По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Основная цель TCP состоит в том, чтобы обеспечить транспортировать данные поверх IP. Как протокол более высокого уровня, он полагается на возможности адресации и мультиплексирования IPv6 для передачи информации на правильный хост назначения. По этой причине TCP не требует схемы адресации.
Управление потоком
TCP использует метод скользящего окна для управления потоком информации по каждому соединению между двумя хостами. Рисунок 1 демонстрирует это. На рисунке 1 предположим, что начальный размер окна установлен равным 20. Затем последовательность событий:
В момент времени t1 отправитель передает 10 пакетов или октетов данных (в случае TCP это 10 октетов данных).
В момент времени t2 получатель подтверждает эти 10 октетов, и для окна установлено значение 30. Это означает, что отправителю теперь разрешено отправлять еще до 30 октетов данных перед ожиданием следующего подтверждения; другими словами, отправитель может отправить до 40 октетов, прежде чем он должен будет дождаться подтверждения для отправки дополнительных данных.
В момент времени t3 отправитель отправляет еще 5 октетов данных, номера 11–15.
В момент времени t4 приемник подтверждает получение октетов через 15, и окно устанавливается на 40 октетов.
В момент времени t5 отправитель отправляет около 20 октетов данных, пронумерованных 16–35.
В момент времени t6 получатель подтверждает 35, и окно устанавливается на 50.
Следует отметить несколько важных моментов, касающихся этой техники:
Когда получатель подтверждает получение определенного фрагмента данных, он неявно также подтверждает получение всего, что было до этого фрагмента данных.
Если приемник не отправляет подтверждение—к примеру , передатчик отправляет 16-35 в момент времени t5, а приемник не отправляет подтверждение—отправитель будет ждать некоторое время и считать, что данные никогда не поступали, поэтому он будет повторно отправлять данные.
Если получатель подтверждает некоторые данные, переданные отправителем, но не все, отправитель предполагает, что некоторые данные отсутствуют, и ретранслирует с точки, которую подтвердил получатель. Например, если отправитель передал 16-35 в момент времени t6, а получатель подтвердил 30, отправитель должен повторно передать 30 и переслать.
Окно устанавливается как для отправителя, так и для получателя
Вместо использования номеров октетов TCP присваивает каждой передаче порядковый номер; когда приемник подтверждает определенный порядковый номер, передатчик предполагает, что приемник фактически получил все октеты информации вплоть порядкового номера передачи. Для TCP, таким образом, порядковый номер действует как своего рода “стенография” для набора октетов. Рисунок 2 демонстрирует это.
На рисунке 2:
В момент времени t1 отправитель объединяет октеты 1–10 и передает их, помечая их как порядковый номер 1.
В момент времени t2 получатель подтверждает порядковый номер 1, неявно подтверждая получение октетов 1–10.
В момент времени t3 отправитель связывает октеты 11–15 вместе и передает их, помечая их как порядковый номер 2.
В момент времени t4 получатель подтверждает порядковый номер 2, неявно подтверждая октеты, отправленные через 15.
В момент времени t5 предположим, что 10 октетов поместятся в один пакет; в этом случае отправитель отправит два пакета, один из которых содержит 16–25 с порядковым номером 3, а другой - октеты 26–35 с порядковым номером 4.
В момент времени t6 приемник подтверждает порядковый номер 4, неявно подтверждая все ранее переданные данные.
Что произойдет, если один пакет информации будет пропущен?
Что делать, если первый пакет из потока в 100 пакетов не получен? Используя систему, описанную на рисунке 2, получатель просто не подтвердит этот первый пакет информации, вынуждая отправителя повторно передать данные через некоторое время. Однако это неэффективно; каждый потерянный пакет информации требует полной повторной отправки из этого пакета. Реализации TCP используют два разных способа, чтобы получатель мог запросить один пакет.
Первый способ - тройное признание. Если получатель трижды подтверждает пакет, который предшествует последнему подтвержденному серийному номеру, отправитель предполагает, что получатель запрашивает повторную передачу пакета. Три повторных подтверждения используются для предотвращения неправильной доставки пакетов или отброшенных пакетов, вызывающих ложный запрос на повторную передачу.
Второй способ заключается в реализации выборочных подтверждений (SACK).15 SACK добавляет новое поле к подтверждению TCP, которое позволяет получателю подтвердить получение определенного набора серийных номеров, а не предполагать, что подтверждение одного серийного номера также подтверждает каждый более низкий серийный номер.
Как долго передатчик ждет перед повторной передачи?
Первый способ, которым отправитель может обнаружить потерянный пакет - это время ожидания повторной передачи (RTO), которое рассчитывается как функция времени приема-передачи (RTT или rtt). Rtt — это временной интервал между передачей пакета отправителем и получением подтверждения от получателя. RTT измеряет задержку в сети от передатчика до приемника, время обработки в приемнике и задержку в сети от приемника до передатчика. Обратите внимание, что rtt может варьироваться в зависимости от пути, по которому каждый пакет проходит через сеть, локальных условий в момент коммутации пакета и т. д.
