Backend Developer (hay nhà phát triển phía sau máy chủ) đóng vai trò then chốt trong việc xây dựng và vận hành một website. Họ là những người “giấu mặt”, đảm bảo mọi hoạt động “phía sau” diễn ra trơn tru khi người dùng tương tác với website. Vậy, Backend Developer là gì và công việc của họ bao gồm những gì?
Backend Developer, còn được gọi là server-side development, là tất cả những yếu tố mà người dùng không trực tiếp nhìn thấy, bao gồm các hoạt động diễn ra “phía sau” khi thực hiện bất kỳ thao tác nào trên website. Công việc của họ tập trung vào cơ sở dữ liệu, logic backend, API và máy chủ.
Backend của một website là sự kết hợp giữa máy chủ, ứng dụng và cơ sở dữ liệu. Code do các Backend Developer viết ra giúp trình duyệt giao tiếp với cơ sở dữ liệu để lưu trữ, đọc, cập nhật và xóa dữ liệu.
Ví dụ, khi bạn điền thông tin vào một form và nhấn nút “Gửi”, thông tin đó sẽ được gửi đến máy chủ, xử lý và lưu trữ trong cơ sở dữ liệu. Quá trình này diễn ra “phía sau”, người dùng không trực tiếp nhìn thấy, đó chính là chương trình Backend.
Backend Developer là người sử dụng các công nghệ cần thiết để phát triển các sản phẩm cho chương trình Backend của website. Họ chịu trách nhiệm xây dựng cấu trúc của một ứng dụng phần mềm.
Các Backend Developer thường xuyên cộng tác với Frontend Developer, Principal Architect, Product Manager và Tester để cùng phát triển sản phẩm. Để thực hiện công việc, họ sử dụng nhiều công cụ, ngôn ngữ và framework khác nhau, bao gồm Java, PHP, Ruby, NodeJS và .NET. Họ cũng sử dụng các công cụ quản lý dữ liệu như MySQL, MongoDB, Oracle và SQL Server để tạo, đọc, cập nhật hoặc xóa dữ liệu và phân phối dữ liệu trở lại phía client hoặc giao diện người dùng của ứng dụng.
Mục Lục
Những kỹ năng cần thiết để trở thành Backend Developer
Để trở thành một Backend Developer giỏi, bạn cần trang bị cho mình những kiến thức và kỹ năng sau:
- Ngôn ngữ lập trình Backend
- Cơ sở dữ liệu
- Server
- API
Ngôn ngữ lập trình Backend
Có hai loại ngôn ngữ lập trình Backend chính:
Hướng đối tượng (OOP): Là một kiến trúc lập trình dựa trên khái niệm về lớp và đối tượng. Nó được sử dụng để cấu trúc chương trình thành các đoạn code đơn giản, có thể tái sử dụng (các lớp), sau đó được sử dụng để tạo ra các thể hiện riêng lẻ của đối tượng. Ví dụ về ngôn ngữ lập trình Backend hướng đối tượng phổ biến: Python, Java, .NET.
Hàm (Functional): Lập trình hàm là một mô hình lập trình trong đó mọi thứ được xây dựng dựa trên các hàm toán học. Nó là một phương pháp phát triển phần mềm bằng cách tạo ra các hàm thuần túy. Các ngôn ngữ lập trình hàm tránh các khái niệm về trạng thái chia sẻ và dữ liệu có thể thay đổi, thay vào đó nhấn mạnh các biểu thức và khai báo. Ví dụ về ngôn ngữ hàm: Haskell, Clojure, SQL và R.
Ngôn ngữ lập trình PHP
PHP (Hypertext Preprocessor) là một ngôn ngữ lập trình mã nguồn mở được sử dụng để xây dựng các trang web động. Ra mắt lần đầu vào năm 1995, PHP nhanh chóng trở nên phổ biến nhờ khả năng xây dựng các trang web động. Hiện tại, PHP hỗ trợ 78.2% các trang web động.
