files | ||
LICENSE | ||
README.md |
Backend cheats
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.
Изучать материал можно последовательно шаг за шагом.
🛠 Репозиторий находится в стадии активной разработки, поэтому постоянно обновляется и дополняется
🤝 Если вы хотите помочь проекту, не стесняйтесь присылать свои пулл реквесты
📝 The translation into English will be start after all the main topics have been completed
Содержание
- 1. Сеть и интернет
- 2. Операционные системы
- 3. Основы Linux
- 4. Общие знания
- 5. Язык программирования
- 6. Базовое ПО
Сеть и интернет
Интернет - 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.
-
Как устроен Интернет
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. 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.
- Хост
(host - принимающий) любое устройство, которое находится в какой-либо сети.
- Сервер
(serve - обслуживать) специальный компьютер в сети, который обслуживает запросы поступающие от других компьютеров.
Источники Как работает Интернет - MDN (mozilla.org) Основы программирования. Как работают сети? - YouTube Хост — что это такое и как он работает Что такое сервер и как он работает - Хост
-
Что такое DNS
DNS (Domain Name System) - это децентрализованная система именования адресов в Интернете, которая позволяет создавать удобные для человека буквеные наименования (доменные имена) соответствующие числовым IP-адресам, которые используются компьютерами.
- IP-адрес
Специальный номерной идентификатор предоставляемый устройству находящемуся в какой-либо сети.
Источники Система доменных имен DNS — YouTube IP адрес — HackWare.ru - IP-адрес
-
Что такое доменное имя
Доменные имена - 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.
Источники Что такое доменные имена - MDN (mozilla.org) Как работают домены
-
Браузеры и как они работают
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.
Источники Как работают браузеры — MDN (mozilla.org)
-
Хостинг
Хостинг (hosting) - 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.
Источники Хостинг: варианты, сравнения, пользовательская статистика — habr.com Хостинг: что это, зачем и как выбрать
-
Протокол HTTP
HTTP (HyperText Transport Protocol) - 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.
- Структура HTTP-сообщений
Стартовая строка
->Заголовки
->Тело сообщения
- Заголовки
Дополнительная служебная информация которая отправляется вместе с запросом/ответом.
- Методы запросов
GET
- запрос на получение данных
POST
- запрос с передачей данных для создания новой записи
PUT
- запрос с передачей данных для изменения записи
DELETE
- запрос на удаление записи - Коды состояния
Каждый ответ от сервера имеет специальный числовой код, который характеризует состояние отправленного запроса. Эти коды делятся на 5 основных классов:
- 1хх - служебная информация
- 2хх - успешный запрос
- 3хх - перенаправление на другой адресс
- 4хх - ошибка на стороне клиента
- 5хх - ошибка на стороне сервера
- 1хх - служебная информация
- HTTPS
Тот же HTTP, но с поддержкой шифрования
- Cookie
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.
- CORS
Технология, которая позволяет одному домену получать данные от другого.
- HTTP 1.0 vs HTTP 1.1
Главным нововведением в вeрсии 1.1 является режим "постоянного соединения", который позволяет посылать несколько запросов за одно подключение.
Источники HTTP - MDN (mozilla.org) - Структура HTTP-сообщений
-
Cтек протоколов TCP/IP
- Стек TCP/IP
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.
- TCP
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.
- UDP
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.
- MAC-адрес
Уникальный идентификатор, назначенный сетевому адаптеру какого-либо устройства.
Источники Модель и стек протоколов TCP/IP — YouTube Протокол TCP — YouTube Протокол UDP — YouTube Всё, что вы хотели знать о МАС адресе — habr.com - Стек TCP/IP
-
Проблемы сети
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.
-
IPv4 и IPv6
- IPv4 и IPv6
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. Но со 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.
Источники Протоколы IPv4 и IPv6. В чем разница и что лучше? - IPv4 и IPv6
-
Трассировка маршрутов
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.
Источники Трассировка сетевого маршрута — hackware.ru Traceroute — Википедия
Операционные системы
Операционная система (ОС) – 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.
