Najlepsze języki programowania na backend w 2023

Jednym z największych dylematów product ownera prowadzącego projekt programistyczny jest wybór technologii backendowej. Za tym wyborem stoją trzy podstawowe rzeczy:

• Twoje priorytety i cele biznesowe 
• specyfika Twojej domeny biznesowej i rynku
• specyfika samej technologii. 

Strona serwerowa Twojego przyszłego produktu to prawdopodobnie jego najważniejsza część. Na rynku dostępnych jest kilkadziesiąt języków, a ta liczba zmienia się co roku. Aby ułatwić Ci poruszanie się po labiryncie współczesnego web developmentu, nasi utalentowani programiści webowi przygotowali listę sześciu języków uznawanych za najlepsze do backendu. Polecamy rozważyć takie rozwiązania jak Python, Java, JavaScript, PHP, Ruby i Golang.

Python

Wprowadzony w 1991 roku Python zyskał popularność jako jeden z najłatwiejszych języków programowania do opanowania. Przez lata zgromadził wokół siebie liczne społeczności wspierające rozwój bibliotek i frameworków Pythona. Według PYPL PopularitY of Programming Language Index Python jest najpopularniejszym językiem programowania na świecie.

Dziś Python jest używany przez wiele firm IT, takich jak serwis społecznościowy Instagram, serwis streamingowy Spotify, firma dostarczająca zakupy Instacart czy przewozowa Lyft.

Najbardziej cenione cechy Pythona to:

• prostota składni
• szybkie prototypowanie
• bogaty ekosystem gotowych fragmentów kodu
• skalowalność.

Prosta składnia

Wśród języków backendowych Python zyskał opinię najłatwiejszego do nauki. Ma prostą składnię przypominającą język angielski, dzięki czemu kod w Pythonie jest zrozumiały nawet dla amatorów. Ta prostota nie ogranicza jednak produktywności Pythona. Wyszkoleni programiści potrafią zamienić go w potężne narzędzie zdolne do złożonych obliczeń.

Szybkie prototypowanie

Dzięki mniejszej liczbie linii kodu Python jest szybki, co czyni go idealnym do sprawnego wprowadzania rzeczy na rynek. Używa się go głównie przy MVP oraz produktach średniej i dużej wielkości. Krótki czas wytwarzania skraca dystans między informacją zwrotną a wdrożeniem usprawnień, dzięki czemu Twój produkt rozwija się w błyskawicznym tempie. 

Biblioteki i frameworki Pythona

Jednym z największych skarbów Pythona jest obszerny zbiór bibliotek i pakietów, dający dostęp do mnóstwa gotowego kodu i skracający czas wytwarzania aplikacji. Masz na przykład dostęp do Pillow do przetwarzania obrazów, Bcrypt do generowania mocnych skrótów, Matplotlib i Seaborn do wizualizacji danych, SLQALchemy do składalnych zapytań itd. Spośród dostępnych gotowych rozwiązań za najlepszy framework backendowy uznajemy Django.

Skalowalność

Python ma kilka narzędzi zapewniających skalowalność produktu. Po pierwsze, obsługuje mocne kontenery danych dla „kolekcji”, takie jak dict, list, set i tuple. Po drugie, udostępnia szereg funkcji generatorów pozwalających tworzyć wydajne iteratory. Generatory są też przydatnym narzędziem do enkapsulacji metod i zmiennych, co daje nowe i użyteczne sposoby pakowania oraz izolowania wewnętrznych zależności kodu. Dlatego generatorów można używać w pętlach.

Wady Pythona:

Mimo zalet Python ma też szereg wad:

• nie nadaje się do obliczeń mobilnych;
• jest wolniejszy, bo to język interpretowany;
• warstwa dostępu do bazy danych jest niedojrzała;
• Python mocno zależy od zewnętrznych frameworków i bibliotek;
• jeśli aplikacja zostanie przerwana, czas wykonania bardzo się wydłuża.

