آموزش صفر تا صد مهندسی نرم افزار و الگوهای توسعه نرم افزار

در این مقاله به بررسی الگو های توسعه نرم افزار و سبک های معماری نرم افزار مانند معماری میکروسرویس و مونولیتیک و رویداد محور پرداختیم . مدل اسکرام را به عنوان مدل متداول در توسعه نرم افزار توضیح دادیم و همچنین زبان های برنامه نویسی برای طراحی اپلیکیشن اندروید و IOS و دسکتاپ و طراحی وبسایت را مورد بررسی قرار دادیم.

مهندسی نرم‌افزار چیست؟

مهندسی نرم‌افزار (Software engineering ) : یعنی استفاده از اصول مهندسی بجا و مناسب برای توسعه و ارائه محصول نرم‌افزاری با کیفیت که قابل اطمینان و باصرفه بوده و در دنیای واقعی یا دپلوی شده ، به‌طور کارآمدی عمل کند.

مهندسی نرم‌افزار یک روش سیستماتیک، منظم و دارای برنامه زمانی مشخص برای توسعه و ارائه محصولی نرم‌افزاری با کیفیت است.

فرایند تولید نرم‌افزار 

فرایند تولید نرم‌افزار (Software Development Process) شامل مجموعه‌ای از مراحل و فعالیت‌هاست که هدف آن مدیریت چرخه عمر نرم‌افزار از مرحله ایده‌پردازی تا پایان عمر محصول است. این فرآیند کمک می‌کند تا نرم‌افزار به شکلی منظم، کارآمد و با کیفیت توسعه یابد.

فرایند تولید نرم‌افزار فقط روی چرخه حیات تولید تمرکز دارد. مهندسی نرم‌افزار علاوه بر فرایند تولید، شامل اصول علمی و فنی برای توسعه نرم‌افزار باکیفیت است. مهندسی نرم‌افزار، علمی گسترده‌تر است که فرایند تولید نرم‌افزار یکی از بخش‌های آن محسوب می‌شود.

مراحل تولید نرم ‌افزار

مراحل تولید نرم افزار عمدتا به شکل زیر است:

تحلیل نیاز ها (Requirement Analysis)

در این مرحله، نیازمندی ‌های کاربران و سیستم با دقت تجزیه و تحلیل می ‌شوند. مهمترین مرحله می باشد.

اهداف و الزامات پروژه به دقت مشخص می ‌شوند و از مدل ‌های نموداری مانند UML استفاده می ‌شود.

طراحی (Design)

در این مرحله، طراحی معماری سیستم و رابط کاربری انجام می ‌شود.

انتخاب تکنولوژی ‌ها و ابزار های مناسب برای پیاده ‌سازی نیز در این مرحله صورت می ‌گیرد.

پیاده ‌سازی (Implementation)

در این مرحله، کد های برنامه ‌نویسی نوشته و تست می ‌شوند.

برنامه ‌ها و قطعات نرم ‌افزاری توسط توسعه‌ دهندگان به زبان ‌های برنامه ‌نویسی مختلف ایجاد می ‌شوند.

تست (Testing)

در این مرحله، تست ‌های مختلف از جمله تست واحد، تست سیستم و تست کاربران انجام می ‌شود.

هدف از این مرحله، اطمینان از عملکرد صحیح و مطابق با نیاز ها است.

نصب و راه ‌اندازی (Deployment)

نرم ‌افزار آماده به کار می ‌شود و در محیط تولیدی یا زنده مورد استفاده قرار می ‌گیرد.

این مرحله شامل نصب، پیکر بندی و آماده ‌سازی محیط مورد نیاز برای اجرای نرم ‌افزار است.

پشتیبانی و نگهداری (Maintenance)

در این مرحله، نگهداری و بروزرسانی مداوم نرم‌ افزار به منظور رفع باگ‌ ها، بهبود عملکرد و اضافه کردن ویژگی‌ های جدید انجام می ‌شود.

پشتیبانی از کاربران و حل مشکلات نیز در این مرحله به صورت دقیق انجام می ‌پذیرد.

 الگوهای توسعه نرم افزار

فرایند های تولید نرم افزار بر اساس مدل تولید نرم افزار منتخب خود به چند دسته تقسیم می شوند که عبارتند از :

مدل اسکرام

چارچوب مدل اسکرام یک چارچوب تکرارپذیر و افزایشی برای کنترل پروژه (مدیریت نرم‌افزار) است که معمولاً در زیر شاخه مدل فرایند تولید نرم‌افزار Agile و سریع است؛ و یک نوع مدل تولید نرم‌افزار در مهندسی نرم‌افزار به شمار می‌آید.

این روش از طریق جلسات، معرفی نقش‌ها و ابزارهای مختلف به تیم‌هایی که روی پروژه کار می‌کنند کمک می‌کند تا با هم همکاری بهتری داشته باشند و حجم کاری خود را بهتر مدیریت کنند. تیم‌های اسکرام به جای پیروی از یک طرح دقیق، بر چشم‌انداز و انتظارات مشتری تکیه می‌کنند.

متدولوژی اسکرام با فازهای کوتاه یا «اسپرینت» در طول انجام کارهای پروژه شناخته می‌شود. در هنگام برنامه‌ریزی برای اسپرینت، تیم پروژه بخش کوچکی از کار را که باید در طول اسپرینت آتی (که معمولاً یک دوره زمانی 2 تا 4 هفته‌ای است) تکمیل شود، مشخص می‌کنند. در پایان اسپرینت، این بخش کار باید آماده تحویل به مشتری باشد. در نهایت، اسپرینت با جلسه مرور اسپرینت (Sprint Review) و جلسه بازاندیشی اسپرینت (Sprint Retrospective) یا به عبارتی مرور درس آموخته‌ها به پایان می‌رسد.

نقش ها در مدل اسکرام

در چارچوب اسکرام سه نقش اصلی وجود دارند که عبارتند از:

مالک محصول(Product Owner)

به بیان ساده مالک محصول یک تصویرساز از محصول آینده است و به عنوان صدای مشتری یا کاربر محصول عمل می کند. اگر فردی از اعضای تیم سوالی در مورد عملکرد ویژگی های محصول مد نظر مشتری داشته باشد، این وظیفه مالک محصول است که هدف از داشتن آن ویژگی در محصول را برای آن فرد روشن کند.

  مالک محصول تنها مرجعی است که مسئول تصمیم گیری در مورد اینکه کدام ویژگی ها و عملکردها باید ساخته شود و ترتیب ساخت آنها می باشد. همچنین، باید چشم‌انداز روشنی درباره‌ی محصول به تیم انتقال دهد. آنها با تیم توسعه همکاری می کنند تا الزامات را اولویت بندی کنند و اطمینان حاصل کنند که کار با چشم انداز محصول مطابقت دارد. مالک محصول همچنین مسئول جمع آوری الزامات از ذینفعان و انتقال آنها به تیم توسعه است.