RTO обычно рассчитывается как средневзвешенное значение, при котором более старые временные интервалы оказывают меньшее влияние, чем более поздние измеренные значения.
Альтернативным механизмом, используемым в большинстве реализаций TCP, является быстрая ретрансляция. При быстрой повторной передаче получатель добавляет единицу к ожидаемому порядковому номеру в любом подтверждении. Например, если отправитель передает последовательность 10, получатель подтверждает последовательность 11, даже если он еще не получил последовательность 11. В этом случае порядковый номер в подтверждении подтверждает получение данных и указывает, какой порядковый номер он ожидает от отправителя для передачи в следующий раз.
Если передатчик получает подтверждение с порядковым номером, который на единицу больше последнего подтвержденного порядкового номера три раза подряд, он будет считать, что следующие пакеты были отброшены.
Таким образом, существует два типа потери пакетов в TCP, когда реализован быстрый запуск. Первый-это стандартный тайм-аут, который возникает, когда отправитель передает пакет и не получает подтверждения до истечения срока действия RTO. Это называется отказом RTO. Второй называется быстрым сбоем ретрансляции. Эти два условия часто обрабатываются по-разному.
Как выбирается размер окна?
При выборе размера окна необходимо учитывать ряд различных факторов, но доминирующим фактором часто является получение максимально возможной производительности при одновременном предотвращении перегрузки канала. Фактически, контроль перегрузки TCP, вероятно, является основной формой контроля перегрузки, фактически применяемой в глобальном Интернете. Чтобы понять контроль перегрузки TCP, лучше всего начать с некоторых определений:
Окно приема (RWND): объем данных, которые приемник готов принять; это окно обычно устанавливается на основе размера буфера приемника или какого-либо другого ресурса, доступного в приемнике. Это размер окна, объявленный в заголовке TCP.
Окно перегрузки (CWND): объем данных, которые передатчик готов отправить до получения подтверждения. Это окно не объявляется в заголовке TCP; получатель не знает размер CWND.
Порог медленного запуска (SST): CWND, при котором отправитель считает соединение с максимальной скоростью передачи пакетов без возникновения перегрузки в сети. SST изначально устанавливается реализацией и изменяется в случае потери пакета в зависимости от используемого механизма предотвращения перегрузки.
Большинство реализаций TCP начинают сеансы с алгоритма медленного старта. 16 На этом этапе CWND начинается с 1, 2 или 10. Для каждого сегмента, для которого получено подтверждение, размер CWND увеличивается на 1. Учитывая, что такие подтверждения должны занимать ненамного больше времени, чем один rtt, медленный запуск должен привести к удвоению окна каждого rtt. Окно будет продолжать увеличиваться с этой скоростью до тех пор, пока либо пакет не будет потерян (приемник не сможет подтвердить пакет), CWND не достигнет RWND, либо CWND не достигнет SST. Как только любое из этих трех условий происходит, отправитель переходит в режим предотвращения перегрузки.
Примечание. Каким образом увеличение CWND на 1 для каждого полученного ACL удваивает окно для каждого rtt? Идея состоит в следующем: когда размер окна равен 1, вы должны получать один сегмент на каждый RTT. Когда вы увеличиваете размер окна до 2, вы должны получать 2 сегмента в каждом rtt; на 4, вы должны получить 4 и т. д. Поскольку получатель подтверждает каждый сегмент отдельно и увеличивает окно на 1 каждый раз, когда он подтверждает сегмент, он должен подтвердить 1 сегмент в первом rtt и установить окно на 2; 2 сегмента во втором rtt, добавляя 2 к окну, чтобы установить окно на 4; 4 сегмента в третьем RTT, добавив 4 к окну, чтобы установить размер окна равным 8 и т. д.
В режиме предотвращения перегрузки CWND увеличивается один раз за каждый rtt, что означает, что размер окна перестает расти экспоненциально, а вместо этого увеличивается линейно. CWND будет продолжать расти либо до тех пор, пока получатель не подтвердит получение пакета (TCP предполагает, что это означает, что пакет был потерян или отброшен), либо пока CWND не достигнет RWND. Существует два широко распространенных способа, которыми реализация TCP может реагировать на потерю пакета, называемых Tahoe и Reno.
Примечание. На самом деле существует множество различных вариаций Tahoe и Reno; здесь рассматриваются только самые базовые реализации. Также существует множество различных методов реагирования на потерю пакета, когда соединение находится в режиме предотвращения перегрузки.
Если реализация использует Tahoe, и потеря пакета обнаружена посредством быстрой повторной передачи, она установит SST на половину текущего CWND, установит CWND на исходное значение и снова начнет медленный запуск. Это означает, что отправитель снова будет передавать 1, 2 или 10 порядковых номеров, увеличивая CWND для каждого подтвержденного порядкового номера. Как и в начале процесса медленного запуска, это приводит к удвоению CWND каждого rtt. Как только CWND достигнет SST, TCP вернется в режим предотвращения перегрузки.
