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Die Basics einer Website: Backend-Programmiersprachen

Aus welchen Bestandteilen setzt sich eine Website zusammen? In diesem Blog-Artikel erläutere ich den Begriff des Backend und gehe auf drei der am häufigsten von Backend-Entwicklern verwendeten Sprachen weltweit ein: PHP, Python und Java. Ich werde Ihnen einige Charakteristika sowie Beispiele für Anwendungsfälle nennen.

Backend-Programmierung ist der Teil der Web- oder Softwareentwicklung, der sich mit der Datenverarbeitung, der Logik und der Funktionalität einer Anwendung befasst. Das Backend ist für die Benutzer unsichtbar, aber es ist elementar für jede Website und verantwortlich für die Kommunikation mit dem Frontend. Das Frontend wiederum ist die grafische Benutzeroberfläche, die die Nutzer sehen und mit der sie direkt interagieren können. 

Backend Development

Das Backend ist also die Datenverarbeitungsebene, die für die Funktionalität und den Betrieb der Software verantwortlich ist. Während das Frontend oft mit den Programmiersprachen HTML, CSS und JavaScript erstellt wird, auf die ich in einem anderen Blog-Artikel eingehe, werden für das Backend andere Programmiersprachen wie PHP, Python oder Java genutzt (allerdings kann JavaScript für beide Programmierzwecke eingesetzt werden).

Das Frontend und das Backend kommunizieren miteinander über Dienste und APIs, die Daten austauschen und Anfragen bearbeiten. Ein typisches Beispiel für eine Website, die sowohl ein Frontend als auch ein Backend hat, ist eine Onlineshop-Website. Das Frontend zeigt die Produkte, den Warenkorb und das Zahlungsformular an, während das Backend die Bestellungen, die Lagerbestände und die Zahlungen verwaltet.

Im Folgenden möchte ich Ihnen drei der wichtigsten Backend-Programmiersprachen vorstellen.

PHP

PHP ist eine der beliebtesten und nützlichsten Programmiersprachen für die Webentwicklung. Mit PHP können Sie dynamische und interaktive Webseiten und Webanwendungen erstellen, die mit Datenbanken oder APIs kommunizieren können.

PHP steht für PHP: Hypertext Preprocessor und ist eine Skriptsprache, die auf dem Server ausgeführt wird. Das bedeutet, dass der PHP-Code nicht im Browser des Benutzers, sondern auf dem Webserver verarbeitet wird. Der Webserver sendet dann das Ergebnis des PHP-Codes als HTML-Code an den Browser, der es als normale Webseite anzeigt.

PHP verfügt über eine flexible Syntax, die es erlaubt, HTML-Code mit PHP-Code zu vermischen. Das macht es einfach, dynamische Inhalte zu erzeugen, die sich je nach Situation ändern können. Zum Beispiel können Sie mit PHP variieren, was Sie auf Ihrer Webseite anzeigen, abhängig von der Tageszeit, dem Benutzertyp oder den Eingaben des Benutzers.

PHP hat einige Vorteile, die es zu einer idealen Sprache für die Webentwicklung machen:

  • Einfachheit: PHP ist eine relativ einfache Sprache zu lernen und zu schreiben, da es keine strenge Typisierung erfordert und viele eingebaute Funktionen hat, die häufige Aufgaben erleichtern.
  • Vielseitigkeit: PHP kann für viele verschiedene Zwecke verwendet werden, wie z.B. Webseiten erstellen, Formulare verarbeiten, E-Mails senden oder Dateien hochladen. PHP unterstützt auch eine Vielzahl von Datenbanken, Internet-Protokollen und Funktionsbibliotheken, die viele Funktionen und Möglichkeiten bieten.
  • Popularität: PHP hat eine große und langjährige Community von Entwicklern, die ständig neue Inhalte und Ressourcen erstellen und teilen, um die Entwicklung zu erleichtern und zu verbessern. Laut einer Statistik von w3techs.com wird PHP von 77 Prozent aller Websites serverseitig verwendet.
  • Kompatibilität: PHP wird von fast allen Webservern unterstützt und kann mit vielen anderen Sprachen und Technologien integriert werden.

Java

Java ist eine der beliebtesten und leistungsfähigsten Programmiersprachen der Welt. Sie wurde 1995 von James Gosling bei Sun Microsystems entwickelt und ist nach der gleichnamigen indonesischen Insel benannt.

Java ist eine objektorientierte Sprache, die sich durch eine strenge Typisierung und eine kompilierte Ausführung auszeichnet. Das bedeutet, dass der Java-Code in eine maschinenlesbare Form übersetzt wird, bevor er auf einer virtuellen Maschine (JVM) ausgeführt wird. Das macht Java zu einer schnellen und sicheren Sprache, die auf verschiedenen Plattformen laufen kann.

