Golang Backend: Các bước phát triển backend với Golang cơ bản

Nội dung bài viết

Golang là ngôn ngữ lập trình rất phù hợp để phát triển backend do cú pháp sạch sẽ, thanh lịch, như một câu nói đùa trong giới lập trình viên rằng: “Code backend bằng Go so với các ngôn ngữ động khác giống như so sánh trung tâm thương mại với chợ vậy”. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ vì sao lại có câu nói trên, cũng như cách áp dụng Golang để phát triển backend.

Đọc bài viết này để nắm được:

Golang Backend là gì?
Vì sao sử dụng Golang để phát triển backend?
Nhược điểm của dùng Golang cho Backend
Các bước phát triển backend với Golang cơ bản
Các bước tiếp theo để trở thành một lập trình viên Golang Backend nâng cao

Golang Backend là gì?

Golang (hay Go) là một ngôn ngữ lập trình, nó giống như Python, Java hay C++ đặc biệt mạnh mẽ trong lĩnh vực phát triển web và vận hành các ứng dụng phía máy chủ.

Backend là gì?

Hãy cùng xem xét khái niệm backend là gì để hiểu vì sao Golang lại phù hợp để viết backend:

Backend là phần máy chủ của một ứng dụng phần mềm hoặc một trang web, bao gồm các thành phần xử lý quản lý dữ liệu, logic nghiệp vụ và tương tác với cơ sở dữ liệu ở hậu trường. Phần này của ứng dụng hoạt động một cách vô hình đối với người dùng, thực hiện các thao tác, lưu trữ thông tin và truy xuất dữ liệu khi cần thiết.

Các ứng dụng backend hỗ trợ các dịch vụ người dùng ở phía giao diện và đảm bảo sự tương tác trơn tru với tất cả các nguồn lực cần thiết, làm cho nó trở thành một yếu tố quan trọng cho chức năng và hiệu suất của các trang web và ứng dụng phần mềm.

Trong backend có 2 kiến thức quan trọng cần biết là “Server” và “RESTful API”. Cùng tìm hiểu về 2 kiến thức này để hiểu rõ hơn cách sử dụng Golang trong phát triển backend nhé.

Server là gì?

Server (hay còn gọi là máy chủ) là một máy tính mạnh mẽ hoặc một hệ thống cung cấp tài nguyên, dữ liệu, dịch vụ hoặc chương trình cho các máy tính khác (các máy khách), thông qua một mạng. Server là một phần không thể thiếu trong môi trường doanh nghiệp, nơi chúng thường được sử dụng để lưu trữ website, cơ sở dữ liệu và ứng dụng.

HTTP Server: Go có thể được sử dụng để tạo ra các máy chủ HTTP hiệu suất cao. Gói net/http trong thư viện chuẩn của Go cung cấp các phương thức đơn giản để thiết lập máy chủ HTTP. Bạn có thể định nghĩa các tuyến đường, xử lý các yêu cầu và gửi phản hồi sử dụng các kiểu và hàm có sẵn. Gói này cho phép bạn xử lý các yêu cầu một cách đồng thời, lý tưởng cho môi trường tải cao.
HTTP Client: Go cũng cung cấp các tiện ích để thực hiện các yêu cầu HTTP đến các máy chủ khác. Điều này hữu ích để tương tác với các dịch vụ hoặc API bên ngoài. Gói net/http cung cấp các kiểu Client, Request, và Response để thực hiện các yêu cầu và xử lý các phản hồi.

RESTful API là gì?

RESTful API (Representational State Transfer) là một giao diện lập trình ứng dụng (API) sử dụng các yêu cầu HTTP để GET, PUT, POST và DELETE dữ liệu. REST là một tập hợp các nguyên tắc kiến trúc mà bạn có thể thiết kế các dịch vụ web dựa trên các nguồn tài nguyên của hệ thống, bao gồm trạng thái nguồn được định vị địa lý và truyền qua HTTP bởi nhiều loại máy khách được viết bằng nhiều ngôn ngữ khác nhau.

Trong một dịch vụ Web theo mô hình RESTful, các yêu cầu được gửi đến URI của một nguồn sẽ nhận được một phản hồi, có thể là XML, JSON, HTML, hoặc một định dạng khác. Phản hồi có thể xác nhận rằng đã có thay đổi được thực hiện đối với nguồn và có thể cung cấp các liên kết siêu văn bản đến các nguồn liên quan khác.

