Backend là gì: Tổng hợp các kiến thức cần biết về Backend

Giao diện bài viết mà bạn đang xem được tạo ra bởi frontend, và việc bạn truy cập được vào bài viết này là nhờ quá trình xử lý backend. Vậy chính xác Backend là gì, cách thức hoạt động như thế nào? Nếu bạn đang có ý định trở thành backend developer, nhất định phải đọc bài viết này.

Đọc bài viết để hiểu rõ hơn:

• Backend là gì? 
• Vai trò của backend trong thiết kế web
• Backend gồm những phần nào?
• Backend hoạt động như thế nào?
• Backend sử dụng ngôn ngữ lập trình nào?
• Backend sử dụng frameworks nào?
• Backend sử dụng thư viện (library) nào?
• Backend và Frontend có gì khác nhau?

Backend là gì?

Backend, hay còn gọi là phía máy chủ, là phần cốt lõi của một ứng dụng web hoặc trang web mà người dùng không trực tiếp nhìn thấy. Hãy tưởng tượng trong một nhà hàng sang trọng:

• Frontend là khu vực tiếp khách, nơi thực khách thưởng thức món ăn và giao tiếp với nhân viên.
• Backend chính là khu vực bếp núc, nơi đầu bếp chế biến món ăn, quản lý nguyên liệu và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

Tương tự với một trang web, frontend chính là những gì đang hiện hữu trên màn hình mà người dùng thấy và backend chính là tất cả quá trình xử lý phía sau gồm logic, lưu trữ dữ liệu và các chức năng bảo mật cần thiết để ứng dụng hoạt động chính xác theo những hành động mà người dùng thực hiện.

Vai trò của Backend là gì trong hoạt động của website?

Hai vai trò chính của backend trong mỗi trang web là vận hành và bảo mật. Để đáp ứng được điều đó, backend sẽ đảm bảo các chức năng sau đây:

• Quản lý dữ liệu: Backend có trách nhiệm tương tác với cơ sở dữ liệu để xử lý các yêu cầu của người dùng trên trang web. Các hoạt động đó bao gồm tạo, lưu trữ dữ liệu, truy cập để đọc, chỉnh sửa, xuất hoặc thay đổi dữ liệu.
• Logic kinh doanh: Backend chứa các logic và quy tắc xác định cách thức hoạt động của ứng dụng. Bao gồm các quy trình như xác thực và ủy quyền người dùng, quản lý đơn hàng trong cửa hàng trực tuyến,…
• Bảo mật: Chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu, backend cũng cần đáp ứng được yêu cầu bảo mật các thông tin được người dùng cung cấp thông qua website. Chính vì vậy, một trong những vai trò của backend là hạn chế tối đa nguy cơ rò rỉ hoặc mất dữ liệu.
• Tích hợp: Nhiều ứng dụng web cần tương tác với các hệ thống và dịch vụ khác, chẳng hạn như API của bên thứ ba, dịch vụ thanh toán, dịch vụ email, mạng xã hội,… và backend chính là “cầu nối” cho các tích hợp này.
• Hiệu suất và khả năng mở rộng: Backend có vai trò tối ưu hóa hiệu suất của ứng dụng và cho phép nó mở rộng để xử lý số lượng người dùng và khối lượng công việc lớn hơn.
• Bảo trì: Backend thực hiện các cập nhật và sửa lỗi của ứng dụng. Các nhà phát triển có thể duy trì và cải thiện các khía cạnh nhất định của ứng dụng mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm của người dùng.
• Quản trị và giám sát: Backend cung cấp các công cụ để quản lý và giám sát hoạt động của ứng dụng. 

Có thể thấy, backend là một phần thiết yếu của ứng dụng web vì nó xử lý tất cả hoạt động hậu trường để ứng dụng hoạt động hiệu quả và an toàn. Không chỉ vậy, backend còn kết hợp với frontend để mang đến trải nghiệm hoàn chỉnh cho người dùng.

Backend gồm những thành phần nào?

