Инструменты для разработки

Рассмотрим некоторые инструменты, которые помогут построить архитектуру проекта, создать дизайн приложения и упростить процесс разработки программного обеспечения.

Архитектура

Часто для построения архитектуры используют разного рода диаграммы.

Для этой цели можно обратить внимание на инструмент drow.io, который позволяет создавать сложные схемы и делиться ими с другими сотрудниками (реализованы разные способы интеграции).

drow интерфейс

Дизайн

Каждый, кто работал с Google Docs, знает, насколько удобно хранить и редактировать документы онлайн. Можно вместе работать над статьями, открывать их с любого компьютера, создавать инструкции и презентации с общим доступом.

Что такое Figma

figma

Это графический редактор для веб-дизайна. В figma можно создавать:

интерактивные прототипы сайтов и мобильных приложений;
элементы интерфейса — иконки, кнопки, меню, окна, формы обратной связи;
векторные иллюстрации.

В Figma все документы хранятся в облаке. Благодаря этому в редакторе можно коллективно работать над макетами и открывать их по ссылке, без скачивания.

Преимущества Figma для работы

Исходники документов хранятся в облаке

Не нужно пересылать макеты, выкладывать их в облако и контролировать версии. Просто заходишь в аккаунт Figma и видишь оригинал. Если сотрудника нет на работе, не придется искать макет на его компьютере — все в командном доступе.

Командная работа над макетами

Как и в Google Docs, в Figma можно работать над документом вместе: давать доступ на просмотр и редактирование, параллельно работать над макетом — на экране будут видны курсоры разного цвета.

Благодаря этому все участники проекта лучше понимают контекст. Например, дизайнер разрабатывает прототип приложения, а UX копирайтер прямо в Figma пишет тексты для интерфейса.

Инструмент бесплатен для индивидуальных пользователей

Если вы работаете в аккаунте сами, все функции бесплатны. Просто регистрируетесь и начинаете работать. Можно давать доступ на просмотр документа — это тоже бесплатно.

Возможности Figma

Прототипирование

Figma позволяет сделать кликабельную версию сайта или мобильного приложения, создавая множество экранов. Можно протестировать и настроить любую функцию: кнопки, всплывающие меню, анимированные и модальные окна.

Все экраны размещены на одной странице. Переключаться между окнами не нужно. Вы создаете связи и видите, как работа с интерфейсом выглядит в реальности.

Когда прототип готов, включаете режим презентации. В презентации можно нажимать на кнопки, переходить между разделами сайта, кликать на пункты меню.

Компоненты

В работе над большими проектами очень полезна функция Figma «Компоненты». Компоненты — это повторяющиеся UI элементы в проектах. Вы можете создавать компоненты из кнопок, иконок, полей, меню, заголовков, форм и блоков.

Компоненты в Figma можно делать основными (Master components) и зависимыми (Instances). Если вы нарисовали кнопку, сделали ее компонентом, а потом скопировали, то первая кнопка будет основным компонентом, а вторая — зависимым. Изменения, которые вы внесете в основной компонент, будут применятся к зависимому.

Встроенное комментирование, редактирование и доступ

В Figma можно работать над проектом коллективно. Вы создаете команду и задаете настройки доступа для каждого из участников: кто может только просматривать проект, а кто — редактировать. Можно видеть, как участники команды вместе работают над документом.

Члены команды могут оставлять комментарии или обсуждать любой элемент в проекте. Чтобы добавить комментарий, выберите иконку с комментированием в верхнем меню, кликните на элементе и напишите замечание.

Контроль версий

В Figma можно отслеживать историю действий каждого сотрудника, просматривать и восстанавливать предыдущие версии документа. Сервис автоматически сохраняет версии при закрытии вкладки проекта, или если пользователь не вносил изменения в последние 30 минут.

Чтобы просмотреть историю версий, выберите в выпадающем меню сверху опцию «История версий». Справа на странице появится панель с историей изменений. Версиям можно присваивать названия, восстанавливать, дублировать.

СУБД (система управления базами данных)

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными). Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,
процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

Классификации СУБД

По модели данных

Иерархические Используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневого каталога, в котором имеется иерархия подкаталогов и файлов.

