Что такое стэк технологии
О стеке простыми словами — для студентов и просто начинающих
Привет, я студент второго курса технического университета. После пропуска нескольких пар программирования по состоянию здоровья, я столкнулся с непониманием таких тем, как «Стек» и «Очередь». Путем проб и ошибок, спустя несколько дней, до меня наконец дошло, что это такое и с чем это едят. Чтобы у вас понимание не заняло столько времени, в данной статье я расскажу о том что такое «Стек», каким образом и на каких примерах я понял что это такое. Если вам понравится, я напишу вторую часть, которая будет затрагивать уже такое понятие, как «Очередь»
Теория
На Википедии определение стека звучит так:
Стек (англ. stack — стопка; читается стэк) — абстрактный тип данных, представляющий собой список элементов, организованных по принципу LIFO (англ. last in — first out, «последним пришёл — первым вышел»).
Поэтому первое, на чем бы я хотел заострить внимание, это представление стека в виде вещей из жизни. Первой на ум мне пришла интерпретация в виде стопки книг, где верхняя книга — это вершина.
На самом деле стек можно представить в виде стопки любых предметов будь то стопка листов, тетрадей, рубашек и тому подобное, но пример с книгами я думаю будет самым оптимальным.
Итак, из чего же состоит стек.
Стек состоит из ячеек(в примере — это книги), которые представлены в виде структуры, содержащей какие-либо данные и указатель типа данной структуры на следующий элемент.
Сложно? Не беда, давайте разбираться.
На данной картинке схематично изображен стек. Блок вида «Данные/*next» и есть наша ячейка. *next, как мы видим, указывает на следующий элемент, другими словами указатель *next хранит адрес следующей ячейки. Указатель *TOP указывает на вершину стек, то есть хранит её адрес.
С теорией закончили, перейдем к практике.
Практика
Для начала нам нужно создать структуру, которая будет являться нашей «ячейкой»
Новичкам возможно будет не понятно, зачем наш указатель — типа comp, точнее сказать указатель типа структуры comp. Объясню, для того чтобы указатель *next мог хранить структуру comp, ей нужно обозначить тип этой структуры. Другими словами указать, что будет хранить указатель.
После того как у нас задана «Ячейка», перейдем к созданию функций.
Функции
Функция создания «Стека»/добавления элемента в «Стек»
При добавлении элемента у нас возникнет две ситуации:
Разберем чуть чуть по-подробнее.
Во-первых, почему функция принимает **top, то есть указатель на указатель, для того чтобы вам было наиболее понятно, я оставлю рассмотрение этого вопроса на потом. Во-вторых, по-подробнее поговорим о q->next = *top и о том, что же означает ->.
-> означает то, что грубо говоря, мы заходим в нашу структуру и достаем оттуда элемент этой структуры. В строчке q->next = *top мы из нашей ячейки достаем указатель на следующий элемент *next и заменяем его на указатель, который указывает на вершину стека *top. Другими словами мы проводим связь, от нового элемента к вершине стека. Тут ничего сложного, все как с книгами. Новую книгу мы кладем ровно на вершину стопки, то есть проводим связь от новой книги к вершине стопки книг. После этого новая книга автоматически становится вершиной, так как стек не стопка книг, нам нужно указать, что новый элемент — вершина, для этого пишется: *top = q;.
Функция удаления элемента из «Стека» по данным
Данная функция будет удалять элемент из стека, если число Data ячейки(q->Data) будет равна числу, которое мы сами обозначим.
Здесь могут быть такие варианты:
Для лучшего понимания удаления элемента проведем аналогии с уже привычной стопкой книг. Если нам нужно убрать книгу сверху, мы её убираем, а книга под ней становится верхней. Тут то же самое, только в начале мы должны определить, что следующий элемент станет вершиной *top = q->next; и только потом удалить элемент free(q);
Если книга, которую нужно убрать находится между двумя книгами или между книгой и столом, предыдущая книга ляжет на следующую или на стол. Как мы уже поняли, книга у нас-это ячейка, а стол получается это NULL, то есть следующего элемента нет. Получается так же как с книгами, мы обозначаем, что предыдущая ячейка будет связана с последующей prev->next = q->next;, стоит отметить что prev->next может равняться как ячейке, так и нулю, в случае если q->next = NULL, то есть ячейки нет(книга ляжет на стол), после этого мы очищаем ячейку free(q).
