アプリケーション開発におけるフロントエンドとバックエンドの違いは何ですか?
フロントエンドとバックエンドは、どのアプリケーションにとっても重要な 2 つの側面です。フロントエンドはユーザーに表示されるもので、ボタン、チェックボックス、グラフィック、テキストメッセージなどの視覚要素が含まれています。これにより、ユーザーはアプリケーションを操作できます。バックエンドは、アプリケーションを機能させるデータとインフラストラクチャです。ユーザーのアプリケーションデータを保存して処理します。
アプリケーションのフロントエンドはどのように機能しますか?
フロントエンドという用語は、ナビゲーションメニュー、デザイン要素、ボタン、画像、グラフなど、ユーザーが直接操作できるグラフィカルユーザーインターフェイス (GUI) を指します。専門用語では、ユーザーに複数の UI コンポーネントで表示されるページまたは画面をドキュメントオブジェクトモデル (DOM) と呼びます。
ユーザーがフロントエンドを操作する方法には、次の 3 つの主要なコンピュータ言語が影響します。
- HTML はフロントエンドの構造とさまざまな DOM 要素を定義します
- Cascading Style Sheets (CSS) は、レイアウト、フォント、色、視覚スタイルなどのウェブアプリケーションのスタイルを定義します
- JavaScript は DOM を操作することで動的な機能を強化します
JavaScript はページの変更をトリガーし、新しい情報を表示することができます。つまり、フロントエンドは、カレンダーの表示やユーザーが有効な E メールアドレスを入力したかどうかの確認など、基本的なユーザー操作 (またはリクエスト) を処理できるということです。フロントエンドは、より複雑なリクエストをバックエンドに渡します。
アプリケーションのバックエンドはどのように機能しますか?
サーバーサイドと呼ばれることもあるアプリケーションのバックエンドは、ウェブアプリケーションの全体的な機能を管理します。ユーザーがフロントエンドとやり取りすると、それにより HTTP 形式でバックエンドにリクエストが送信されます。バックエンドはリクエストを処理し、レスポンスを返します。
バックエンドがリクエストを処理する際、通常は以下とやり取りします。
- 関連データを取得または変更するデータベースサーバー
- ユーザーがリクエストしたタスクのサブセットを実行するマイクロサービス
- 追加情報を収集したり、追加機能を実行したりするためのサードパーティー API
バックエンドは、複数の通信プロトコルとテクノロジーを使用してリクエストを完了します。さらに、何千もの異なるリクエストを同時に処理します。バックエンドは、多数のサーバーへのリクエストの分散、キャッシュ、データ複製など、並行処理と並列処理の手法を組み合わせています。
主な違い: フロントエンドとバックエンド
フロントエンドとバックエンドは、アプリケーションのさまざまなテクノロジーやソフトウェアレイヤーを論理的にまとめた大まかな用語です。フロントエンドは、ユーザーが見ることができる側面に重点を置いています。逆に、バックエンドはアプリケーションを機能させるすべてのものです。
フロントエンドは車の外装で、バックエンドは車内のすべての機械と考えることができます。美しくデザインされた車は、内部の機械が適切に機能して初めて最適に走ります。ただし、外観デザインの特定の側面も速度とパフォーマンスに影響します。同様に、最良の結果を得るには、アプリケーションのフロントエンドとバックエンドを統一的に設計する必要があります。
次に、フロントエンドとバックエンドのその他の主な違いについて説明します。
開発目標
フルスタック開発は、応答性が高く効率的で機能的なアプリケーションを作成することを目的としています。フロントエンドデベロッパーとバックエンドデベロッパーは、最終的なアプリケーションを作成するための目標が異なります。
フロントエンドデベロッパーは、ポジティブなユーザーエクスペリエンスを開発し、アプリケーションのアクセシビリティとパフォーマンスを最適化し、レスポンシブデザインを作成することを目指しています。彼らの主な開発目標は、フロントエンドが操作しやすく、適切に設計され、さまざまなプラットフォームやデバイスで完全に反応するようにすることです。