مالک محصول بک‌لاگ محصول (Product Backlog) را مدیریت می‌کند و تصمیم می‌گیرد چه چیزی در هر اسپرینت توسعه داده شود. به بیان ساده، مالک محصول پلی میان کاربران و تیم توسعه است و کمک می‌کند محصولی ساخته شود که بیشترین ارزش را برای مشتری داشته باشد.

اسکرام مستر (Scrum Master)

اسکرام مستر تسهیل کننده فرآیند Scrum می باشد و مسئولیتش کسب اطمینان از این است که همه اعضای تیم از شیوه و اصول اسکرام پیروی می کنند. آنها تیم را برای دستیابی به اهداف Scrum هدایت و راهنمایی می کنند و به عنوان یک سپر برای محافظت از تیم در برابر مزاحمت ها و اختلالات خارجی عمل می کنند. آنها همچنین رویداد های Scrum، مانند اسکرام روزانه، برنامه ریزی اسپرینت و بررسی اسپرینت، را تسهیل و از اجرای موثر آنها اطمینان حاصل می کنند. اسکرام مستر به عنوان یک رهبر عمل می کند.

تیم توسعه (Development Team)

تیم توسعه مسئول ارائه افزایش محصول در پایان هر اسپرینت است. تیم خود سازماندهی می کند و به طور جمعی تصمیم می گیرد که چگونه به اهداف مختلف برسد. این تیم مسئول برآورد تلاش مورد نیاز برای تکمیل هر یک از موارد موجود در محصول عقب مانده و ایجاد برنامه ای برای ارائه افزایش تا پایان اسپرینت است.

مراحل اصلی اسکرام:

ایجاد و مدیریت بک‌لاگ محصول (Product Backlog) :

مالک محصول لیستی از نیازمندی‌ها و ویژگی‌های محصول را مشخص و اولویت‌بندی می‌کند.

برنامه‌ریزی اسپرینت (Sprint Planning) :

تیم توسعه مشخص می‌کند کدام موارد از بک‌لاگ در اسپرینت جاری اجرا شوند. اهداف اسپرینت تعریف و زمان‌بندی انجام می‌شود.

اجرای اسپرینت (Sprint Execution) :

اسپرینت معمولاً ۲ تا ۴ هفته طول می‌کشد. تیم توسعه روی وظایف مشخص‌شده کار می‌کند و محصول را بهبود می‌دهد.

اسکرام روزانه (Daily Scrum) :

جلسه‌ای ۱۵ دقیقه‌ای برای بررسی پیشرفت، موانع و هماهنگی تیم برگزار می‌شود.

بازبینی اسپرینت (Sprint Review) :

تیم، خروجی اسپرینت را به ذینفعان ارائه داده و بازخورد دریافت می‌کند.

جلسه بازنگری اسپرینت (Sprint Retrospective) :

بررسی موفقیت‌ها، چالش‌ها و بهبود فرآیندها برای اسپرینت‌های بعدی.

تحویل نسخه محصول (Increment Delivery) :

پس از چند اسپرینت، نسخه‌ای از محصول که قابل انتشار و استفاده است، ارائه می‌شود.

اسپرینت (Sprint) در اسکرام چیست؟

اسپرینت یک دوره زمانی ثابت (معمولاً ۲ تا ۴ هفته) است که طی آن تیم توسعه روی مجموعه‌ای از وظایف مشخص‌شده کار می‌کند تا یک نسخه قابل ارائه از محصول را بسازد. اسپرینت‌ها تکرارشونده و افزایشی هستند، یعنی در هر اسپرینت، محصول بهبود یافته و ویژگی‌های جدیدی به آن اضافه می‌شود.

اهمیت هر نقش

مالک محصول: اطمینان حاصل می‌کند که محصول ارزش ایجاد می‌کند.

اسکرام مستر: اطمینان حاصل می‌کند که تیم به طور موثر کار می‌کند.

تیم توسعه: محصول را می‌سازد.

https://startupha.com/scrum-team-members/?v=b1cb2365a1b7

https://ghazal.consulting/what-is-scrum/

مدل آبشاری

مدل آبشاری یک مدل ترتیبی توسعه و تولید نرم‌افزار است و در آن مراحل تولید به شکل یک جریان مداوم متمایل به سمت پایین است (همانند یک آبشار) که شامل فازهای تحلیل خواسته‌ها، طراحی، پیاده‌سازی یا implementation، ٓازمودن و تست کردن، یکپارچه سازی یا integration، و دادن محصول به بازار می‌شود. در این مدل آبشار، به طور معمول، نتیجه یک فاز به عنوان ورودی برای فاز بعدی و به صورت متوالی عمل می‌کند. این مدل مستندسازی قوی دارد اما انعطاف‌پذیری پایینی در برابر تغییرات دارد. بازگشت به مراحل قبلی در این روش پرهزینه و دشوار است. مناسب برای پروژه‌هایی با نیازهای مشخص و ثابت است. مدل آبشاری قدیمی‌ترین روش مدیریت پروژه است که تاکنون وجود داشته است.

مدل تکراری و افزایشی

توسعه تکرار شونده و افزایشی (به انگلیسی: Iterative and incremental development) ترکیبی از روش تکراری و روش افزایشی است که در توسعه نرم‌افزار مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع اجازه می‌دهد تا پروژه در ابتدا از بخش‌های کوچک شروع شود و به مرور زمان سامانه آن رشد کند تا در این درگیری مشکلات مهم پیدا شوند قبل از اینکه فرضیات اشتباه باعث خراب شدن سامانه شوند.

این روش امکان دریافت بازخورد مداوم و کاهش ریسک تغییرات را فراهم می‌کند. مناسب برای پروژه‌های پیچیده و نیازمند انعطاف‌پذیری است. نمونه آن، اپلیکیشن‌های موبایل است که ابتدا نسخه‌ای ساده منتشر شده و به‌مرور تکمیل می‌شود.

مدل حلزونی

مدل حلزونی یکی از قدیمی ترین مدل های توسعه نرم افزار است که از رویه ای چرخشی (iterative) در توسعه نرم افزار استفاده می کند. طرح اصلی این مدل این است که با توسعه نرم افزار به شیوه چرخشی، می توان ریسک ها را شناسایی کرد و راحت تر آن ها را مدیریت کرد. اگر بخواهیم این مدل را روی خطی صاف بکشیم، به تعدادی مرحله می رسیم که به صورت آبشاری تکرار می شوند.

در این مدل، خروجی هر چرخه، ورودی چرخه بعدی می باشد و هر مارپیچ روی مارپیچ قبلی ساخته می شود. هر چرخه متفاوت از چرخه قبلی است زیرا در هریک، دانش و آگاهی ما نسبت به نیازمندی ها بیشتر می شود و می توان ریسک ها را به شیوه بهتری کاهش داد.