Так же стоит отметить, что если не провести данную связь, участок ячеек, который лежит после удаленной ячейки станет недоступным, так как потеряется та самая связь, которая соединяет одну ячейку с другой и данный участок просто затеряется в памяти
Функция вывода данных стека на экран
Самая простая функция:
Здесь я думаю все понятно, хочу сказать лишь то, что q нужно воспринимать как бегунок, он бегает по всем ячейкам от вершины, куда мы его установили вначале: *q = top;, до последнего элемента.
Главная функция
Хорошо, основные функции по работе со стеком мы записали, вызываем.
Посмотрим код:
Вернемся к тому, почему же в функцию мы передавали указатель на указатель вершины. Дело в том, что если бы мы ввели в функцию только указатель на вершину, то «Стек» создавался и изменялся только внутри функции, в главной функции вершина бы как была, так и оставалась NULL. Передавая указатель на указатель мы изменяем вершину *top в главной функции. Получается если функция изменяет стек, нужно передавать в нее вершину указателем на указатель, так у нас было в функции s_push,s_delete_key. В функции s_print «Стек» не должен изменяться, поэтому мы передаем просто указатель на вершину.
Вместо цифр 1,2,3,4,5 можно так-же использовать переменные типа int.
Заключение
Полный код программы:
Так как в стек элементы постоянно добавляются на вершину, выводиться элементы будут в обратном порядке
В заключение хотелось бы поблагодарить за уделенное моей статье время, я очень надеюсь что данный материал помог некоторым начинающим программистам понять, что такое «Стек», как им пользоваться и в дальнейшем у них больше не возникнет проблем. Пишите в комментариях свое мнение, а так же о том, как мне улучшить свои статьи в будущем. Спасибо за внимание.
Мой новый стек веб-технологий для 2020 года
Помните те времена, когда стеки веб-технологий были простыми? Когда уровни этих стеков можно было обозначить в виде четырёхбуквенного сокращения вроде LAMP, LEMP или LEPP? Когда всё, что было нужно для создания и поддержки сайтов, сводилось к вполне обычному железу, к какому-нибудь опенсорсному софту, да к упорству в достижении цели?
Мой первый успешный сайт, теперь уже старинный проект 1999 года, был создан с использованием технологий, которые можно пересчитать по пальцам одной руки: HTML4, CSS2, JavaScript3 и Apache 1.1. Всё это крутилось на сервере с Linux 2.0. Сайт включал в себя 38000 страниц. И сегодня, через 20 лет, он всё ещё их выдаёт.
С тех пор всё изменилось. Это касается и стеков веб-технологий. Теперь они совсем не те, что прежде.
Автор статьи, перевод которой мы сегодня публикуем, хочет рассказать о том, как он перешёл от «фуллстека» к «стеку 2020 года». Некоторые технологии в ходе этого путешествия неожиданно стали фаворитами, а некоторые потеряли былую привлекательность.
Стек веб-технологий 2020 года
2020 год — это начало нового десятилетия. Это — время, когда стоит поговорить о новом стеке веб-технологий.
На что похож «стек 2020 года»? Надо сказать, что на это очень сильно влияет то, чего пытается достичь разработчик сайтов. Выбор подходящих уровней сильно зависит от того, какая степень масштабируемости требуется для проекта.
Меня особенно интересуют маленькие веб-сайты. Те, которые хорошо чувствуют себя на виртуальном сервере. Таким сайтам не нужны балансировщики нагрузки или постоянные хранилища данных. Это — ниша CMS, которую уже давно занимает WordPress. Но в основе всего этого лежит не некий минималистичный сервер. Вместо этого речь идёт о системе, которая может выдержать постоянный поток трафика без необходимости автоматического повышения её мощности в часы пик.
