С чего начать изучение backend
Что вы сможете запрограммировать через год, занимаясь по два часа в день: бэкенд
Чтобы изучить любой технологический стек — будь то фронтенд или разработка мобильных приложений — нужно потратить немало времени и сил. Тем, кто только знакомится с программированием, не всегда понятно, стоит ли в это вкладываться. Особенно если у вас уже есть работа в другой сфере, которая сильно ограничивает личный ресурс на обучение новой профессии.
В серии статей «Что вы сможете запрограммировать через год, занимаясь по два часа в день» мы с помощью профессиональных разработчиков показываем, из чего состоит обучение тому или иному стеку и что вы будете уметь, изучив его. В этом материале разбираем бэкенд-разработку.
разработчик IT-компании MediaSoft
Привет, меня зовут Андрей, и я PHP-разработчик. Работаю программистом 5 лет, повидал больше 20 проектов, познакомился с толпой руководителей, разработчиков, тестировщиков, аналитиков и других людей из сферы IT.
Хочу поделиться с вами планом развития, с помощью которого учился я сам, а затем научил программировать другого человека практически с нуля. Придерживаясь этого плана, к концу года вы освоите один язык программирования, разберетесь как минимум с одним фреймворком, научитесь работать с API и соберете резюме с собственной базой проектов, которое можно будет показывать работодателю.
Перед началом: стек и задачи
Для успешного освоения годового плана обучения программированию я рекомендую придерживаться следующих правил:
План универсален: всё, что будет различаться в другом стеке, это название языка и список сопутствующих технологий. Замените PHP на Python (Django), Ruby (Ruby on Rails) или C# (ASP.NET), а MySQL — на PostgreSQL или MSSQL, ничего не поменяется. А в двух самых популярных редакторах кода — IntelliJ IDEA и VS Code — поддержка того или иного языка включается пятиминутной установкой плагинов.
В нашем случае язык программирования — PHP. Рядом с ним будут стоять веб-сервер nginx (не люблю Apache) и любая база данных (допустим, MySQL). Это мейнстримное решение в стеке PHP, поэтому остановимся на нем.
В среднем, стек любого языка похож, потому что и задачи везде примерно одинаковые. В бэкенде их большая часть сводится к тому, чтобы принять запрос от пользователя, забрать данные по запросу из БД и вернуть данные в каком-либо формате. Поэтому на начальном этапе важно научиться выделять и решать такие типовые задачи.
Что мы встретим в краях бэкенда
Не расслабляйтесь, на этом список не заканчивается. Это базовые требования к человеку, который претендует на работу бэкенд-разработчика.
Первый этап: основы языка, ООП, базы данных — 4 месяца
В самом начале пути ответьте себе на вопрос: зачем я вообще этим занимаюсь, чего хочу добиться? Может, вы хотите найти работу, может, решили найти развлечение на уютные зимние вечера, а может, в анкету в Тиндере писать нечего. На ваше усмотрение, главное озвучьте сами себе. Это ваш стимул, который не даст вам забросить начатое на полпути.
На первых порах план будет довольно строгим и чётким, так как он опирается на документацию по PHP. Но чем дальше мы будем продвигаться, тем более размытым он будет становиться — выбор конкретных технологий всё больше будет зависеть от ваших предпочтений и потребностей.
Основы языка
Открываем справочник языка и начинаем разбивать его на логические блоки. Берём первые пять: типы, переменные, операторы, конструкции и функции. Это первый пункт плана: основы языка.
При формате «примерно два часа в день» на это уйдет месяц-полтора. За это время надо суметь поставить PHP, написать на нем что-нибудь ради баловства, всё сломать и начать разбираться. Вспоминаем третье правило — избегаем скуки. Можете сразу придумать себе проект, и не надо говорить, что идей нет. Делайте приложение, связанное с вашими интересами или хобби. Каталог книг домашней библиотеки, инструмент для ведения записей или расходов на кота — вперёд и с песней! Через месяц у вас будет приложение — кривое и косое, но оно уже будет работать, и его автором будете вы.
Объектно-ориентированное программирование (ООП)
Здесь советую на пару дней отложить документацию. Читайте статьи, попытайтесь понять базовые вещи об ООП, хотя бы различие между классом и объектом. После этого сразу, пока знания не улетучились, открываем документацию и начинаем изучать всё, что связанно с ООП, неймспейсами, загрузкой классов. Это не самая простая тема, и для того, чтобы появилось стабильное понимание вопроса, придётся потратить около месяца.