-
Как работают ОС
Источники Что такое операционная система и как она работает – YouTube Что такое операционная система и как она работает? - GitHub
-
Управление процессами
Источники Процесс – Википедия Процессы и потоки
-
Потоки и параллелизм
Источники Поток выполнения – Википедия Параллелизм против многопоточности против асинхронного программирования: разъяснение – habr.com
-
Управление памятью
Источники Управление памятью в ОС
-
Межпроцессорное взаимодействие
Источники Межпроцессное взаимодействие – Википедия IPC: основы межпроцессного взаимодействия
-
Ввод и вывод (I/O)
Источники Ввод и вывод – Википедия Основные методы ввода-вывода (I/O) – tproger.ru
-
Основы POSIX
Источники POSIX – Википедия Что такое POSIX
Основы Linux
Операционные системы на базе ядра 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. Именно с него можно начать своё погружение в серверную разработку.
Установить Ubuntu можно на отдельный ПК или ноутбук. Если такой возможности нет, можно воспользоваться специальной программой Virtual Box, в которой можно запускать другие ОС поверх основной. Так же можно запустить Docker контейнер с образом Ubuntu (Docker - это отдельная тема, которая рассматривается в этом репозитории).
После этого можно быстро пройти вводный курс по Linux и Bash.
-
Работа с терминалом
Терминал (или консоль) - 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.
- Основные команды для навигации по файловой системе
ls # просмотр содержимого директории cd <путь> # переход в указанный каталог cd .. # переход на уровень выше (в родительский каталог) touch <файл> # создание файла cat > <файл> # ввод текста в файл из консоли (перезапись) cat >> <файл> # ввод текста в конец файла (добавление) cat/more/less <файл> # просмотр содержимого файла head/tail <файл> # просмотр первых/последних строк файла pwd # путь к текущей директории mkdir <имя> # создать директорию rmdir <имя> # удалить директорию cp <файл> <путь> # копировать файл или директорию mv <файл> <путь># перемещение или переименование rm <файл> # удаление файла или директории find <строка># поиск в файловой системе du <файл># вывод размера файла или каталога
- Команды для получения справочной информации
man <название_команды> # позволяет посмотреть руководство по любой команде. apropos <слово> # поиск команды с описанием имеющим указанное слово man -k <слово> # аналогично команде выше whatis <название_команды> # краткое описание команды
- Права суперпользователя
Аналог запуска от имени администратора в Windows.
sudo <команда> # выполняет команду с правами суперпользователя
Источники Основные linux-команды для новичка – habr.com 44 команды Linux которые вы должны знать – losst.ru - Основные команды для навигации по файловой системе
-
Менеджер пакетов
Встроенный менеджер пакетов apt (advanced packaging tool) позволяет устанавливать/обновлять программные пакеты из сети с помощью терминала.
- Базовые команды
apt install <имя_пакета> # установить пакет apt remove <имя_пакета> # удалить пакет, но оставить конфигурацию apt purge <имя_пакета> # удалить пакет вместе с конфигурацией apt update # обновление информации о новых версиях пакетов apt upgrade # обновление пакетов, установленных в системе apt list --installed # список установленных в системе пакетов apt list --upgradable # список пакетов, которые требуют обновления apt search <имя> # поиск пакетов по имени в сети apt show <имя_пакета> # информация о пакете
Источники Как пользоваться apt – losst.ru Использование APT. Команды apt и apt-get – pingvinus.ru - Базовые команды
-
Скрипты Bash
С помощью скриптов (сценариев) можно автоматизировать последовательный ввод любого количества команд. В Bash можно создавать различные условия (разветвления), циклы, таймеры и т.д. для выполнения всевозможных действий связанных с вводом в консоль.
Источники Bash-скрипты: начало – habr.com Шпаргалка оп Bash – quickref.me
-
Пользователи
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.
- Работа с пользователями
useradd <имя> [ключи] # создать нового пользователя passwd <имя> # установить пароль пользователю usermod <имя> [ключи] # редактировать пользователя usermod -L <имя> # заблокировать пользователя usermod -U <имя> # разблокировать пользователя userdel <имя> [ключи] # удалить пользователя
- Работа с группами
groupadd <группа> [ключи] # создать группу groupmod <группа> [опции] # редактировать группу groupdel <группа> [опции] # удалить группу usermod -a -G <группы(через запятую)> <пользователь> # добивить пользователя в группы gpasswd --delete <пользователь> <группы(через запятую)> # удалить пользователя из групп
- Системные файлы
/etc/passwd # файл паролей, содержащий основную информацию о пользователях /etc/shadow # файл теневых шифрованных паролей, содержащий зашифрованные пароли /etc/group # файл групп, содержащий основную информацию о группах /etc/gshadow # файл теневых групп, содержащий шифрованные пароли групп
Источники Пользователи в Linux – добавление, изменение, удаление Группы и пользователи в Linux - Работа с пользователями
-
Права доступа
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.