Сейчас для разработки и поддержки проектов в интересующей меня области я использую стек технологий, состоящий из 12 уровней.
▍1. Облачный провайдер
▍2. Дистрибутив Fedora Linux с SELinux
Безопасность — это то, что очень сильно всех нас беспокоит. SELinux можно сравнить с мощной охранной системой, работающей в Linux. Если к этому добавить ещё и хорошо настроенный iptables-файрвол, получится то, что позволит владельцу сайта спокойно спать по ночам. Если вы не уверены в том, что вам всё это нужно — проведите следующий эксперимент. Разверните новый сервер у вашего любимого облачного провайдера и понаблюдайте за тем, как скоро его начнут атаковать. Я видел, как брутфорс-атаки на новые сервера с попытками входа по SSH начинались менее чем через 10 минут после их создания.
▍3. Веб-сервер Read Write Serve
Я пользуюсь веб-сервером Read Write Serve с TLS-сертификатами от LetsEncrypt. Раньше я был фанатом Apache, на настройку и запуск новых веб-сайтов у меня уходило буквально несколько минут. Но с тех пор, как я перешёл с PHP на JavaScript, об Apache пришлось забыть. Сервер Express казался мне чрезвычайно простым инструментом, но лишь до тех пор, пока я не попытался воспроизвести в нём весь тот функционал, который давал мне Apache. Речь идёт о механизме согласования содержимого, об условном кэшировании, о сжатии данных, о перезаписи URL для SEO, о CORS, о политиках защиты контента. В результате я и перешёл на сервер Read Write Serve, в котором все эти возможности присутствуют по умолчанию.
▍4. Среда выполнения приложений Node.js
За логику приложения, выполняющуюся на сервере, отвечает среда Node.js. Возникает такое ощущение, что в экосистеме NPM имеются пакеты на все случаи жизни. Поэтому простыми и понятными оказались задачи по сборке из имеющихся пакетов того, что нужно именно мне, и по запуску всего этого на Read Write Serve. Для организации работы всего того, что нужно современному веб-проекту, не требуется прилагать чрезмерных усилий. Это — отправка электронной почты, работа с платёжными сервисами, обращение к базам данных, и всё остальное, подразумевающее работу с серверными API.
▍5. База данных MariaDB
Я пользуюсь сервером баз данных MariaDB. Это — форк MySQL, подвергнутый ребрендингу и освоенный опенсорс-сообществом. Когда мне нужно хранить неструктурированные JSON-данные, я пользуюсь PostgreSQL. Дело в том, что это позволяет мне выполнять запросы непосредственно по конкретным JSON-свойствам. Это немного похоже на MongoDB, но основано на привычном SQL-синтаксисе.
▍6. HTTP/2
Для организации связи между частями приложений я полагаюсь на возможности HTTP/2 с поддержкой постоянных соединений и с мультиплексированием потоков. Эти два дополнения к достойному уважения протоколу HTTP/1.1. изменили мой подход к формированию документов. Во-первых, исчезла проблема блокировки начала очереди. В результате пропала необходимость в спрайт-листах даже в том случае, если у меня имеются десятки маленьких изображений. Во-вторых, теперь не нужно оптимизировать JavaScript- и CSS-файлы, объединяя их в бандлы. После того, как соединение клиента и сервера установлено, все эти маленькие файлы без перебоев передаются по этому соединению.
▍7. HTML-шаблонизация с помощью Blue Phrase
Blue Phrase — это система шаблонизации, позволяющая в компактном виде точно описывать HTML-структуры. Для меня закончились времена нечитаемой мешанины из HTML-кода и несоответствий между открывающими и закрывающими тегами. В шаблонах я обычно использую лишь незначительное количество переменных (заголовок, описание, ключевые слова, SEO-данные, экран загрузки, дата и так далее) и размещаю их в шаблоне в декларативном стиле.