Backend của một ứng dụng web hoặc phần mềm bao gồm tất cả các thành phần không hiển thị trực tiếp với người dùng, bao gồm:

Máy chủ (Server)

Là một máy vật lý hoặc ảo có chức năng thu thập, lưu trữ, xử lý và quản lý các tài nguyên cần thiết để chạy một ứng dụng web. Khi nhận được yêu cầu của người dùng, máy chủ sẽ thực thi các logic cần thiết và trả về phản hồi thông qua giao thức truyền thông, thường là HTTP.

Các lập trình viên có thể lập trình các máy chủ khác nhau để thực hiện các hành động code cụ thể dựa trên đầu vào nhận được. Phổ biến nhất là các loại máy chủ sử dụng hệ điều hành Linux như Ubuntu, CentOS,…

Logic ứng dụng (Application Logic)

Đây là lý do tại sao các trang web chứa các hàm và thuật toán, cho phép thông tin và hành động phát sinh từ hành vi của người dùng trên nền tảng. Chuyên gia backend tạo ra logic chạy gần như độc quyền trên máy chủ, diễn dịch dữ liệu và tạo ra kết quả. Logic xử lý các tác vụ logic của ứng dụng, chẳng hạn như xác thực người dùng, thanh toán, cập nhật dữ liệu,…

Được viết bằng các ngôn ngữ lập trình như Python, Java, PHP, Node.js,… Logic ứng dụng thường được tổ chức thành các module hoặc microservice để dễ dàng quản lý và bảo trì.

Framework

Đây là những hướng dẫn được sử dụng để cấu trúc code, logic và các khía cạnh khác liên quan đến kiến trúc web. Chúng là các templates cho backend mà lập trình viên sử dụng để viết và chỉnh sửa code trên máy chủ.

Một số framework bao gồm các thư viện dữ liệu và công cụ cung cấp quyền truy cập vào các đoạn code chức năng.

Đọc thêm: Top 15+ framework back-end, front-end và mobile phổ biến nhất 2024

Cơ sở dữ liệu (Database)

Cơ sở dữ liệu chứa thông tin mà máy chủ truy cập để hoàn thành các chức năng trực tiếp của trang web. Ngoài ra còn có các tùy chọn để phân loại thông tin mà người dùng truy cập. Thông thường, dữ liệu này bao gồm các số nguyên, ký tự và mảng.

Đọc thêm: Cơ sở dữ liệu là gì: Thành phần, ứng dụng, phân loại

API (Giao diện lập trình ứng dụng)

API cho phép các chương trình phần mềm giao tiếp với máy chủ và cơ sở dữ liệu khác để trao đổi thông tin. Cung cấp các điểm truy cập để frontend có thể giao tiếp với backend và lấy dữ liệu.

Có nhiều định dạng API phổ biến như JSON, XML, REST, GraphQL,…

Các công cụ khác

Ngoài các thành phần chính trên, backend còn có thể bao gồm các công cụ khác như:

• Hệ thống quản lý nội dung (CMS): Giúp quản lý nội dung website dễ dàng hơn.
• Nền tảng phân tích dữ liệu: Theo dõi và phân tích dữ liệu người dùng.
• Công cụ bảo mật: Bảo vệ website khỏi các truy cập trái phép và tấn công mạng.

Các thành phần kể trên hoạt động cùng nhau để tạo ra cơ sở hạ tầng và chức năng cần thiết trong backend của một ứng dụng web hoặc phần mềm. Sự lựa chọn và cấu hình của các thành phần này phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể và kiến trúc của ứng dụng.

Backend hoạt động như thế nào?

Shopee, Lazada là những ví dụ rõ nhất cho cách thức hoạt động của backend mà bạn có thể tham khảo. Trong khi bạn nhấn liên tiếp các bước chọn để đặt được món hàng đó, backend cũng song song xử lý để đáp ứng các yêu cầu này.