Wie PHP zeichnet sich Java durch spezielle Eigenschaften aus, die es besonders geeignet für die Backendprogrammierung machen:

  • Portabilität: Java ist eine plattformunabhängige Sprache, die auf verschiedenen Betriebssystemen wie Windows, Linux oder MacOS laufen kann. Sie können Java auch mit vielen anderen Sprachen und Technologien integrieren, wie z. B. die für die Frontend-Entwicklung verbreiteten Sprachen HTML, CSS oder JavaScript.
  • Skalierbarkeit: Java ist eine multithreaded Sprache, die mehrere Aufgaben gleichzeitig ausführen kann. Das macht Java zu einer skalierbaren Sprache, die mit steigender Nachfrage umgehen und Ressourcen anpassen kann.
  • Zuverlässigkeit: Java ist eine robuste Sprache, die viele Fehler vermeidet oder abfängt, wie z. B. Speicherlecks oder Nullzeiger. Java hat auch eine starke Speicherverwaltung und eine automatische Funktion, die Speicherplatz freigibt, wenn er nicht mehr benötigt wird.
  • Popularität: Auch Java hat eine große und erfahrene Community von Entwicklern, die fortlaufend daran arbeiten, um die Programmiersprache zu optimieren und ihre Nutzung zu erleichtern. Laut einer Statistik von Tiobe war Java im Jahr 2020 die am zweithäufigsten verwendete Programmiersprache.

Java wird für viele Arten von Anwendungen verwendet, wie z. B.:

  • Webanwendungen: Mit Java können Sie dynamische und interaktive Webseiten erstellen, die mit Datenbanken oder APIs kommunizieren können. Webanwendungen, die Java verwenden, sind Ihnen mit Sicherheit schon begegnet, z. B. Amazon, LinkedIn oder eBay.
  • Mobile Anwendungen: Mit Java können Sie native oder plattformübergreifende mobile Anwendungen erstellen, die auf verschiedenen Geräten laufen können. Auch hier gibt es populäre Beispiele, etwa Gmail, Spotify oder Uber.
  • Desktop-Anwendungen: Mit Java können Sie Desktop-Anwendungen erstellen, die auf verschiedenen Betriebssystemen laufen können. Beispiele für Desktop-Anwendungen, die Java verwenden, sind Minecraft, OpenOffice oder VLC.

Python

Auch Python ist eine der beliebtesten und vielseitigsten Programmiersprachen der Welt. Sie wurde 1991 von Guido van Rossum entwickelt und ist nach der britischen Komikergruppe Monty Python benannt.

Python ist eine höhere Programmiersprache, die sich durch eine klare und konsistente Syntax auszeichnet, die leicht zu lesen und zu schreiben ist. Python erfordert auch weniger Code als andere Sprachen, um dieselbe Funktion zu erfüllen. Das macht Python ideal für Anfänger, die die Grundlagen des Programmierens erlernen wollen, aber auch für erfahrene Entwickler, die schnell und effizient arbeiten wollen.

Python ist eine multiparadigmatische Sprache, die verschiedene Programmierstile unterstützt, wie z. B. die objektorientierte, die funktionale oder die prozedurale Programmierung. Das gibt Ihnen die Freiheit, Ihre Probleme auf verschiedene Arten zu lösen und Ihren eigenen Programmierstil zu entwickeln. Python bietet auch eine dynamische Typisierung, die es Ihnen ermöglicht, Variablen ohne vorherige Deklaration zu verwenden und ihren Typ zur Laufzeit zu ändern.

Auch Python ist plattformunabhängig, d. h. die Sprache kann auf verschiedenen Betriebssystemen wie Windows, Linux oder MacOS laufen. Sie können Python auch mit vielen anderen Sprachen und Technologien integrieren, wie z.B. C, Java oder HTML. Python hat außerdem eine umfangreiche Auswahl an Bibliotheken und Frameworks, die es flexibel einsetzbar machen.

Python kann für viele verschiedene Zwecke verwendet werden, wie z. B.:

  • Webentwicklung: Mit Python können Sie dynamische und interaktive Webseiten erstellen, die mit Datenbanken oder APIs kommunizieren können. Beispiele für Webseiten, die Python begegnet Ihnen z. B., wenn Sie Google, YouTube oder Spotify nutzen.
  • Datenanalyse: Mit Python können Sie Daten sammeln, analysieren und visualisieren. Python hat viele Bibliotheken für Datenwissenschaft und maschinelles Lernen, wie z.B. NumPy, Pandas oder TensorFlow. Beispiele für Datenanwendungen, die Python verwenden, sind Netflix, Airbnb oder Instagram.
  • Wissenschaftliche Berechnungen: Mit Python können Sie wissenschaftliche Berechnungen durchführen oder Simulationen erstellen. Python hat viele Bibliotheken für Mathematik und Physik, wie zB. SciPy, Matplotlib oder SymPy. Einrichtungen, die Python für wissenschaftliche Anwendungen einsetzen, sind z. B. NASA, CERN oder LIGO.

Fazit

    Die drei Sprachen PHP, Python und JavaScript lassen sich also für bestimmte Aufgaben in der Backend-Programmierung nutzen und können dabei für gezielte Zwecke eingesetzt werden. Während sie alle relativ einfach und vielseitig einsetzbar sind, können sie wie folgt charakterisiert und unterschieden werden:

    • PHP ist eine Skriptsprache, die speziell für die Webentwicklung entwickelt wurde und auf dem Server ausgeführt wird.
    • Python ist eine interpretierte Sprache, die für ihre Einfachheit, Lesbarkeit und Vielseitigkeit bekannt ist. Python kann für viele verschiedene Zwecke verwendet werden, wie z. B. Webentwicklung, Datenanalyse, maschinelles Lernen oder wissenschaftliche Berechnungen.
    • Bei JavaScript handelt es sich um eine Skriptsprache, die ursprünglich für die Erstellung interaktiver Webseiten im Browser entwickelt wurde. JavaScript kann sowohl für das Frontend als auch für das Backend verwendet werden, dank Plattformen wie Node.js.