Если реализация использует Reno, и потеря пакета обнаружена посредством быстрой повторной передачи, она установит SST и CWND на половину текущего CWND и продолжит работу в режиме предотвращения перегрузки.
В любой реализации, если обнаруживается потеря пакета из-за того, что получатель не отправляет подтверждение в пределах RTO, CWND устанавливается на 1, и медленный запуск используется для увеличения скорости соединения.
Контроль ошибок
TCP предоставляет две формы обнаружения ошибок и управления ими:
Сам протокол, наряду с механизмом управления окнами, обеспечивает доставку данных в приложение по порядку и без какой-либо недостающей информации.
Контрольная сумма дополнения единицы, включенная в заголовок TCP, считается более слабой, чем Cyclic Redundancy Check (CRC) и многие другие формы обнаружения ошибок. Эта проверка ошибок служит дополнением, а не заменой, коррекции ошибок, обеспечиваемой протоколами ниже и выше в стеке.
Если получатель обнаруживает ошибку контрольной суммы, он может использовать любой из описанных здесь механизмов, чтобы запросить отправителя повторно передать данные—просто не подтверждая получение данных, запрашивая повторную передачу через SACK, активно не подтверждая получение данных через быструю повторную передачу или отправляя тройное подтверждение для конкретного сегмента, содержащего поврежденные данные.
Номера портов TCP
TCP не управляет каким-либо типом мультиплексирования напрямую; однако он предоставляет номера портов, которые приложения и протоколы выше TCP в стеке протоколов могут использовать для мультиплексирования. Хотя эти номера портов передаются в TCP, они обычно непрозрачны для TCP; TCP не придает никакого значения этим номерам портов, кроме использования их для отправки информации правильному приложению на принимающем узле.
Номера TCP-портов делятся на два широких класса: хорошо известные и эфемерные. Хорошо известные порты определяются как часть спецификации протокола верхнего уровня; эти порты являются портами «по умолчанию» для этих приложений. Например, службу, поддерживающую Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), обычно можно найти, подключившись к узлу с использованием TCP на порт номер 25. Службу, поддерживающую Hypertext Transport Protocol (HTTP), обычно можно найти, подключившись к узлу с использованием TCP на порт 80. Эти службы не обязательно должны использовать эти номера портов; большинство серверов можно настроить на использование какого-либо номера порта, отличного от указанного в спецификации протокола. Например, веб-серверы, не предназначенные для общего (или общедоступного) использования, могут использовать какой-либо другой TCP-порт, например 8080.
Эфемерные порты значимы только для локального хоста и обычно назначаются из пула доступных номеров портов на локальном хосте. Эфемерные порты чаще всего используются в качестве исходных портов для TCP-соединений; например, хост, подключающийся к службе через порт 80 на сервере, будет использовать эфемерный порт в качестве исходного TCP-порта. До тех пор, пока любой конкретный хост использует данный эфемерный номер порта только один раз для любого TCP-соединения, каждый сеанс TCP в любой сети может быть однозначно идентифицирован через исходный адрес, исходный порт, адрес назначения, порт назначения и номер протокола, работающего поверх TCP.
Настройка сеанса TCP
TCP использует трехстороннее рукопожатие для установки сеанса:
Клиент отправляет синхронизацию (SYN) на сервер. Этот пакет является обычным TCP-пакетом, но с битом SYN, установленным в заголовке TCP, и указывает, что отправитель запрашивает сеанс для настройки с получателем. Этот пакет обычно отправляется на хорошо известный номер порта или на какой-то заранее установленный номер порта, который, как известно клиенту, будет прослушиваться сервером по определенному IP-адресу. Этот пакет включает в себя начальный порядковый номер клиента.
Сервер отправляет подтверждение для SYN, SYN-ACK. Этот пакет подтверждает порядковый номер, предоставленный клиентом, плюс один, и включает начальный порядковый номер сервера в качестве порядкового номера для этого пакета.
Клиент отправляет подтверждение (ACK), включающее начальный порядковый номер сервера плюс один.
Этот процесс используется для обеспечения двусторонней связи между клиентом и сервером перед началом передачи данных. Первоначальный порядковый номер, выбранный отправителем и получателем, в большинстве реализаций рандомизирован, чтобы не дать стороннему злоумышленнику угадать, какой порядковый номер будет использоваться, и захватить сеанс TCP на начальных этапах его формирования.
Потренируйтесь в ответах на популярные вопросы по SQL на собеседованиях. В данной статье приведен список типовых вопросов по SQL, с которыми можно столкнуться на настоящем собеседовании, и даны ответы.
Чтобы получить максимум из прочитанного, постарайтесь сначала отвечать на вопросы самостоятельно. Удачи!
1. Что такое SQL?