Примеры: Caché, Google App Engine Datastore API.

Сетевые Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Примеры: Caché.

Реляционные Практически все разработчики современных приложений, предусматривающих связь с системами баз данных, ориентируются на реляционные СУБД. По оценке Gartner в 2013 году рынок реляционных СУБД составлял 26 млрд долларов с годовым приростом около 9%, а к 2018 году рынок реляционных СУБД достигнет 40 млрд долларов. В настоящее время абсолютными лидерами рынка СУБД являются компании Oracle, IBM и Microsoft, с общей совокупной долей рынка около 90%, поставляя такие системы как Oracle Database, IBM DB2 и Microsoft SQL Server.
Объектно-ориентированные Управляют базами данных, в которых данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Этот вид СУБД позволяет работать с объектами баз данных так же, как с объектами в программировании в объектно-ориентированных языках программирования. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

Примеры: GemStone.

Объектно-реляционные Этот тип СУБД позволяет через расширенные структуры баз данных и язык запросов использовать возможности объектно-ориентированного подхода: бъекты, классы и наследование.

Зачастую все те СУБД, которые называются реляционными, являются, по факту, объектно-реляционными.

В данном курсе мы будем, в первую очередь, гооврить об этом виде СУБД.

Примеры: PostgreSQL, DB2, Oracle, Microsoft SQL Server.

По степени распределённости

Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).

По способу доступа к БД

Файл-серверные В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.

На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей, а её использование в крупных информационных системах — недостатком.

Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

Клиент-серверные Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.

Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.

Встраиваемые Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы (API).

Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Microsoft SQL Server Compact, ЛИНТЕР.

Стратегии работы с внешней памятью

СУБД с непосредственной записью — это СУБД, в которых все измененные блоки данных незамедлительно записываются во внешнюю память при поступлении сигнала подтверждения любой транзакции. Такая стратегия используется только при высокой эффективности внешней памяти.

СУБД с отложенной записью — это СУБД, в которых изменения аккумулируются в буферах внешней памяти до наступления любого из следующих событий:

контрольной точки;
конец пространства во внешней памяти, отведенное под журнал. СУБД выполняет контрольную точку и начинает писать журнал сначала,
затирая предыдущую информацию;
останов. СУБД ждёт, когда всё содержимое всех буферов внешней памяти будет перенесено во внешнюю память, после чего делает отметки, что останов базы данных выполнен корректно;
при нехватке оперативной памяти для буферов внешней памяти.

Такая стратегия позволяет избежать частого обмена с внешней памятью и значительно увеличить эффективность работы СУБД.

IDE

Писать код при желании можно и в текстовом редакторе — ничто не мешает вам создать простейший сайт в «Блокноте», сохранив файл с расширением .html. Однако если вы хотите сделать процесс комфортнее и быстрее, стоит обратить внимание на интегрированные среды разработки (Integrated Development Environment, IDE) или продвинутые редакторы.

Что такое IDE

Существует немало функций IDE, которые вы вряд ли встретите в более простых инструментах, особенно если работаете над созданием веб-приложения или довольно сложного сайта. Вам, скорее всего, пригодятся:

— компилятор: превращает ваш код в исполняемый файл;

— интерпретатор: запускает скрипты, которые не нужно компилировать;

— отладчик: позволяет находить проблемные места и ошибки в коде;

— инструменты автоматизации: помогают автоматизировать сборку проекта и ускорить процесс разработки.

В IDE все эти элементы обычно объединяются в единую платформу.

Несмотря на многие преимущества IDE, на самом деле они нужны не всегда. Если вы занимаетесь в основном разработкой веб-интерфейсов, вполне можно обойтись и стандартным редактором кода. Также IDE не стоит использовать для создания простых статических сайтов, иначе вы можете начать стрелять из пушки по воробьям: более сложные инструменты скорее замедлят процесс, чем сделают его эффективнее.