▍8. Написание кода страниц с помощью Read Write Doc
Когда я создаю новые страницы, я сосредоточен на том, что пытаюсь выразить, а не на их оформлении. Для решения этой задачи я пользуюсь Read Write Doc. Этот инструмент помогает мне заниматься делом, ни на что не отвлекаясь. Я пользуюсь им даже тогда, когда то, над чем работаю, планируется опубликовать на Medium (а там есть отличный онлайновый WYSIWYG-редактор). Я отношу себя к ветеранам веб-разработки, поэтому привык к моноширинным шрифтам, и к тому, чтобы мои руки были бы на клавиатуре, а не метались бы между клавиатурой и мышкой. В любом случае, если мне нужно увидеть то, над чем я работаю, с применением к нему CSS, я могу, с помощью простой комбинации клавиш, переключаться между режимами просмотра и редактирования.
▍9. Стандартные веб-компоненты
▍10. JavaScript для клиентских скриптов
Для написания клиентских скриптов я пользуюсь модульным объектно-ориентированным JavaScript-кодом. Я применяю новые возможности стандарта ECMAScript только тогда, когда их поддержка появляется в свежих релизах браузеров. То есть, включаю их в свой арсенал в тот момент, когда вижу, что на caniuse.com «зеленеют» все основные браузеры. Я избегаю полифиллов.
▍11. Стилизация с помощью CSS
CSS — это типографское оформление и макеты страниц. Типографика начинается с правильного подбора шрифтов. Самое главное для меня — хорошая читаемость текста. В последнее время я взял себе за правило хостить файлы используемых шрифтов на собственном сервере. Это ограждает мои ресурсы от возможности блокировки, вызванной ограниченной полосой пропускания некоего стороннего сервиса. Например, я пользуюсь примерно такими конструкциями:
Дополнительное преимущество такого подхода заключается в том, что он полностью избавляет меня от проблемы, известной как FOUT — (flash of unstyled text, вспышка обычного шрифта).
▍12. Подготовка графических ресурсов с помощью GIMP и InkScape
И, наконец, для подготовки графических ресурсов я использую пару редакторов. Растровые PNG-изображения я готовлю с помощью GIMP, а векторные SVG-материалы — с помощью InkScape.
Технологии, которые потеряли былую привлекательность
Некоторые средства, которые раньше мне очень нравились, а также некоторые, которыми я увлекался лишь мимолётно, больше не входят в мой стек веб-технологий.
Как правильно выбрать технологический стек для своего проекта
Технический лид в компании Proxify
Запуск каждого IT-проекта характеризуется планированием и принятием решений на первых этапах развития. Они очень важны и оказывают влияние на любой проект, поскольку предопределяют его будущее. Во время этих этапов, например, происходит выбор технологического стека.
Технологический стек кардинально влияет на любой IT-проект. В зависимости от технологического стека меняется время, качество и стоимость разработки. Более того, он влияет на масштабируемость, поэтому если разработка проекта велась на плохо подобранном технологическом стеке, это может вызвать ряд проблем в будущем. Именно поэтому нет ничего страшного, если вам потребуется больше времени на выбор, чем вы планировали.
В этой статье мы рассмотрим, что такое технологический стек веб-приложения, какие технологии доступны для выбора, их преимущества и недостатки, отметим, какие технологии подходят для разных проектов. Также в статье вы найдёте рекомендации о том, как выбрать правильный стек технологий.
Что такое технологический стек
Технологический стек — это набор языков программирования, фреймворков и ПО, необходимых для разработки приложения.
Поскольку веб-приложения состоят из клиентской и серверной частей, требования к их функциональности меняют языки программирования, фреймворки и ПО, с помощью которых будет вестись разработка. Другими словами, требования к функциональности клиентской и серверной частей влияют на технологический стек.
Клиентская сторона — это видимая часть веб-приложения, с которой взаимодействуют пользователи. Есть 3 главных элемента разработки клиентской части любого веб-приложения:
Если говорить о фреймворках, чаще всего для разработки клиентской части любого веб-приложения используются Bootstrap и React.js.