 مدل اجایل

مدل Agile  یک روش تکرارشونده و افزایشی برای توسعه نرم‌افزار است که بر انعطاف‌پذیری، تعامل مداوم با مشتری و تحویل تدریجی تمرکز دارد. توسعه در قالب اسپرینت‌های کوتاه (معمولاً ۲ تا ۴ هفته) انجام شده و پس از هر اسپرینت، یک نسخه قابل اجرا از نرم‌افزار ارائه می‌شود. تیم‌ها به‌صورت خودسازمان‌دهی‌شده کار می‌کنند و تغییرات در طول توسعه به‌راحتی پذیرفته و اعمال می‌شود.  این مدل ریسک را کاهش داده و بازخورد مشتری را در هر مرحله در نظر می‌گیرد. اسکرام (Scrum) و کانبان (Kanban) دو چارچوب محبوب Agile  هستند.

سبک‌های معماری نرم‌افزار

معماری میکروسرویس (Microservices):

میکروسرویس یک معماری جدید برای توسعه نرم افزار می باشد. در این معماری نرم افزار را به بخش های کوچک و مستقلی تقسیم می کنیم که هر کدام از این سرویس ها دیتابیس اختصاصی خود را دارند و از طریق api و یا Message broker ها با هم ارتباط برقرار می کنند.

برای درک بهتر موضوع تصور کنید یک پروژه نرم افزاری فروشگاه آنلاین موبایل داریم. اگر بخواهیم این پروژه را تبدیل به معماری میکروسرویس کنیم می توانیم تقسیم بندی هایی انجام دهیم و این پروژه را به چند بخش کاملا مجزا تبدیل کنیم.

به عنوان مثال برای پروژه فروشگاه آنلاین موبایل میتوانیم سرویس های زیر را داشته باشیم:

1. سرویس محصولات:  در این سرویس مدیریت محصولات و نمایش اطلاعات هر محصول در سایت را پیاده سازی می کنیم
2.  سرویس سبد خرید : در این سرویس Api های مورد نیاز برای ایجاد سبد خرید را پیاده سازی می کنیم.
3.  سرویس تخفیف : در این سرویس Api های مورد نیاز برای مدیریت کدهای تخفیف و اعمال کد تخفیف بر روی سبد خرید را پیاده سازی می کنیم
4.  سرویس سفارش : در این سرویس Api ها مربوط به مدیریت سفارشات و فرایند های مورد نیاز برای ثبت سفارش را پیاده سازی می کنیم.

نکات:

• هر کدام از این سرویس ها کاملا مستقل از هم توسعه داده می شوند.
• می توانند تیم اختصاصی خود را داشته باشند.
• هرکدام می توانند زبان برنامه نویسی اختصاصی خود را داشته باشند
• هر کدام از سرویس ها باید دیتابیس اختصاصی خود را داشته باشند و نباید یک دیتابیس مشترک بین همه سرویس ها ایجاد کنیم.
• چون سرویس ها جدای از هم هستند می توانند به صورت مستقل از هم توسعه داده بشوند.

Message Broker یک نرم‌افزار یا سیستم است که برای مدیریت، ارسال و دریافت پیام‌ها بین سیستم‌ها و سرویس‌ها در یک معماری توزیع‌شده طراحی شده است. مانند: RabbitMQ ، Apache Kafka

معماری مونولیتیک  Monolithic

معماری مونولیتیک به این معناست که کل برنامه‌ای که شما می‌نویسید در یک بسته واحد یا پکیج قرار دارد.  در دنیای برنامه‌نویسی، مونولیتیک یعنی همه کدها، داده‌ها، و پیکربندی‌های برنامه شما در یک کدبیس یکپارچه قرار دارند.

الگوی  single monolithic

فرض کنید شما یه پروژه فروشگاه اینترنتی دارید پیاده سازی میکنید. همه فایل های شما یکجا و توی یک فولدر قرار داند. پروژه شما بخش‌های مختلفی هم داره مثلا محصولات، سفارشات و ... بعد همه کدها تون به هم وابسته هستن یعنی اگر یک بخش رو تغییر بدید ممکنه که کل پروژه شما به مشکل بخوره. اتصال به دیتابیس، کار با دیتابیس، نمایش اطلاعات و ... همه این‌ها توی یک فایل قرار دارن. پس وقتی از این الگو استفاده میشه وابستگی بین بخشهای مختلف وجود داره و تغییر توی هر بخش ممکنه کل پروژه رو از کار بندازه.

الگوی modular monolithic یا همون ماژولار مونولوتیک

همون پروژه فروشگاه اینترنتی رو در نظر بگیرید با این تفاوت که هر بخش به یک ماژول تبدیل شده و به صورت مستقل داره کارشو انجام میده. ماژول پرداخت ماژول محصولات ماژول دسته بندی‌ها و ... اینجوری تغییر توی هر بخش میتونه به صورت جداگانه انجام شود و به بخش های دیگه وابستگی نداره. حتی تیم های جداگانه میتونن بیان و روی هر کدوم از این ماژول ها کار کنن. پس اینجوری وابستگی ها کم میشه و توسعه پروژه راحت تر میشه.حتی هر ماژول میتونه توی یک پروژه دیگه هم استفاده بشه مثلا ماژول یوزر و ...

الگوی layeres monolithic یا همون مونولوتیک لایه بندی شده

سیستم به سه بخش تقسیم می‌شود. مثلا لایه کار با دیتابیس، لایه لاجیک ، لایه نمایش خروجی به کاربر. یکی از معروفترین ها و پرکاربردترینهاش MVC هستس که اینجا m میشه لایه مدل و برای کار با دیتابیس مورد استفاده قرار میگیره v میشه ویو که برای نمایش خروجی به کاربر استفاده میشه، C هم میشه کنترلر که برای پردازش درخواست های کاربر مورد استفاده قرار میگیره. بر اساس پروژه میشه لایه های دیگه هم اضافه کرد.

معماری مونولیتیک برای توسعه نرم‌افزارهای کوچک مناسب است و در این شرایط، مشکلی ایجاد نمی‌کند؛ بنابراین، در صورتی که نیازمندی‌ها و همچنین اندازه نرم‌افزار شما گسترده نیست، این معماری گزینه مطلوبی برای شما است و لازم نیست به‌سراغ میکروسرویس بروید.

 معماری MVVM

معماری MVVM که مخفف Model-View-ViewModel می باشد، نوعی الگوی طراحی نرم ‌افزاری محسوب می شود که هدف آن جدا کردن رابط گرافیکی کاربر (View) از منطق تجاری (Model) در یک برنامه کاربردی است. مدل MVVM با معرفی نوعی لایه میانی به نام ViewModel، اتصال و ارتباط موثر داده بین View و Model را امکان پذیر می کند.