Java

Innym popularnym wyborem do backendu jest Java - obiektowy język programowania oparty na klasach, o składni wywodzącej się z C++. Powstał na początku lat 90. w Sun Microsystems (przejętym przez Oracle w 2010 roku), a na rynek trafił po raz pierwszy w 1996 roku.

Jest szeroko wykorzystywana do budowy aplikacji webowych klasy enterprise, bo należy do najstabilniejszych języków na rynku. Do zalet Javy należą niezależność od platformy, przetwarzanie wielowątkowe, automatyczne odśmiecanie pamięci i bezpieczeństwo. 

Wieloplatformowość

Javę tworzono z myślą o podejściu „Write Once, Run Anywhere”, co oznacza, że kod napisany w Javie można uruchomić na dowolnej platformie, niezależnie od tego, gdzie powstał. Niezależność od platformy zapewnia Java Virtual Machine - środowisko, w którym wykonywany jest kod Javy. Pod tym względem Java różni się od innych języków wymagających kompilatorów.

Przetwarzanie wielowątkowe

Świetną cechą Javy jest użycie wielowątkowego serwera webowego. Taki serwer obsługuje każde żądanie w niezależnym wątku. Pozwala to uniknąć kolejkowania zdarzeń, bo żądania wykonywane są równolegle. Dlatego Java to znakomite narzędzie do zadań mocno obciążających procesor, takich jak transkodowanie wideo, kompresja plików czy modelowanie finansowe.

Bezpieczeństwo

Mówi się, że Java jest bezpieczniejsza niż jakikolwiek inny język programowania. Jej bezpieczeństwo bierze się z dużego zestawu API, narzędzi i implementacji powszechnie stosowanych algorytmów, mechanizmów i protokołów bezpieczeństwa. Kluczową rolę odgrywa wspomniana  Java Virtual Machine (JVM), która weryfikuje kod bajtowy. JVM gwarantuje, że żadna niebezpieczna operacja nie zostanie wykonana. Inne mechanizmy bezpieczeństwa Javy cenione przez profesjonalistów to kryptografia, infrastruktura klucza publicznego, bezpieczna komunikacja, uwierzytelnianie i kontrola dostępu.

Wady Javy:

Choć Java jest niezawodnym i stabilnym językiem backendowym, ma pewne minusy:

• tworzenie wysokiej jakości struktur danych ogranicza brak szablonów;
• zarządzanie pamięcią jest kosztowne;
• przez dodatkowy poziom kompilacji i abstrakcji w Java Virtual Machine wydajność jest raczej niska;
• komercyjne użycie Javy wymaga zakupu licencji od Oracle;
• Java nie zapewnia mechanizmu kopii zapasowych.

JavaScript i jego środowisko uruchomieniowe Node.js

Obok HTML-a i CSS-a JavaScript jest jedną z podstawowych technologii sieci WWW. Wprowadzony w 1995 roku, służył głównie do tworzenia front-endu aż do premiery środowiska Node.js w 2009 roku. Nowe środowisko pozwoliło uruchamiać kod JavaScript poza przeglądarką. Skrypty po stronie serwera okazały się skuteczne w generowaniu dynamicznej treści stron, co daje witrynie bogatszy interfejs. 

Wybór Node.js to mądra decyzja, jeśli budujesz gry, czaty, usługi streamingowe albo produkty Internetu Rzeczy. Sprawdza się też w produktach opartych na mikroserwisach. Taką użyteczność Node.js zawdzięcza obsłudze nieblokującego wejścia-wyjścia oraz obsłudze bardzo dużej liczby połączeń.