Источники Права доступа в Linux – younglinux.info Управление доступом в Linux Команда chmod – изменение прав доступа – younglinux.info
-
Работа с процессами
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.
- Базовые команды
ps # вывести 'снимок' процессов всех пользователей top # диспетчер задач в реальном времени <команда> & # запуск процесса в фоновом режиме, то есть не занимая консоль jobs # список запущенных в фоновом режиме процессов fg <номер> # вернуть процесс обратно в активный режим по его номеру bg <номер> # запуск остановленного процесса в фоновый режим kill <id процесса> # завершить процесс по id killall <программа> # завершить все процессы связанные с одной программой
Источники Работа с процессами в Linux – YouTube Шпаргалка по работе процессами в Lunux – dmosk.ru - Базовые команды
-
Работа с SSH
Служба 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.
- Базовые комнады
apt install openssh-server # установка SSH (хотя он почти везде идёт из коробки) service ssh start # запуск SSH service ssh stop # остановка SSH ssh -p <Порт> user@remotehost # подключенние к удаленному ПК через SSH ssh-keygen -t rsa # генерация RSA-ключа для беспарольного входа ssh-copy-id -i ~/.ssh/id_rsa user@remotehost # копирования ключа на удаленную машину
Источники Как пользоваться SSH – losst.ru - Базовые комнады
-
Планировщик задач
Благодаря планировщикам можно гибко управлять отложенным запуском команд и скриптов. В Linux есть встроенный планировщик cron, с помощью которого можно легко выполнять необходимые действия через определенные интервалы времени.
Источники Использование Cron для автоматизации задач – Digital Ocean Crontab: запуск задач по расписанию – YouTube Удобный онлайн-редактор для crontab
-
Системные логи
Файлы журнала (логи) - 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.
Источники Как посмотреть логи в Linux – losst.ru Лог файлы Linux по порядку – habr.com Туториал по системным логам Linux
-
Проблемы Linux
Общие знания
-
Системы счисления
Система счисления (СС) 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.
- Двоичная СС
Самая важная СС для вычислительной техники. Её использование обосновано, тем, что процессоры компьютеров работают на основе транзисторов, которые могут либо пропускать ток, либо его задерживать. Поэтому вся логика работы процессора построена на основе всего двух состояний (включено/выключено, открыто/закрыто, высокий/низкий, истина/ложь, да/нет, больше/меньше).
- Восьмиричная СС
Используется, например, в Linux-системах для выдачи прав доступа.
- Десятичная СС
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.
- Перевод из одной СС в другую
Для лучшего понимания можно попробовать онлайн конвертер
Источники Двоичная система счисления. Самое простое объяснение – YouTube Перевод чисел между системами счисления – YouTube - Двоичная СС
-
Логические операции
Логические операции широко используются в программировании для проверки различных условий. Результатом логического выражения всегда является "истина" или "ложь".
- Логическое "НЕ" (отрицание)
- Логическое "И" (конъюкция)
- Логическое "ИЛИ" (дизъюнкция)
- Исключающее "ИЛИ"
- Эквивалентность
- Неэквивалентность
Источники Конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквиваленция, отрицание. На примерах из жизни – YouTube
-
Структуры данных
Структуры данных (СД) – это контейнеры в которых данные хранятся по определенным правилам. В зависимости от этих правил структура данных будет эффективна в одних задачах и неэффективна в других. Поэтому необходимо понимать, когда и где использовать ту или инную структуру.
- Массив
СД, которая позволяет хранить данные одинакового типа, где каждому элементу присваивается свой порядковый номер.
- Связный список
СД где все элементы, помимо данных, содержат ссылки на последующий и/или предыдущий элемент. Существуют 3 разновидности:
- Односвязный список – СД, где каждый элемент хранит ссылку только на следующий (одно направление).
- Двусвязный список – СД, где элементы содержат ссылки, как на следующий элемент, так и на предыдущий (два направления).
- Кольцевой спискок – разновидность двусвязного списка, где последний элемент кольцевого списка содержит указатель на первый, а первый — на последний.
- Стек
СД где хранение данных работает по принципу "последним пришел – первым вышел".
- Очередь
СД где хранение данных происходит по принципу "первым пришел – первым вышел".