مدل (Model)

مدل مرکز دیتای برنامه هست. مدل شامل اطلاعات و دیتای برنامه‌ی ماست. مدل جایی هست که فقط اطلاعات نگهداری میشه. برای مثال اطلاعات یک مدل، کاربرها، پست‌ها و دسته‌بندی‌های برنامه‌ست. وظیفه‌ی مدل این نیست که رفتارها و سرویس‌هایی برای ویرایش و دستکاری اطلاعات ارائه بده. همچنین مدل مسئول نحوه‌ی نمایش اطلاعات نیست. وظیفه‌ی مدل نگهداری، حفظ و ارائه اطلاعات مورد نیاز هست. Model با ViewModel تعامل دارد ولی هیچ آگهی از View ندارد. نقش اصلی آن ارائه داده ها و خدمات به ViewModel است.

ویوو (View)

View مسئول ارائه رابط کاربری است. این شامل حداقل منطق ارائه بوده که فقط بر رفتار بصری تمرکز دارد. View به گونه ای طراحی شده است که تا حدودی مبهم باشد و قابلیت ذخیره سازی داده یا دستکاری مستقیم داده ها را ندارد. View از طریق اتصال داده ها با ViewModel ارتباط برقرار می کند و از مدل بی خبر است.

ویوومدل (ViewModel)

این قسمت واسط مدل و ویوو هست. یک چیزی شبیه نقش کنترلر توی MVC. ویوومدل اطلاعات مدل، عملکردها و ویژگی‌های ارائه میده که توسط ویوو استفاده میشه و همچنین عملکردهایی (مثل متدها، توابع و ...) که با اونها اطلاعات مدل دستکاری میشه. به بیان ساده‌تر، ویوومدل تبدیل‌کننده اطلاعات هست. می‌تونه اطلاعات رو طوری به ویوو تحویل بده که ویوو می‌خواد. همچنین اطلاعات رو طوری به مدل تحویل میده که مدل می‌خواد.

توی MVVM مدل و ویوو هیچ شناختی از هم دیگه ندارن. ویوومدل برخلاف کنترلر MVC، یک کنترلگر نیست. بلکه نقش یک پل بین مدل و ویوو رو به عهده داره. یک رابط بین اطلاعات مدل و اطلاعات ویوو. توسط تکنیکی به اسم Data Binding که با اون مدل و ویوو می‌تونن بطور مستقیم با هم در ارتباط باشن. با Data Binding ویوومدل، مدل و ویوو بصورت خودکار و راحت از تغییرات با خبر میشن.

معماری MVP

الگوی معماری MVP یک الگوی معماری برای ساخت رابط کاربری (UI) نرم افزار ها است. همانطور که از نام معماری MVP پیداست، این نوع معماری شامل سه بخش: Model، view، Presenter است. بخش Model داده های که در رابط کاربری نمایش داده می شوند را تعریف کرده و نقش یک واسطه را دارد.بخشی که این داده ها را نمایش می دهد، بخش View است که علاوه بر نمایش داده ها، دستورات کاربر را به بخش ارائه دهنده ارسال می کند. پلی میان این دو بخش وجود دارد که داده های دریافتی از بخش Model را بازیابی کرده و آن ها را برای نمایش توسط بخش View آماده می کند. این پل همان بخش Presenter است. این بخش همان عاملی است که معماری MVP را از معماری MVC متمایز می کند.

معماری MVT

MVT یک الگوی طراحی نرم‌افزار برای توسعه برنامه‌های وب است.

اجزای اصلی معماری MVT

: Model

 Modelها مسئولیت تعامل با پایگاه داده را بر عهده دارند. آن‌ها داده‌ها را تعریف، ذخیره، و بازیابی می‌کنند. هر Model معمولاً با یک جدول در پایگاه داده مرتبط است و ساختار آن را مشخص می‌کند.

View:

View یک تابع کنترل کننده است که درخواست های HTTP را با واکشی داده ها از مدل پردازش می کند، تا روی سرور دیده شود و به URL ارسال کند. ویوها وظیفه دارند تا داده‌های مناسب را از Model دریافت کرده و آن‌ها را برای نمایش به قالب‌ها (Templates) ارسال کنند. آن‌ها مسئول مدیریت منطق و جریان برنامه هستند.

 Template

 Templateها مسئول نمایش داده‌ها به کاربران هستند. آن‌ها فایل‌های HTML هستند که با داده‌های ارسال شده از View پر می‌شوند. Templateها به شما امکان می‌دهند که داده‌ها را به شکلی قابل خواندن و زیبا به کاربران ارائه کنید.

معماری رویدادمحور (Event-Driven Architecture):

تعامل اجزا با استفاده از رویدادها به جای درخواست مستقیم.

معماری رویداد محور یک الگوی طراحی نرم‌افزاری است که سازمان را قادر می‌سازد تا "رویدادها" یا لحظات مهم تجاری (مانند تراکنش، بازدید از سایت، رها کردن سبد خرید و …) را شناسایی کند و بر اساس آن‌ها در زمان واقعی یا نزدیک به زمان واقعی عمل کند. این الگو جایگزین معماری سنتی "درخواست/پاسخ" می‌شود که در آن سرویس‌ها باید قبل از اینکه بتوانند به کار بعدی بروند منتظر پاسخ باشند. جریان معماری رویداد محور توسط رویدادها اجرا می شود و برای پاسخ به آنها یا انجام برخی اقدامات در پاسخ به یک رویداد طراحی شده است.

معماری Event-driven اغلب به‌عنوان ارتباط «asynchronous» یا «غیرهم‌زمان» شناخته می‌شود. یعنی فرستنده و گیرنده لازم نیست برای انجام کار بعدی منتظر یکدیگر بمانند و سیستم‌ها به یک پیام وابسته نیستند. مثلاً تماس تلفنی ارتباط «هم‌زمان» محسوب می‌شود، مثل معماری سنتیِ «درخواست/پاسخ»، که در آن درخواست‌دهنده منتظر پاسخ می‌ماند. یک مثال غیرهم‌زمان، پیامک است. شما پیامک می‌فرستید و ممکن است ندانید که گیرنده کیست یا آیا کسی پیام را می‌خواند، اما منتظر پاسخ نمی‌مانید.

در معماری Event-driven، تولیدکننده‌های رویداد را داریم که نوتیفیکیشن‌های event را ایجاد و ارسال می‌کنند و ممکن است یک یا چند مصرف‌کننده event هم وجود داشته باشد که در آنجا دریافت event باعث اجرای منطق پردازش (Processing Logic) می‌شود.

مثلاً فرض کنید نتفلیکس فیلم جدیدی را آپلود کرده است. چندین اپلیکیشن می‌توانند منتظر این نوتیفیکیشن باشند و سپس سیستم‌های داخلی خود را فعال کنند تا اطلاعات مربوط به آن event را به کاربرانشان بفرستند. این روش با پیام‌رسانی درخواست-پاسخ سنتی متفاوت است؛ در اینجا اپلیکیشن‌ها در حال اجرا هستند و حتی اگر منتظر این رویداد باشند، معطل نمی‌مانند و می‌توانند به محض دریافت پیام، پاسخ دهند. به این ترتیب، بسیاری از سرویس‌ها می‌توانند به‌صورت همزمان اجرا شوند.