バックエンドデベロッパーは、アプリケーションのサーバーサイドオペレーションを構築してから保守します。バックエンドデベロッパーの主な開発目標は、アプリケーションの機能を正確かつ効率的に実行する信頼性の高いアーキテクチャを作成することです。セキュリティとコストに関するすべての考慮事項を充足しながら、ユーザーの要件を満たすことを目指しています。
テクノロジー
フロントエンド開発は、ウェブサイトのユーザー向けサイドを扱います。これらのテクノロジーには、JavaScript、CSS、HTML などのコンピュータ言語が含まれます。フロントエンドのソフトウェア開発では、フロントエンドフレームワークを使用して生産効率を向上させます。
バックエンド開発では、Ruby、Java、Python などのプログラミング言語を使用してサーバーサイドロジックを記述します。バックエンドデベロッパーはまた、データベース、ストレージテクノロジー、API テクノロジーを使用して、アプリケーションとシステムが相互に通信できるようにします。
同時実行
並行性とは、アプリケーションが複数のタスクを同時に実行する能力です。フロントエンドでは、すべてのユーザーが自分のブラウザやモバイルアプリにアプリケーションのコピーを持っています。つまり、フロントエンド開発には並行性の問題はありません。
一方、バックエンドは数千のリクエストを同時に処理しなければならない場合があります。バックエンドデベロッパーは、次のようないくつかの戦略を使用します。
- タスクの CPU 処理を管理するマルチスレッド
- コールバックやプロミスのような非同期プログラミング
- バックエンドが複数のイベントを受信し、適切なイベントハンドラーを同時に実行するイベント駆動型プログラミング
- 複数のユーザーが同じリソースに矛盾なく同時にアクセスできるようにするロックと同期の技術
分散コンピューティングアプローチでは、デベロッパーはバックエンドタスクを複数のノードに分割して、バックエンドがデータ集約型のワークロードを同時に管理できるようにします。
キャッシュ
キャッシュにはアプリケーションファイルのコピーが一時的に保存されるため、次回必要になったときに簡単に取り出すことができます。キャッシュを使用すると、アプリケーションのロード時間とパフォーマンスを向上させることができます。
フロントエンドでは、ブラウザまたはクライアントアプリケーションは、ユーザーが初めてアクセスしたときに、ヘッダー画像などのデータをキャッシュします。次回同じコンテンツにアクセスしたときに、フロントエンドはパフォーマンスを向上させるためにキャッシュされたファイルをロードします。
バックエンド開発では、キャッシュを使用してアプリケーションサーバーの負荷を軽減します。バックエンドキャッシュに何を保存するかは、アプリケーション自体によって異なります。キャッシュされたコンテンツには、静的ページ、データベースクエリ結果、API レスポンス、セッションデータ、画像、動画が含まれます。
1 つの戦略は、フロントエンドとバックエンドの仲介役として機能するコンテンツ配信ネットワーク (CDN) にファイルを保存することです。ユーザーがフロントエンドでリクエストを行うたびに、CDN はデータが利用可能かどうかを確認し、直接応答します。
セキュリティ
フロントエンドのセキュリティは、ユーザー向けのコンポーネントに重点を置いています。これらには、入力フォーム、クライアント側のスクリプト、認証などのセキュリティワークフローでのユーザーエクスペリエンスが含まれます。
一般的なフロントエンド開発のセキュリティ戦略には、入力検証、ユーザーがテキストボックスにコードを入力できるようにする設定の無効化、多要素認証ワークフローなどがあります。パスワードやデバイスを安全に保つなど、フロントエンドのセキュリティ面での責任はユーザーにあります。
バックエンドセキュリティは、保存中および転送中のデータセキュリティに重点を置いています。認証、アクセス制御、セッションセキュリティのすべての側面を管理します。接続されたデータベース、API、サーバーサイドのプログラミング言語など、すべてのバックエンドサービスを対象としています。
中核となるバックエンドセキュリティプラクティスには、安全なコーディング、送信前後の機密データの暗号化、安全な承認および認証システムが含まれます。
デベロッパースキル
フロントエンドデベロッパーはカスタマーエクスペリエンスを理解し、ユーザーのニーズに対応します。彼らの主なスキルは、JavaScript、CSS、HTML の習熟度と、視覚的に魅力的なユーザーフローを作成するためのデザイン知識です。フロントエンドデベロッパーはまた、いくつかのフロントエンドフレームワークを学び、パフォーマンスの最適化を行う方法も知っています。