Thực hiện Yêu Cầu RESTful bằng Go: Khi tương tác với API RESTful, Go sử dụng các phương thức HTTP như GET, POST, PUT và DELETE. Bạn có thể tùy chỉnh header, thiết lập thời gian chờ, xử lý chuyển hướng và xử lý dữ liệu JSON hoặc XML. Gói encoding/json thường được sử dụng để mã hóa và giải mã dữ liệu JSON.

Vì sao nên sử dụng lập trình Golang backend?

Golang là một lựa chọn phổ biến cho phát triển backend vì nhiều lý do sau:

Hiệu suất

Go là một ngôn ngữ biên dịch, nghĩa là nó được chuyển đổi trực tiếp thành mã máy mà bộ xử lý có thể thực thi, làm cho nó vốn dĩ nhanh hơn các ngôn ngữ thông dịch. Hiệu suất của nó có thể so sánh với C++ hoặc Java, đây là một lợi thế đáng kể khi xử lý khối lượng lớn các hoạt động và dữ liệu.

Đồng thời

Một trong những tính năng nổi bật của Go là hỗ trợ tích hợp cho việc thực thi đồng thời. Nó sử dụng goroutines, là các hàm có thể chạy đồng thời với các hàm khác. Goroutines được quản lý bởi thời gian chạy Go và nhẹ hơn nhiều so với các luồng truyền thống. Điều này làm cho Go đặc biệt phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ đồng thời cao (ví dụ, công cụ giao tiếp thời gian thực, máy chủ xử lý nhiều kết nối đồng thời).

Đơn giản và dễ đọc

Go có cú pháp sạch với các tính năng tối giản, dễ học và dễ đọc. Sự đơn giản này giảm bớt việc phải tập trung vào cú pháp và các lập trình viên có thể tập trung vào phát triển sản phẩm và tăng cường khả năng bảo trì mã nguồn. Ngôn ngữ này cũng thực thi một tiêu chuẩn định dạng duy nhất, giúp giữ cho các cơ sở mã nhất quán và giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi.

Thư viện chuẩn mạnh mẽ

Thư viện chuẩn của Go rất toàn diện và cung cấp nhiều chức năng tích hợp sẵn để xử lý các hoạt động I/O, máy chủ HTTP, mã hóa,… ngay từ ban đầu. Điều này cho phép các nhà phát triển không bị phụ thuộc vào bên thứ ba và đơn giản hóa quá trình xây dựng các ứng dụng vững chắc và an toàn.

Quản lý bộ nhớ hiệu quả

Go tự động xử lý phân bổ bộ nhớ và thu gom rác, giúp ngăn ngừa rò rỉ bộ nhớ và đảm bảo sử dụng tài nguyên hệ thống hiệu quả. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng chạy trong thời gian dài thường thấy ở phía server.

Sự hỗ trợ mạnh mẽ từ cộng đồng

Kể từ khi được phát triển tại Google, Go đã thu hút một cộng đồng lớn các nhà phát triển và một hệ sinh thái phong phú của các công cụ và thư viện. Sự hỗ trợ của cộng đồng giúp giải quyết các vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả, và sự sẵn có của nhiều tài nguyên hỗ trợ các nhà phát triển trong việc học hỏi và áp dụng ngôn ngữ một cách hiệu quả.

Phát triển Đa nền tảng

Go hỗ trợ phát triển đa nền tảng, có nghĩa là các ứng dụng viết bằng Go có thể được biên dịch và chạy trên các hệ điều hành khác nhau (Windows, macOS, Linux) mà không cần chỉnh sửa mã. Điều này đặc biệt có lợi cho các doanh nghiệp nhắm đến việc triển khai rộng rãi trên nhiều môi trường máy chủ khác nhau.

Tóm lại vì một số lý do sau đây mà Golang được ưa chuộng để viết backend:

Đơn giản và dễ học: Go là một ngôn ngữ đơn giản để học, cả đối với những người mới bắt đầu. Có cú pháp sạch sẽ dễ đọc và viết. Nên khi các dự án chuyển đổi backend từ một ngôn ngữ khác sang Golang sẽ không cần đào tạo lại các lập trình viên.

Hiệu suất cao: Go là một ngôn ngữ hiệu quả cao có thể được sử dụng để xây dựng các ứng dụng hiệu suất cao. Nó cũng hiệu quả về mặt bộ nhớ ở backend.

Hỗ trợ đồng thời: Go có hỗ trợ tích hợp sẵn cho đồng thời, làm cho nó lý tưởng để xây dựng các ứng dụng có khả năng mở rộng về phần backend.