Quy trình xử lý có thể gồm các bước sau:

1. Nhận yêu cầu từ người dùng: Khi bạn bắt đầu truy cập trang web hoặc ứng dụng cũng là lúc backend được kích hoạt.
2. Xử lý yêu cầu: Sau khi nhận được yêu cầu từ bạn, backend sẽ bắt đầu quá trình xử lý có thể gồm các bước sau: Truy cập cơ sở dữ liệu (thông tin sản phẩm, giá sản phẩm, giỏ hàng người dùng,…); Thực hiện logic xử lý (tính toán số tiền, kiểm tra số lượng sản phẩm,…); Cập nhật cơ sở dữ liệu.
3. Phản hồi cho người dùng: Backend gửi phản hồi cho người dùng qua giao thức HTTP sau khi hoàn tất xử lý yêu cầu. Song song với kết quả hiển thị trên màn hình của bạn, backend thực hiện các bước như xử lý dữ liệu JSON, thông báo lỗi (nếu xảy ra lỗi).
4. Giám sát và bảo mật: Backend được giám sát liên tục để đảm bảo hoạt động trơn tru và phát hiện các truy cập trái phép, tấn công mạng.

Ngôn ngữ lập trình cho Backend là gì?

Python, PHP, Java, Ruby là 4 ngôn ngữ lập trình backend được sử dụng phổ biến nhất. 

• Python: Nhờ cú pháp trực quan và gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên, Python giúp các lập trình viên dễ dàng nắm bắt và viết code nhanh chóng. Có thể chậm hơn một số ngôn ngữ khác. Ngoài ra, ngôn ngữ này cũng dễ dàng kết nối với các ngôn ngữ và công nghệ khác, mở rộng khả năng ứng dụng cho dự án.
• PHP: Được đánh giá cao về tính bảo mật, giúp bảo vệ dữ liệu ứng dụng hiệu quả. Ngôn ngữ này hoạt động tốt trên nhiều hệ điều hành và máy chủ, mang lại sự linh hoạt cho các lập trình viên.
• Java: Java có thể chạy trên nhiều hệ điều hành mà không cần biên dịch. Ngoài ra, nó cũng được biên dịch thành bytecode, có thể chạy trên bất kỳ máy ảo Java nào, đảm bảo tính tương thích cao.
• Ruby: Ngôn ngữ này hỗ trợ tốt cho việc mở rộng ứng dụng, đáp ứng nhu cầu phát triển trong tương lai. Đặc biệt, cú pháp Ruby được thiết kế đơn giản, dễ hiểu và dễ viết, giúp tăng năng suất lập trình.

Ngoài ra còn nhiều ngôn ngữ lập trình khác ví dụ như: JavaScript, C#, Go, Swift,…

Để có thể trở thành backend developer, việc đầu tiên bạn cần làm chính là hiểu và nắm được các ngôn ngữ lập trình nền tảng này. Mặc dù không nhất thiết phải sử dụng tất cả ngôn ngữ nêu trên trong một trang web, nhưng việc nắm vững sẽ giúp bạn có nhiều lựa chọn để tối ưu thời gian khi xây dựng trang web.

Backend sử dụng frameworks nào?

Các framework hỗ trợ lập trình backend phổ biến gồm: Django, Flask, Ruby on Rails, CakePHP. Trong đó:

• Django: Là một framework web cao cấp đi kèm với các plugin tích hợp sẵn, đồng thời Django có khả năng tùy chỉnh cao. Frameworks này là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng web tương tác, quy mô lớn và dựa trên dữ liệu.
• Flask: Là một microframework dựa trên ngôn ngữ Python. Nó không yêu cầu bất kỳ thư viện hoặc công cụ nào nên rất phù hợp với các dự án nhỏ. Mặc dù vậy, Flask có thể tích hợp với các thư viện khác để mở rộng chức năng.
• Ruby on Rails: Là một framework ứng dụng web được viết bằng ngôn ngữ Ruby. Frameworks này được sử dụng để phát triển các bảng dữ liệu hoàn chỉnh và tính năng di chuyển dữ liệu dễ dàng. 
• CakePHP: Là một framework web phổ biến cho PHP. Nó được sử dụng để phát triển cả các ứng dụng nhỏ và lớn vì dễ cấu hình và có tính bảo mật toàn diện.