- Хеш-таблица
- Дерево
СД с иерархической моделью, в виде набора связанных между собой элементов.
- Куча
СД где элемент с наибольшим ключом всегда является корневым узлом кучи.
- Граф
Источники 8 структур данных, которые должен знать каждый программист - Массив
-
Базовые алгоритмы
Алгоритмы подразумевают под собой наборы последовательных инструкций (шагов), которые приводят к решению поставленной задачи. За всю человеческую историю было придумано огромное количество алгоритмов, которые позволяют решать определенные задачи максимально эффективным способом. Соответственно правильный выбор алгоритмов в программировании позволит реализовать максимально быстрые и производительные продукты.
Существует очень хорошая книжка по алгоритмам – Грокаем алгоритмы. С ней можно параллельно начать изучение языка программирования.
- Двоичный поиск
Максимально эффективный алгоритм поиска для отсортированных списков.
- Сортировка выбором
- Рекурсия
Когда функция может вызывать сама себя и так до бесконечности. С одной стороны решения на основе рекурсии выглядят очень элегантно, а с другой стороны такой подход очень быстро приводит к переполнению стека и его рекомендуют избегать.
- Сорировка пузырьком
- Быстрая сортировка
- Поиск в ширину
- Алгоритм Дейкстры
- Жадный алгоритм
Если вам интересно узнать больше, то рекомендую заглянуть в этот репозиторий, где собрана огромная коллекция алгоритмов.
- Двоичный поиск
-
Оценка сложности алгоритмов
В мире программирования существует специальная единица измерения Big О (Большое О / О-нотация). Она описывает как сложность алгоритма растёт с увеличением входных данных. Дело в том, что один и тот же алгоритм запущенный на разных устройствах выполняется за разное время (завист от производительности устройства). Поэтому такая оценка не может быть релевантной. Вместо этого в Big O алгоритм оценивается по тому, сколько действий (шагов/итераций) необходимо совершить для его выполнения. При этом всегда показывая худший вариант развития событий.
- Константная - O(1)
- Линейная - O(n)
- Логарифмическая - O(log n)
- Линеарифметическая - O(n * log n)
- Квадратичная - O(n^2)
- Степенная - О(2^n)
- Факториальная - O(!n)
Источники Сложность алгоритмов. Big O. Основы Шпарглака по Big O
-
Форматы хранения данных
Для хранения и передачи данных по сети могут использоватся файлы разных форматов. Текстовые файлы удобны для чтения человеку, поэтому они используются, например, для файлов конфигурации. Но передавать данные в текстовых форматах по сети не всегда рационально, поскольку они весят больше, чем соотвествующие им бинарые файлы.
-
Текстовые форматы
- JSON (JavaScript Object Notation)
Представляет из себя объект, в котом данные хранятся в виде пар ключ-значение.
- YAML (Yet Another Markup Language)
Формат близкий к языкам разметки по типу HTML. Минималистичный, поскольку не имеет открывающих и закрывающих тегов. Удобный для редактирования.
- XML (eXtensible Markup Language)
Формат более близкий к HTML. Здесь данные оборачиваются в открывающие и закрывающие теги.
- JSON (JavaScript Object Notation)
-
Бинарыне форматы
- Message Pack
Бинарный аналог JSON. Позволяет упаковывать данные на 15-20% эффективнее.
- BSON (Binary JavaScript Object Notation)
Является надмножеством JSON, включая дополнительно регулярные выражения, двоичные данные и даты.
- ProtoBuf (Protocol Buffers)
Бинарная альтернатива текстовому формату XML. Проще, компактнее и быстрее.
- Message Pack
-
Язык программирования
На этом этапе Вам предстоит выбрать для изучения один из языков программирования. В открытом доступе полно информации по различным языкам, поэтому с обучением у Вас 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 хорошо подходят для backend-разработки.
Python - очень популярный и широко используемый. Лёгкий в изучении, благодаря простому синтаксису.
JavaScript - не менее популярный и практический единственный язык для полноценной Web-разработки. Благодаря платформе Node.js последнее несколько лет набирает популярность и в области backend-разработки.
Go - язык созданный внутри компании Google. Создавался специально для серверной разработки. Минималистичный, но в то же время обладающий очень богатой стандартной библиотекой.