На что обратить внимание при выборе среды разработки

Поддержка нужной вам операционной системы (ОС). Особое внимание этому пункту стоит уделить, если вы работаете в команде. Лучше всего отдавать предпочтение кроссплатформенным решениям.
Возможности совместной разработки. Это опять же относится к командам, собирающимся работать с общим репозиторием. Многие платформы, которые мы рассмотрим ниже, интегрируются с Git.
Поддерживаемые языки (программирования, разумеется). Здесь не забывайте о долгосрочной перспективе — вдруг когда-нибудь вы решите добавить в проект возможности, реализуемые на каком-либо другом языке. Стоит выбрать среду, которая поддерживает несколько языков программирования.
Цена вопроса. Есть много бесплатных решений с открытым исходным кодом. Однако, как обычно бывает почти со всем подобным программным обеспечением, стоимость зависит от количества доступных функций.

1. Visual Studio + Visual Studio Code

IDE от Microsoft, Visual Studio, доступна только для операционных систем Windows и macOS. Поддерживает Python, PHP, JavaScript, HTML, CSS и многие другие языки.

Visual Studio обладает всеми преимуществами IDE, включая удалённую отладку. Кроме того, платформа содержит:

Умное дополнение кода IntelliSense, чтобы ускорить процесс написания программ;
Инструменты для совместной работы: управление доступами и настраиваемые параметры редактора позволят писать код в едином стиле;
Интеграцию с Git;
Простое развёртывание благодаря встроенной интеграции с Azure.

К недостаткам Visual Studio можно отнести стоимость: цены на лицензии Professional, предназначенные для профессиональных команд разработчиков, начинаются от 45 $ в месяц. Корпоративная лицензия обойдётся в 1199 $ за первый год, продление — 799 $ в год.

Есть и хорошие новости: для старта вам вполне подойдёт и бесплатная Community лицензия — но учтите, что у неё есть некоторые ограничения.

Visual Studio Code

В качестве более простого решения можете рассмотреть бесплатный, но очень мощный и популярный редактор Visual Studio Code — он предлагает не так много возможностей, как IDE, зато позволяет писать код более чем на 72 языках и включает функции отладки. VS Code поддерживается не только на Windows и macOS, но и на Linux.

В редакторе есть умное автодополнение IntelliSense, встроенная интеграция с Git, а также огромная библиотека расширений.

А ещё разработчики GitHub собираются встроить VS Code прямо в браузер с помощью инструмента Codespaces, чтобы можно было вносить изменения в проект, не выходя из GitHub. Сейчас Codespaces находится на этапе бета-тестирования.

2. IntelliJ IDEA

IntelliJ IDEA — Java-ориентированная платформа для разработки от JetBrains. Несмотря на это, она позволяет работать со всеми языками, которые мы упоминали выше (HTML, CSS, JavaScript, PHP и Python). Из коробки вам будут доступны инструменты для написания кода на HTML, CSS и JavaScript (в версии Ultimate). Поддержку PHP и Python можно добавить с помощью плагинов.

IntelliJ IDEA доступна для систем Windows, macOS и Linux. Ключевые функции:

Умное автодополнение, которое предлагает элементы кода исходя из текущего контекста;
Встроенная отладка;
Встроенная интеграция с системами контроля версий;
Интеграция с инструментами сборки, такими как Apache Maven, Gradle и Webpack.

3. PyCharm

Если вы занимаетесь разработкой на Python, то присмотритесь к PyCharm — ещё одной IDE от JetBrains. Как и IntelliJ, она поддерживается всеми тремя основными операционными системами. Professional-лицензия включает поддержку HTML, JavaScript и CSS. Кроме того, вы всегда можете расширить функционал с помощью плагинов.

С PyCharm вам будут доступны:

Автодополнение кода и автоматический поиск ошибок;
Интеллектуальная навигация по проекту;
Встроенные отладчик, профилировщик Python и терминал;
Интеграция с популярными системами контроля версий, а также с Jupyter Notebook, Anaconda и другими библиотеками.

Как и IntelliJ IDEA, PyCharm имеет Community-версию с открытым исходным кодом, но с ограниченными функциями — в ней отсутствуют многие инструменты для веб-разработки, нет профилировщика Python и поддержки баз данных.

4. PhpStorm

Если вам больше по душе PHP, то обратите внимание на PhpStorm от JetBrains. Эта IDE имеет много общего с IntelliJ IDEA и PyCharm. Вы можете использовать её на Windows, macOS и Linux, и она поддерживает разработку на JavaScript, CSS и HTML.