Công cụ: Go có một bộ công cụ đầy đủ giúp dễ dàng phát triển và gỡ lỗi mã Go.

Cộng đồng: Go có một cộng đồng lớn và năng động của các nhà phát triển luôn sẵn lòng giúp đỡ.

Nhược điểm của lập trình Golang Backend

Tuy có nhiều ưu điểm phù hợp với việc phát triển backend, Go cũng có một vài nhược điểm mà các nhà phát triển cần lưu ý:

Không có nhiều các tài nguyên bên thứ ba bằng các ngôn ngữ khác: Go là một ngôn ngữ tương đối mới, vì vậy nó chưa được đóng góp nhiều từ cộng đồng về các thư viện và gói hỗ trợ như một số ngôn ngữ khác như Java hoặc C++. Điều này có nghĩa là có thể có ít thư viện và framework để làm việc hơn cho Go khi dự án chọn Go cho các tác vụ backend.
Không linh hoạt bằng một số ngôn ngữ khác: Go là một ngôn ngữ được kiểu tĩnh, có nghĩa là các loại biến và biểu thức phải được khai báo trước khi chúng được sử dụng. Điều này có thể làm cho Go kém linh hoạt hơn so với một số ngôn ngữ khác như Python hoặc JavaScript. Điều này không hẳn là một nhược điểm lớn vì thông thường các tác vụ thuộc backend rất quan trọng tính ổn định, nhưng đây vẫn là một nhược điểm của Go khi sử dụng cho các dự án yêu cầu tính linh hoạt.
Không phù hợp với tất cả các loại ứng dụng: Ví dụ, Go không tốt cho việc xây dựng các ứng dụng GUI như một số ngôn ngữ khác như Java hoặc Python.

Các bước phát triển Golang Backend cơ bản

Bước 1: Cài đặt Go

Trước khi bắt đầu lập trình với Go, bạn cần phải cài đặt nó trên máy tính của mình. Làm theo các bước sau để cài đặt Go:

Truy cập trang tải xuống chính thức của Go tại https://golang.org/dl/.
Chọn bộ cài đặt phù hợp cho hệ điều hành của bạn (Windows, macOS, hoặc Linux).
Tải bộ cài đặt và chạy nó.
Làm theo các lời nhắc cài đặt để hoàn tất thiết lập.
Sau khi cài đặt Go, bạn có thể xác minh việc cài đặt bằng cách mở một cửa sổ terminal hoặc command prompt và chạy lệnh sau:

go version

Bạn sẽ thấy phiên bản Go đã cài đặt được hiển thị.

Bước 2: Cài đặt Visual Studio Code

Visual Studio Code (VS Code) là một trình biên tập mã nguồn phổ biến và hoạt động tốt với Go. Nếu bạn chưa cài đặt nó, bạn có thể tải về từ link sau: https://code.visualstudio.com/

Để trải nghiệm phát triển với Go trên VS Code được tốt hơn, bạn nên cân nhắc cài đặt tiện ích mở rộng Go trong cửa hàng của Microsoft. Nó cung cấp các tính năng như tự động hoàn thành code, gỡ lỗi và nhiều tính năng khác.

Bước 3: Tạo dự án Go đầu tiên của bạn

Bây giờ bạn đã cài đặt xong Go và VS Code, đã đến lúc để tạo dự án Go đầu tiên của bạn:

Mở VS Code.
Tạo một thư mục mới cho dự án của bạn và mở nó trong VS Code.
Trong thư mục dự án, tạo một tệp Go mới với phần mở rộng .go, ví dụ: main.go.
Viết và Biên dịch Mã Go của Bạn
Hãy viết một chương trình đơn giản “Hello, World!” bằng Go

package main

import "fmt"

func main() {
 fmt.Println("Hello, World!")
}

Để biên dịch và chạy chương trình này, làm theo các bước sau:

Lưu tệp main.go.
Mở một cửa sổ terminal trong VS Code.
Di chuyển đến thư mục dự án của bạn bằng lệnh cd.
Chạy lệnh sau để biên dịch và thực thi chương trình của bạn:

$ go run main.go

Bạn sẽ thấy “Hello, World!” được in ra trong terminal.

Bước 4: Tạo Server

Bây giờ dự án của chúng ta đã được thiết lập, chúng ta có thể bắt đầu viết mã backend. Tạo một tệp mới có tên là server.go:

package main

import (
"fmt"
"log"
"net/http"
)

func main() {
http.HandleFunc("/", handler)
log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

func handler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprint(w, "Hello, World!")