Một trong những ưu điểm của PHP là dễ học và sử dụng nhờ cú pháp đơn giản. PHP là một ngôn ngữ tuyệt vời để bắt đầu vì:
- Được nhập động, báo cáo ít lỗi hơn.
- Có nhiều tài liệu và cộng đồng hỗ trợ lớn.
Logo ngôn ngữ lập trình PHP
Một số công ty sử dụng PHP làm chương trình Backend: Facebook, Lyft, Viber và Hootsuite.
Ngôn ngữ lập trình Python
Python là một ngôn ngữ lập trình đa năng, bậc cao, giúp giảm thiểu nhu cầu mã hóa. Python rất hữu ích vì dễ sử dụng và có các thư viện mở rộng để phát triển phần Backend.
Cú pháp của Python rất dễ hiểu so với các ngôn ngữ lập trình Backend khác. Python có thể được sử dụng để viết script shell đa nền tảng và tự động hóa nhanh chóng. Sử dụng các framework, bạn có thể triển khai các mô hình machine learning trên các website.
Một số công ty sử dụng Python làm chương trình Backend: Uber, Mozilla, RedHat và Spotify.
Ngôn ngữ lập trình Ruby
Ruby là một ngôn ngữ lập trình cấp cao, năng động, mã nguồn mở, tập trung vào năng suất và sự đơn giản. Lập trình với Ruby cho phép các nhà phát triển tạo các ứng dụng web một cách nhanh chóng mà không cần viết nhiều code.
Ruby tương tự như Python ở điểm nó tuyệt vời để tạo mẫu và ưu tiên các quy ước hơn là cấu hình, giúp các Backend Developer không phải mất thời gian định cấu hình các tệp để bắt đầu quá trình phát triển. Với Ruby, bạn có thể tự động hóa các tác vụ lặp đi lặp lại, xây dựng ứng dụng web, ứng dụng di động và tạo nguyên mẫu.
Logo ngôn ngữ lập trình Ruby
Ruby on Rails là một framework phát triển web mã nguồn mở được xây dựng trên nền tảng của Ruby. Một số công ty sử dụng Ruby làm Backend: Airbnb và Codecademy.
Ngôn ngữ lập trình Java
Java là một ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, độc lập với nền tảng và có mục đích chung. Java tự hào về tính tiện lợi cao, khả năng đa giai đoạn và bảo mật, là ngôn ngữ được các nhà phát triển ưa thích nhất.
Mặc dù Java cực kỳ phổ biến với các nhà phát triển phần mềm PC và doanh nghiệp, nhưng nó không thân thiện với người mới bắt đầu vì Java dài dòng và cần nhiều code hơn để tạo ra các tính năng đơn giản. Với Java, bạn có thể dễ dàng thực hiện kết nối cơ sở dữ liệu, xử lý hình ảnh, kết nối mạng…
Logo ngôn ngữ lập trình Java
Spring Boot là một trong những framework Backend Java hàng đầu được sử dụng để phát triển web hiệu quả. Một số công ty sử dụng Java làm Backend: LinkedIn, Flipkart, Amazon và eBay.
Ngôn ngữ lập trình .NET
ASP.NET là một framework ứng dụng web được sử dụng để xây dựng các trang web sử dụng các ngôn ngữ như C#, VB.NET… được phát triển bởi Microsoft để đáp ứng với ngôn ngữ lập trình Java của Oracle.
.NET là giải pháp một cửa hợp nhất để xây dựng các ứng dụng di động, máy tính để bàn, website và đám mây nhanh chóng và mạnh mẽ. Nó là mã nguồn mở và hỗ trợ tất cả các nền tảng bao gồm macOS, Windows và Linux. .NET nhanh, thân thiện và kết hợp tốt với các nền tảng và ngôn ngữ lập trình khác.
