Backend: ¿qué es y por qué tiene tanta importancia en desarrollo web?
Tanto frontend como backend son las capas más importantes de las aplicaciones web. Mientras que frontend se dedica a toda la parte visual y la interacción, el backend ofrece el soporte necesario para el funcionamiento de las aplicaciones, como la persistencia de la información o la autorización. En este post te lo vamos a explicar con todo detalle, abordando los componentes clave del ecosistema back-end.
¿Qué es backend en desarrollo web?
En el área del desarrollo web encontramos dos áreas principales de trabajo: el frontend y el backend. Decimos que el frontend (o front-end) permite definir todo lo que el usuario ve, mientras que el backend (o back-end) nos ofrece la infraestructura oculta que hace que todo funcione.
También podemos seccionar y diferenciar frontend y backend diciendo que frontend es todo lo que se ejecuta en el navegador y el backend es todo lo que se ejecuta en el lado del servidor. En el backend, por tanto, podemos acceder a los elementos existentes en el servidor como el sistema de archivos, las bases de datos, gestores de colas, etc.
Papel fundamental en la lógica y funcionamiento del sitio web
Si el frontend es importante para que el usuario pueda consumir bien un sitio web, el backend no es menos importante, pues nos permite ofrecer el soporte necesario para las aplicaciones como la persistencia de la información, el acceso a servicios críticos como los pagos electrónicos, la autenticación y autorización de los usuarios, la seguridad y mucho más.
De hecho, el backend es la verdadera columna vertebral de cualquier sitio web, ya que es donde se ejecuta todo el código en el que de verdad podemos confiar, en un ambiente de servidor controlado al 100 por 100 por el desarrollador. Es por tanto que el backend gestiona la lógica de negocio, procesa las solicitudes, interactúa con bases de datos y garantiza que se entregue la información correcta al frontend.
Componentes esenciales del backend
Vamos a ver ahora qué es lo que nos encontramos en los sistemas de backend y en el servidor en general.
Servidor y gestión de solicitudes (request)
El backend comienza por un servidor web formado por un software especial que se encuentra en una máquina y que se encarga principalmente de estar atento y dar respuesta a las solicitudes de los clientes.
Cuando recibe una solicitud (request) el servidor web localiza y procesa el código backend que debería atenderla, devolviendo al usuario la información correspondiente para que la presente el navegador.
Base de datos y almacenamiento de información
Otro de los componentes más frecuentes de las aplicaciones y que se ejecuta en el lado del servidor son las bases de datos. Ellas permiten guardar todos los datos del sitio. Esto incluye los usuarios, los datos de las entidades, etc. A las bases de datos se accede desde el código backend, que es el responsable de recuperar los datos o solicitar a los sistemas gestores de bases de datos su creación o actualización.
Procesamiento de datos y reglas de negocio
Dado que el código backend se encuentra en un entorno de ejecución controlado por el desarrollador, es el lugar adecuado para almacenar y procesar las reglas de negocio de las aplicaciones, de modo que los procesos y cálculos necesarios para su funcionamiento se puedan realizar de manera fiable y robusta.
Seguridad y autenticación de Usuarios
También es especialmente importante la seguridad de las aplicaciones, y es un aspecto al que se debe dar soporte desde el lado del backend. La seguridad comienza generalmente por crear sistemas de autenticación de usuarios y la autorización de acceso a los datos necesaria para preservar la privacidad y confidencialidad de los datos almacenados.
Tecnologías y lenguajes de programación backend
Si en el lado del frontend tenemos una lista de lenguajes limitada y restringida a los estándares de la web, en el lado del backend encontramos multitud de alternativas de trabajo, siendo todas ellas válidas y aportando distintas características y ventajas.
Uso de lenguajes como Python, Java, Ruby y PHP
La parte más importante del backend comienza con el lenguaje que se va a usar para ejecutar su código en el servidor. PHP es el lenguaje más popular para el desarrollo backend pero existen muchos otros como Java, Node, Python, C# en .Net o Ruby.
Cada lenguaje tiene sus particularidades y ventajas. La elección de uno u otro dependerá de las necesidades del proyecto, la experiencia de los desarrolladores o la disponibilidad de unos lenguajes u otros dependiendo de la plataforma de ejecución.
Frameworks backend como Django, Ruby on Rails y Laravel
Además de los lenguajes, que son la base de todo proceso, tenemos los frameworks que nos permiten una mejora sustancial de la calidad de los proyectos. Los frameworks son capaces de acelerar el desarrollo al proporcionar una base de código para la realización de necesidades frecuentes de las aplicaciones, pero también son muy interesantes desde el punto de vista de la seguridad y de la robustez del software, ya que aportan toda una serie de buenas prácticas que los desarrolladores deben de seguir para crear las aplicaciones.
Sistemas de gestión de bases de datos como MySQL y MongoDB
Como hemos dicho, otra de las herramientas fundamentales son las bases de datos. Para ello existen multitud de sistemas gestores de bases de datos como MySQL / MariaDB, PostgreSQL o SQL Server. Todos esos son sistemas populares de bases de datos relacionales, mientras que MongoDB es la principal alternativa no relacional.
Herramientas para la creación de APIs y servicios web
Las APIs (Interfaces de Programación de Aplicaciones) son la base de los servicios web y permiten que distintas piezas de software se comuniquen entre sí para la resolución de problemas en sistemas distribuidos.
Los frameworks son las principales herramientas para el desarrollo de APIs y se usan lenguajes para el intercambio de información como JSON y en menos ocasiones XML.
