Данный репозиторий представляет собой наглядную шпаргалку по основным темам в области Backend-разработки. Весь материал разбит на темы и подтемы. Структура материала делится на 3 части:
-**Визуальная часть** - различные изображения/таблицы/шпаргалки для лучшего понимания (может отсутствовать). Все рисунки и таблицы сделаны с нуля, специально для этого репозитория.
-**Краткое описание** - очень краткая выжимка информации с перечнем основных терминов и понятий. На все термины навешиваются гиперссылки ведущие на соответсвующий раздел в Википедии.
-**Ссылки на источники** - ресурсы, где можно найти полную информацию по конкретному вопросу. По возможности мы стараемся указывать максимально авторитетные источники, либо же те, которые предоставляют информацию максимально простым и понятным языком.
[Интернет](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B5%D1%82) - это всемирная система объединяющая компьютерные сети со всего мира в единую сеть для хранения/передачи информации. Изначально Интернет разрабатывался для военных. Но вскоре он стал внедряться в учреждения образования (университеты), а затем его смогли использовать частные компании, которые начали организовывать сети провайдеров, предоставляющие услуги доступа в Интернет обычным гражданам. К началу 2020 года количество пользователей в сети Интернет перевалило за 4.5 млрд человек.
Ваш компьютер никогда не был связан с Интернетом напрямую. Поскольку он способен видеть только свою локальную сеть, в которую проводным (Ethernet) или беспроводным (Wi-Fi, Bluetooth) путем подключены другие устройства.
Для связи с Интернетом в вашей локальной сети находиться специальный мини-компьютер - [маршрутизатор](https://ru.wikipedia.org/wiki/Маршрутизатор). Далее этот маршрутизатор связывает вас с интернет-провайдером, который в свою очередь связан с другими провайдерами более высокого уровня. Таким образом, ваше сообщение, пройдя транзитом через сеть нескольких провайдеров, достигнет сеть назначения.
[DNS (Domain Name System)](https://ru.wikipedia.org/wiki/DNS) - это децентрализованная система именования адресов в Интернете, которая позволяет создавать удобные для человека буквеные наименования (доменные имена) соответствующие числовым IP-адресам, которые используются компьютерами.
[Доменные имена](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%B8%D0%BC%D1%8F) - это человеко-читаемые адреса веб-серверов, доступных в Интернете. Они состоят из частей (уровней) разделенных между собой точкой. Каждая из этих частей предоставляет специфическую информацию о доменном имени. Например страну, название сервиса, локализацию и т.д.<br><br>
[Браузер](https://ru.wikipedia.org/wiki/Браузер) - клиент, с помощью которого можно отправлять запросы на сервер для получения файлов, которые впоследствии используются для отрисовки web-страниц. Большинство пользователей используют именно браузеры для работы в сети Интернет.
[Хостинг (hosting)](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8%D0%BD%D0%B3) - специальная услуга, предоставляемая хостинг-провайдерами, которая позволяет арендовать пространство на сервере (который круглосуточно подключён к сети Интернет), где могут храниться ваши данные и файлы. Существуют различные варианты хостинга, где вы можете использовать не только дисковое пространство сервера, но и так же процессорную мощность для работы ваших сетевых приложений.
[HTTP (HyperText Transport Protocol)](https://ru.wikipedia.org/wiki/HTTP) - cамый важный протокол интернета. Используйтся для передачи любых данных. Сам по себе протокол работает по простому принципу: клиент посылает запрос на сервер, после чего получает ответ на этот запрос от сервера.
> `GET` - запрос на получение данных <br> `POST` - запрос с передачей данных для создания новой записи <br> `PUT` - запрос с передачей данных для изменения записи <br> `DELETE` - запрос на удаление записи <br>
> Каждый ответ от сервера имеет специальный числовой код, который характеризует состояние отправленного запроса. Эти коды делятся на 5 основных классов:
> Поскольку протокол HTTP не позволяет сохранять никакой информации о состояниях предыдущих запросов/ответов, возникает необходимость в использовании cookie. Куки позволяют серверу хранить различную информацию на стороне клиента, которую впоследующем клиент может отсылать обратно на сервер. В частности куки могут использоваться для авторизации или для сохранения различных настроек.
> Модель (набор правил), которая описывает способ передачи данных от источника информации к получателю. Будет полезно иметь общее представление, как ваши данные проходят через все уровни протоколов.