バックエンドデベロッパーはアプリケーションの機能をコーディングし、アプリケーションをより安全に、エラーがなく、高速にします。バックエンドデベロッパーは、Python、Ruby、Java、PHP などのいくつかのプログラミング言語に精通しています。バックエンドデベロッパーは、フロントエンドとバックエンドを統合する Django、Ruby on Rails、Laravel などのアプリケーション開発フレームワークの知識があります。バックエンドデベロッパーは、リレーショナルデータベースと非リレーショナルデータベースを管理および設計する方法も知っています。
フルスタックデベロッパーは、フロントエンド開発とバックエンド開発の両方のスキルを持っています。
相違点のまとめ: フロントエンドとバックエンド
| フロントエンド |
バックエンド |
|
| テクノロジー |
フロントエンドは HTML、CSS、JavaScript、フロントエンドフレームワークを使用します。 |
バックエンドは、Java、Python、Ruby、API、データベース管理システムなどのプログラミング言語を使用します。 |
| 同時実行 |
各ユーザーは独自のアプリケーションのコピーを持っているため、フロントエンドが同時実行の問題を処理する必要はありません。 |
バックエンドは複数の戦略を使用して、何千ものユーザーリクエストを同時に処理します。 |
| キャッシュ |
ブラウザまたはクライアントアプリは、アプリケーションのファイルをキャッシュし、それらを使用してパフォーマンスを向上させます。 |
バックエンドシステムは、ファイルを別のサーバーまたは CDN にキャッシュします。 |
| セキュリティ |
フロントエンド開発におけるセキュリティは、主にユーザーの責任です。フロントエンドデベロッパーは、主にユーザー入力の検証とユーザー認証のワークフローに重点を置いています。 |
バックエンド開発のセキュリティは、データベース、バックエンドサービス、およびアプリケーション自体を保護するために、より包括的です。暗号化、安全な認証システム、安全なコーディング手法を使用して実現されています。 |
| 開発目標 |
フロントエンド開発は、完全に機能し、応答性が高く、適切に設計されたユーザーインターフェイスを作成することに重点を置いています。 |
バックエンド開発には、フロントエンド開発をサポートする信頼性の高いアーキテクチャの作成が含まれます。 |
| 開発スキル |
フロントエンドデベロッパーには HTML、CSS、および JavaScript の知識があります。フロントエンドデベロッパーはフロントエンドフレームワークを使用して、視覚的に魅力的なページを作成できます。フロントエンドデベロッパーは、ユーザーがアプリケーションを操作するときに、ユーザーが抱える問題点を明らかにします。 |
バックエンドデベロッパーは、コーディングとデータベース管理の両方のスキルを持っています。また、コードのセキュリティや、アプリケーション開発ツール、プラットフォーム、フレームワークの使用方法についても理解しています。 |
AWS はアプリケーション開発をどのようにサポートできますか?
Amazon Web Services (AWS) は、あらゆる種類のアプリケーションのフロントエンドとバックエンドの両方の開発をサポートできます。例えば、コーディング環境、デプロイ、ホスティングテクノロジーについてお手伝いします。
アプリケーションの開発に役立つ AWS のサービスは次のとおりです。
- AWS Amplify を使用すると、フルスタックのウェブアプリケーションとモバイルアプリケーションを簡単にすばやく構築および拡張できます
- AWS データベースサービスでは、あらゆるタイプのユースケースに対応するさまざまな目的別データベースにアクセスできます
- AWS Lambda を使うと、インフラストラクチャ管理を気にせずにサーバーレスアプリケーションを作成できます
アプリケーション開発および DevOps 用ソリューションライブラリには、アプリケーション開発の課題に対応するさまざまなソリューションも用意されています。
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