SQL расшифровывается как Structured Query Language – язык структурированных запросов. Это язык программирования для взаимодействия с данными, которые хранятся в системе управления реляционными базами данных.
Синтаксис SQL схож с английским языком, поэтому его легко читать, писать и интерпретировать. Он позволяет вам писать запросы, определяющие подмножество данных, которые вы ищите. Эти запросы можно сохранять, уточнять, обмениваться ими и запускать в различных базах данных.
2. Что такое база данных?
База данных (БД) – это набор данных, хранимых на компьютере. При этом сами данные структурированы таким образом, что их можно было легко получить.
3. Что такое реляционная база данных?
Реляционная база данных – это разновидность базы данных. В ней используется структура, которая позволяет нам идентифицировать и обращаться к данным в привязке к другим частям данных из БД. Данные в реляционной БД часто организованы в виде таблиц.
4. Что такое РСУБД?
Система управления реляционными базами данных (РСУБД) – это программа, позволяющая вам создавать, обновлять и администрировать реляционную базу данных. Для доступа к базам данных большинство РСУБД использует язык SQL.
Самой популярной РСУБД считается MySQL. К другим системам относятся PostgreSQL, Oracle DB, SQL Server и SQLite.
5. Что такое таблица?
Таблица – это набор данных, распределенных по строкам и столбцам. Иногда их называют «связями». В таблицах могут быть сотни, тысячи и иногда даже миллионы строк данных.
6. Что такое строка и столбец в таблице?
Строка – это одна запись данных в таблице.
Столбец – это набор значений данных определенного типа.
7. Что такое тип данных?
Тип данных – это атрибут, который определяет тип данных в столбце. В каждом столбце БД есть тип данных.
Несколько часто используемых типов данных: INTEGER, TEXT, DATE, REAL.
8. Что такое первичный и внешний ключ?
Первичный ключ (primary key) – это столбец, который однозначно определяет каждую строку в таблице.
Первичные ключи должны соответствовать следующим требованиям: ни одно значение не может быть пустым (NULL), каждое значение должно быть уникальным и в таблице не может быть более одного столбца с первичным ключом.
Например, в таблице customers первичным ключом будет customer_id.
Внешний ключ (foreign key) – это первичный ключ для одной таблицы, который присутствует и в другой таблице. Например, есть дополнительная таблица orders. В каждом заказе может храниться информация о клиенте. Поэтому внешним ключом будет столбец customer_id.
9. В чем отличие ALTER от UPDATE?
Оператор ALTER используется для добавления нового столбца в таблицу. Он изменяет структуру таблицы.
Оператор UPDATE используется для редактирования строки в таблице. Он изменяет существующие записи в таблице.
10. Что такое запрос?
Запрос (query) – это оператор SQL для получения информации, хранимой в базе данных.
Запросы позволяют нам «общаться» с базой данных, задавая вопросы и возвращая результирующий набор подходящих данных.
11. Что такое подзапрос?
Подзапрос (subquery) – это внутренний запрос, вложенный во внешний.
Запросы можно вложить через операторы SELECT, INSERT, UPDATE или DELETE.
Если есть подзапрос, то он будет выполняться до запуска внешнего оператора.
12. Что такое ограничения?
Ограничения (constraints) – это набор правил, через которых базе данных сообщается об ограничении типа данных, хранимых в столбцах. Они предписывают базе данных отклонять введенные данные, если они не соответствуют ограничению.
Ограничения добавляют информацию о том, как может использоваться столбец, и вызываются после типа данных для столбца.
Несколько примеров ограничений:
PRIMARY KEY: однозначно определяет каждую строку и требует уникальности каждого значения. UNIQUE: каждое значение в столбце должно отличаться. NOT NULL: в столбцах обязательно должны быть значения. DEFAULT: дополнительный аргумент, который подставляется в качестве предполагаемого значения для каждой новой строки, если в ней не указано значение для этого столбца.
13. Что такое оператор?
Оператор (statement) – это текст, который база данных распознает как допустимую команду.
Операторами можно пользоваться для выполнения таких задач, как изменение структуры таблицы, обновление данных или извлечение данных из БД.
Структура операторов может варьировать, но каждый из них должен заканчиваться точкой с запятой (;). Количество строк в операторе неважно. Оператор можно записать в одну строку или разделить на несколько (для лучшей читабельности).
14. Как вы проверите, есть ли в поле значение или нет?
Если в поле отсутствует значение, оно обозначается как NULL.
Чтобы проверить поля на пустые значения, можно прописать в качестве условия IS NULL: WHERE [столбец] IS NULL.
Чтобы найти поля со значением, добавьте в условие IS NOT NULL: WHERE [столбец] IS NOT NULL.
15. Чем отличаются DISTINCT и UNIQUE?
DISTINCT – это ключевое слово, которым мы пользуемся, если хотим вернуть уникальные значения на выводе. Оно отсеивает все повторяющиеся значения в конкретном столбце.