> Протокол обеспечивающий надежную передачу данных. TCP гарантирует доставку данных и сохранение порядка следования сообщений. Но это сказывается на скорости передачи. Данный протокол используется там, где потеря информации недопустима, например для отправки почты.
> Простой протокол с быстрой передачей данных. Он не использует механизмов для гарантирования доставки и порядка следования данных. Используется, например в онлайн-играх, где частичная потеря пакетов не критична, но скорость передачи данных имеет гораздо более важное значение. Так же, запросы к DNS-серверам происходят через UDP протокол.
Качество работы сетей, и тем более интернета, далеко от идеала. Это обусловлено сложной и рассредоточенной, по разным устройствам, структурой сети. Поэтому на функционирование сети влияет огромное количеств факторов. Например: стабильность соединения между устройством клиента и его роутером, качество услуг провайдера, мощность и производительность сервера, физическое расстояние между клиентом и сервером и т.д.
| **[Лаги, джиттер и потеря пакетов: откуда берутся проблемы с неткодом и как их решать – habr.com](https://habr.com/ru/company/pixonic/blog/559780/)** |
> Cоответственно 4 и 6 версии IP-адреса. IPv4 разработана в 1981 году и ограничивает адресное пространство около 4.3 млрд (2^32) возможными уникальными адресами. Носо временем распределение адресного пространства стало происходить значительно более быстрыми темпами, что вынудило создание новой версии IP-адреса для хранения большего количества адресов. IPv6 способен обеспечить более 300 млн IP-адресов на каждого жителя Земли.
| **[Протоколы IPv4 и IPv6. В чем разница и что лучше?](https://bezopasnik.info/%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D1%8B-ipv4-%D0%B8-ipv6-%D0%B2-%D1%87%D0%B5%D0%BC-%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0-%D0%B8-%D1%87%D1%82%D0%BE-%D0%BB%D1%83%D1%87%D1%88%D0%B5/)** |
Процедура, позволяющая отследить по каким узлам, с какими IP адресами, передаётся отправленный вами пакет прежде чем он достигнет точки назначения. Трассировка может применяться для выявления связанных с работой компьютерной сети проблем, а также для исследования/анализа сети.
[Система счисления (СС)](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D1%81%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F) представляет собой совокупность символов и правил для обозначения чисел. В информатике принято выделять четыре основных системы счисления: двоичная, восьмеричная, десятичная, шестнадцатеричная. Связано это, в первую очередь, с их использованием в различных отраслях программирования.
> Самая важная СС для вычислительной техники. Её использование обосновано, тем, что процессоры компьютеров работают на основе [транзисторов](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B7%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80), которые имеют два стабильных состояния. Все команды и данные представляются для компьютеров в виде последовательности из 0 и 1.
> СС которая удобная для восприятия большинству людей.
- [Шестнадцатеричная СС]
> Для записи используются дополнительно буквы: A, B, C, D, E, F. Широко используется в низкоуровневом программировании и компьютерной документации из-за, того что минимальной адресуемой единицей памяти является 8-битный байт, значения которого удобно записывать двумя шестнадцатеричными цифрами.
[Операционная система (ОС)](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0) – это комплексная программная система, которая предназначена для эффективного распределения вычислительных ресурсов компьютера. Благодаря операционным системам пользователи могут без всякого труда использовать компьютеры для решения различных задач. То есть людям не приходится иметь дело непосредственно с процессором, оперативной памятью или другими комплектующими ПК.
На данном этапе нет необходимости в детальном изучении устройства и принципов работы ОС. Достаточно лишь общего понимания, как в целом функционирует вся эта система, чтобы для вас это не было каким-то чёрным ящиком.
| **[Что такое операционная система и как она работает – YouTube](https://www.youtube.com/watch?v=hb9CTGSJm88&t)** |
| **[Что такое операционная система и как она работает? - GitHub](https://github.com/Steindvart/My_study/blob/master/docs/source/OS/articles/what_is_os.rst)** |
Операционные системы на базе [ядра Linux](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D1%80%D0%BE_Linux) это стандарт в мире серверной разработки, поскольку большинство серверов работают именно на таких ОС. Использовать Linux на серверах выгодно, ведь он рапространяется бесплатно.
Существует огромное количество дистрибутивов (сборок с набором предустановленного ПО) Linux на любой вкус и цвет. Одним из самых популярных является [Ubuntu](https://ru.wikipedia.org/wiki/Ubuntu). Именно с него можно начать своё погружение в серверную разработку.
