Тренды Back-end Фреймворков и Технологий, Которым Следует Следовать в 2023 году

В 2022-2023 годах происходит изменение тенденции от нативных приложений для смартфонов в сторону веб-приложений, работающих через браузер, невзирая на миллионы нативных программ в Apple App Store и Google Play. Подобная тенденция обладает плюсами и минусами. В качестве недостатка можно выделить потерю некоторых функциональных возможностей программ, но сразу открывается возможность в формировании единого приложения для всех людей, независимо от применяемой платформы или гаджета. Браузеры, используемые сегодня, прогрессивные веб-приложения способны изменить приоритеты компаний при мобильных разработках.







Основное при разработке приложения – время выхода на рынок. Вкусы и потребности людей быстро меняются, как и технологии, конкуренция становится сильнее. Сам процесс создания проекта нельзя сократить без рисков для целей бизнеса, но можно уменьшить период разработки через среду веб-разработки, созданную для автоматизации определенных накладных затрат в классических действиях.



В статье попробуем разобраться с лучшими трендами серверных фреймворков и технологий в 2023 году, предоставим несколько советов по выбору среды для веб-разработки.

Среда веб-разработки – что это?

Фреймворк – инструменты, применяемые разработчиками при программировании, руководство, позволяющее сделать структуру для ПО с высокой степенью надежности. Платформа веб-разработки создана, чтобы помогать делать приложения. В нее входят веб-службы, ресурсы и API.



Веб-фреймворк обеспечивает доступом к библиотекам, в которых собраны готовые элементы, части кода или полноценные шаблоны, необходимые для веб-разработок.

4 основные преимущества использования фреймворков

Фреймворков создано большое количество, но их объединяют общие плюсы:

1. Оптимизация. Через фреймворки начинается создание проекта с помощью шаблонов или функциональных кодов. Они общие, подходят под многие веб-разработки, сокращают количество ошибок, экономят время.



2. Безопасность и надежность. Все платформы имеют сообщества, а разработчики внутри них регулярно добавляют обновления, чтобы все элементы соответствовали стандартам, безопасности и стабильности. Много фреймворков с открытым исходным кодом, а увлеченное сообщество оперативно и адекватно решает вопросы безопасности. Самые крупные приложения и сайты (Instagram, Pinterest, Shopify и др.) сделаны с помощью Django, Ruby on Rails, Laravel и других фреймворков.



3. Производительность и масштабируемость. Структура, сделанная через фреймворки, оптимизирована по производительности и масштабируемости, что ускоряет, упрощает отладку и дальнейшее обслуживание готовых программ. Функции платформы уже тестированы, быстро и просто масштабируются.




4. Интеграции. Сделать приложение с нуля намного сложнее, чем добавить в существующее несколько функций. Среда разработки серверной части существенно облегчает применение RESTful API или внедрение GraphQL. Это помогает создателям предоставлять новую программу, делая ее частью программной экосистемы, существенно улучшать контакт с пользователями.

Можно подумать, что достоинства бэкенд-фреймворков очень хороши, но это так и есть. Важная составляющая – подобрать самые подходящие серверные фреймворки в 2023 году для будущего приложения.

Разница между интерфейсными и внутренними платформами

Перед разбором лучшего фреймворка для веб-разработки в 2023 году необходимо понимать разницу Front-End Framework и Back-End Framework.

Front-End Framework

Внешний интерфейс – клиентская сторона, включающая все детали, которые доступны через приложение пользователям браузера. Другими словами, человек после запуска программы видит все на странице или в приложении. Интерфейс делают при помощи:

• HTML;



• CSS;



• JavaScript;



• JQuery.

Платформы обеспечивают стандартными шаблонами и элементами для работы с интерфейсом. Отдельное внимание выведено на функции, интерактивность. Front-End Framework может иметь элементы для создания структуры файлов, проектирования UI, взаимодействия с UX, оптимизации для SEO, производительности или масштабируемости.