ASP.NET chủ yếu tuân theo mô hình kiến trúc dựa trên MVC (Model-View-Controller). Đây là một mô hình phát triển cho phép các nhiệm vụ được xử lý bởi bộ điều khiển, bộ điều khiển này tương tác với một mô hình để xử lý dữ liệu. Một số công ty sử dụng .NET làm chương trình Backend: Stackoverflow và Microsoft.
Kiến thức về cơ sở dữ liệu
Mỗi website cần một cơ sở dữ liệu để xử lý dữ liệu khách hàng. Cơ sở dữ liệu lưu trữ dữ liệu và nội dung trang web giúp dễ dàng khôi phục, sắp xếp, thay đổi và lưu trữ thông tin. Một Backend Developer phải có kiến thức sâu rộng về các công nghệ DBMS (Database Management System) khác nhau.
Có hai loại cơ sở dữ liệu chính: SQL và NoSQL.
Cơ sở dữ liệu SQL là cơ sở dữ liệu trong đó dữ liệu được ánh xạ trong bảng và mỗi cơ sở dữ liệu được liên kết với nhau. Cơ sở dữ liệu SQL hoạt động trên các truy vấn và tạo ra kết quả dựa trên chúng. Cơ sở dữ liệu NoSQL, không giống như SQL, không cần phải cấu trúc dữ liệu trước, hoạt động trên JSON (Ký hiệu đối tượng JavaScript) và XML (Ngôn ngữ đánh dấu có thể mở rộng).
Kiến thức về API
Toàn bộ internet hoạt động thông qua API. API là viết tắt của Application Programming Interface (Giao diện lập trình ứng dụng) và là một phương tiện thông qua đó hai phần mềm máy tính có thể giao tiếp với nhau. API là một tập hợp các quy tắc và định nghĩa cho phép các ứng dụng khách, phần mềm hoặc dịch vụ khác nhau giao tiếp với nhau qua internet. Khi hai hệ thống giao tiếp, máy chủ là máy cung cấp API và máy khách là người sử dụng nó.
Các API nhận yêu cầu từ máy khách hoặc người dùng và gửi đến máy chủ, sau đó sẽ gửi lại phản hồi dựa trên yêu cầu. Giao tiếp này được thực hiện thông qua các phương thức HTTP như:
GET: dùng để lấy một tài nguyên.DELETE: dùng để xóa một tài nguyên.PUT: dùng để thay thế một tài nguyên hiện có.POST: dùng để tạo một tài nguyên mới.
Backend Developer nên có kiến thức sâu rộng về các API vì chúng là phương tiện cho phép truyền dữ liệu. Các API thường đóng vai trò trung gian giữa phần Backend và cơ sở dữ liệu cho phép các nhà phát triển tìm nạp dữ liệu người dùng. Các Backend Developer tạo ra các API bằng cách sử dụng các ngôn ngữ và framework khác nhau bao gồm Python, NodeJS… Sau đó, các API này có thể được sử dụng bởi các Frontend Developer để thu thập dữ liệu và hiển thị nó trên giao diện người dùng của trang web và nâng cao trải nghiệm người dùng.
Hai định dạng dữ liệu phổ biến cho API là JSON (JavaScript Object Notation) và XML (eXtensible Markup Language).
Kiến thức về Server
Mọi ứng dụng website mà bạn thấy ngày nay đều chạy trên một máy tính từ xa được gọi là server (máy chủ). Trên internet, thuật ngữ “server” thường được sử dụng để chỉ hệ thống máy tính nhận yêu cầu các tệp dựa trên web (HTML, CSS, Javascript…) và gửi các tệp đó đến máy khách.
Vì máy chủ là phương tiện được sử dụng phổ biến nhất để cung cấp các dịch vụ quan trọng, hầu hết các máy chủ không bao giờ bị tắt. Điều này làm cho việc hiểu về server trở thành một yếu tố cần thiết đối với Backend Developer. Một số ví dụ về máy chủ: Apache, Nginx, IIS và Microsoft IIS.