[Установить Ubuntu](https://ubuntu.com/download/desktop) можно на отдельный ПК или ноутбук. Если такой возможности нет, можно воспользоваться специальной программой [Virtual Box](https://www.virtualbox.org/wiki/Downloads), в которой можно [запускать другие ОС](https://lumpics.ru/how-install-ubuntu-on-virtualbox-virtual-machine/) поверх основной. Так же можно запустить [Docker](https://www.docker.com/products/docker-desktop) [контейнер с образом Ubuntu](https://losst.ru/zapusk-kontejnera-docker) (Docker - это [отдельная тема](#docker), которая рассматривается в этом репозитории).
[Терминал (или консоль)](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%84%D0%B5%D0%B9%D1%81_%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BA%D0%B8) - программа в которой для управления компьютером используются специальные текстовые команды. Как правило на серверах отсутствуют графические оболочки, поэтому вам обязательно понадобятся навыки работы с терминалом.
Встроенный менеджер пакетов [apt (advanced packaging tool)](https://ru.wikipedia.org/wiki/Advanced_Packaging_Tool) позволяет устанавливать/обновлять программные пакеты из сети с помощью терминала.
С помощью скриптов (сценариев) можно автоматизировать последовательный ввод любого количества команд. В [Bash](https://ru.wikipedia.org/wiki/Bash#%D0%A1%D0%BA%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%82%D1%8B) можно создавать различные условия (разветвления), циклы, таймеры и т.д. для выполнения всевозможных действий связанных с вводом в консоль.
ОС на базе Linux являются многопользовательскими. Это означает, что несколько людей могут запускать множество различных приложений одновременно на одном и том же компьютере. Чтобы система Linux смогла «узнать» пользователя, он должен войти в систему, соответсвенно каждый пользователь должен иметь уникальное имя и секретный пароль.
Так как под одной ОС могут работать несколько разных пользователи, то соответственно у каждого такого пользователя будет своё личное файловое пространство. Отсюда вытекает, что у любого файла в Linux должны быть специальные атрибуты – права на доступ. Эти атрибуты должны сообщать, кто имеет право работать c тем или иным файлом.
Процессы в Linux можно описать как контейнеры, в которых хранится вся информация о состоянии выполняемой программы. Если программа работает хорошо, то все нормально, но если она зависла и вам нужно восстановить её работу, тогда вам понадобиться навыки работы по управлению процессами.
[Служба SSH](https://ru.wikipedia.org/wiki/SSH) Позволяет получить удаленный доступ к терминалу другого компьютера. В случае с персональным компьютером, это может понадобиться для срочного решения какой-либо проблемы, а в случае с сервером это вообще очень распространенная практика.
Благодаря планировщикам можно гибко управлять отложенным запуском команд и скриптов. В Linux есть встроенный планировщик [cron](https://ru.wikipedia.org/wiki/Cron), с помощью которого можно легко выполнять необходимые действия через определенные интервалы времени.
| **[Использование Cron для автоматизации задач – Digital Ocean](https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-use-cron-to-automate-tasks-ubuntu-1804-ru)** |
| **[Crontab: запуск задач по расписанию – YouTube](https://youtu.be/52-eyCp56ew)** |
| **[Удобный онлайн-редактор для crontab](https://crontab.guru/)** |
[Файлы журнала (логи)](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%B9%D0%BB_%D0%B6%D1%83%D1%80%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B0) - cпециальные текстовые файлы, в которые заносится вся информация о работе сервера или компьютера, о действиях программы или пользователя. Поэтому они особенно полезны при возникновении багов и ошибок в работе программы или сервера. Рекомендуется периодически просматривать логи, даже если ничего подозрительного не происходит.
На этом этапе Вам предстоит выбрать для изучения один из языков программирования. В открытом доступе полно информации по различным языкам, поэтому с обучением уВас не должно возникнуть проблем.
> **Не важно какой язык вы выберете в начале своего пути**. Все языки, плюс/минус, основываются на одинаковых принципах. Изучив досконально один из языков вам не составит труда использовать новый, потратив лишь немного времени на изучение синтаксиса и некоторых специфических особенностей. Примите к сведению, что язык программирования - это всего лишь инструмент. Изобилие языков обосновано тем, что каждый язык программирования, как правило, создаётся для решения определённых задач и в чём-то может уступать остальным. Поэтому в будущем, по мере вашего роста, вам всё ровно придётся столкнуться с использованием разных языков.