И, конечно же, практика превыше всего! Берём наше приложение по планированию расхода карманных денег котом на пополнение домашней библиотеки и начинаем его переписывать с учетом полученных знаний. Здесь заодно можно начать думать об архитектуре приложения: как разделяются функциональные части, как они делегируют друг другу ответственность, как заставить части приложения взаимодействовать друг с другом.
Базы данных
Мы уже написали приложение и даже переписали его на ООП, а всё ещё храним данные в массивах? Непорядок! На этом этапе нужно поставить какую-нибудь базу данных (самое простое — MySQL) и разобраться с языком SQL. В жизни так бывает, что люди сначала изучают базы данных и только потом ООП, но, на мой взгляд, это не слишком удобно: ООП — сложная вещь, на неё требуется больше времени. Пока человек будет с ней разбираться, весь SQL может выветриться у него из головы, и придется учить заново. Так что лучше сначала изучить ООП, а потом БД.
Начните с создания таблиц, наполните их данными, делайте запросы с условием и без. Возможно, за неделю изучения вы дойдете до пресвятого JOIN. Если нет, то за две — это нормально. Главное, не зацикливайтесь на SQL как таковом. БД пока выступают просто как хранилище данных для нашего приложения, а трюки с оптимизацией вы изучите позже. Достаточно разобраться, как это работает, и переходить на отправку запросов из PHP. В PHP для этих целей используется библиотека PDO — встроенный механизм работы с любыми базами данных. Как только поймёте, как работать с БД из PHP, можно прикручивать всё это к вашему приложению.
Вот и прошли 4 месяца нашего погружения. Вы разобрались в основах программирования и написали своё первое приложение, которое делает что-то полезное. Предлагаю поднять за это кружку кофе и посмотреть на свой старый код, чтобы понять, как вы выросли.
Второй этап: системы контроля версий, фреймворки, паттерны проектирования — 4 месяца
Итак, после изучения основ ООП, языка и работы с базами данных вы уже многое умеете, но расслабляться рано. Впереди ещё много нового, в частности, предстоит научиться работе с системой контроля версий, чтобы в будущем участвовать в больших проектах и не иметь проблем с командной разработкой.
Системы контроля версий
Самая популярная система контроля версий на данный момент — это Git. Установите её и заведите себе аккаунт на GitHub, куда будете выкладывать свои работы, начните разбираться с его базовыми возможностями. Если одна из ваших целей это поиск работы, то аккаунт на GitHub — ваше резюме.
Дальше план становится всё более размытым, и приведённые в нём шаги довольно условные. Выбор конкретных шагов будет зависеть от вашей цели. Каждый этап занимает в среднем месяц-полтора. Наиболее чёткий пункт в этом списке — фреймворки. К ним можно переходить, если ООП и базы данных вы уже изучили.
Фреймворки
В современной веб-разработке мало что пишут с нуля, потому что есть инструменты и каркасы разработки, в которых уже заложена необходимая функциональность. Для начала советую фреймворки Yii2 или Laravel (Yii для новичка будет немного проще, но Laravel, на мой взгляд, лучше организован). Просто начните точно так же с изучения их документации и перепишите с нуля ваше приложение, которое вы написали в самом начале обучения. Реализация одной и той же идеи с помощью разных инструментов позволит увидеть принципиальные различия в коде. Если же старый проект вам наскучил, напишите что-то новое. Необязательно выдумывать стартап — просто возьмите готовую идею и перепишите по-своему, это для опыта, а не для выхода на IPO.
Очень рекомендую разбирать всё, с чем вы сталкиваетесь, как можно подробнее. Увидели QueryBuilder — напишите свой, если не делали этого, когда разбирались с PDO. Увидели роутинг — посмотрите, как он сделан во фреймворке, и попробуйте придумать его самостоятельно. Зачем? Во-первых, чтобы набить руку. Во-вторых, чтобы лучше понимать работу и внутренние процессы очень многих вещей и это не было для вас магией. В-третьих, как я говорил в самом начале, — чтобы создать резюме в виде репозитория своих проектов. Если хотите, можете даже попробовать написать свой домашний микрофреймворк, тоже интересный способ изучать эту область: у меня своих фреймворков как минимум два, их создание помогло мне разобраться с такой вещью, как метапрограммирование.