Серверная часть веб-приложения — это то, что не видит пользователь, потому что она находится под клиентской частью. Для разработки серверной части используются:
Требования к клиентской и серверной части должны быть заблаговременно утверждены и приняты во внимание во время формирования технологического стека. Первоначальный этап развития проекта не ограничивается только выбором технологического стека, вам также необходимо будет определиться со структурой приложения.
Тут мы рассмотрим, что такое технологический стек клиентской части.
Сравнение Frontend-фреймворков
Наиболее распространенными фреймворками являются React Angular и Vue.js. Они способны управлять 3 главными элементами клиентской части веб-приложения.
Ниже мы рассмотрим React, Angular и Vue.js, выделим их сильные и слабые стороны и рассмотрим, для каких веб-приложений они лучше всего подходят.
React
React — это UI-библиотека, которая была создана компанией-гигантом Facebook и которая более чем за 7 лет существования собрала вокруг себя многомиллионное сообщество. В отличие от Angular, React не является фреймворком. Именно поэтому он используется при разработке простых веб-приложений. React удобен при разработке сложной логики клиентской части, особенно когда есть очень много повторно используемых компонентов веб-приложения.
Экосистема этой UI-библиотеки состоит из множества элементов. JSX, например, очень полезен при разработке. Кстати, если вам необходимо мобильное приложение, можно использовать React Native, созданный специально для мобильных приложений.
Низкая стоимость и быстрые сроки разработки по сравнению с разработкой веб-приложения на Angular являются главными преимуществами этой UI-библиотеки. Более того, поскольку это очень распространенная технология, трудности при поиске квалифицированного React-программиста не возникнут. Это очень популярная UI-библиотека, которая вряд ли перестанет пользоваться спросом в ближайшие 10 лет из-за того, что поддерживается Facebook и имеет многомиллионное сообщество.
Вам стоит остановить свой выбор на React если:
React не стоит выбирать, если вы хотите, чтобы ваше будущее веб-приложение имело расширенную логику или у вас нет возможности нанять опытного разработчика. Поскольку эта UI-библиотека не требует написания качественного кода, часто веб-приложения получаются с багами и другими недостатками. Именно поэтому вам необходим senior-разработчик, который позаботится о качестве кода.
Angular
Angular является самым главным конкурентом React. Это фреймворк, который идеально подходит для комплексных веб-приложений с расширенной логикой. Он поддерживается Google, поэтому явно будет пользоваться большой популярностью в течение следующих 10 лет.
У этого фреймворка логика, шаблон и стили разделены на 3 файла. Этот фреймворк также очень хорошо интегрируется с MVC.
Разработка веб-приложений на Angular более длительная и качественная, чем разработка на React, потому что этот фреймворк требует планировать разработку еще до ее начала.
Увеличение стоимости и времени разработки веб-приложения на Angular компенсируется высоким качеством конечного веб-приложения. Главным недостатком разработки веб-приложения на Angular является то, что очень тяжело найти программистов, которые знают этот фреймворк. Дело в том, что изучать Angular очень сложно.
Вам стоит остановить свой выбор на Angular если:
Angular является самым худшим вариантом разработки веб-приложения, если оно нацелено на максимально простой интерфейс и предполагает большое количество манипуляций с DOM.
Vue.js
Можно сказать, что Vue.js собрал в себе все самое лучшее от двух вышеперечисленных технологий. Vue.js — не фреймворк, а UI-библиотека. По сравнению с React и Angular это очень молодая технология. У этой UI-библиотеки нет многомиллионного активного сообщества и нет поддержки компании-гиганта вроде Facebook. Из-за этого нет уверенности в том, что Vue.js будет таким же популярным, как React и Angular через 10 лет.
Vuex в Vue.js гораздо легче поддерживать, чем Redux в React. Готовых решений у этой UI-библиотеки также очень мало.
Как показывает практика, Vue.js является прекрасной малобюджетной технологией. Благодаря тому, что он проще, чем React и Angular, нет необходимости в опытном разработчике. Эта UI-библиотека прекрасно подходит, если вам необходимо разработать небольшое веб-приложение максимально быстро.
Вам стоит остановить свой выбор на Vue.js, если:
На данный момент Vue.js пользуется большой популярностью среди небольших компаний-разработчиков.