> Тем не менее, ниже приведен список конкретных языков, которые [лично по моему мнению](https://github.com/cheatsnake) хорошо подходят для backend-разработки.
[JavaScript](https://ru.wikipedia.org/wiki/JavaScript) - не менее популярный и практический единственный язык для полноценной Web-разработки. Благодаря платформе [Node.js](https://nodejs.org) последнее несколько лет набирает популярность и в области backend-разработки.
[Go](https://ru.wikipedia.org/wiki/Go) - язык созданный внутри компании Google. Создавался специально для серверной разработки. Минималистичный, но в то же время обладающий очень богатой стандартной библиотекой.
[Git](https://ru.wikipedia.org/wiki/Git) - специальная система для управления историей изменения исходного кода. Любые изменения которые вносятся в Git могут быть сохранены, что позволяет откатываться (возвращаться) на ранее сохраненную копию проекта. На данный момент Git является стандартом для разработки.
[Docker](https://ru.wikipedia.org/wiki/Docker) - специальная программа, которая позволяет запускать изолированные песочницы (контейнеры) с различным предустановленным окружением (будь-то определенная операционная система, база данных и т.д.). Технология [контейнеризации](https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B9%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B7%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F), которую предоставляет Docker, схожа с виртуальными машинами. Но, в отличие от виртуальных машин, контейнеры не создают такой дополнительной нагрузки, поскольку используют ядро хостовой ОС.
> Специальный фиксированный шаблон, в котором содержится описание среды для запуска приложения (ОС, исходный код, библиотеки, переменные окружения, файлы конфигурации и т.д.). Образы можно скачивать с [официального сайта](https://hub.docker.com/search?type=image) и на их основе создавать свои.
- Контейнер (container)
> Изолированная среда, созданная на основе какого-либо образа. По сути это является запущенным процессом на компьютере, который внутри содержит то окружение, которое описано в образе.
- Основные команды
```bash
docker pull [имя_образа] # Загрузить образ из сети
docker images # Список доступных образов
docker run [id_образа] # Запуск контейнера на основе выбранного образа
RUN [команда] # Команда которая запускается только при инициализации образа
CMD ["команда"] # Команда которая отрабатывает каждый раз при запуске контейнера
ENV КЛЮЧ="ЗНАЧЕНИЕ" # Установка переменных окружения
ARG ИМЯ=ЗНАЧЕНИЕ # Задание переменных для передачи Docker во время сборки образа
ENTRYPOINT ["команда"] # Команда которая запускается во время работы контейнера
EXPOSE порт/протокол # Указывает на необходимость открыть порт
VOLUME ["путь"] # Создаёт точку монтирования для работы с постоянным хранилищем
```
- Docker-compose
> Специальный инструмент позволяющий одновременно запускать несколько контейнеров с разной инфраструктурой. В каком-то смысле это Dockerfile на максималках.
При создании серверной части приложения, возникает необходимость в тестировании его работоспособности. Это можно сделать разными способами. Один из самых простых – это воспользоваться консольной утилитой [curl](https://ru.wikipedia.org/wiki/CURL). Но такой способ годится если ваше приложение не большое и имеет всего несколько эндпоинтов. Намного эффективнее использовать специальное ПО для тестирования, которое имеют удобный интерфейс и весь необходимый функционал для автоматизации.
> Очень популярная и многофункциональная программа. Здесь точно есть всё, что Вам может пригодиться и даже больше: начиная от банального создания коллекций до поднятия mock-серверов. Основной функционал приложения является бесплатным.
- [Insomnia](https://insomnia.rest/)
> Не такой популярный, но очень приятный инструмент. Интерфейс в Insomnia, минималистичный и понятный. Здесь поменьше функционала, но все самое необходимое есть: коллекции, переменные, автоматические тесты и т.д. Имеется возможность установки сторонних плагинов.
- [Backend Developer Roadmap: Learn to become a modern backend developer](https://roadmap.sh/backend)
- [bzick/oh-my-backend: Backend Roadmap (from Junior to Senior)](https://github.com/bzick/oh-my-backend)
- [zhashkevych/awesome-backend: 🚀 A curated and opinionated list of resources (English & Russian) for Backend developers](https://github.com/zhashkevych/awesome-backend)