Паттерны проектирования
В ООП есть раздел, о котором очень многие почему-то говорят с придыханием — это «шаблоны ООП» или паттерны. Само появление этого раздела и одноименной книги связано с тем, что разработчики раз за разом сталкивались с одними и теми же проблемами проектирования, в итоге был предложен список из 23 шаблонов, решающих типовые задачи. Это так, краткий экскурс в историю. Почему мы не занялись этим раньше? Потому что без практики сразу погружаться в эту достаточно академичную область сложно. Банальный пример — как объяснить устройство и пользу паттерна «Строитель» (Builder), если до этого человек не изучил QueryBuilder? Это будет слишком сложно.
На этом этапе мы изучаем шаблоны проектирования всех мастей — естественно, с упором на практику. В определенный момент вы поймёте, что основные паттерны все примерно об одном и том же, суть в нюансах реализации. Смогли освоить паттерны — осваивайте методологии.
Третий этап: сопутствующие технологии — 4 месяца
Далее мы подходим к самой размытой части нашего плана — к многообразию сопутствующих технологий, и не только в области бэкенда, а программирования и разработки вообще. Разработка программного обеспечения безгранична, и ваши дальнейшие действия будут зависеть от ваших потребностей (или потребностей работодателя). Изучили Laravel или он вам просто надоел — изучайте Symfony, этот фреймворк не менее востребован. Захотели немного во фронтенд — изучайте JS, Angular, React, да хоть jQuery. Захотели изучить что-нибудь за пределами REST API — вебсокеты и GraphQL ждут вас. Хотите попробовать NoSQL, чтобы хранить документы, которые в обычную БД без боли не засунуть, или хранить настолько разрозненные данные, что никакой SQL не справится, — берите MongoDB или Redis и разбирайтесь до посинения. Хотите узнать, что такое поисковые движки и как у «взрослых дядь» работает текстовый поиск, — ElasticSearch и Sphinx к вашим услугам.
Обязательно изучите Docker — систему упаковки приложения для более удобного деплоя. Чем это может быть полезно для домашнего проекта? Если вы захотите сменить версию PHP или вообще язык, вам не придется что-то ставить на рабочую машину: достаточно поменять конфиги Docker, и приложение запустится без вашего участия. А еще немного поможет с пониманием, как взаимодействуют между собой отдельные части приложения: фронтенд, веб-сервер, бэкенд, база, что такое отдача статики (картинок и шрифтов). Таким образом, Docker позволяет не зависеть от окружения на сервере, от окружения на рабочем месте, упрощает сборку и развертывание проекта, повышает безопасность работы за счет изоляции всех частей приложения, в том числе и друг от друга. Маленький совет: если вы до сих пор работали на Windows, то настало время разобраться с Linux. Потому что Docker и Windows очень плохо дружат.
Если за год вы освоили все вышеописанное — я вам честно аплодирую. Потому что лично я в своё время освоил не всё из этого списка. Если не получилось, не отчаивайтесь и не спешите посыпать голову пеплом — все учатся по-разному.
Что нужно знать начинающему бэкенд-разработчику, кроме языка программирования
продакт-менеджер программы «Python-разработчик» в Яндекс.Практикуме
Некоторые новички считают, что достаточно выучить нужный язык программирования — и всё, это знание по умолчанию делает из вас отличного бэкендера. Помните подход «купил зеркалку — стал фотографом»? Но это далеко не так.
Меня зовут Лера Солодовникова, я продакт-менеджер на программе «Python-разработчик» в Яндекс.Практикуме, сегодня хочу обсудить необходимые для работы бэкендера смежные знания и умения. По большей части текст ориентирован на Python-разработчиков, но пригодится и тем, кто работает с другими языками, — принципы довольно общие, разница лишь в инструментах.
Ещё в посте — отношение различных компаний к вашим навыкам, их важность для прохождения собеседования, а также подборка полезных книг по теме.