}

Trong đoạn mã trên, chúng ta nhập các gói cần thiết, định nghĩa hàm main và thiết lập một máy chủ HTTP cơ bản. Hàm handler chịu trách nhiệm xử lý các yêu cầu đến và viết phản hồi cho khách hàng.

Bước 5: Chạy Server

Để chạy server, mở terminal của bạn, điều hướng đến thư mục dự án và thực thi lệnh sau:

$ go run server.go

Bạn sẽ thấy server bắt đầu chạy trên localhost tại cổng 8080. Mở trình duyệt web của bạn và truy cập http://localhost:8080. Bạn sẽ thấy thông điệp “Hello, World!” hiển thị trên trang.

Xin chúc mừng! Bạn đã thành công tạo ra máy chủ backend Go đầu tiên của mình.

Bước 6: Xây dựng API RESTful

Bây giờ chúng ta đã có một server cơ bản, hãy tạo một API RESTful đơn giản sử dụng gói net/http của Go và bộ định tuyến Gorilla Mux phổ biến.

Đầu tiên, cài đặt gói Gorilla Mux bằng cách chạy lệnh sau:

$ go get -u github.com/gorilla/mux

Tiếp theo, cập nhật tệp server.go với mã sau:

package main

import (
 "encoding/json"
 "log"
 "net/http"

 "github.com/gorilla/mux"
)

type User struct {
 ID       string `json:"id"`
 Username string `json:"username"`
 Email    string `json:"email"`
}

var users []User

func main() {
 router := mux.NewRouter()
 router.HandleFunc("/users", getUsers).Methods("GET")
 router.HandleFunc("/users", createUser).Methods("POST")

 log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", router))
}

func getUsers(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 json.NewEncoder(w).Encode(users)
}

func createUser(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
 var newUser User
 _ = json.NewDecoder(r.Body).Decode(&newUser)
 users = append(users, newUser)
 json.NewEncoder(w).Encode(newUser)
}

Trong đoạn mã được cập nhật, chúng ta định nghĩa một struct User và tạo hai điểm cuối API: /users (GET) và /users (POST). Hàm getUsers trả về danh sách người dùng dưới dạng JSON, và hàm createUser thêm một người dùng mới vào mảng users.

Các bước tiếp theo để trở thành một lập trình viên Golang Backend nâng cao

Học và nắm chắc các kiến thức cơ bản về Go

Bắt đầu bằng cách tìm hiểu những kiến thức cơ bản của ngôn ngữ lập trình Go. Làm quen với cú pháp, các kiểu dữ liệu, luồng điều khiển, hàm và xử lý lỗi trong Go. Sử dụng chatbot AI để hỗ trợ bạn học cơ bản, bạn thậm chí có thể tạo malware trong Go bằng cách sử dụng ChatGPT nếu bạn biết phải đặt câu hỏi như thế nào.

Tham khảo thêm các bài viết về Golang trên ITviec Blog:

Hiểu về đồng thời và channels

Go được biết đến với sự hỗ trợ mạnh mẽ cho đồng thời và channels. Học cách sử dụng Goroutines, channels và các câu lệnh Select để viết các ứng dụng backend đồng thời và có khả năng mở rộng trong Go. Hiểu các khái niệm về tính song song, đồng thời và đồng bộ hóa.

Nghiên cứu các gói và thư viện Go

Go có một hệ sinh thái phong phú các gói và thư viện giúp xây dựng các ứng dụng backend hiệu quả.

Học cách sử dụng các gói tiêu chuẩn của Go như net/http, database/sql, và encoding/json, cũng như các thư viện bên thứ ba phổ biến như Gin, Echo, và GORM để xây dựng các API HTTP, tương tác với cơ sở dữ liệu, và thực hiện các chức năng backend phổ biến khác. Hiểu biết về các thư viện tiêu chuẩn cung cấp cho bạn một nền tảng vững chắc để đọc hiểu các nét tinh tế của các framework web, và do đó giúp bạn quyết định khi nào sử dụng thư viện tiêu chuẩn hoặc khi nào nên sử dụng các framework.

Nghiên cứu về phát triển API

Các nhà phát triển backend thường xây dựng API để giúp phục vụ các chức năng của sản phẩm cho các ứng dụng front-end hoặc các dịch vụ khác. Học cách thiết kế và triển khai API RESTful sử dụng Go. Hiểu các khái niệm như định tuyến, middleware, xác thực, phân quyền, xác thực và xử lý lỗi trong bối cảnh phát triển API sử dụng các thư viện Go phổ biến như Gin, Echo hoặc Fiber.