В будущем здесь будет подробно рассмотрен один из языков
-
Классификация языков программирования
Языков программирования много. Все они созданы не просто так. Некоторые языки могут быть совсем специфическими и использоваться только для определенных целей. Также, разные языки могут использовать разные подходы к написанию программ. А могут вообще по разному исполняться на компьютере. В общем существует множество различных классификаций, в которых было бы полезно разобраться.
- В зависимости от уровня языка
- Языки низкого уровня
Максимально близкие к машинному коду, сложные в написании, но максимально прозводительные. Как правило предоставляют доступ ко всем ресурсам компьютера.
- Языки высокого уровня
Имеют достаточно большой уровень абстракции, за счет чего достигается простота и удобство написания. Как правило безопаснее, поскольку не предоставляют доступ ко всем ресурсам компьютера.
- Языки низкого уровня
- Компилируемые, интерпретируемые и встраиваемые языки
- Компиляция
Позволяет преобразовать исходный код программы в исполняемый файл.
- Интерпретация
Исходный код программы транслируется и сразу выполняется (интерпретируется) с помощью специальной программы-интерпретатора.
- Компиляция
- В зависимости от парадигмы программирования
Источники Языки программирования: критерии выбора - В зависимости от уровня языка
-
Что такое трансляция и компиляция
Базовое ПО
-
Система контроля версий Git
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.
- Основные команды
git init # инициализация Git в текущей папке git add [файл] # добавить файл в Git git add . # добавить все файлы в папке в Git git reset [файл] # отменить добавление указанного файла git reset # отменить добавление всех файлов git commit -m "ваш текст" # создать коммит (сохранение) git status # показывает статус добавленных файлов git push # отправить текущие коммиты в удаленный репозиторий git pull # загрузить изменения с удаленного репозитория git clone [ссылка] # склонировать указанный репозиторий к себе на ПК
- Работа с ветками
Ветвление позволяет отклонятся от основной линии разработки и продолжать работу независимо.
git branch # показать список текущих веток git branch [имя] # создать новую ветку от текущего коммита git checkout [имя] # переключиться на указанную ветку git merge [имя] # слияние указанной ветки в текущую ветку git branch -d [имя] # удалить указанную ветку
- Отмена коммитов
git revert HEAD --no-edit # создать новый коммит который отменяет изменения предыдущего git revert [хэш_коммита] --no-edit # то же действие, но с указанным коммитом
- История изменений
git log [ветка] # показать коммиты указанной ветки git log -3 # показать 3 последних коммита текущей ветки git log [файл] # показать историю коммитов указанного файла
Источники Шпаргалка по консольным командам Git – GitHub Git. Большой практический выпуск – YouTube - Основные команды
-
Docker
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, которую предоставляет Docker, схожа с виртуальными машинами. Но, в отличие от виртуальных машин, контейнеры не создают такой дополнительной нагрузки, поскольку используют ядро хостовой ОС.
- Образ (image)
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 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
docker pull [имя_образа] # Загрузить образ из сети docker images # Список доступных образов docker run [id_образа] # Запуск контейнера на основе выбранного образа # Некоторые флаги для команды run: -d # Запуск с возвратом в консоль --name [имя] # Задать имя контейнеру --rm # Удалить контейнер после остановки -p [локальный_порт][порт_внутри_контейнера] # Проброс портов docker build [путь_к_Dockerfile] # Создание образа на основе Dockerfile docker ps # Список запущенных контейнеров docker ps -a # Список всех контейнеров docker stop [id/имя_контейнера] # Остановить контейнер docker start [id/имя_контейнера] # Запустить существующий контейнер docker attach [id/имя_контейнера] # Подключится к консоли контейнера docker logs [id/имя_контейнера] # Вывести логи контейнера docker rm [id/имя_контейнера] # Удалить контейнер docker container prune # Удалить все контейнеры docker rmi [id_образа] # Удалить образ
- Инструкции Dockerfile
Dockerfile представляет собой файл с набором инструкций и аргументов для создания образов.
FROM [имя_образа] # Задание базового образа WORKDIR [путь] # Задание корневой директории внутри контейнера COPY [путь_относительно_Dockefile] [путь_в_контейнере] # Копирование файлов ADD [путь] [путь] # Аналогично команде выше 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.
- Образ (image)
-
Postman/Insomnia
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. 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.
- Postman
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
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.
Источники Уроки по тестированию в Postman (плейлист) – YouTube Insomnia. Инструмент для API тестирования – YouTube - Postman
Базы данных
Базы данных (БД) являются неотъемленной частью любого современного приложения.