Базис
Начнём с главного — с ОС. Хороший бэкендер должен быть знаком с unix-подобной операционной системой. Это могут быть не только разные Linux-дистрибутивы, но и macOS или FreeBSD, но общепринятым стандартом всё же является Linux. Работать вы можете на ПК или ноутбуке с любой ОС, но Linux нужно знать. Ведь вам придётся довольно активно взаимодействовать с серверами, а большая часть из них работает на Linux.
27–29 декабря, Онлайн, Беcплатно
Из этого пункта плавно вытекает второй — работа с командной строкой. Это нужно для того, чтобы говорить с сервером на его языке. Нужно не просто знать, как нагуглить ту или иную команду и что она делает, а разбираться в командном интерфейсе. Опять же, допустимы варианты в зависимости от личных предпочтений или литературы, по которой вы учились: zsh, bash, fish, но стандарт — bash.
Следующее требование ― знание систем контроля версий. И тут уже без особых альтернатив: нужен именно Git, несмотря на наличие выбора. Изучите сам Git и механику взаимодействия с ветками, если собираетесь работать в команде. Впрочем, если вы интересуетесь бэкенд-разработкой и сейчас читаете этот текст, аккаунт на GitHub у вас уже наверняка есть (а если нет, вы знаете, что делать).
Очень пригодится базовое знание принципа работы Сети в целом. Мы сейчас не говорим о доскональном изучении HTTP и всех тонкостей DNS, но вы должны представлять, что именно происходит при попытке зайти на какой-то сайт. Что к чему подключается, какие работают связки, что грузится в первую очередь и тащит за собой остальное.
Дополнительным преимуществом для начинающего бэкенд-разработчика будет знание хотя бы одного веб-фреймворка — для Python это Django или Flask. Плюс базовые знания SQL. Никто не будет выставлять вас на ежемесячные соревнования SQL-программистов, но важно уметь самому проектировать БД, работать с ними через ORM, если мы говорим про Django, или через SQLAlchemy в случае с Flask.
Ну и, конечно, никуда без основ администрирования сервера, хотя бы на уровне «Я могу сам задеплоить свой проект по SSH, не отвлекая коллег от чтения Хабра».
Алгоритмы и тестирование
В плане базовых требований к кандидату и знания основ профессии компании делятся на два лагеря.
В первом сидят серьёзные практики, которых волнует только то, что вы умеете делать. У вас может быть любое образование, и, если вы докажете им, что на текущем жизненном этапе вы в состоянии выполнять все задачи, которые они взвалят на бэкендера, вы в деле.
Второй лагерь более требователен — для них важны фундаментальные знания. Техническое образование, математическое мышление и знание алгоритмов — вот тот набор, с которым надо заходить в такие компании. Например, в Яндексе без алгоритмов никуда. Послабление могут сделать в плане самого образования — оно тут как дополнительный плюс, потому что бывают ситуации, когда человек обладает такими знаниями, даже не обучаясь этому в вузе: самоучек много и курсов тоже.
Если вы хотите в Яндекс, то самое важное, на что будут смотреть HR и на техническом собеседовании — это на результаты прохождений самих секций собеседования и на то, насколько вы знаете алгоритмы. Ваш диплом и название вуза здесь как вишенка на торте. Вишенки может и не быть — без неё торт не перестанет быть тортом.
Примерно такое же отношение у работодателей к тестированию. Кто-то уверен, что джун должен заниматься тестированием, и это будет чуть ли не первым вопросом на собеседовании. Кто-то замечает, что для тестирования есть тестировщики. Кто-то вообще ничего не тестирует.
GitHub и хакатоны
Иногда в комментариях к подобным постам встречаются теории о важности наличия у кандидата прокачанного профиля на GitHub или опыта участия в хакатонах. Ваши проекты на GitHub, множество коммитов и форков, килограммы бейджиков с IT-конференций и хакатонов — это дополнительный фактор вашей оценки как специалиста.
Прежде всего на собеседованиях смотрят на практическое решение конкретных задач в рамках прохождения секций. Иногда дополнительно могут посмотреть ваш проект на GitHub, иногда — нет. Если вы идёте на мидла, то хакатонский опыт поможет вам быстрее и легче проходить секции собеседования. Для джуна опыт участия в хакатонах, даже без призовых мест, будет реальным подтверждением того факта, что человеку интересна профессия, он старается быть в курсе новых решений и инструментов, пытается самостоятельно прокачивать навыки. Да, это тоже плюс.