Back-End Framework

Серверная сторона – то, что размещается на сервере и не видно пользователю приложения. Эта часть обширная, включает ряд компонентов:

• база данных;



• веб-сервер;



• операционную систему;



• фреймворк;



• серверные языки.

Серверная платформа — место для разработок, где есть ряд инструментов и элементов, поддерживающих работу с базами данных, авторизацией, безопасностью, конфиденциальностью и т.д.

Обзор и классификация архитектур веб-фреймворков

Веб-фреймворки полагаются на IoC – это метод программирования, передающий управление определенным элементам программы фреймворка. Каждая деталь следует конкретной архитектуре или шаблону. Многие виды фреймворков используют Model-View-Controller (MVC), однако существуют и другие типы.

Model-View-Controller

Именно на такой архитектуре основано большинство фреймворков приложений. В нее входит 3 составляющие:

1. Model – данные и бизнес-модель.



2. View – детали интерфейса, которые нужны для отображения информации. Применяет шаблон Observer, позволяющий обновлять модель и показывать ее при потребности.



3. Controller – изначально направляется ввод, после обработки запроса через модель происходит передача его в View.

Шаблон MVC позволяет разделить ответственность (SoC) на различные части, что делает упрощение обновлений и масштабирования. Такой подход обеспечивает разработчикам работу в различных элементах приложения в одно время.

Push-Based против Pull-Based

В архитектуре сервер инициирует отправку данных, чтобы в позже выводить результаты для просмотра. Многие фреймворки используют эту систему. Основными из них можно выделить:

• Django;



• Ruby on Rails;



• Symphony;



• Spring MVC;



• Stripes;



• CodeIgniter.

Выше представлены примеры на базе Push.



В Pull-Based происходит извлечение данных разными контроллерами по мере потребности. Основные примеры архитектуры:

• Lift;



• Tapestry;



• JBoss Seam;



• Wicket.

Еще есть типы, которые способны выполнять push и pull. К ним входят Play, Struts, RIFE и ZK.

Model-View-View-Model

Шаблон включает 3 части с двусторонней привязкой информации между View и View-Model. В этой архитектуре четче разделен интерфейс пользователя и логика самого приложения:

1. Model — базовая бизнес-логика и данные.



2. View – ввод и запрошенное действие.



3. View-Model – не ссылается на View, а основной задачей выступает поддержка состояния View и управление Model по мере того, как меняются действия в View.

Зачастую описанная структура подходит для приложений на смартфоны, где задачей выступает обширная настройка, персонализация и высокая производительность.

Трехуровневая архитектура

Под этой архитектурой подразумевают многоуровневую систему, включающую 3 формализованных уровня:

1. Пользовательский интерфейс/представление.



2. Логика/функциональность.



3. База данных.

Каждый из категорий можно развернуть отдельно, как и управлять ими без зависимости друг от друга. В этой архитектуре у каждого уровня разные обязанности, а более высокие из них обладают доступом к сервисам более низких уровней. Описанная модель дает устойчивость к отказу приложения, позволяя всем службам стабильно масштабироваться и функционировать.

Как выбрать лучший серверный фреймворк

Для разработки приложения, в целом, можно применить любой тип языка или структуры, но некоторые из них, в т.ч. фреймворки больше подойдут под конкретный функционал:

1. Python (с Flask или Django) — отлично подходит для разработки аналитических программ, где важно обрабатывать множество информации с применением модели обучения ИИ.



2. Erlang и Elixir – выбор для разработки, управления телекоммуникационной инфраструктурой.



3. js, .NET и Java – подойдут под ПО корпоративного уровня, с возможностью стабильной, непрерывной работы в фоновом режиме.



4. Python и PHP – варианты для маленьких и средних программ, хотя могут справляться с крупными проектами, но для этого не считаются лучшими.

