Full Stack Developer و هنر تعامل با دیتابیس: اصول و بهترین روش ها

وظایف فول استک دولوپر تنها به یک دامنه خاص محدود نمی‌شوند و طیف وسیعی از انواع تسک‌ها در توسعه نرم افزار را در برمی‌گیرند. در سری مقالات قبلی، به این پرسش‌ها پاسخ داده شد که Fullstack چیست و وظایف فول استک دولوپر کدامند و تفاوت فول استک با فرانت اند و بک اند چیست. پس از آشنایی با این شغل پردرآمد، با ارائه راهنمای مسیر شغلی Fullstack ، آینده شغلی و صفرتاصد موفقیت در آن را مورد بررسی قرار دادیم. در این مطلب، قصد داریم به مهارت‌های پراهمیتی اشاره کنیم که یک برنامه نویس فول استک برای کار با انواع پایگاه داده به آن‌ها نیاز دارد.

Full Stack Developer چه کسی است؟

برنامه نویس فول استک یکی از مشاغل کلیدی حوزه توسعه نرم افزار محسوب می‌شود. در حقیقت، توسعه‌دهنده فول استک فردی است که در مسیر شغلی حرفه‌ای خود، مهارت‌ها و تخصص‌های گوناگونی کسب کرده و توانایی کار کردن روی هردو بخش وب اپلیکیشن (Web Application)، یعنی سمت فرانت اند و بک اند، را دارد. معمولاً فول استک دولوپر می‌تواند با انواع زبان های برنامه نویسی، تکنولوژی‌ها و فریمورک‌های مختلف کار کند و دانش کافی برای بررسی جوانب گوناگون توسعه نرم افزار را دارد.

فول استک دولوپر چگونه با پایگاه داده تعامل دارد؟

فول استک دولوپر برای تعامل با پایگاه داده، باید ترکیبی از مهارت‌های مربوط به فرانت اند و بک اند را دارا باشد. علاوه‌بر این، لازم است توسعه‌دهنده Fullstack درک عمیقی از مفاهیم مربوط به مدیریت پایگاه داده داشته باشد. در ادامه، به بررسی برخی از کلیدی‌ترین مهارت‌های ضروری Fullstack Developer برای تعامل با دیتابیس پرداخته می‌شود.

۱- کار با سیستم مدیریت پایگاه داده (DBMS)

با توجه به اهمیت دیتابیس‌ها در توسعه وب اپلیکیشن‌ها، درک عمیق سیستم‌های مدیریت پایگاه داده (DBMS) یک ضرورت برای فول استک دولوپر تلقی می‌شود. معمولاً تعداد زیادی از سازمان‌ها از پایگاه داده رابطه ای (RDBMS) استفاده می‌کنند. در عمل، براساس نیازمندی‌های اپلیکیشن، فول استک دولوپر باید با RDBMS ها یا پایگاه‌های داده غیررابطه ای (NoSQL) کار کند. 

۲- تسلط به زبان کوئری نویسی T-SQL

تسلط به زبان کوئری نویسی T-SQL از ضرورت‌های شغل برنامه نویس فول استک به شمار می‌رود؛ چراکه این زبان ساختاریافته، به منظور استخراج، ویرایش و دستکاری داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. به‌عنوان مثال، فرد باید با چگونگی کارکرد مواردی همچون دستور Select و دستور Insert و انواع Join و به‌طور کلی، پرکاربردترین دستورات SQL آشنایی داشته باشد و بتواند آن‌ها را به صورت صحیح به کار ببرد.

۳- مدل سازی و طراحی پایگاه داده 

فول استک دولوپر مفاهیم پایه دیتابیس‌های رابطه‌ای شامل جداول، رکوردها، ستون‌ها و روابط را درک می‌کند و شناخت صحیحی از کلید اصلی (Primary Key)، کلید فرعی (Foreign Key) و محدودیت یکتایی (Unique Constarint) دارد. علاوه‌بر این، توانایی ساختن نمودار روابط موجودیت (ER Diagram) و آشنایی کامل با مفاهیمی مانند موجودیت (Entity)، صفت (Attribute)، ﺗﻌﯿﯿﻦ درﺟﻪ ارﺗﺒﺎط و ﮐﺎردﯾﻨﺎﻟﯿﺘﯽ، از ضرورت‌های این شغل به شمار می‌روند. شایان ذکر است که نمودارهای ER برای نمایش ساختار دیتابیس و ارتباط موجودیت‌های گوناگون یک سیستم کاربرد دارند.