Командная работа
Про soft skills написано множество постов и, скорее всего, несколько книг, поэтому я не будут сильно вдаваться в их важность и необходимость — вы всё это уже читали много раз.
На мой взгляд, главное — уметь работать в команде. Это не значит, что условный интроверт не справится, никто не требует от вас быть душой компании и зажигать на тимбилдингах. В этом пункте речь о способности задавать вопросы. Вы не представляете, сколько проблем в проектах бывает связано с тем, что человек просто вовремя не спросил, не уточнил, не сообщил коллегам, что заметил потенциальный баг.
Разговаривайте, спрашивайте, уточняйте. Это нормально. Так же нормально, как пойти и усердно погуглить что-то, если не получается.
Говоря об отношениях в команде, стоит упомянуть дедлайны. Их важно соблюдать, особенно если они командные. Ситуации, в которых кто-то один просто забыл что-то сделать или не успел (и не сказал об этом), часто заканчиваются тем, что у всей команды съезжает график. Как это отражается на отношении к человеку, регулярно срывающему сроки, вы и без меня знаете.
Ещё несколько советов. Спокойно реагируйте на критику и замечания, прокачивайте уровень самоорганизованности, давайте коллегам обратную связь, не бойтесь ошибаться в работе и исправлять ошибки. И учитесь — возможностей для этого сейчас множество.
Полезные книги
Марк Лутц, «Изучаем Python». Марк написал эту книгу по мотивам собственных курсов, которые ведёт уже более 10 лет. Здесь всё важное: обзор инструментов, типы объектов, функции плюс описания моделей и инструкции по обработке исключений.
Антонио Меле, «Джанго 2 в примерах». Книга делает упор на практическое создание приложений для реальных задач. Кроме непосредственной работы с компонентами самого фреймворка, рассматриваются также и возможности интеграции сторонних инструментов.
Лекции Тимофея Хирьянова по алгоритмам. Тимофей — один из преподавателей МФТИ. Лекций по алгоритмам множество, но эти наглядные. Особенно полезны для новичков, но и разработчику с опытом тоже пригодятся.
Если вы можете свободно читать профильную литературу на английском, то порекомендуем ещё и пару книг о разработке на основе тестов: Harry Percival, «Test-Driven Development with Python» и Kevin Harvey, «Test-Driven Development with Django».
Как стать backend-разработчиком с нуля?
Backend-разработчики отвечают за внутренние процессы сайтов и приложений, выстраивают обмен данными, подбирают системы для хранения и управления информацией, обеспечивают максимум производительности при минимуме сбоев. Рассказываем, какими навыками должен обладать хороший специалист и в каком порядке их стоит изучать.
1. Определитесь с языком программирования
В отличие от frontend-разработчика, которому достаточно владеть HTML/CSS и JavaScript, backend-девелоперу приходится сделать непростой выбор. Языков много, одни развиваются более активно, другие применяются для узких задач.
Разработчикам-новичкам подходят скриптовые языки, например Python. Во-первых, он действительно относительно несложный, его синтаксис легко читать, а значит вы сможете искать решения для своих вопросов и учиться по чужому коду. Во-вторых, в той же веб-разработке позиции Python крепнут с каждым годом. Если вы планируете погрузиться в создание интернет-ресурсов, этот язык обеспечит вам поток интересных проектов.
Cогласно исследованию The State of the Octoverse, Go входит в топ-10 языков с самым быстро растущим комьюнити. Кроме того, в 2020 году он занял первое место в списке самых высокооплачиваемых языков. В backend-разработке он нужен для создания микросервисов и высоконагруженных проектов, где много пользователей одновременно работают с сайтом или приложением.
PHP не сдает позиции одного из самых популярных языков интернета, Ruby и Node.js также предлагают отличные возможности для тех, кто их изучает. Когда вы освоите базовые правила и возможности выбранного языка, сразу опробуйте их на практике. Пишите маленькие приложения, которые будут собирать веб-страницы по заданному тегу, автоматизируйте свои ежедневные задачи, придумывайте цели и выстраивайте пути к ним.
2. Познакомьтесь с пакетными менеджерами
Когда вводная часть позади, а список базовых приложений выходит за 5-10 позиций, переходите к следующему шагу. Освойте пакетные менеджеры (package manager) — специальные утилиты, которые позволяют добавлять в приложения сторонние библиотеки, чтобы расширять свои возможности и создавать новые функции. При помощи них вы также сможете предлагать свои библиотеки для использования другим разработчикам.