Współbieżność

Jedną z kluczowych cech Node.js jest nieblokujące wejście-wyjście zapewniające współbieżność. Wykonanie JavaScriptu jest jednowątkowe, więc pętla zdarzeń może uruchamiać funkcje zwrotne dopiero po zakończeniu innej pracy. Każdy kod, który ma działać współbieżnie, musi pozwolić pętli zdarzeń działać dalej jako operacja spoza JavaScriptu. Asynchroniczne wejście-wyjście czyni Node.js idealnym narzędziem do wysyłania wideo lub audio na serwer, który następnie je przetworzy.

Bogata sieć połączeń 

Kolejną korzyścią z jednego wątku jest obsługa ogromnej liczby jednoczesnych połączeń i rozdzielanie komunikatów po kanałach. Liczba równoczesnych połączeń może sięgnąć miliona, a równoczesnych połączeń WebSocket 600 tysięcy! Przy budowie aplikacji czasu rzeczywistego to cecha kluczowa.

Korzystny dla architektury mikroserwisowej

Jeśli Twoje przyszłe oprogramowanie ma zostać podzielone na osobne moduły funkcjonalne w kontenerach, Node.js to świetny wybór. To lekka technologia, która ułatwia i potania równoległe prowadzenie prac, testowanie osobnych modułów i bieżące utrzymanie.

Wady stosowania Node.js

• ponieważ kod wykonuje się na maszynie użytkownika, wiele osób wyłącza JavaScript z obawy przed jego złośliwym wykorzystaniem;
• może być różnie interpretowany przez różne przeglądarki;
• responsywność Node.js może zostać zablokowana przez obliczenia mocno obciążające procesor; 
• JavaScript nie nadaje się do produktów finansowych ze względu na zmiennoprzecinkowy zapis liczb, który może prowadzić do kumulowania się błędów w zmiennych;
• znalezienie programistów z rozległym doświadczeniem bywa trudne przez młody wiek Node.js. Skontaktuj się z nami, a chętnie pomożemy Ci zrekrutować prawdziwych profesjonalistów.

PHP i jego framework Laravel

Hypertext pre-processor, czyli PHP, to szeroko używany, otwartoźródłowy język skryptowy. PHP potrafi generować dynamiczną treść strony. Zbiera dane z formularzy, a także wysyła i odbiera pliki cookie. PHP dobrze współpracuje też z bazami danych: dodaje, usuwa i modyfikuje w nich dane. Można go ponadto wykorzystać do kontroli dostępu użytkowników i szyfrowania danych. Skala projektów tworzonych w PHP sięga od małych po średnie, choć zdarzają się i większe. Produkty budowane w PHP to systemy zarządzania treścią, sklepy i aplikacje e-commerce, aplikacje webowe oraz strony internetowe. Spośród kilku dostępnych frameworków PHP polecamy Laravel jako najlepszy framework backendowy.

Mocne strony PHP to:

• dobra wydajność;
• wygodne debugowanie;
• silna społeczność dostępnych specjalistów;
• tani hosting stron.

PHP jest szybki

PHP sprawia, że podstrony ładują się szybciej niż przy wielu innych technologiach webowych. Na przykład PHP jest trzy razy szybszy niż Python. Większa szybkość aplikacji zadowala klientów i pomaga utrzymać ich uwagę. Do tego krótszy czas ładowania to ważny czynnik rankingowy SEO, który wspiera promocję produktu w sieci.

PHP łatwo debugować

Wśród wielu rozszerzeń PHP jedno jest szczególnie pomocne przy debugowaniu. Nazywa się Xdebug i zostało wydane w 2002 roku przez Dericka Rethansa. Xdebug korzysta z protokołu DBGp i dostarcza takich informacji jak ślady stosu i funkcji w komunikatach błędów, alokacja pamięci czy analiza pokrycia kodu. Wygodne narzędzie do debugowania przekłada się na niezawodność i bezpieczeństwo gotowego produktu.

Duży wybór dostępnych specjalistów

Jako jeden z najstarszych języków backendowych na rynku PHP jest znany wielu programistom. Duża liczba dostępnych specjalistów przekłada się na wysoką konkurencyjność i niższe oczekiwania płacowe, co sprzyja jakości gotowego produktu i obniża koszty wytworzenia.