UNIQUE – это ограничение, которым пользуются, чтобы все значения столбца отличались. Оно похоже на PRIMARY KEY, с той лишь разницей, что в таблице может быть множество разных столбцов с UNIQUE.
16. Для чего используются агрегатные функции?
Агрегатные функции используются для выполнения вычислений на одном или нескольких значениях и возвращают одиночное значение с осмысленной информацией.
Несколько примеров агрегатных функций: COUNT(), SUM(), MAX(), MIN(), AVG() и ROUND().
17. Что такое соединение (JOIN)?
JOIN – это способ объединения строк из двух и более таблиц посредством общего столбца.
18. В чем отличие INNER JOIN от LEFT JOIN?
INNER JOIN используется для объединения строк из двух таблиц, которые соответствуют условию ON. В конечный результат не попадают строки, не соответствующие условию ON.
LEFT JOIN сохраняет все строки из первой таблицы, вне зависимости от того, есть ли для них совпадающая по условию ON строка во второй таблице.
19. Для чего нужны оконные функции?
Оконные функции (windows functions) нужны в случаях, когда вы хотите сохранить значения своей исходной таблицы и параллельно отобразить сгруппированную или суммарную информацию. Они похожи на агрегатные функции, но не сокращают количество строк в результате, а объединяют и группируют их в несколько результатов.
20. Что такое индексы и для чего они нужны?
Индексы – это мощный инструмент, который используется в фоновом режиме БД для ускорения запросов и выступает в роли справочной таблицы для данных.
Они нужны для эффективного хранения данных и быстрого их получения, что может быть критически важным для успеха крупных технологических компаний, которые обрабатывают петабайты данных каждый день.
Если вы относительно новичок в программировании, то у вас наверняка могут возникнуть вопросы – с чего лучше начать, что следует изучить в первую очередь, что на самом деле означает «front-end разработка» и так далее?
В этой статье я поделился семью вопросами, которые возникли у меня при первых попытках программировать примерно. И я постарался ответить на них как можно более подробно, чтобы помочь вам начать свое путешествие в мир программирования.
Какой язык программирования я должен изучить в первую очередь?
Как мне кажется, это не имеет такого большого значения! Конечно, есть языки, которые новичкам будет освоить легче, например, Python, Ruby или JavaScript. Но большинство языков программирования очень схожи, и их основные концепции очень похожи.
В большинстве случаев синтаксис (ключевые слова, структура и семантика) языков различаются гораздо больше, чем основные понятия.
Как только вы познакомитесь с основами любого языка программирования, вам будет намного проще освоить другой язык. Также очень вероятно, что язык, который вы изучите первым, не станет тем, который вы будете использовать в конечном итоге в работе.
Например, я когда-то начинал с Python, баловался JavaScript и PHP, но сейчас для работы я использую Java.
Конечно, вряд ли вы захотите начать с изучения какого-то непонятного и сложного языка, который мало где используется. Однако вы не ошибетесь, если начнете с популярного современного языка, такого как Python, Java, Ruby и JavaScript.
Самое главное не в том, какой язык вы будете изучать первым, а в том, что вы собственно начинаете и постепенно улучшаете свои навыки со временем. Если вкратце, то сосредоточьтесь на освоении основных концепций программирования, а не на синтаксисе конкретного языка.
Как классифицируются языки программирования?
Хотя большинство языков программирования имеют много общего, существует множество способов их организации по различным категориям.
Эти категории используются для группировки языков с определенной функцией или характерной чертой, несмотря на то, что два таких языка могут очень сильно отличаться друг от друга.
Вот 5 самых полезных категорий языков программирования, о которых следует знать новичкам:
компилируемые языки программирования;
интерпретируемые языки программирования;
языки программирования со статической типизацией;
языки программирования с динамической типизацией;
объектно-ориентированные языки программирования.
Ниже приведено краткое описание каждой категории, а также краткий список языков для них.
Компилируемые языки программирования
Компилируемый язык – это язык, который использует компилятор для преобразования исходного кода (кода, который пишете вы сами) в форму, которую может понять компьютер (часто такую форму называют машинным кодом).
Как правило, вывод компилятора сохраняется в одном или нескольких файлах, которые называют исполняемыми файлами. Исполняемые файлы могут быть упакованы для продажи или распространения в стандартных форматах, которые упрощают пользователям загрузку, установку или запуск программы.
Важной характеристикой процесса компиляции является тот факт, что исходный код компилируется до того, как программа будет выполнена конечным пользователем. Иными словами, компиляция кода обычно происходит отдельно от выполнения программы.
Популярные компилируемые языки:
C
C++
Java
Rust
Go
Интерпретируемые языки программирования
Интерпретируемый язык – это тот язык, который использует интерпретатор для преобразования исходного кода (кода, который пишете вы сами) в форму, которую может понять компьютер.
Интерпретатор – это программа, которая берет какую-то часть исходного кода, написанного на определенном языке программирования, преобразует его в форму, понятную компьютеру, и сразу же выполняет его в режиме реального времени.