-
Реляционные базы данных
Реляционные (relation – отношение, связь) БД представляют из себя хранилища, где данные организованны в виде набора таблиц (со строками и столбцами). В таких БД взаимодействия между данными строятся благодаря установлению связей между таблицами.
Наиболее популярные реляционные БД: MySQL, PostgreSQL, MariaDB, Oracle.
SQL (Structured Query Language) – специальный язык для работы с реляционными базами данных. Он довольно простой и интуитивно понятный.
Удобная документация по SQL на русском языке здесь.
- Базовые команды SQL
Не забывайте про точку с запятой в конце каждой команды.
- Создание таблиц и добавление данных
CREATE DATABASE db_name; # Создать новую базу с именем db_name # Пример создания таблицы с именем users CREATE TABLE users ( id SERIAL PRIMARY KEY, # Уникальный ключ (задается автоматически) firstName VARCHAR(100), # Строка lastName VARCHAR(100), age INT, # Число gender VARCHAR(10), isMarried BOOLEAN # true/false ); # Добавление данных в таблицу INSERT INTO users( firstName, lastName, age, gender, isMarried ) VALUES ( 'Alex', 'Manson' 25, 'male', false );
- Выборка определенных данных
# SELECT # Получить всю таблицу users SELECT * FROM users; # Получить все столбы firstName и age SELECT firstName, age FROM users; # LIMIT # Получить первых 20 записей SELECT * FROM table_name LIMIT 20; # DISTINCT # Получить только уникальные значения SELECT DISTINCT(firstName) FROM users; # WHERE # Записи, где gender = 'male' SELECT * FROM users WHERE gender = 'male'; # BETWEEN # Записи, где age в промежутке от 20 до 30 SELECT * FROM users WHERE age BETWEEN 20 AND 30; # IN, LIKE, NOT LIKE # Записи, где firsName равен 'John', 'Mike' или 'Kane' SELECT * FROM users WHERE firstName IN ('John', 'Mike', 'Kane'); # Записи, где firsName начинается c буквы 'A' SELECT * FROM users WHERE firstName LIKE 'A%'; # Записи, где первая буква в firstName равна 'A', 'B' или 'C' SELECT * FROM users WHERE firstName LIKE '[ABC]%'; # Записи, где вторая буква в firsName не равна 'o' SELECT * FROM users WHERE firstName NOT LIKE '_o%';
- Сортировка данных таблиц
# ORDER BY SELECT * FROM users ORDER BY firstName; # ASC - по возрастанию (default) # DESC - по убыванию SELECT * FROM users ORDER BY age DESC;
- Изменение таблиц
# ALTER TABLE # Добавить новую колонку city к таблицe users ALTER TABLE users ADD COLUMN city VARCHAR(50); # Удалить колонку isMarried из тиблицы users ALTER TABLE users DROP COLUMN isMarried; # Переименовать колокнку firstName в fName в таблицe users ALTER TABLE users RENAME COLUMN firstName TO fName; # Переименовать таблицу users в consumers ALTER TABLE users RENAME TO consumers;
- Изменение данных в таблице
# UPDATE # Изменить в таблицe users записть с id = 1 UPDATE users SET firstName = 'Kale', age = 33 WHERE id = 1; # Изменить записи, где gender = 'female' UPDATE users SET city = 'Paris' WHERE gender = 'famale';
- Удаление данных из таблицы
# DELETE # Удалить запись, где id = 2 в таблице users DELETE FROM users WHERE id = 2; # Удалить все записи в таблице users, где gender = 'male' DELETE FROM users WHERE gender = 'male';
- Агрегатные функции
- Объединение таблиц в запросе
- Подзапросы
- Транзакции
- Индексы
- Базовые команды SQL
-
Документоориентированные базы данных
-
Redis
-
Проблемы баз данных
Безопасность
-
Криптография
-
Хэши и хеш-функции
-
Цифровые подписи
-
Соль для подписей
-
Коллизия хэшей
-
Дополнительные материалы и источники
- Backend Developer Roadmap: Learn to become a modern backend developer
- bzick/oh-my-backend: Backend Roadmap (from Junior to Senior)
- zhashkevych/awesome-backend: 🚀 A curated and opinionated list of resources (English & Russian) for Backend developers
- УЧЕБНЫЙ КУРС: Компьютерные сети