Tańszy hosting

Najczęstszy scenariusz działania strony w PHP to stos LAMP. Oznacza to, że strona działa na serwerze Apache HTTP wdrożonym w systemie Linux, a bazą danych zarządza MySQL. Oba elementy są open source, co obniża koszty wytworzenia.

Wady PHP

Choć PHP może być najlepszym językiem backendowym, część jego kluczowych cech czyni go podatnym na problemy.

• ponieważ PHP jest językiem skryptowym i wymaga architektury zdarzeniowej, aplikacje czasu rzeczywistego nie są jego mocną stroną;
• PHP trudno się zarządza, bo nie jest porządnie modułowy;
• PHP nie pozwala zmieniać ani modyfikować podstawowego zachowania aplikacji internetowych.

Ruby on Rails

Stworzony w połowie lat 90. w Japonii przez Yukihiro "Matza" Matsumoto Ruby jest interpretowanym, obiektowym językiem programowania. Skupia się na obiektach i danych, a nie na pojedynczych działaniach i stojącej za nimi logice. Obiekty traktowane są jako jednostki w programie, które wchodzą ze sobą w interakcje. Choć język traci ostatnio na popularności (według State of Octoverse 2020 Ruby ma najniższą ocenę), jego główny framework - Rails - ma się świetnie. Ruby błyszczy przede wszystkim w serwisach społecznościowych i e-commerce. Ponieważ radzi sobie z aplikacjami o dużym ruchu, idealnie sprawdza się w produktach takich jak Twitter. Potrafi też obsłużyć ogromną liczbę transakcji i rezerwacji, co jest kluczowe dla firm pokroju Airbnb i Couchsurfing. Inne powody, by uznać Ruby za najlepszy język backendowy, to katalog zaawansowanych narzędzi deweloperskich, stabilność i mocne przywiązanie do standardów. 

Ruby daje wygodne narzędzia deweloperskie

Ruby on Rails udostępnia fantastyczne narzędzia, które pomagają dostarczyć więcej funkcji w krótszym czasie. Zapewnia standardową strukturę aplikacji webowych, w której wszystkie typowe wzorce są już za Ciebie ogarnięte.

Ruby jest niezawodny

Ruby on Rails jest dojrzały i oferuje stabilność, która wprost przekłada się na udane, bezproblemowe utrzymanie przez lata. Doświadczeni programiści wiedzą, jak zbudować stabilny serwis komercyjny z dobrymi przychodami.

Ruby trzyma się wysokich standardów

Jedną z zalet Ruby on Rails jest mocne wsparcie standardów webowych w każdej części aplikacji. Od aplikacji tworzonych w Ruby on Rails oczekuje się trzymania utrwalonych paradygmatów projektowania oprogramowania, takich jak „konwencja ponad konfigurację” (logiczne sytuacje są zakładane domyślnie, co oszczędza czas na decyzjach), „nie powtarzaj się” (zachęta do unikania duplikacji kodu i tworzenia abstrakcji) czy „wzorzec active record” (określony sposób dostępu do danych w bazie).

Słabe strony Ruby on Rails to:

• brak elastyczności w rozwiązywaniu problemów;
• wysoka cena błędów w postaci drastycznego spadku produktywności;
• brak dobrej, kompletnej dokumentacji.

Golang

Golang to młody i ambitny otwartoźródłowy język programowania od Google. Prace nad nim ruszyły w 2007 roku, a pierwsza stabilna wersja ukazała się w 2011. Od samego początku język przyciągał uwagę programistów jako obiecujący projekt. Pierwszym dużym wydarzeniem potwierdzającym jego skuteczność była decyzja Dropboksa o przejściu z Pythona na Golanga w 2014 roku. W 2016 roku Golang trafił do indeksu Tiobe - do Programming Language Hall of Fame, jako język o największym wzroście notowań w ciągu roku.