۴- اتصال به پایگاه داده 

توانایی برقراری ارتباط میان سرورِ بک اند و پایگاه‌های داده، از وظایف فول استک دولوپر به حساب می‌‌آید. این فرد باید به نحوه مدیریت اتصالات پایگاه داده و همچنین Connection Pooling مسلط باشد. البته باید توجه کرد که جزئیات مربوط به پیاده‌سازی، به زبان برنامه‌نویسی و دیتابیس مورد استفاده بستگی دارد.

۵- استخراج و دستکاری داده ها 

فول استک دولوپر می‌تواند به واسطه دانش خود، استخراج و دستکاری داده‌ها (Data Manipulation) را انجام دهد. به منظور انجام این عمل، لازم است از کوئری‌ها و اسکریپت های پرکاربرد SQL، فیلترها (Filters) و مرتب‌سازی (Sorting) استفاده کند. به‌عنوان برنامه‌نویس Fullstack ، شما باید بتوانید سناریوهای استخراج داده‌ها را به‌صورت کارآمد بررسی و به آن‌ها رسیدگی کنید.

۶- ایندکس گذاری پایگاه داده

آشنایی با نحوه ایندکس گذاری در SQL Server و شناخت استراتژی‌های آن، به برنامه‌نویس کمک می‌کند تا کارایی کوئری‌ها را بهبود دهند و براساس الگوهای کوئری، به تشخیص و ایجاد ایندکس‌ها بپردازند. بنا به دلایلی همچون افزایش کارایی، بهینه‌سازی کوئری‌ها، درک برنامه‌های اجرایی، حفظ و نگهداری دیتابیس‌ها و سایر موارد، فول استک دولوپر باید درک جامع و صحیحی از اصول و قوانین ایندکس‌گذاری داشته باشد. این مهارت به آن‌ها کمک می‌کند تا شِما (Schema) کارآمد برای پایگاه داده طراحی کنند و کوئری‌ها را به‌صورت بهینه‌شده مورد استفاده قرار دهند.

۷- درک و رسیدگی به تراکنش های دیتابیس

هنر تعامل با پایگاه داده، تنها به واکشی دیتا محدود نمی‌شود و انواع وظایف را در برمی‌گیرد. Fullstack Developer به منظور حفظ سازگاری داده‌ها، پیروی از اصل «همه یا هیچ» (Atomicity)، اطمینان از ماندگاری داده‌ها، شناخت سطوح ایزوله‌سازی و بسیاری موارد دیگر، باید با تراکنش‌ها (Transcations) در پایگاه داده آشنا باشد. 

۸- اصول نرمال سازی پایگاه داده

توسعه دهنده فول استک به مفاهیم مربوط به نرمال سازی پایگاه داده (Database Normalization) تسلط دارد. نرمال‌سازی یکی از مباحث پایه در طراحی پایگاه داده به شمار می‌رود و به کمک آن، می‌توان پایگاه داده‌ها را به‌صورت کارآمد، قابل نگهداری و مقیاس‌پذیر ایجاد کرد. فرآیند نرمال‌سازی پایگاه داده، افزونگی داده‌ها (Data Redundancy) را کاهش می‌دهد و یکپارچی (Integrity) آن را بهبود خواهد داد. به دلیل نقش مؤثر نرمال‌سازی در سیستم‌های پایگاه داده و جایگاه آن در طراحی دیتابیس، طبیعتاً لازم است فول استک دولوپر به‌صورت عمیق به آن مسلط باشد.

۹- بهینه سازی پایگاه داده

یکی از مهارت‌های ضروری یک توسعه دهنده فول استک، بهینه‌سازی پایگاه داده است؛ زیرا این موضوع به طور مستقیم روی کارایی، مقیاس‌پذیری و عملکرد اپلیکیشن نرم‌افزاری تأثیرگذار است. بهینه‌سازی دیتابیس، تکنیک‌ها و استراتژی‌هایی را شامل می‌شود که به هدف بهبود پاسخگویی و سرعت عملیات پایگاه داده اعمال خواهند شد. مسیر شغلی فول استک دولوپر به گونه‌ای است که برنامه‌نویس باید توانایی استفاده از Best Practice های طراحی دیتابیس، بهینه‌سازی مؤثر کوئری‌ها و سایر موارد را داشته باشد تا بدین طریق، در طول زمان، پرفورمنس سیستم در وضعیت بهبودیافته قرار بگیرد.