Основное различие между компиляцией и интерпретацией состоит в том, что при интерпретации нет промежутка между преобразованием и выполнением кода – оба эти процесса происходят непосредственно во время выполнения программы, то есть «на лету». А при компиляции преобразование кода происходит до (иногда задолго до) выполнения программы.
Популярные интерпретируемые языки:
Python
JavaScript
Ruby
Подробнее про компиляцию и интерпретацию можно прочесть в этой статье.
Языки программирования со статической типизацией
Статическая типизация означает, что типы данных переменных в языке программирования известны и устанавливаются во время компиляции программы. Кроме того, тип данных переменной во время компиляции или выполнения программы меняться не может.
Например, каждый раз при создании переменной на языке со статической типизацией вам нужно явно указать тип данных этой переменной. Это может быть целое число, строка, логическая переменная и т.д. Этот процесс называется объявлением переменной. Как только вы объявляете тип данных переменной, она может хранить только этот тип данных на протяжении всего выполнения программы.
Популярные языки со статической типизацией:
C
C++
Java
Языки программирования с динамической типизацией
Динамическая типизация означает, что типы данных переменных устанавливаются непосредственно во время выполнения программы, или времени выполнения.
Типы данных переменных явно не указываются в исходном коде, и переменные могут быть на лету переопределены для хранения значений любого типа данных.
Популярные языки с динамической типизацией:
Python
JavaScript
Ruby
Объектно-ориентированные языки программирования
Объектно-ориентированное программирование (ООП) – это подход программирования, который позволяет программистам создавать некоторые «объекты» и в дальнейшем работать с ними. Объект здесь – это представление или модель чего-либо, что программист должен описать при помощи кода.
Это, вероятно, звучит немного абстрактно, а все потому, что это так и есть. Практически все здесь можно смоделировать как «объект» в коде. Объекты часто представляют собой реальные вещи, такие как товары для продажи в магазине или покупатели, покупающие эти товары.
Объекты также могут представлять и цифровые объекты, такие как веб-формы, и даже более абстрактные вещи, такие как конечные точки URL-адреса, сетевые сокеты и т.д.
Объектно-ориентированно программирование обычно реализуется на языке с использованием классов. Вы можете представлять себе класс как шаблон (или модель) для типа создаваемого объекта.
Класс содержит набор атрибутов (свойств и характеристик), определяющих каждый объект класса. Классы также содержат набор методов (функций), позволяющих выполнять какие-либо действия над конкретными объектами класса.
Например, класс «Товар» может иметь следующие атрибуты:
Артикул товара (уникальный идентификатор каждого товара)
Наименование товара (описательное название для каждого товара)
Тип товара
Цена товара
Скидка на товар
Как уже было сказано, класс – это всего лишь шаблон для создания объектов. Процесс создания объекта с использованием класса в качестве шаблона называется созданием экземпляра. Вы можете создать сколько угодно объектов из одного и того же класса, и каждый созданный объект будет известен как экземпляр этого класса. Экземпляр обычно хранится в коде как обычная переменная, которую вы можете использовать по мере необходимости, взаимодействуя с его атрибутами и методами.
Продолжая наш пример, вы можете создать несколько объектов типа «Товар» при помощи класса «Товар». Каждый товар будет иметь свой собственный набор значений атрибутов, таких как артикул, наименование, тип, цена и скидка.
Представление структурированных наборов данных таким объектно-ориентированным способом, как правило, является интуитивно понятным способом для программистов при написании и организации своего кода. Скорее всего, это связано с тем, что люди обычно хорошо мыслят с точки зрения идентифицируемых сущностей, существующих в реальном мире.
В чем разница между front-end, back-end и full-stack разработкой?
Как разработчик-новичок, вы, наверняка, просматривали вакансии в сфере технологий и замечали, что очень часто употребляются термины «front-end», «back-end» и «full-stack».
Эти термины обычно относятся к той части приложения, над который вы будете работать. Более того, они также подразумевают то, что вы будете работать над программным приложением, чаще всего мобильном или веб-приложением.
«Front-end», или клиентская часть приложения, относится к тем частям приложении, с которыми пользователи (также известные как «клиенты») взаимодействуют напрямую. Для веб-приложения front-end – это набор веб-страниц (и функций), которые отображаются в браузере пользователя. Для мобильного приложения front-end - это набор экранов, с которыми пользователь взаимодействует через свое мобильное устройство.
Задачи front-end разработки включают в себя проектирование взаимодействия с пользователем, создание пользовательского интерфейса, сетевое взаимодействие на стороне клиента, интеграцию и использование библиотек на стороне клиента, а также сбор/проверку/отправку пользовательского ввода.
Как front-end разработчик, вы будете выполнять именно эти задачи, в основном, используя HTML для описания структуры веб-страницы, CSS для добавления стилей и JavaScript для добавления интерактивности.