Lista firm używających Go na całym świecie robi wrażenie. Są wśród nich Alibaba, Xiaomi, Medium, Mozilla i inne. Zalety nowego języka są oczywiste: jest bezpieczny, zwinny, wygodny w testowaniu i dobrze się skaluje.

Świetna wydajność

Dobra wydajność to kluczowa cecha, której warto szukać w najlepszym języku backendowym. Jeśli chcesz, by Twój produkt działał szybko i płynnie, zatrudnienie zespołu programistów Golanga to mądra decyzja. Testy dowiodły, że Golang ma lepszą wydajność niż Java i Python. Wysoką szybkość wykonania zapewnia sama konstrukcja języka. Podczas gdy inne języki backendowe wymagają interpretera, Golang jest tłumaczony bezpośrednio na formaty zrozumiałe dla procesora. Kolejną mocną stroną Golanga jest lepszy system zarządzania pamięcią, który pomaga wyeliminować osławione wycieki pamięci, gdy programiści przez pomyłkę nie zwalniają nieużywanej pamięci.

Bezpieczeństwo

Prosta i przejrzysta składnia Golanga czyni go bezpieczniejszym niż języki o skomplikowanym kodzie. Jako język typowany statycznie Golang generuje mniej błędów niż języki dynamiczne, takie jak Python czy Ruby. Te błędy łatwo zidentyfikować i naprawić, co czyni gotowy produkt bezpieczniejszym. 

Wygoda testowania

Jakość gotowego produktu w dużej mierze zależy od staranności testów. Dobrze zaprojektowane testy eliminują błędy i usterki przed premierą. Z Golangiem sprawdzanie produktu to przyjemność. Ten język backendowy ma wbudowane narzędzie testowe z prostym API. Obsługuje testowanie równoległe i zwraca wiele wartości: błąd, częściową odpowiedź, wyniki testów, komunikat je wyjaśniający itd.

Skalowalność

Gdy Twój biznes intensywnie rośnie, rozbudowa aplikacji bywa wyzwaniem. Zawsze istnieje ryzyko wpadnięcia w wąskie gardło. Wdrożenie Golanga na wczesnym etapie rozwoju produktu eliminuje takie ryzyko. Unikalną cechą backendowego języka Google'a są GoRoutines - funkcje lub metody działające współbieżnie z innymi funkcjami czy metodami. Wiele GoRoutines może działać współbieżnie i niezależnie od siebie. Ich zastosowanie prowadzi do stabilnego systemu, zwłaszcza gdy aplikacja jest skalowana w górę pod rosnące użycie.

Wady wdrażania Golanga

Ceną za produktywność Golanga jest wysoki koszt wytwarzania - w pieniądzu i w czasie. Tempo prac spowalnia brak funkcji generycznych. Bez ich wsparcia programiści muszą sami tworzyć wiele wariantów funkcji, by obsłużyć różne typy parametrów. Z tego powodu Golang nie sprawdza się, gdy trzeba szybko przygotować demo dla inwestorów. Nie jest też najlepszym wyborem dla MVP.

Na koniec

Podsumowując nasz przegląd najlepszych języków backendowych do web developmentu, chcemy podkreślić, że nie ma jednego rozwiązania odpowiedniego dla wszystkich projektów. To zawsze kompromis między produktywnością a potrzebnymi zasobami, skalowalnością a bezpieczeństwem, prostotą wytwarzania a skutecznością. Jeśli nie masz pewności, która technologia backendowa będzie najlepsza dla Twojego projektu, skontaktuj się z nami. Nasi konsultanci pomogą Ci określić potrzeby biznesowe i dobrać właściwą technologię, a doświadczeni programiści backendu dopasowani do Twojej branży i kultury firmy pomogą stworzyć produkt.