۱۰- پیاده سازی معیارهای امنیتی

پیاده‌سازی معیارهای امنیتی مختلف، مانند احراز هویت (Authentication) و اعطای مجوز (Authorization)، همچنین تشخیص نقاط ضعف امنیتی بالقوه، اطمینان از امنیت انتقال و فضای ذخیره‌سازی، از وظایف فول استک دولوپر به شمار می‌روند.

۱۱- آشنایی با دیتا مایگریشن و افزایش مقیاس

توسعه‌دهنده فول استک شناخت کاملی از فرآیندهای دیتا مایگریشن و مقیاس‌پذیری دارد و از آن‌ها برای ساخت اپلیکیشن‌های قدرتمند و مقیاس‌پذیر بهره می‌برد. ازسوی دیگر، برنامه‌نویس فول استک باید مهارت کافی درمورد مفاهیم مربوط به مقیاس‌پذیری افقی و عمودی را داشته باشد و براساس نیازمندی‌های اپلیکیشن، آن‌ها را اعمال کند.

۱۲- مستندسازی

به طور کلی، مستندسازی از جوانب پراهمیت توسعه نرم افزار به شمار می‌رود. یکی از وظایف فول استک دولوپر این است که به‌صورت فعال در فرآیندهای مربوط به ساخت و حفظ مستندات چرخه توسعه سهیم شود. شایان ذکر است که مستندسازی برای کدها، API ها، پایگاه داده، طراحی و معماری پروژه، راه‌اندازی، استقرار و سایر جوانب توسعه نرم افزار، امری ضروری تلقی می‌شود. به این ترتیب، با تکامل پروژه، نحوه تعامل و ارتباط اعضای تیم توسعه بهبود می‌‌یابد و مستندات به‌عنوان یک ابزار کاربردی به کار می‌روند.

۱۳- استفاده از سیستم کنترل نسخه

استفاده و آشنایی با نحوه کارکرد سیستم‌های کنترل نسخه (مانند Git) از ضرورت‌های برنامه‌نویسی شناخته می‌شوند. به واسطه سیستم کنترل نسخه، مواردی همچون تعامل تیمی، امکان پیگیری تغییرات کد، بازگشت از اعمال تغییرات، Branching ،Merging، تسهیل روند بارنگری کدها و بهبود مدیریت پروژه محقق خواهند شد. بنابراین، بدیهی است که قابلیت کار کردن با Version Control، یکی از وظایف فول استک دولوپر در نظر گرفته شود.

۱۴- یادگیری مستمر و مداوم

استمرار در یادگیری را می‌توان یکی دیگر وظایف فول استک دولوپر در نظر داشت. به طور خاص، توسعه‌دهنده باید دانش خود در زمینه تکنولوژی‌های دیتابیس را به‌روز نگه دارد و خود را با ابزارها و چارچوب‌های نرم‌افزاری نوین، سازگار کند. درواقع، با تمرکز روی یادگیری مستمر، این فرصت برای برنامه‌نویس فول استک فراهم می‌شود که خود را با سیر تکامل پایگاه داده تطبیق دهد و به‌عنوان یک فرد ؤوثر و کارآمد در سازمان، اپلیکیشن‌های امن، مقیاس‌پذیر و با کارایی مناسب ایجاد کند.

سخن پایانی: فول استک دولوپر و فنون تعامل با پایگاه داده

وظایف فول استک دولوپر و نقش وی، به نیازمندی‌های پروژه، اندازه پروژه، ساختار تیم و تخصص فردی بستگی دارد. با این وجود، می‌توان اذعان داشت که برنامه‌نویس فول استک در طیف وسیعی از تسک‌های توسعه نرم افزار سهیم است. در این مطلب، به بررسی نقش برنامه نویس فول استک در نحوه تعامل با دیتابیس پرداخته شد. با توجه به اهمیت پایگاه‌های داده و کاربردهای آن‌ها در توسعه نرم افزار، لازم است این افراد با بهترین روش‌ها و اصول حیاتی برای کار کردن با دیتابیس‌ها آشنا باشند تا به واسطه این درک عمیق، نرم افزار به بهترین شکل ممکن ایجاد شود.