JavaScript или TypeScript?
При разработке клиентской части веб-приложения необходимо определиться с основным языком разработки. Есть два варианта — JavaScript и TypeScript, каждый из которых предпочтительнее использовать в разных случаях.
Например, если вы планируете разрабатывать веб-приложение на Angular, необходимо использовать TypeScript. В случае разработки веб-приложения на Vue.js и React необходимости в Typescript нет.
Использование TypeScript позволяет сэкономить время разработки веб-приложения благодаря уменьшению числа ошибок в коде. Он также имеет значительное влияние на процесс обслуживания приложения и упрощает его. Технология Typescript поддерживается всеми современными фреймворками. В случае, когда бэкенд веб-приложения не готов, однако вам известно, какие данные вы получите, TypeScript позволяет разработать пользовательский интерфейс заранее.
Тем не менее, у этой технологии есть один существенный недостаток. Её очень сложно настроить при разработке веб-приложения на React и Vue.js. Поэтому неопытные разработчики не используют ее в своей работе при создании веб-приложений. Опытным командам веб-разработчиков намного легче справиться с этой проблемой.
Технология TypeScript была создана компанией-гигантом Microsoft, поэтому она будет актуальной еще в течение очень долгого периода времени, возможно даже дольше, чем React и Angular.
Остановив свой выбор на TypeScript, вы значительно упростите разработку. Выбор этой технологии также поможет избежать большого количества очевидных проблем, которые возникают в случае использования Javascript.
CSS, Less или Sass?
Развитие фреймворков дошло до такого уровня, что сегодня вы можете самостоятельно решать, как писать стили в веб-приложении. Фреймворки обеспечивают разработчиков всеми важными элементами технологического стека.
Например, вести разработку большого веб-приложения на чистом CSS максимально неудобно. Процесс разработки большого веб-приложения будет очень сильно затянут из-за очень больших файлов CSS.
Использование препроцессора, такого как Less или Sass, упростит процесс разработки. Они максимально легко реализовываются в веб-приложениях, которые используют Webpack. Использование миксинов, наследований и переменных возможно как в Less, так и Sass. Из других преимуществ препроцессора — более чистый код.
Использование препроцессоров при разработке веб-приложений пользуется большой популярностью среди широкого круга компаний-разработчиков. Препроцессоры позволяют сэкономить время и не бояться проблем с поддержкой веб-приложения, когда оно будет масштабироваться.
Как сделать правильный выбор стека технологий для разработки веб-приложения
Ниже вы найдете советы о том, как правильно выбрать технологический стек для разработки веб-приложения.
Размер веб-приложения
Размер веб-приложения очень сильно влияет на разработку. Чем больше размер веб-приложения, тем более комплексная его разработка.
Срок разработки веб-приложения
Количество времени, которое есть на разработку веб-приложения, также влияет на выбор стека технологий. При небольшом количестве времени разработка веб-приложения должна вестись с помощью более простых технологий, для которых нет необходимости в планировании, а также наличия опыта у разработчиков.
Если на разработку веб-приложения выделено достаточно много времени, выбирать стек технологий стоит исходя из других факторов.
Безопасность веб-приложения
Сейчас очень сильно выросло количество кибератак на веб-приложения. Именно поэтому необходимо обращать максимум внимания на его безопасность.
Масштабируемость веб-приложения и его поддержка
При разработке веб-приложения важно думать о его будущем, в частности, о масштабировании и поддержке. Это не настолько трудная задача, однако многие разработчики забывают принять этот фактор во внимание при выборе стека технологий. Также не менее, важно обращать внимание на желаемую производительность веб-приложения.
Заключение
Технологический стек очень сильно влияет на будущее любого веб-приложения. Он влияет на стоимость его разработки, время разработки, масштабируемость и многие другие нюансы.
Ваш выбор технологий зависит от предназначения готового проекта. Поэтому изначально необходимо ознакомиться с преимуществами и недостатками всех доступных технологий, а затем посоветоваться с опытными разработчиками.