موارد استفاده رایج معماری رویداد محور (EDA) چیست؟

سازمان ها هنگام طراحی سیستم های خود برای دستیابی به اهداف مختلف از معماری رویداد محور استفاده می کنند. موارد زیر رایج ترین هستند:

ارتباط میکروسرویس‌ها برای بک‌اند‌های وب و موبایل: وب‌سایت‌های خرده‌فروشی یا رسانه‌ای و سرگرمی اغلب باید برای مدیریت ترافیک غیرقابل پیش‌بینی، مقیاس‌پذیر شوند. مشتریان از یک وب‌سایت تجارت الکترونیک بازدید می‌کنند و سفارش می‌دهند. رویداد سفارش به یک مسیریاب رویداد ارسال می‌شود. همه میکروسرویس‌های پایین‌دستی می‌توانند رویداد سفارش را برای پردازش دریافت کنند. اقدامات مثال می‌تواند شامل موارد زیر باشد: ارسال سفارش، مجوز پرداخت و ارسال جزئیات سفارش به یک ارائه‌دهنده حمل‌ونقل.

از آنجا که هر یک از میکروسرویس‌ها می‌توانند به طور مستقل مقیاس شوند و از کار بیفتند، این فرآیند می‌تواند در دوره‌های اوج سفارش بدون نقاط منفرد خرابی، مقیاس‌پذیر شود.

خودکارسازی گردش کار تجاری: بسیاری از گردش‌های کاری تجاری، مانند تراکنش‌های خدمات مالی، نیاز به تکرار مراحل یکسان دارند. شما می‌توانید این مراحل را با معماری رویداد محور (EDA) آغاز و خودکار کنید.

به عنوان مثال، هنگامی که یک مشتری برای یک حساب جدید در یک بانک درخواست می‌دهد، بانک باید چند بررسی داده (اسناد هویتی، آدرس و غیره) را انجام دهد. برخی از حساب‌ها نیز به یک مرحله تأیید انسانی نیاز دارند. شما می‌توانید همه این مراحل را از طریق یک سرویس گردش کار که مراحل را به طور خودکار هنگام دریافت درخواست‌های حساب جدید اجرا می‌کند، هماهنگ کنید.

همچنین می‌توانید یک گردش کار برای پردازش ناهمزمان داده‌های درخواست مشتری با یادگیری ماشین اضافه کنید تا داده‌های مرتبط را استخراج کند و به طور بالقوه ساعت‌ها جمع‌آوری و اعتبارسنجی دستی داده‌ها را ذخیره کند.

خودکارسازی زیرساخت:

در بسیاری از سیستم‌های مدرن، معماری رویدادمحور می‌تواند به خودکارسازی فرآیندهای زیرساختی کمک کند، به‌ویژه در زمینه‌هایی مانند مدیریت منابع، مقیاس‌پذیری، و نظارت بر وضعیت سیستم.

فرض کنید شما یک سیستم ابری دارید که به‌طور دینامیک نیاز به مقیاس‌پذیری دارد. به‌عنوان مثال، فرض کنید یک پلتفرم فروش آنلاین دارید که در زمان‌های خاص، مانند روزهای شلوغ خرید (مثل Black Friday)، نیاز به منابع بیشتر (سرورها و پایگاه‌های داده اضافی) دارد. در این سیستم، می‌توانید از معماری رویدادمحور برای خودکارسازی فرآیند مقیاس‌پذیری استفاده کنید.

چگونه یک نرم افزار بسازیم؟

برای طراحی و توسعه یک نرم‌افزار دسکتاپ، موبایل (اندروید یا iOS) یا وبسایت، به اجزای مختلفی نیاز داریم که شامل موارد زیر هستند:

سرور (Server)

سرور وظیفه‌ی پردازش درخواست‌های کاربران و مدیریت داده‌ها را بر عهده دارد. می‌تواند یک سرور فیزیکی یا یک سرور ابری (مثل AWS، Google Cloud، یا Azure) باشد.

سرور فیزیکی یک سرور اختصاصی است که تمام منابع سخت‌افزاری آن (پردازنده، حافظه، ذخیره‌سازی و پهنای باند) به یک کاربر، شرکت یا سازمان اختصاص داده می‌شود. این سرورها معمولاً در دیتاسنترها یا محیط‌های سازمانی قرار داده می‌شوند و برای پردازش‌های سنگین، هاستینگ، پایگاه داده، هوش مصنوعی و ... استفاده می‌شوند.

سرور مجازی (VPS - Virtual Private Server) یک نوع سرور اختصاصی مجازی‌شده است که در یک سرور فیزیکی بزرگ‌تر ایجاد می‌شود. این نوع سرور از فناوری مجازی‌سازی استفاده می‌کند تا منابع اختصاصی مانند CPU، رم، و فضای ذخیره‌سازی را به کاربران ارائه دهد، اما با هزینه کمتر نسبت به یک سرور اختصاصی.

سرور ابری از چندین سرور فیزیکی متصل به یکدیگر تشکیل شده و منابع آن به‌صورت مجازی تخصیص داده می‌شود.

دیتابیس (Database)

برای ذخیره و مدیریت داده‌ها از دیتابیس استفاده می‌شود.

انواع دیتابیس‌ها:

SQL (رابطه‌ای):

MySQL – محبوب برای وب‌سایت‌ها و برنامه‌های متوسط (مانند وردپرس).

PostgreSQL – قوی‌تر از MySQL، مناسب برای برنامه‌های حرفه‌ای.

Microsoft SQL Server – مناسب برای کسب‌وکارهای سازمانی و نرم‌افزارهای مایکروسافت.

Oracle Database – مناسب برای بانک‌ها و شرکت‌های بزرگ.

 MariaDB – نسخه توسعه‌یافته MySQL، سریع‌تر و امن‌تر.

دیتابیس‌های رابطه‌ای مانند MySQL برای پروژه‌های کوچک و وب‌سایت‌های با ترافیک متوسط مناسب هستند، در حالی که PostgreSQL با پشتیبانی از تراکنش‌های پیچیده و داده‌های نیمه‌ساختار یافته، برای سیستم‌های پیچیده‌تر انتخاب بهتری است. Microsoft SQL Server عملکرد بالایی در محیط‌های شرکتی با امنیت بالا و نیازهای مدیریتی پیشرفته دارد، و Oracle Database برای سازمان‌های بزرگ و مقیاس‌پذیر با قابلیت‌های پیچیده و امنیت بسیار مناسب است. SQLite نیز برای برنامه‌های کوچک و بدون نیاز به سرور انتخاب خوبی است.

NoSQL (غیررابطه‌ای):

MongoDB – یکی از محبوب‌ترین دیتابیس‌های مستندگرا که از JSON برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌کند.

Redis – دیتابیس سریع در حافظه (in-memory) برای ذخیره داده‌های کلید-مقدار.

Apache Cassandra – دیتابیس توزیع‌شده که برای ذخیره داده‌های بزرگ در یک مدل ستونی طراحی شده است.