Interacción entre backend y frontend
Las dos capas fundamentales de todo desarrollo web: backend / frontend deben trabajar de manera coordinada entre sí para implementar las aplicaciones. Esta interacción se realiza en los siguientes términos.
Comunicación y transferencia de datos entre capas
El frontend se encarga de solicitar datos al backend. El backend es el que procesa la solicitud y devuelve la respuesta.
En sitios web tradicionales la respuesta consiste en un código HTML con el contenido que debe presentar el navegador y código CSS para aplicar el formato. Sin embargo es cada vez más habitual la existencia de aplicaciones modernas bajo el modelo de SPA o PWA donde el frontend solicita datos al backend de manera asíncrona en lo que se conoce como Ajax, y el backend devuelve esos datos con algún lenguaje de intercambio de información como JSON.
Integración de elementos dinámicos en la interfaz de usuario
Cuando el frontend recibe la respuesta con los datos en crudo por parte del backend, éste se tiene que encargar de producir el código HTML necesario o manipular dinámicamente la página para presentar la respuesta de la manera que sea oportuna.
Optimización de la experiencia del usuario y carga de página
Cuando el backend alimenta al frontend con datos crudos y el dibujado de esos datos ocurren en el frontend, se producen experiencias de usuario más rápidas y dinámicas.
Importancia de la seguridad en backend
Uno de los principales cometidos del backend es ofrecer soporte a la seguridad de la información.
Protección de datos sensibles y privacidad del usuario
El backend almacena y procesa la información. Por supuesto, mucha de ella puede ser sensible o privada. Es por eso que el backend debe ofrecer los mecanismos necesarios para autenticar a los usuarios y verificar siempre que están autorizados a acceder o almacenar esa información.
Prevención de ataques y vulnerabilidades en el sistema
En el mundo digital conectado todo sistema informático está sujeto a amenazas. El backend es un entorno controlado, ya que las aplicaciones y lenguajes instalados en el servidor están perfectamente seleccionados por el equipo de desarrollo. Además, el código backend no se encuentra a la vista ni puede ser alterado por los usuarios. Por ello, el backend es el medio que nos garantiza prevenir los ataques y asegurarnos que no existen vulnerabilidades en el sistema.
Implementación de medidas de autenticación y autorización
En este punto nos referimos a todas las acciones que permiten loguearse a los usuarios o cerrar las sesiones abiertas. Una vez tenemos los usuarios correctamente autenticados es posible realizar la autorización para el acceso a cada uno de los servicios o datos ofrecidos por el backend.
Todas estas operaciones deben realizarse en el backend, ya que es el entorno seguro y adecuado para garantizar el buen funcionamiento de los procesos.
Respaldo y recuperación de datos en caso de fallos
El backend es el lugar adecuado para implementar todas las políticas que garanticen la fiabilidad de los sistemas ante eventuales problemas. Los fallos ocurren y debemos estar preparados. Un buen sistema de backend debe proporcionar los protocolos necesarios para respaldar regularmente los datos de las aplicaciones y poder recuperarlos en caso de pérdida.
Futuro del backend development
Por último, vamos a abordar algunas tendencias actuales y evolución futura del medio backend.
Adaptación a nuevas tecnologías como la nube y la Inteligencia Artificial
El backend es el medio que nos ofrece toda una cantidad de herramientas preparadas para los procesos más innovadores, ya que dependen únicamente de lo que se haya instalado en el servidor.
Los sistemas en la nube nos permiten el trabajo de manera remota a cualquier tipo de aplicación de una manera flexible y escalable. Además, nuevas tendencias como la Inteligencia Artificial o el análisis de datos deben realizarse en el backend porque ofrece mayor capacidad de procesamiento y acceso a la información.
Enfoque en la eficiencia y escalabilidad de los sistemas
La eficiencia se refiere a cómo un sistema utiliza sus recursos (como la memoria, capacidad de procesamiento o ancho de banda) para resolver las necesidades de una aplicación de la mejor manera. Un backend eficiente es aquel que puede manejar sus tareas de manera rápida y efectiva sin desperdiciar recursos innecesariamente.
Por otra parte tenemos la escalabilidad, que es la característica que define la capacidad de una aplicación de crecer para ajustarse a la demanda creciente a lo largo del tiempo. Esta tarea también es fundamental en el backend, y viene definida por la arquitectura de las aplicaciones y las herramientas del servidor.
Evolución de lenguajes y frameworks backend
Los lenguajes del backend suelen proporcionar mayor capacidad y velocidad para su evolución. Son más rápidos en adaptarse a las necesidades de las aplicaciones modernas porque no requieren realizar avances estandarizados como sí es necesario en el lado del frontend.
Si estamos al día en la tecnología habremos visto que, lenguajes como PHP se han modernizado mucho en los últimos años, así como las propuestas de otras plataformas como Node o ,NET. Pero además tenemos la constante aparición de nuevos frameworks y la mejora de los existentes, lo que permite que el backend sea un medio ideal para aportar beneficios sensibles en los proyectos.
Implicaciones en el desarrollo de aplicaciones móviles y web
El desarrollo móvil es algo que depende especialmente del frontend, pero gracias al empuje de las API y de los servicios web se ha conseguido la base necesaria para el avance de las aplicaciones adaptables a móviles que explotan las mayores virtudes de los dispositivos.
Desarrollador web, crea y mantiene los sitios web de Arsys. También idea herramientas internas que facilitan y mejoran los procesos. Es experto en desarrollo FrontEnd y en la optimización del rendimiento web, áreas en las que constantemente busca innovar para ofrecer la mejor experiencia online.