- Einführung in die Backend-Entwicklung
- Überblick und Ziele: Was ist Backend-Entwicklung und warum ist sie wichtig? Historische Entwicklung und Hauptmerkmale.
- Anwendungsbereiche: Typische Anwendungsbereiche und Szenarien, in denen Backend-Entwicklung eingesetzt wird.
- Grundlegende Webtechnologien
- HTTP und REST: Grundlagen des HTTP-Protokolls und der REST-Architektur.
- Server und Clients: Verständnis der Client-Server-Architektur und der Kommunikation zwischen ihnen.
- APIs: Einführung in APIs und deren Bedeutung in der Backend-Entwicklung.
- Programmiersprachen und Frameworks
- Programmiersprachen: Überblick über gängige Backend-Sprachen wie Java, Python, Node.js, Ruby.
- Frameworks: Einführung in beliebte Backend-Frameworks wie Express.js (Node.js), Django (Python), Spring Boot (Java) und Ruby on Rails.
- Datenbanken und ORM
- Relationale Datenbanken: Grundlagen relationaler Datenbanken und SQL.
- NoSQL-Datenbanken: Einführung in NoSQL-Datenbanken wie MongoDB.
- ORM (Object-Relational Mapping): Nutzung von ORM-Tools zur Vereinfachung der Datenbankoperationen.
- Praktische Übung 1: Einrichtung eines einfachen Backend-Servers
- Problemstellung: Einrichtung eines einfachen Backend-Servers, der Daten von einer Datenbank abruft und über eine API bereitstellt.
- Lösung: Implementierung des Servers mit einer gewählten Programmiersprache und einem Framework, sowie Anbindung an eine Datenbank.
- Ergebnis: Ein funktionierender Backend-Server, der grundlegende CRUD-Operationen (Create, Read, Update, Delete) unterstützt.
- Fortgeschrittene Datenbankoperationen
- Joins und Aggregationen: Fortgeschrittene SQL-Abfragen und Datenaggregationstechniken.
- Indexierung: Nutzung von Indizes zur Performance-Optimierung von Datenbankabfragen.
- Transaktionen: Einführung in Transaktionen und deren Verwaltung.
- Sicherheit und Authentifizierung
- Sicherheitsaspekte: Grundlagen der Sicherheit in der Backend-Entwicklung.
- Authentifizierung und Autorisierung: Implementierung von Authentifizierungs- und Autorisierungstechniken (z.B. JWT, OAuth).
- Datenverschlüsselung: Nutzung von Verschlüsselung zur Sicherung sensibler Daten.
- API-Design und Dokumentation
- Best Practices für API-Design: Prinzipien und Best Practices zur Erstellung von APIs.
- Dokumentation von APIs: Nutzung von Tools wie Swagger zur Dokumentation und Testen von APIs.
- Versionierung: Techniken zur Versionierung von APIs.
- Integration und Deployment
- Continuous Integration/Continuous Deployment (CI/CD): Einführung in CI/CD-Pipelines und deren Einrichtung.
- Containerisierung: Nutzung von Docker zur Containerisierung von Anwendungen.
- Cloud-Services: Einführung in Cloud-Services wie AWS, Azure und Google Cloud Platform.
- Praktische Übung 2: Implementierung einer sicheren und dokumentierten API
- Problemstellung: Implementierung einer API mit Sicherheitsmaßnahmen und vollständiger Dokumentation.
- Lösung: Implementierung der API mit Authentifizierung, Nutzung von Verschlüsselungstechniken und Dokumentation mit Swagger.
- Ergebnis: Eine sichere und dokumentierte API, die für den Produktionsbetrieb bereit ist.
- Optimierung und Skalierbarkeit
- Performance-Optimierung: Techniken zur Verbesserung der Performance von Backend-Anwendungen.
- Caching: Einführung in Caching-Techniken zur Reduzierung von Latenzen und Verbesserung der Performance.
- Skalierbarkeit: Strategien zur Skalierung von Backend-Anwendungen (z.B. horizontale vs. vertikale Skalierung).
- Fehlerbehandlung und Logging
- Fehlerbehandlung: Best Practices zur Implementierung von Fehlerbehandlungsmechanismen.
- Logging: Einführung in Logging-Frameworks und -Techniken zur Überwachung und Fehlerdiagnose.
- Monitoring: Nutzung von Monitoring-Tools zur Überwachung der Anwendung und Infrastruktur.
- Microservices und Architekturen
- Monolithische vs. Microservices-Architekturen: Vergleich und Einführung in Microservices-Architekturen.
- Kommunikation zwischen Microservices: Techniken und Protokolle zur Kommunikation zwischen Microservices (z.B. gRPC, REST).
- Orchestrierung: Nutzung von Orchestrierungstools wie Kubernetes zur Verwaltung von Microservices.
- Projektmanagement und Zusammenarbeit
- Agile Methoden: Einführung in agile Methoden und deren Anwendung in der Backend-Entwicklung.
- Zusammenarbeit: Nutzung von Tools zur Zusammenarbeit im Team (z.B. Jira, Trello, Slack).
- Code-Reviews: Best Practices für Code-Reviews und deren Bedeutung für die Codequalität.
- Praktische Übung 3: Entwicklung eines vollständigen Backend-Projekts
- Problemstellung: Entwicklung eines vollständigen Backend-Projekts, das alle erlernten Techniken und Best Practices integriert.
- Lösung: Strukturierung und Entwicklung des Projekts, Implementierung von API-Integration, Performance-Optimierung und Sicherheit.
- Ergebnis: Ein umfassendes Backend-Projekt, das moderne Entwicklungsstandards und Best Practices widerspiegelt.
LernzieleAm Ende des Seminars sind die Teilnehmenden in der Lage, moderne Backend-Technologien effektiv zu nutzen, um leistungsstarke, skalierbare und sichere Backend-Systeme zu entwickeln. Sie lernen, wie sie Projekte erstellen, verwalten, integrieren und optimieren, um verschiedene Anforderungen abzudecken und die Benutzererfahrung zu verbessern.
ZielgruppenDieses Seminar richtet sich an angehende Backend-Entwickler, Systemadministratoren und IT-Experten, die ihre Kenntnisse in der Backend-Entwicklung erweitern möchten. Grundlegende Kenntnisse in der Programmierung und im Umgang mit Datenbanken sind hilfreich