Firebase - یک پلتفرم ابری از Google برای توسعه اپلیکیشن‌های وب و موبایل است که شامل دیتابیس، احراز هویت، ذخیره‌سازی، میزبانی و ارسال نوتیفیکیشن می‌شود.

دیتابیس‌های مناسب برای کشینگ (Caching) داده

کشینگ (Caching) فرآیندی است که داده‌های پرکاربرد و مکرر در حافظه سریع (RAM) ذخیره می‌شوند تا زمان پاسخگویی (Latency) کاهش یابد و عملکرد برنامه بهینه شود.

 Redis یکی از محبوب‌ترین دیتابیس‌های Key-Value است که داده‌ها را در حافظه (RAM) ذخیره می‌کند. Memcached یک سیستم کش بسیار سریع و کم‌حجم است که داده‌ها را به‌صورت Key-Value در حافظه ذخیره می‌کند.

DynamoDB یک پایگاه داده NoSQL مدیریت‌شده در AWS است که قابلیت مقیاس‌پذیری و عملکرد بالا را برای ذخیره‌سازی داده‌ها فراهم می‌کند. علاوه بر این، با استفاده از DynamoDB Accelerator  (DAX) ، که یک کشینگ داخلی است، می‌توان زمان دسترسی به داده‌ها را تا 10 برابر سریع‌تر کرد.

Couchbase ترکیبی از Memcached و دیتابیس JSON-based است که هم کش در حافظه و هم ذخیره‌سازی پایدار دارد.

زبان برنامه‌نویسی (Programming Language)

زبان‌های برنامه‌نویسی پرکاربرد برای توسعه نرم‌افزارهای اندروید

Kotlin (زبان رسمی اندروید)

کاتلین یک زبان برنامه‌نویسی مدرن، رسمی و مورد تأیید گوگل برای توسعه اندروید است. این زبان دارای سینتکس ساده، خوانا و مختصر است که باعث کاهش کدهای اضافی می‌شود. ایمنی در برابر NullPointerException از ویژگی‌های کلیدی آن است که از کرش‌های رایج جلوگیری می‌کند. کاتلین کاملاً با جاوا سازگار بوده و می‌توان از کتابخانه‌های جاوا در آن استفاده کرد. این زبان از برنامه‌نویسی شی‌گرا و تابعی پشتیبانی کرده و کارایی بالایی دارد.

Java (قدیمی ولی پایدار)

جاوا یک زبان قدیمی و محبوب برای توسعه اپلیکیشن‌های اندروید است که از شی‌گرایی پشتیبانی می‌کند. این زبان با ابزارهای قدرتمند و کتابخانه‌های گسترده برای ساخت اپلیکیشن‌های پیچیده مناسب است. جاوا به‌دلیل پایداری و سازگاری عالی با اندروید هنوز در پروژه‌های زیادی استفاده می‌شود. با وجود کاتلین، جاوا همچنان در بسیاری از کدهای موجود و پروژه‌ها کاربرد دارد.

Flutter – توسعه چندسکویی

فلاتر (Flutter) یک فریم‌ورک متن‌باز از گوگل است که برای توسعه اپلیکیشن‌های کراس‌پلتفرم برای اندروید، iOS، وب و دسکتاپ طراحی شده است. این فریم‌ورک از زبان Dart استفاده می‌کند و به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد اپلیکیشن‌هایی با عملکرد بالا و رابط کاربری جذاب بسازند. فلاتر از ویجت‌های سفارشی برای ایجاد رابط کاربری استفاده کرده و به توسعه‌دهندگان امکان دسترسی به کد نیتیو را می‌دهد. همچنین، ویژگی Hot Reload سرعت توسعه را به طور چشمگیری افزایش می‌دهد.  Dart  به‌خاطر سینتکس ساده و پشتیبانی از برنامه‌نویسی غیرهمزمان، برای ساخت اپلیکیشن‌های کراس‌پلتفرم محبوب است.

فلاتر از کامپایل مستقیم به کد نیتیو استفاده می‌کند که باعث عملکرد بالاتر و کمترین تاخیر در اجرا می‌شود، در حالی که ری‌اکت نیتیو معمولاً از پایپلاین جاوااسکریپت برای تعامل با کد نیتیو استفاده می‌کند که ممکن است کمی کندتر باشد.

React Native – توسعه چندسکویی

ری‌اکت نیتیو یک فریم‌ورک متن‌باز است که به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد تا با استفاده از جاوااسکریپت و ری‌اکت اپلیکیشن‌های بومی برای اندروید و iOS بسازند. این فریم‌ورک از کامپوننت‌های بومی سیستم‌عامل استفاده می‌کند و به شما این امکان را می‌دهد که از کد مشترک برای پلتفرم‌های مختلف بهره ببرید. ری‌اکت نیتیو با پشتیبانی از  Hot Reload، توسعه سریع و آسان را فراهم می‌کند. این فریم‌ورک برای توسعه اپلیکیشن‌های موبایل با عملکرد بالا و تجربه کاربری بومی مناسب است.

Xamarin – توسعه چندسکویی

 Xamarin یک فریم‌ورک برای توسعه اپلیکیشن‌های کراس‌پلتفرم است که با استفاده از زبان C# و پلتفرم .NET ساخته می‌شود. این فریم‌ورک به شما این امکان را می‌دهد که اپلیکیشن‌های بومی برای اندروید، iOS و ویندوز ایجاد کنید. زمرین از کتابخانه‌های بومی برای دسترسی به ویژگی‌های دستگاه استفاده کرده و به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که کد مشترک برای چند پلتفرم بنویسند. این ویژگی باعث می‌شود توسعه سریع و بهره‌وری بالاتری حاصل شود.

زبان‌های پرکاربرد برای توسعه نرم‌افزارهای  iOS

سوئیفت  (Swift)

سوئیفت (Swift) زبان برنامه‌نویسی مدرن و قدرتمند است که توسط اپل برای توسعه اپلیکیشن‌های iOS، macOS، watchOS و tvOS معرفی شده است. این زبان سریع، ایمن و خوانا است و طراحی شده تا کدهای ساده‌تر و با کمترین خطا نوشته شوند. سوئیفت از سینتکس ساده و مدرن بهره می‌برد و برای عملکرد بالا و توسعه سریع اپلیکیشن‌ها بهینه شده است. این زبان به‌طور گسترده در پروژه‌های جدید اپل استفاده می‌شود و جایگزین مناسبی برای آبجکتیو-سی است.

آبجکتیو-سی  (Objective-C)

آبجکتیو-سی (Objective-C) زبان برنامه‌نویسی قدیمی است که توسط اپل برای توسعه نرم‌افزارهای iOS و macOS استفاده می‌شود. این زبان بر پایه C ساخته شده و از ویژگی‌های برنامه‌نویسی شی‌گرا پشتیبانی می‌کند. آبجکتیو-سی پیش از معرفی سوئیفت زبان اصلی برای توسعه اپلیکیشن‌های اپل بود و هنوز هم در بسیاری از پروژه‌های قدیمی استفاده می‌شود.