Một số kỹ năng Backend Developer khác bao gồm:
- Khả năng quản lý môi trường lưu trữ và quản trị cơ sở dữ liệu.
- Kiến thức về các ứng dụng mở rộng quy mô để xử lý.
- Kiến thức về khả năng truy cập và tuân thủ bảo mật.
- Kiến thức về kiểm soát phiên bản như Git và GitHub.
- Kiến thức chuyên sâu về triển khai hoặc lưu trữ.
- Kiến thức về AWS, Heroku, Google Cloud Platform. Kiến thức về lưu trữ đám mây. Heroku là dịch vụ nền tảng đám mây dựa trên container (PaaS) và AWS là nền tảng đám mây cung cấp IaaS (cơ sở hạ tầng dưới dạng dịch vụ), PaaS và SaaS (phần mềm dưới dạng dịch vụ).
Những kỹ năng khác cần có của một Backend Developer
Một Backend Developer cần có kiến thức về:
Thuật toán: Thuật toán là nền tảng quan trọng để giải quyết vấn đề, xác định cách tiếp cận và phương pháp thích hợp để giải quyết bất kỳ vấn đề nào. Một số thuật toán mà một Backend Developer nên biết:
- Các thuật toán tìm kiếm: Depth First Search và Breadth-First Search.
- Các thuật toán sắp xếp: bubble sort, selection sort, insertion sort, merge sort, quick sort…
- Thuật toán đệ quy và lặp.
Cấu trúc dữ liệu: Cấu trúc dữ liệu là khía cạnh quan trọng nhất giúp tạo cơ sở cho việc tổ chức, truy cập và sửa đổi dữ liệu trong lập trình. Một số cấu trúc dữ liệu mà một Backend Developer nên biết:
- Các phép toán mảng.
- Liệt kê các chức năng.
- Các khái niệm về cây băm và bản đồ băm.
- Cây và các thao tác thực hiện.
- Kiến thức sâu rộng về Python, PHP và Java.
- Thông thạo các hệ thống kiểm soát phiên bản như Git, GitHub và GitLab.
- Kiến thức về một số cơ sở dữ liệu phổ biến như MySQL, MongoDB, PostgreSQL…
- Kiến thức tốt về lưu trữ mã và nền tảng phần mềm như một dịch vụ (SaaS).
Vai trò của một Backend Developer
Trách nhiệm của một Backend Developer bao gồm viết API, tương tác với cơ sở dữ liệu, tạo thư viện và cải thiện kiến trúc dữ liệu. Một số trách nhiệm khác:
- Phối hợp với Frontend Developer và phát triển các thuật toán phía máy chủ để truyền dữ liệu hiệu quả đến các ứng dụng website phía máy khách.
- Cộng tác với các kỹ sư PM (Quản lý dự án) và QA (đảm bảo chất lượng) để tối ưu hóa và phát triển trải nghiệm người dùng (UX) chất lượng.
- Đảm bảo ứng dụng chạy nhanh và hoạt động giống nhau bất cứ khi nào lưu lượng người dùng thay đổi.
- Phối hợp với các bên liên quan để hiểu nhu cầu cụ thể, sau đó chuyển những nhu cầu đó thành các yêu cầu kỹ thuật và đưa ra giải pháp kỹ thuật hiệu quả.
- Tối ưu hóa các ứng dụng để tăng thời gian phản hồi hiệu quả.
- Phân tích các yêu cầu và mục tiêu, xử lý các lỗi và đưa ra các giải pháp hiệu quả và nhanh chóng.
- Tương tác với cơ sở dữ liệu để lưu trữ dữ liệu.
- Quản lý và phát triển các API được thực thi trên các thiết bị.
- Xây dựng kiến trúc của hệ thống, lưu ý đến khả năng mở rộng, tốc độ và tính ổn định của các ứng dụng.
- Triển khai các cấu trúc bảo mật và các phương pháp hay nhất.
- Viết code và thư viện có thể tái sử dụng để triển khai trong tương lai.