Серверная часть относится к тем частям приложения, которые работают, что называется за кадром, и не доступны непосредственно пользователю/клиенту.
«Back-end», или серверная часть, обычно включает в себя веб-сервер, который обрабатывает HTTP-соединения, полученные от внешнего клиента (как правило, веб-браузера). Веб-сервер обрабатывает эти подключения и направляет их к внутреннему коду, который отвечает за логику, которая нужна для того, чтобы ответить клиенту. Эта часть серверной части называется маршрутизацией или API (интерфейс программирования приложений).
Сам внутренний код представляет собой самостоятельную цельную базу кода, которая используется как единое целое. Однако в зависимости от архитектуры приложения этот код может работать как набор функций без сервера, работающих в облачном сервисе, а не как самостоятельная кодовая база.
Внутренний код проверяет пользовательский ввод, применяет бизнес-логику, взаимодействует с хранилищем данных, таким как база данных, и формирует ответ, который отправляется обратно внешнему клиенту.
Теперь, когда мы выяснили, что такое front-end и back-end, то понять, что такое full-stack, или полностековая, разработка будет намного легче! Full-stack просто-напросто включает в себя как front-end, так и back-end. Понятие «full-stack» (полный стек) происходит от понятия «stack» (стек), который является сокращенной формой «software stack» (программный стек). Программный стек – это набор инструментов, сред, языков программирования и операционных систем, которые используются для поддержки приложения.
Какие программные стеки самые популярные?
Теперь, когда мы выяснили, что такое программный стек, мы можем кратко обсудить некоторые популярные варианты, из которых вы потом можете выбрать.
LAMP-стек (Linux, Apache, MySQL, PHP)
LAMP-стек - это проверенный временем стек, который является отраслевым стандартом back-end стека, в основе которого лежит операционная система Linux. Кроме того, используется веб-сервер Apache для обработки веб-запросов и направления их в кодовую базу PHP. Данные хранятся в базе данных MySQL – бесплатной реляционной базе данных с открытым исходным кодом.
Этот стек хорошо подходит для относительно стандартизированных веб-сайтов, содержащих контент, таких как блоги.
Вы могли заметить, что я не упомянул интерфейсные инструменты в качестве части данного стека. Это означает лишь то, что LAMP-стек – это back-end стек.
MEAN-стек (MongoDB, Express.js, Angular.js, Node.js)
MEAN-стек – это более современный стек, который использует для хранения данных неструктурированную базу данных MongoDB. Используется Express.js в качестве back-end каркаса веб-приложения и Angular.js для front-end. И наконец, Node.js используется для запуска JavaScript на серверной части.
Основное преимущество MEAN-стека – это то, что все компоненты изначально предназначены для работы с языком программирования JavaScript через JSON (нотация объектов JavaScript).
Обратите внимание, что компоненты данного стека ориентированы как на front-end (Angular.js), так и на back-end (MongoDB, Express.js, Node.js), поэтому MEAN-стек можно считать полным стеком.
MERN-стек (MongoDB, Express.js, React.js, Node.js)
Как вы можете заметить, MERN-стек очень похож на MEAN-стек. Отличие только в том, что он использует библиотеку React.js в качестве front-end, вместо Angular.js.
Этот стек хорошо подходит для разработчиков, которым нравится React за его гибкий и интуитивно понятный стиль создания пользовательских интерфейсов.
Известные фреймворки
Я хотел бы воспользоваться моментом и рассказать вам о двух популярных back-end фреймворках (не стеках), которые вы могли бы включить или заменить для определенных компонентов стеков, описанных выше.
SpringBoot – это java-феймворк (с технической точки зрения это частный случай более широкой среды Spring), который отлично подходит для back-end разработки Java-кода для мобильных и веб-приложений. Если вы новичок в Java, то я настоятельно рекомендую вам с ним ознакомиться.
Django – это Python-фреймворк, специально созданный для использования с языком программирования Pyhton. Если вы любите создавать приложения именно на Pyhton, то вам определенно стоит обратить на него внимание.
Как разработчики вместе работают над одним кодом, не находясь в разных местах?
Когда я только начал программировать, я открыл текстовый редактор Python на своем локальном компьютере и создал один файл, в которой вместил весь код своего проекта. Однако, я быстро понял, что такой файл плохо управляем, поэтому я разделил его на несколько файлов Pyhton .py (или, как их называют, модулей).
Когда я программировал вместе с коллегами, то они обычно сидели позади меня, пока я писал код, или я сидел позади них. А если нам нужно было обменяться фрагментами кода или файлами, то мы просто отправляли их друг другу по электронной почте.
Прошли годы, прежде чем я узнал, что разработчики успешно могут сотрудничать, а часто это происходит и вовсе удаленно.
Ключом к успешной совместной работе над программным кодом является использование системы контроля версий (VCS – Version Control System). VCS – это инструмент, отслеживающий изменения, которые несколько разработчиков постепенно вносят в файл кода, и позволяющий разработчикам эффективно работать вместе над одним и тем же набором файлов.
