربر را به اکسپرس‌جی‌اس ارسال می‌کند.
- سرور اپلیکیشن اطلاعات را از پایگاه داده مانگودی‌بی واکشی می‌کند.
- پاسخ در قالب جیسون (JSON) به انگولار بازمی‌گردد.
- انگولار پاسخ را برای کاربر در مرورگر نمایش می‌دهد.
نسخه‌های دیگر این استک شامل مرن (MERN) است که در آن انگولار با ری‌اکت (React.js) جایگزین می‌شود، و مِوِن (MEVN) که از ویو‌جی‌اس (Vue.js) استفاده می‌کند.
استک لمپ (LEMP)
استک لمپ ترکیبی از چهار فناوری متن‌باز لینوکس، انجین‌ایکس (Nginx)، مای‌اس‌کیوال و پی‌اچ‌پی است. در این معماری:
- سرور وب انجین‌ایکس درخواست HTTP را دریافت کرده و آن را به بخش پی‌اچ‌پی می‌فرستد.
- پی‌اچ‌پی با مراجعه به پایگاه داده، پاسخ موردنظر را ایجاد می‌کند.
- پاسخ دوباره به انجین‌ایکس بازمی‌گردد تا به مرورگر کاربر ارسال شود.