زبان‌های پرکاربرد برای توسعه نرم افزار دسکتاپ ویندوز

C# :  زبان برنامه‌نویسی مدرن و قدرتمند است که با استفاده از .NET Framework و Windows Presentation Foundation (WPF)  می‌توان اپلیکیشن‌های دسکتاپ ویندوز ساخت.

  C# دارای کتابخانه‌های گسترده و ابزارهای توسعه‌یافته است که توسعه نرم‌افزار را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند.

 C++ :  زبان قدرتمند و سطح پایین‌تری است که برای توسعه نرم‌افزارهایی با عملکرد بالا و دسترسی مستقیم به منابع سیستم، مانند بازی‌ها یا نرم‌افزارهای گرافیکی پیچیده، استفاده می‌شود.

 MFC (Microsoft Foundation Class) یکی از کتابخانه‌هایی است که برای توسعه اپلیکیشن‌های دسکتاپ ویندوز با C++ کاربرد دارد.

  Python : هرچند پایتون به‌طور معمول برای توسعه وب و اسکریپت‌نویسی استفاده می‌شود، با استفاده از فریم‌ورک‌هایی مانند PyQt یا Tkinter، می‌توان نرم‌افزارهای دسکتاپ ویندوز نیز توسعه داد. پایتون به‌دلیل سینتکس ساده و کتابخانه‌های فراوان به عنوان یک گزینه مناسب برای توسعه سریع نرم‌افزارهای دسکتاپ شناخته می‌شود.

فریم ورک برای توسعه فرانت‌اند وبسایت

React :  یک کتابخانه جاوااسکریپت برای ساخت رابط‌های کاربری است که توسط فیس‌بوک توسعه یافته. React به دلیل ویژگی‌هایی مثل کامپوننت‌ها و Virtual DOM برای ایجاد اپلیکیشن‌های پیچیده و واکنش‌گرا بسیار محبوب است. این فریم‌ورک برای ساخت اپلیکیشن‌های وب پویا و تک‌صفحه‌ای (SPA) عالی است.

Next.js : نکست جی‌اس یک چارچوب توسعه متن‌باز است که بر پایه نود جی‌اس ساخته شده تا امکاناتی مانند اسکریپت‌نویسی سمت سرور (server-side rendering) و تولید صفحات وب ایستا (static-site generation) را برای برنامه‌های وب مبتنی بر ری‌اکت فراهم کند.

 Next.js با در نظر گرفتن بهینه‌سازی موتورهای جستجو (SEO) طراحی شده است. با SSR، ربات‌های موتور جستجو به راحتی می‌توانند محتوای وب‌سایت را خزیده و ایندکس کنند. این به بهبود رتبه وب‌سایت در نتایج جستجو کمک می‌کند.

Vue.js :  Vue  یک فریم‌ورک جاوااسکریپت پیشرفته برای ساخت رابط‌های کاربری است که به دلیل سادگی استفاده و سینتکس ساده محبوب است. برای پروژه‌های کوچک و بزرگ مناسب است و قابلیت ترکیب با سایر فریم‌ورک‌ها را دارد. این فریم‌ورک همچنین برای توسعه وب اپلیکیشن‌های تک‌صفحه‌ای (SPA) به‌کار می‌رود.

 Angular: فریم‌ورک کاملی است که توسط گوگل توسعه یافته و برای ساخت اپلیکیشن‌های وب پویا و تک‌صفحه‌ای استفاده می‌شود. Angular از TypeScript به عنوان زبان برنامه‌نویسی اصلی استفاده می‌کند و ویژگی‌هایی مانند دوطرفه‌سازی داده‌ها (two-way data binding) و Dependency Injection را برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌آورد.

زبان‌های پرکاربرد برای توسعه Back-end

برای توسعه بک‌اند (Back-end) وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها، زبان‌های مختلفی وجود دارند که هرکدام مزایای خاص خود را دارند. در اینجا چند زبان پرکاربرد برای توسعه بک‌اند آورده شده است:

جاوا اسکریپت (JavaScript) و Node.js

جاوا اسکریپت معمولاً به عنوان یک زبان سمت کاربر (Front-end) شناخته می‌شود، اما با ظهور Node.js، جاوا اسکریپت به زبان پرقدرتی برای توسعه Back-end نیز تبدیل شده است. Node.js به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد که با استفاده از جاوا اسکریپت در سمت سرور کار کنند.

Node.js از موتور V8 (موتور جاوا اسکریپت گوگل) استفاده می‌کند که برای سرعت بالا بهینه‌سازی شده است. به دلیل مدل غیرهمزمان (Asynchronous) و غیر مسدودکننده (Non-blocking) آن، می‌تواند درخواست‌های زیادی را همزمان و با تأخیر پایین پردازش کند، به خصوص برای اپلیکیشن‌های نیازمند خواندن و نوشتن داده‌ها به صورت همزمان. به دلیل قابلیت‌های غیرهمزمان و مقیاس‌پذیری بالا، برای برنامه‌های بلادرنگ (real-time) مانند چت‌اپلیکیشن‌ها، بازی‌های آنلاین، و سرویس‌های API کاربرد دارد.

 JavaScript برای مدیریت هم‌زمانی از واحد‌های غیر هم‌زمان (Asynchronous) مانند Promises ، callbacks  و async/await استفاده می‌کند. 

 Event Loopدر JavaScript امکان انجام عملیات غیر هم‌زمان مانند خواندن فایل یا درخواست از API را بدون نیاز به نخ‌های اضافی فراهم می‌کند، اما خود کدهای JavaScript در یک نخ اجرا می‌شوند.

Python

 پایتون به دلیل سینتکس ساده و کتابخانه‌های گسترده مانند Django و Flask، یکی از زبان‌های محبوب برای توسعه بک‌اند است. Python ابزارهایی برای مدیریت پردازش‌های موازی و چندپردازشی دارد که به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد که از پردازنده‌های چند هسته‌ای و منابع سیستم بهینه‌تر استفاده کنند. Python به دلیل داشتن کتابخانه‌هایی مانند asyncio و Celery، از همزمانی و پردازش موازی پشتیبانی می‌کند. Python به‌ویژه در زمینه‌های پردازش داده‌ها، تحلیل داده‌ها و هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML) بسیار پرکاربرد است.

Multi-threading در پایتون با ماژول threading برای اجرای همزمان چند تابع (مخصوصاً کارهای I/O) استفاده می‌شود.  پایتون برای همزمانی (Concurrency) معمولاً Thread را پیشنهاد می‌کند اما برای همگامی (Parallelism) از multiprocessing استفاده می‌شود.

Concurrency یا همزمانی یعنی یک برنامه (اپلیکیشن) در حال اجرا شدن با بیش از یک وظیفه (Task) در لحظه است. برای اجرای بیش از یک وظیفه به صورت همزمان، CPU‌ در طول اجرا بین وظایف مختلف سوئیچ می‌کند.