Пакетный менеджер у каждого языка свой. В Python он называется pip, в PHP — Composer, в Ruby — RubyGems. К этому моменту вы поймете, чего недостает вашим предыдущим продуктам, улучшите их работоспособность и поставите перед собой новые цели.
Освойте программирование на Go и backend-разработку высоконагруженных приложений, чтобы стать незаменимым специалистом в команде. Дополнительная скидка 5% по промокоду BLOG.
3. Приобщитесь к лучшим практикам
Главный навык любого программиста — это умение искать информацию. Изучайте опыт других разработчиков на Github и других профильных сайтах, ищите отраслевые стандарты. Некоммерческая организация OWASP (Open Web Application Security Project) регулярно обновляет правила для создания безопасных веб-приложений.
Когда вы разберетесь с пакетными менеджерами и усвоите общепринятые принципы разработки, вы сможете создавать более сложные программы. Поищите открытые проекты на GitHub, разберитесь в их устройстве, попробуйте сделать нечто похожее и добавить свои функции. Не стесняйтесь задавать вопросы, но помните, что ответы на многие вопросы уже есть на форумах.
4. Тестируйте свой код
Умение тестировать свой код и вычищать в нем баги входит в must-have любого разработчика. Разберитесь, как строится процесс тестирования, какие бывают тесты для приложений и как их нужно писать.
Попробуйте создать такой тест и испытайте его на своих ранних программах. Помните, что от ваших усилий на этом этапе зависит то, как в будущем к вам будут относиться другие участники проектной команды — разработчиков с чистым кодом ценят везде.
5. Переходите к базам данных
Работа backend-разработчика часто ассоциируется с реляционными хранилищами данных, потому что именно они и составляют backend сайта или приложения. А SQL-базы остаются одной из ключевых технологий как в программной разработке, так и в веб-девелопменте.
Это обширная тема, разобраться в которой может быть даже сложнее, чем выучить тот же Python. Сам по себе язык структурированных запросов (SQL) освоить нетрудно — в 70-х годах его придумали как раз для тех специалистов, которым для работы необязательно знать программирование. Однако простые на вид процессы обработки запросов в базе данных скрывают множество хитростей, так что будьте готовы отложить обучение до тех пор, пока не начнете заниматься рабочими проектами. А пока выучите базовые принципы и термины — ключи, индексы, нормализация и т.д.
После этого вы сможете создавать многопользовательские приложения с возможностью сохранять данные в базе. Попробуйте написать мини-платформу для онлайн-дневников. Ее возможности обязательно должны включать функции регистрации и авторизации, создание новых записей, просмотр и удаление старых постов, а также разграничение доступа к отдельным публикациям. Когда закончите с кодом, обязательно испытайте свою программу на специально написанных тестах.
6. Изучите фреймворки
Фреймворки объединяют набор технических средств, которые упрощают выполнение какой-либо задачи. По сути, это мини-платформа разработки, направленная на узкий спектр целей.
Если вы работаете над средними или крупными проектами, без фреймворков не обойтись. Изучайте форумы, читайте документацию, экспериментируйте с инструментами. Когда почувствуете, что разобрались, примените новые знания на приложениях из предыдущего шага — попробуйте улучшить их производительность и набор функций с помощью тех фреймворков, с которыми успели познакомиться.
7. Углубляйтесь в базы данных
От реляционных баз данных переходите к нереляционным. Эта тема чуть сложнее, поскольку решений для работы с неструктурированными данными очень много, и у многих из них своей собственный, уникальный язык. Новичку стоит разобраться с MongoDB, Cassandra, RethinkDB и Couchbase. MongoDB набирает все большую популярность у разработчиков, так что ее нужно сделать приоритетом.
8. Расширяйте набор умений
К этому моменту вы овладеете базовыми техническими средствами, которых достаточно для запуска веб-ресурса или программы средней руки. Теперь вам нужно научиться эффективной разработке; примерный план обучения такой:
Программная разработка постоянно меняется, так что успешный профессионал постоянно следит за новыми технологиями и применяет их в деле.
Освойте программирование на Go и backend-разработку высоконагруженных приложений.