При выборе важно учитывать не популярность фреймворка или языка, а уровень знаний, с которыми знакома команда. К примеру, если разработчик знает PHP и может написать приложение, то не нужно его просить использовать Node.js. В этом случае подходящим фреймворком станет Sails.js. С его помощью команда разработчиков сможет применять свои знания, понятную логику формирования структуры.



Еще при выборе учитывается легкость и прозрачность чтения и работы с кодом. Создавая чистый код, у новых командных разработчиков не будет сложностей с адаптацией к проекту. И последнее при выборе – лучшая поддержка фреймворка. Суть даже не в размерах сообщества, а в частоте обновлений базового языка, которые вызывают обновления фреймворка. Такая механика приведет приложение к неработоспособности, пока не будет произведено обновление фреймворка и самого приложения. Всех описанных проблем можно избежать, изучив самые популярные тренды серверных фреймворков и технологий на 2023 год.

Топ-10 самых популярных серверных фреймворков 2022 года

Ниже приведен перечень самых популярных серверных фреймворков, способных охватить весь перечень потребностей при веб-разработках, в зависимости от специфики проекта.

Ruby on Rails

Фреймворк с открытым исходным кодом на языке Ruby, работающий в Linux. Создан на базе MVC, отличается безопасностью, возможностью масштабирования, а для ускорения разработок используются крупные сторонние библиотеки. Рассматривая 10000 лучших ресурсов, 17% из них сделаны при помощи Ruby on Rails.



Преимущества фреймворка:

1. Легко и удобно осваивать, если есть предварительная база знаний о функциональном программировании, языках программирования и т.д.



2. Ускоренная и упрощенная разработка приложений в сравнении с другими языками.



3. Крупное хранилище плагинов, модулей с возможностью внедрения в самые короткие сроки.



4. Возможность стандартизации многих элементов разработки, среди которых хранение данных. Это гарантирует прозрачность и согласованность разработок, сокращая технические сложности.



5. Благодаря открытому исходному коду, фреймворк можно применять бесплатно, а дополнительные возможности предоставляются после покупки Gems – модули на GitHub.

Недостатки:

1. Возможны проблемы с масштабируемостью.



2. Скаффолдинг простой, поэтому не несет большой пользы, кроме обучения и тестирования.



3. Сложно найти опытных разработчиков, невзирая на популярность.



4. Потребление большого объема ресурсов. Многие тесты показывают, что Ruby on Rails работает не так производительно, как Django, но это не ограничивает фреймворк. Если приложение не будет работать с миллионами запросов ежесекундно, то RoR – хороший выбор.

Среди популярных корпораций, применяющих Ruby on Rails, можно выделить:

• Bloomberg;



• GitHub;



• Airbnb;



• Crunchbase;



• Basecamp;



• CafePress;



• Fiverr.

C Ruby on Rails можно создавать серверные приложения, включающие структуры базы данных, веб-страницы и дополнительные службы. Применение XML и JSON для передачи информации и HTML/CSS и JavaScript для интерфейсов гарантируют короткое время на разработку программы.



В целом, описанный фреймворк подходит для быстрого развертывания приложений, включающие стандартный функциональный набор.

Django

Django – платформа, имеющая открытый исходный код, который подходит под язык программирования Python. При помощи фреймворка быстро создается разработка, обладающая чистым дизайном и возможностью к масштабированию. Главная задача Django состоит в предоставлении практически всего, что нужно разработчикам сборки приложений и других программ с возможными дополнениями. Популярность вызвана визуальными эффектами, играми и сервисами с интерактивными возможностями.



Преимущества:

1. Простой для работы интерфейс под несколько задач.



2. Легкость в настройки.



3. Наличие сквозного тестирования программ.



4. Встроенная схема интернационализации, что помогает применять многоязычность для сайтов.



5. REST – платформа с поддержкой различных протоколов аутентификации.



6. Возможность документации API с выводом HTML.