Ngoài ra, backend còn sử dụng một số framework khác như Hanami, Grape, Koa.js, Nest.js, Express.js, Spring boot,…

Backend sử dụng thư viện (library) nào?

Lodash, Moment.js, Axios, Async,… là những thư viện backend được sử dụng phổ biến nhất để cung cấp một loạt tính năng như kết nối cơ sở dữ liệu, bảo mật, xác thực,… 

• Lodash: Thư viện tiện ích được ưa chuộng, cung cấp nhiều hàm hỗ trợ hữu ích cho các thao tác và làm việc với mảng (array), đối tượng (object), chuỗi (string),… Lodash cung cấp các API nhất quán và được tối ưu hóa cho các tác vụ lập trình thông thường.
• Moment.js: Thư viện dành cho việc phân tích cú pháp, thao tác và định dạng ngày, giờ trong Javascript. Moment.js cung cấp bộ tính năng toàn diện để làm việc với ngày tháng, bao gồm hỗ trợ phân tích cú pháp, xác thực, định dạng và xử lý múi giờ.
• Axios: Thư viện HTTP client được sử dụng rộng rãi, giúp đơn giản hóa việc thực hiện các yêu cầu HTTP từ Javascript. Axios hỗ trợ các tính năng đa dạng như API dựa trên promise, chặn yêu cầu và phản hồi, tự động phân tích dữ liệu JSON và xử lý lỗi.
• Async: Async cho phép kiểm soát chi tiết việc thực thi bất đồng bộ và xử lý lỗi.
• Bluebird: Đây là thư viện promise đa năng cho Javascript. Bluebird cải tiến các promise gốc bằng các phương thức và tiện ích bổ sung, chẳng hạn xử lý lỗi nâng cao, quản lý thời gian chờ, hủy promise,…
• Node-fetch: Node-fetch là thư viện tối giản, cung cấp tính năng fetch API cho Node.js.
• Nodemailer: Nodemailer là thư viện để gửi email từ các ứng dụng Node.js. Nó hỗ trợ nhiều nhà cung cấp email khác nhau và cung cấp API đơn giản để gửi cả email văn bản thuần và HTML với tệp đính kèm.
• Node.js Crypto: Node.js Crypto là module tích hợp sẵn trong Node.js cung cấp các chức năng về mật mã học. Nó cung cấp nhiều hoạt động mật mã khác nhau, chẳng hạn tạo hash, mã hóa, giải mã, chữ ký điện tử,…
• Redis: Redis là một kho lưu trữ dữ liệu cấu trúc trong bộ nhớ, có thể được sử dụng như cơ sở dữ liệu, cache hoặc message broker (trung gian truyền tin).
• Node.js CSV: Có nhiều thư viện khả dụng để phân tích cú pháp và tạo các file CSV trong Node.js, chẳng hạn csv-parser và fast-csv. Các thư viện này cung cấp API hiệu quả và dễ sử dụng để làm việc với dữ liệu CSV.

Sự khác biệt giữa Frontend và Backend là gì?

Backend và Frontend có những điểm khác biệt chính sau:

• Giao diện người dùng (GUI): Cho phép người dùng thực hiện các hành động theo mong muốn của họ. Người dùng có thể nhìn thấy và tương tác với frontend. Trong khi đó, backend của một trang web hoặc ứng dụng là thứ người dùng không thể nhìn thấy trực tiếp. Backend thu thập thông tin từ người dùng, xử lý và điều khiển chức năng của ứng dụng.
• Mục tiêu phát triển: Mục tiêu chính của một frontend developer là thiết kế bố cục, giao diện đẹp mắt cho người dùng. Mục tiêu chính của một backend developer là đạt được giai đoạn chức năng, đảm bảo ứng dụng hoạt động trơn tru.
• Kỹ năng cần thiết: Frontend developer cần có hiểu biết cơ bản về backend để xây dựng giao diện phù hợp với chức năng. Do đó, phát triển frontend không chỉ đơn thuần là về thẩm mỹ. Trong khi đó, phát triển backend chủ yếu liên quan đến logic, tính toán, máy chủ, API và kiểm thử.
• Sự cộng tác: Sự hợp tác giữa các frontend developer và backend developer là rất quan trọng. Dữ liệu được truyền giữa hai bên thông qua các định dạng dữ liệu cụ thể.

