给前端工程师看的后端科普

简介

前端工程师了解后端的功能和作用之后，能更好的和后端工程师进行沟通，减少沟通成本，另外也有助于向全栈工程师方向发展。在开始之前，先回顾一下应用的构成：

应用的构成

一个完整的应用通常包括前端和后端两个部分。前端是直接与用户打交道的部分，通常指的是网页，采用 HTML/CSS/JS 语言编写，运行在用户自己电脑的浏览器上。后端则是运行在远程的服务器上，用来收集和处理用户传来的数据，然后把结果再传给前端，展现给用户。

前后端分离的演化

在以前，当 web 应用还是主流的时候，前后端应用包含在同一个项目中，工程师需要同时负责这两个部分，接收到用户的请求后，处理请求，然后生成对应的 HTML页面，再把生成好的页面发送给用户。

后来随着手机和智能设备的普及，因为移动 app 必须安装在客户端手机上，这样就导致越来越多现有的 web 应用需要单独提供接口给 APP 使用，即使他们用到的数据一样的。一套程序同时维护两套接口就打破了”不编写重复代码“的原则，所以 web 页面的展现也像 APP 一般分离了出来，这样后端只需要提供一套 API，就可以让 web和APP共同使用。Web 前端也就变成了像 App 一样的客户端程序，第一次访问页面时，由服务器直接把整个前端程序发送到浏览器中，剩下的请求统一在 web 前端处理，直接访问后端 API 接口。广义上的前端，是包括 app、小程序和桌面应用的，也就是所谓的大前端，所有负责数据展现并与用户交互的程序都可以称之为前端。由此，我们前端工程师专门负责前端，后端工程师负责后端。

后端的作用

接下来看一下后端的作用和组成部分。

简单来讲…

前端应用根据一定协议（比如 HTTP) 发送请求给后端，后端接收请求后，解析请求参数，然后根据这些参数来进行数据的计算和处理，最后把结果返回给前端。

一个最基本的后端应用由三个部分组成：

服务器程序，用于接收请求和发送响应。
后端应用程序，用于处理请求，并完成业务逻辑，然后利用服务器程序把结果响应给前端。
数据库：用于保存和业务逻辑相关的数据，便于再次使用，比如用户注册的信息、应用的内容等。

大规模后端应用

后端，根据规模，会有不一样的组成部分。一个简单的、较少用户量的小规模应用，在一台服务器上部署整个后端应用程序就足够了，而对于大规模的应用，往往部署在由几台乃至几千台服务器组成的集群中，对于这种，后端应用会根据 API 结构或者功能进行拆解，比如认证鉴权服务、订单服务、日志服务、数据库等。然后部署到不同的服务器上，每个服务也可以部署到多台服务器上用于提升性能、容灾容错。除后端服务外，大规模应用还有以下常见的几个组件：

load balancer（负载均衡器），用于把请求分给负载比较低的服务器上。
Api Gateway (API 网关)，用于组合分散的 API，对外提供统一入口，也起到保护内部服务的作用。
Cache Service（缓存服务），用于缓存计算结果，提升性能。
Centrialized Service（中心管理服务），用于为服务器集群提供中心化的配置、同步和管理服务。
Message Service（消息服务），用于处理基于事件（或消息）的服务，支持持久化（即保存消息），常用于后端服务间的通信，或者实现 websocket 协议。

数据、算法工程师各司其职

上边介绍了后端应用的常见结构，对于现在的科技发展，单从业务逻辑上又能划分成独立的服务单元，比如

大数据处理服务
图像处理服务
自然语言处理服务
爬虫服务

由此也带来了细分的工作岗位，比如数据工程师，算法工程师，爬虫工程师等等。