اصطلاح Parallelism به این معنی است که یک اپلیکیشن وظایف خود را به تعدادی زیر وظیفه کوچک‌تر تقسیم می‌کند که می‌توان آن‌ها را به صورت موازی مثلاً‌ در چند CPU دقیقاً در یک لحظه یکسان پردازش کرد.

پی‌اچ‌پی (PHP)

PHP  یکی از قدیمی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای توسعه Back-end است که با وجود ظهور زبان‌های جدید، هنوز هم در توسعه وب بسیار پرکاربرد است. PHP  در توسعه وب‌سایت‌ها و برنامه‌های کاربردی به ویژه در محیط‌های مدیریت محتوا مانند وردپرس محبوب است. Laravel یکی از فریمورک‌های محبوب PHP است که ویژگی‌هایی مانند امنیت، مهاجرت پایگاه داده، و قابلیت تست را فراهم می‌کند.

Java

 جاوا برای توسعه اپلیکیشن‌های بزرگ و مقیاس‌پذیر استفاده می‌شود. فریم‌ورک‌هایی مانند Spring و Spring Boot به توسعه‌دهندگان برای ایجاد سیستم‌های پیچیده و مقیاس‌پذیر کمک می‌کنند.

Java به طور کامل از برنامه‌نویسی همزمان (concurrent programming) پشتیبانی می‌کند، که به این معناست که شما می‌توانید چندین پردازش را به طور همزمان مدیریت کنید. با توجه به مدیریت حافظه خودکار (garbage collection) و بهینه‌سازی‌هایی که JVM (ماشین مجازی جاوا) انجام می‌دهد، Java به طور عمومی عملکرد بالایی دارد و برای برنامه‌های سروری سنگین ایده‌آل است. بسیاری از سیستم‌های بزرگ، مانند بانک‌ها و سازمان‌های دولتی، از Java به دلیل پایداری و امنیت آن استفاده می‌کنند.

C# و ASP.NET

C# یکی از زبان‌های پرقدرت و شی‌گرا است که معمولاً با فریمورک ASP.NET برای توسعه وب و اپلیکیشن‌های سروری استفاده می‌شود. ASP.NET Core به ویژه به دلیل سرعت بالا، مقیاس‌پذیری و امنیت بالای آن مورد توجه است. ASP.NET Core یک فریمورک توسعه وب قدرتمند است که از C# برای ایجاد اپلیکیشن‌های وب سریع و مقیاس‌پذیر استفاده می‌کند.

Go (Golang)

Go که توسط گوگل توسعه داده شده است، برای ساخت سیستم‌های با عملکرد بالا و مقیاس‌پذیر ایده‌آل است. این زبان به‌ویژه برای پروژه‌هایی که نیاز به پردازش هم‌زمان و کارایی بالا دارند مناسب است.

Go  به خوبی از مقیاس‌پذیری و پردازش موازی پشتیبانی می‌کند. با توجه به ویژگی‌های همزمانی مانند  Goroutines  و  Channels، شما می‌توانید تعداد زیادی درخواست همزمان را مدیریت کنید و از پردازش‌های موازی به طور کارآمد استفاده کنید. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که Go برای توسعه اپلیکیشن‌های مقیاس‌پذیر مانند سیستم‌های میکروسرویسی، وب‌سرویس‌ها، و APIها بسیار مناسب باشد.

Go به دلیل اینکه کامپایل شده است، عملکرد بسیار بالایی دارد. برخلاف زبان‌های مفسری مانند Python یا PHP، Go کدهای خود را به کد ماشین تبدیل می‌کند، بنابراین برنامه‌های نوشته شده با Go نسبت به بسیاری از زبان‌های دیگر سریع‌تر اجرا می‌شوند.

 Docker چیست

Docker یک پلتفرم متن‌باز برای ایجاد، اجرا و مدیریت کانتینرها است که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند برنامه‌ها را در محیط‌های مختلف بدون تغییر اجرا کنند. این فناوری از مجازی‌سازی در سطح سیستم‌عامل استفاده می‌کند و باعث کاهش مصرف منابع نسبت به ماشین‌های مجازی می‌شود. ایمیج‌های Docker شامل تمام وابستگی‌های نرم‌افزار هستند و کانتینرها نمونه‌های اجرایی از این ایمیج‌ها هستند. با Docker، برنامه‌ها قابل حمل (Portable)، مقیاس‌پذیر (Scalable) و یکپارچه در محیط‌های توسعه، تست و تولید اجرا می‌شوند. ابزارهایی مانند Docker Compose و Docker Swarm مدیریت چندین کانتینر را تسهیل می‌کنند. Docker سرعت استقرار نرم‌افزار را افزایش داده و به DevOps و CI/CD کمک زیادی می‌کند.

زبان‌های برنامه‌نویسی Single-Thread و Multi-Thread

زبان‌های Single-Thread فقط یک رشته (Thread) از اجرای کد را در یک زمان پردازش می‌کنند، درحالی‌که زبان‌های Multi-Thread می‌توانند چندین رشته را به‌طور هم‌زمان اجرا کنند. زبان‌های Single-Thread مانند  JavaScript و PHP  بیشتر برای کارهای متوالی مناسب‌اند، درحالی‌که زبان‌های Multi-Thread مانند Java و C++ می‌توانند چندین کار را هم‌زمان انجام دهند. Multi-Threading باعث بهبود عملکرد در پردازنده‌های چندهسته‌ای می‌شود، اما ممکن است مشکلاتی مانند Race Condition و Deadlock ایجاد کند. در مقابل، Single-Threading مدیریت ساده‌تری دارد و از پیچیدگی‌های هم‌زمانی (Concurrency) جلوگیری می‌کند. زبان‌های Multi-Thread برای پردازش‌های سنگین مانند بازی‌سازی و پردازش داده‌های بزرگ مناسب‌اند. درحالی‌که زبان‌های Single-Thread بیشتر برای توسعه وب و برنامه‌های ساده‌تر استفاده می‌شوند.

زبان‌های مفسری و کامپایلری

زبان‌های کامپایلری کد را به‌طور کامل به زبان ماشین تبدیل کرده و سپس اجرا می‌کنند، درحالی‌که زبان‌های مفسری کد را خط‌به‌خط تفسیر و اجرا می‌کنند. زبان‌های کامپایلری مانند  java وGO  و C و C++ سریع‌تر اجرا می‌شوند، اما قبل از اجرا نیاز به کامپایل دارند. زبان‌های مفسری مانند  Pythonو PHP و JavaScript انعطاف‌پذیرترند و برای توسعه سریع‌تر مناسب‌اند. در زبان‌های کامپایلری خطاها قبل از اجرا شناسایی می‌شوند، اما در زبان‌های مفسری هنگام اجرا مشخص می‌شوند. همچنین، زبان‌های کامپایلری معمولاً خروجی باینری مستقل تولید می‌کنند، ولی زبان‌های مفسری به مفسر وابسته‌اند.