Кроме того, PhpStorm рекомендуется JetBrains для работы с популярными CMS: например WordPress, Drupal, Joomla и другими.

Функциональность включает в себя:

Автодополнение кода и рефакторинг;
Эффективные функции навигации;
Встроенная интеграция с системами контроля версий, инструменты командной строки, управление базами данных SQL;
Визуальный отладчик и функция Live Edit, позволяющая сразу посмотреть, как будут выглядеть изменения в браузере.

5. WebStorm

Для разработчиков на JavaScript JetBrains предлагает платформу WebStorm. Она поддерживает популярные фреймворки для фронтенда (Angular, React, Vue.js) и бэкенда (Node.js, Meteor). Среди преимуществ IDE можно выделить:

Умное автодополнение кода;
Встроенный отладчик;
Инструменты для тестирования Karma, Mocha, Protractor и Jest;
Интеграция с популярными системами контролями версий.

6. Komodo IDE

Komodo IDE от ActiveState позиционирует себя как «одна IDE для всех языков». И это действительно так: платформа поддерживает JavaScript, HTML, CSS, Python, PHP и множество других языков программирования.

Ключевые особенности Komodo IDE:

Интеллектуальная подсветка синтаксиса и автодополнение кода;
Визуальный отладчик и инструменты для тестирования;
Предварительный просмотр страниц: не нужно переключаться между IDE и браузером;
Интеграция с Devdocs.io для удобного поиска документации;
Поддержка популярных систем контроля версий;
Профилирование кода на Python и PHP.

7. Sublime Text

Строго говоря, Sublime Text больше похож на редактор кода, но он содержит функции, аналогичные полноценным IDE. Sublime Text доступен для всех трёх основных операционных систем и поддерживает HTML, CSS, JavaScript, PHP, Python и другие языки. Кроме того, он включает в себя несколько функций, позволяющих ускорить и упростить редактирование кода, например:

Навигация Goto Anything для быстрого перехода к файлам, строкам или словам;
Быстрое внесение изменений сразу в нескольких местах;
Интеграция с Git через Sublime Merge;
Быстрое переключение между несколькими проектами с фиксацией изменений.

Если вы хотите расширить возможности Sublime Text, подключите к нему плагины для автозаполнения, отладки и других расширенных функций.

8. Brackets

Brackets — редактор с открытым исходным кодом, который отлично подойдёт для разработчиков веб-интерфейсов. Доступен для Windows, Linux и macOS. Из коробки поддерживает HTML, CSS и JavaScript, а PHP и Python можно подключить через LSP.

Brackets позволяет редактировать файлы в режиме реального времени: вы можете следить за внешним видом вашего проекта по мере внесения изменений без необходимости перезагрузки страницы.

Также в Brackets есть множество расширений для интеграции с Git, автодополнения кода и других полезных фич.

Хотя Brackets тоже больше относится к редакторам кода, чем к полноценным IDE, он полностью бесплатен и даёт простор для экспериментов: вы можете сами создавать расширения для него или даже переписать исходный код программы под себя.

9. Atom

Atom — редактор кода с открытым исходным кодом от GitHub. Как можно догадаться, он имеет встроенную интеграцию с Git и GitHub. Atom совместим с Windows, macOS и Linux, а также позволяет:

Совместно редактировать код в режиме реального времени с помощью Teletype;
Быстро писать код с умным автодополнением;
Разделять интерфейс редактирования, чтобы одновременно работать с несколькими файлами или проектами;
Устанавливать расширения с помощью встроенного менеджера пакетов.

Также вы можете попробовать Atom IDE — расширенную версию Atom, более похожую на полноценную IDE.

10. NetBeans

NetBeans — платформа с открытым исходным кодом от Apache, включающая множество функций, необходимых для веб-разработки. Совместима с системами Windows, Linux и macOS. NetBeans больше ориентируется на Java, но по умолчанию также доступны JavaScript, HTML и CSS. PHP и Python можно добавить с помощью плагинов.

Функциональность NetBeans включает:

Умное редактирование и автодополнение кода;
Настраиваемые сочетания клавиш для более быстрой работы;
Визуальный отладчик;
Интеграция с Git, Maven и другими платформами.

Digitable/Инструменты