Bạn có thể xem thông tin tóm tắt trong bảng dưới đây:

Các câu hỏi thường gặp về Backend là gì

Công việc của Lập trình viên Backend là gì?

Lập trình viên Backend, hay Backend Developer, là người thực hiện những công việc “hậu trường” cho website, đảm bảo các trang web hoạt động trơn tru.

Công việc cụ thể của mỗi lập trình viên backend bao gồm:

• Tạo, tích hợp và quản lý cơ sở dữ liệu.
• Triển khai các framework phía máy chủ, là một phần của các tính năng dành cho khách hàng.
• Hỗ trợ công nghệ máy chủ web.
• Tích hợp máy chủ với cloud.
• Thành thạo các ngôn ngữ lập trình phía máy chủ như Java.
• Cập nhật kiến thức về hệ điều hành.
• Phát triển, triển khai và bảo trì hệ thống quản lý nội dung và các bản cập nhật.
• Tích hợp API với các thành phần phía máy chủ.
• Cập nhật cài đặt bảo mật để ngăn chặn tấn công.
• Tạo báo cáo và phân tích chi tiết.
• Sao lưu file và hỗ trợ khôi phục.

Làm thế nào để tạo backend trên trang web?

Để tạo backend trên một trang web, bạn cần hiểu rõ về các thuật toán và cấu trúc cơ bản được sử dụng trong phát triển backend. Vì backend tập trung vào việc tạo code để làm cho trang web hoạt động bình thường nên bạn sẽ cần chọn ngôn ngữ lập trình:

• Hướng đối tượng: Java, Python, .NET,…
• Chức năng: R, F#, SQL,…

Bước tiếp theo là tìm hiểu về các khuôn khổ và cơ sở dữ liệu mà bạn muốn sử dụng và chọn khuôn khổ, cơ sở dữ liệu phù hợp nhất với dự án của mình.

Mặc dù bạn sẽ xử lý backend, nhưng điều quan trọng là phải hiểu cách thức hoạt động của frontend. Đảm bảo bạn nắm rõ về khả năng mở rộng ứng dụng, quản lý cơ sở dữ liệu và môi trường lưu trữ. 

Nên học backend hay front end trước?

Tùy thuộc vào sở thích và chuyên môn bạn muốn theo đuổi. Nếu bạn quan tâm đến khía cạnh thiết kế, frontend sẽ rất tuyệt. Nếu bạn giỏi về tư duy logic, API và quản lý máy chủ, backend sẽ tốt hơn.

C++ là frontend hay backend?

C++ là ngôn ngữ đa năng được sử dụng cho công việc backend. Nó chủ yếu được sử dụng trong việc xây dựng các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất cao như ứng dụng cảm biến di động, mô phỏng thời gian thực,…

Python dành cho frontend hay backend?

Python là ngôn ngữ phát triển backend. Nó được sử dụng để cung cấp chức năng cho ứng dụng. Điều thú vị là các thư viện python như Streamlit, Tkinter và PyQt có thể được sử dụng để phát triển frontend.

Tổng kết Backend là gì

Để xây dựng một trang web có tính tương tác cao, mượt mà, ngoài frontend, bạn còn cần đầu tư “chất xám” cho backend – quá trình xử lý các yêu cầu, hoạt động từ người dùng trên mỗi trang web.

Với những thông tin trong bài viết này, hy vọng bạn đã hiểu hơn về Backend là gì, các thành phần cấu thành và cách hoạt động của nó. Ngoài ra còn có những thông tin tổng quan về ngôn ngữ lập trình backend, các loại frameworks và thư viện backend thường được dùng.