Системы контроля версий создают репозиторий, в котором хранятся данные, необходимые для воссоздания любой версии файлов кода в том виде, в каком они находились в определенные моменты времени. Это и называется контролем версий.
Системы контроля версий – это универсальные инструменты, поскольку они выполняют несколько полезных функций, помогающих командам разработчиков:
отслеживание внесенных в файл кода изменений;
возможность легко делиться изменениями с другими разработчиками и получать доступ к изменениям, внесенным другими;
простые способы объединения изменений кода, внесенных несколькими разработчиками или командами;
полное резервное копирование кода проекта по мере его развития с течением времени, а также эффективное восстановление любой предыдущей версии кода;
легкое управление конфликтными обращениями к коду, возникающими в одних и тех же строках одних и тех же файлов;
различные другие инструменты для улучшения совместной работы и эффективности команды.
Есть множество вариантов систем контроля версий. Вы, наверняка слышали об одной из них – GitHub.
На самом деле сам по себе GitHub – это не система контроля версий. GitHub – это компания, которая предоставляет онлайн-хостинг для проектов, использующих систему контроля версий. GitHub получил свое название от конкретной системы контроля версий, которую он использует – Git.
Первая версия Git появилась в 2005 году и со временем превратилась в самую известную и популярную систему контроля версий в мире. На сегодняшний день Git используется подавляющим большинством команд разработчиков. Это важный инструмент, который стоит изучить, если вы планируете занимать программированием на профессиональном уровне.
Имеет ли значение, какую операционную систему я использую?
Когда дело доходит до обучения программированию новичка, то я бы ответил на этот вопрос также, как и на первый. Я считаю, что не так важно какая у вас операционная система, важнее то, что вы можете начать учиться уже сейчас с тем, что вы имеете.
Но при этом я ощущаю, что мой ответ будет интерпретирован как отговорка, если я на этом остановлюсь. Давайте предположим, что вы пытаетесь принять решение о том, какую ОС вам лучше выбрать для программирования.
Принимая во внимание тот факт, что есть множество субъективных причин, по которым люди выбирают ту или иную ОС, на мой взгляд, очень полезной может оказаться операционная система, которая может обеспечить доступ к качественному терминалу командной строки.
Именно по этой причине я предпочитаю по возможности для разработки использовать Unix-подобные операционные системы, такие как Linux или MacOS. Полное раскрытие, например, я разрабатываю в основном на MacOS.
Я обосную это тем, что важным навыком программирования является рабата с командной строкой (во многом похожа на использование Git). Полнофункциональная и интуитивно понятная командная строка является основной частью разработки программного обеспечения. На мой взгляд, в Linux и MacOS встроены лучшие современные командные строки, нежели в Windows.
Какой текстовый редактор или IDE следует использовать?
Текстовые редакторы и IDE (интегрированные схемы разработки) сильно изменились за последние годы, и разработчики выявляют фаворитов по многим причинам.
Одна из причин – определенный редактор или среда разработки были созданы специально под какой-то язык программирования или какую-то инфраструктуру. Другая причина – ваша компания использует определенный редактор, и это будет именно тот, который вы выучили и используете. Лично я понял, что я выбирал, отталкиваясь именно от последней причины.
Если вы в основном работаете с интерпретируемыми языками с динамической типизацией, такими как Python, JavaScript, Ruby или PHP, то я рекомендую вам начать с такого графического редактора, как Sublime Text или Visual Studio Code. Это два самых популярных текстовых редактора. Они предоставляют множество функций и настроек, которые облегчат вашу жизнь как разработчика.
Если вы работаете с Java, то я рекомендую вам Eclipse или IntelliJ IDEA. Они предлагают множество функций, которые были созданы специально для работы с Java.
И наконец, независимо от того, какой редактор вы выберите для своей основной работы, я рекомендую немного изучить Vim. Vim – это текстовый редактор, предназначенный для использования непосредственно в терминале командной строки. Конечно, в данном случае нужно чуть больше времени для того, чтобы к нему привыкнуть, потому что там нужно использовать команды клавиатуры Vim для взаимодействия с вашими файлами вместо того, чтобы наводить и щелкать мышкой.
Но, по моему опыту, оно определенно того стоит. Даже если вы изучите только основные команды, они вам все равно очень помогут, если вдруг получится так, что вы просматриваете терминал без графического интерфейса, а вам нужно проверить или изменить некоторые файлы.
Я настоятельно рекомендую встроенную программу Vimtutor, которая загружается автоматически при установке Vim. Он перебирает основные команды непосредственно в вашем терминале командной строки.
Заключение
В этой статье мы рассмотрели семь вопросов, которые обычно задают начинающие программисты. Мы охватили довольно много тем, начиная с вопросов о выборе языка программирования, о стеках разработки программного обеспечения и заканчивая вопросами об операционных системах и текстовых редакторах.