7. Относится к фреймворкам высокого уровня, подходит под быстрые веб-разработки.



8. Большой выбор инструментов.



9. Всесторонняя безопасность. Поставка Django выполняется со многими встроенными системами защиты, среди них: SQL, кросс-скриптинг, защита от подделки запросов и иные виды безопасности.



10. Высокая степень масштабируемости.



11. Универсальность фреймворка, как и Python, Django подойдет под разработку большого количества приложений от программ под обучение до соц. сетей, приложений для управления крупными хранилищами данных.

Недостатки:

1. Невозможно обрабатывать сразу несколько запросов.



2. Небольшое число зависимостей, что усложняет применение.



3. Потребность в системных знаниях, поскольку Django – сквозная среда разработки и создателям программ нужно планировать все мелкие функции заранее, чтобы в будущем не было дорогих и длительных доработок.

Описанные недостатки больше похожи на ограничения и в целом фреймворк будет отличным выбором для быстрых разработок приложений и сайтов с понятной структурой.



Среди популярных корпораций, использующих фреймворк Django, выделим:

• Mozilla;



• Pinterest;



• Disqus;



• Instagram;



• Spotify;



• BitBucket;



• National Geographic.

Django — серверная среда на платформе Model View Controller (MVC)

Flask

Следующий фреймворк на Python с открытым исходным кодом – Flask. Он более известен как легковесный «микрофреймворк». Отличается тем, что почти не зависит от внешних библиотек и является очень гибким инструментом для разработчиков. Свою популярность набирает по причине высокой масштабируемости в виде фреймворка на компонентах. Зависит от шаблонов Jinja и инструментов Werkzeug WSGI.



Главные достоинства:

1. Лучшая масштабируемость для несложных приложений.



2. Отлично подходит под простые случае, его легче применять.



3. Небольшой размер кодовой базы.



4. Совместимость с новыми технологиями.



5. Простой URL-адрес маршрутизации.



6. Быстро и без проблем разрабатывается прототип.



7. Простота разработки и хранения приложения.

Основные недостатки:

1. Большая цена на обслуживание для многогранных систем.



2. Возможны проблемы с асинхронностью.



3. Недостаточная поддержка и небольшое сообщество в сравнении с Django.



4. Нет ORM и базы данных.

Laravel

Laravel — это очень популярный PHP-фреймворк для разработки веб-приложений с выразительным и элегантным синтаксисом, помогающий ускорить написание кода и использующий мощный механизм шаблонов Blade.



Фреймворк, который хорошо известен благодаря высокой производительности и безопасности. Отличается большим количеством библиотек для поддержки и масштабируемостью. Архитектура MVC, подходит для разработки и запуска программ PHP на базе Symfony. Предоставляется вместе с менеджером зависимостей и модульными пакетами, все вместе упростит работу разработчикам.



Плюсы фреймворка:

1. Масштабируемость. ПО дает возможность развернуть проекты разных размеров, исходя из потребностей. Масштабируемость поможет упростить применение под небольшие и средние программы.



2. Безопасность. В Laravel встроенная система контроля доступа, есть надежная механика, позволяющая легко решать любые ошибки. Фреймворк обеспечивает хранение паролей через формат шифрования, а не в текстовом виде.



3. Простота переноса информации, сокращающая период для завершения разработок.



4. Быстрая аутентификация за счет встроенных средств управления.



5. Есть возможность отправлять почту через API, поскольку фреймворк предоставляет интеграцию API вместе с почтовыми сервисами, драйверами PHP. Этот фактор существенно упрощает рассылку сообщений и реализацию всех уведомлений.



6. Кэширование данных через Redis, Memcached и прочие инструменты с помощью встроенного драйвера.



7. Удобство применения журнала.



8. Наличие встроенного тестирования при поддержке PHPUnit с возможностью моделирования пользователя (ввод в формы, клики, запросы приложений и др.).