Componentes da Aplicação
Aplicações são compostas de vários programas que comunicam-se entre si. Esses programas/componentes recebem nomes específicos a depender do papel que eles desempenham na aplicação como um todo.
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O frontend (também chamado de cliente ou client-side) é o componente da aplicação que implementa a interface que o usuário interage. O frontend pode ser implementado como um site web (frontend web), um aplicativo de dispositivo móvel (frontend mobile), um aplicativo de dispositivo desktop (frontend desktop) ou uma CLI.
O código do frontend é executado no dispositivo de cada cliente/usuário da aplicação. Se uma aplicação possui 10 usuários simultâneos, o código do frontend está sendo executado em 10 dispositivos ao mesmo tempo.
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O backend (também chamado de servidor ou server-side) é o componente da aplicação que implementa as regras de negócio por trás da interface. Isso é feito através da interação com o banco de dados, validação de regras específicas do domínio (ex: um pedido não pode exceder R$ 5.000 sem aprovação do gerente), controles de segurança e integrações com outros serviços.
O backend geralmente é implementado como uma API (Application Programming Interface), uma interface programática (isto é, acessada por meio de código e/ou protocolos de redes) que é acessada pelo frontend dos vários clientes.
O código do backend, diferente do frontend, não é executado no dispositivo de cada cliente, mas sim em um ou mais servidores. Um servidor é um computador dedicado à execução de serviços e aplicações, configurado pela pessoa ou organização que oferece a aplicação.
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O banco de dados (também chamado de camada de persistência) é o componente da aplicação que armazena os dados da aplicação e é responsável pela execução de consultas e outros comandos sobre esses dados.
Diferentemente do frontend e do backend, o banco de dados é um software que não costuma ser implementado pelo desenvolvedor da aplicação. Invés disso, o desenvolvedor utiliza um banco de dados já implementado.
Existem bancos de dados relacionais (baseados em tabelas de registros com esquema fixo) e não-relacionais (baseados em vários outros modelos, como documentos flexíveis ou grafos). Alguns exemplos de bancos de dados: Postgres, MariaDB, MySQL, Oracle, MS-SQL, MongoDB, Neo4j, ScyllaDB, etc.
Figura 1-4: O Spotify como exemplo de aplicação em 3 camadas: múltiplos frontends, um backend com API, e um banco de dados.
A maioria das aplicações modernas possuem pelo menos esses 3 componentes. Esse tipo de aplicação é conhecida como aplicação em 3 camadas.
Aplicações mais antigas não possuíam uma distinção rígida entre as camadas de frontend e backend. Ao invés disso, o programa que implementava a interface de usuário (quase sempre uma aplicação desktop) interagia diretamente com o banco de dados, formando assim uma aplicação em duas camadas.
Aplicações mais complexas geralmente dividem seu backend em microserviços, cada um funcionando como um backend isolado que oferece uma API. Elas também envolvem outros componentes, como filas, tópicos, brokers, caches, balanceadores de carga, proxy reverso, API gateways, service meshes, engines de busca, object storage, schedulers/job runners, service discovery e observabilidade.