Hoặc bạn có thể học từ mẫu web trên Github có sẵn để nhanh chóng thiết kế một web riêng của bạn, từ đó nâng cao trải nghiệm học tập của mình.

Tương tác cơ sở dữ liệu

Các nhà phát triển backend thường xuyên tương tác với cơ sở dữ liệu để lưu trữ và truy xuất dữ liệu.

Tìm hiểu cách làm việc với cơ sở dữ liệu trong Go bằng cách sử dụng gói cơ sở dữ liệu/sql, hoặc các thư viện ORM (Ánh xạ quan hệ đối tượng) phổ biến như GORM hoặc XORM. Hiểu cách thực hiện các thao tác CRUD (Tạo, Đọc, Cập nhật, Xóa), xử lý các giao dịch và tối ưu hóa các tương tác cơ sở dữ liệu để đạt hiệu suất.

Tìm hiểu về kiểm tra và gỡ lỗi

Viết các test case là một phần quan trọng trong quá trình phát triển backend để đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của code. Tìm hiểu cách viết các test case trong Go bằng gói kiểm tra tích hợp sẵn. Hiểu các phương pháp hay nhất để kiểm thử đơn vị, kiểm thử tích hợp và mô phỏng trong Go.

Ngoài ra, hãy tìm hiểu cách sử dụng các công cụ gỡ lỗi tích hợp của Go như trình gỡ lỗi và pprof để khắc phục sự cố và tối ưu hóa hiệu suất.

Làm quen với triển khai sản phẩm và DevOps

Các nhà phát triển backend cần phải làm quen với các hoạt động triển khai sản phẩm và DevOps. Tìm hiểu cách xây dựng và triển khai các ứng dụng Go, đóng gói chúng bằng Docker và triển khai chúng lên các nền tảng đám mây như Fly.io. Hiểu các khái niệm như tích hợp liên tục, triển khai liên tục và cơ sở hạ tầng dưới dạng mã (IaC) bằng các công cụ như Git. Git rất quan trọng, không ai có thể thể không dùng nó.

Câu hỏi thường gặp về Golang Backend

Làm thế nào để trở thành chuyên gia về Golang?

Học cơ bản.
Làm chủ các tính năng cốt lõi (hàm, con trỏ, cấu trúc, giao diện)
Xử lý lỗi chương trình một cách trơn tru.
Thúc đẩy việc sử dụng lại mã bằng các gói.
Viết phần mềm đồng thời mạnh mẽ với goroutines và channels.
Kiểm tra và benchmark mã Golang.
Tìm hiểu cách tạo chương trình dòng lệnh.
Tìm hiểu cách tạo API JSON REST.

Golang có nhanh hơn Nodejs không?

Về hiệu suất, Golang được biên dịch thành mã máy, nghĩa là nó chạy nhanh hơn nhiều so với các ngôn ngữ thông dịch như Nodejs. Golang cũng cung cấp các công cụ theo dõi và định hình tích hợp, giúp bạn dễ dàng tối ưu hóa hiệu suất các ứng dụng của mình.

Tôi có thể kiếm được việc làm chỉ bằng cách học Golang không?

Nhìn chung, có rất ít công việc dành cho các lập trình viên chỉ biết Golang mặc dù gần đây Golang ngày càng trở nên nổi tiếng. Thậm chí có những dự án và công ty quảng cáo Golang trên Linkedin nhưng thực tế lại không tuyển dụng.

Backend có phải luôn là xây dựng API không?

Không, phát triển backend không chỉ là tạo ra API RESTful. Một số ý tưởng dự án khác mà bạn có thể thực hành là:

Phát triển một sơ đồ cơ sở dữ liệu hoặc lớp ORM (Object-Relational Mapping)
Tạo một cơ chế xác thực và phân quyền.

Kết luận Golang Backend

Trong bài viết này chúng ta đã học cách tạo backend bằng Golang, xem xét các khái niệm quan trọng của Golang Backend, điểm mạnh và điểm yếu khi dùng nó để thiết kế backend, đề cập đến việc thiết lập dự án, tạo máy chủ cơ bản và xây dựng API RESTful. Ngoài ra còn bàn luận đến những chủ đề để trở thành một lập trình viên Golang nâng cao.

Bây giờ bạn đã nắm được kiến thức và định hướng, hãy thoải mái khám phá các chủ đề nâng cao và xây dựng các dự án thú vị của bạn với Go nhé, chúc bạn thành công.