写给产品经理们的技术分享后端篇

　　在上一篇文章中，笔者分享了web前端的相关知识与应用（写给产品经理的技术分享–前端篇），这篇文章是对上一篇文章的补充，主要分享后端、以及前后端交互相关知识及其在产品工作中的应用。
　　一、简单谈一下API
　　1. API的种类以及定义
　　API这个词，我想所有的产品经理都听过无数次。
　　上一篇分享中，我们提及了一种用于前后端通信的API，其作用方式之一是：前端随请求将要传递的数据打包并发送到服务器，服务器执行相应处理程序，并将程序的输出发回前端。
　　前端通常使用这种方式从服务器请求最新数据，因为这些工作涉及到前后端配合，因而在实际工作中还需要产出相应的API文档（甚至于在一些公司是由产品经理去输出API文档），指明随请求发送的参数、请求方法，传回的参数等。
　　除了这种用于前后端通信的API，还有很多其他类型的API，例如：我们调用支付宝、微信等第三方应用的API，从而为自己的应用增加支付、分享等功能。
　　在《headfirst python》这本书中，通过一个具体的例子，更加透彻的讲解了API的由来：
　　在编程中，通过定义函数，可以减少重复代码；将函数保存在一个脚本文件中，使之转化为模块；将模块放入文件夹，同时增加元数据文件，就可以将模块打包准备发布；在web上发布你的文件（也就是API），以供他人下载、安装和使用，其他开发者可以使用API所提供的函数为产品增加功能。
　　为了让更多人以不同方式更加灵活的调用API，我们在定义函数时可以使用可选参数（也就是为参数提供默认值），通过使用参数控制函数的行为与表现。
　　2. 在产品工作中的应用
　　即便不需要写API文档，产品经理对于API及其调用方式也需要有基本的认知，进行考虑并体现在产品设计方案或者PRD中。
　　以调用QQ分享接口为例进行说明：我们需要查看QQ开放平台API调用说明，明确各种API调用的效果以最终确定要选取的API，以及该API需要自定义哪些参数。
　　下图是我的PRD的截图，指明了调用的API、调用效果以及需要自定义的参数值。
　　二、web开发
　　1. web应用如何工作
　　在上一篇讲前后端通信的时候，已经初步提及了web应用的工作方式。
　　这里再大概陈述一下：
　　用户在浏览器执行操作，比如输入URL或者点击一个跳转链接。
　　浏览器将用户动作转换为一个web请求，通过互联网发送到服务器。
　　服务器收到请求并进行处理。在这里，如果请求的是静态内容，服务器会找到相应资源并把它作为响应返回给浏览器；如果请求的是动态内容（也就是需要运行程序才能输出），那么服务器会找到并运行相应服务端程序，并将程序的输出作为响应发给浏览器。这个生成动态内容的过程称为通用网关接口（CGI），符合这个标准的服务端程序称之为CGI脚本。
　　浏览器接收到web响应，通过改变DOM将之显示在用户的屏幕上。
　　2. 采用MVC设计web应用
　　MVC即模型-视图-控制器（model-view-controller），这是一种常用的开发模式，有助于将代码分解为易于管理、维护、扩展的功能模块。
　　其中：
　　模型（model）：用于封装与应用程序的业务逻辑相关的数据以及对数据的处理方法；
　　视图（view）：代码提供直接与用户交互的界面；
　　控制器（controller）：代码起到组织协调作用，将模型代码和视图代码粘合起来，用于处理响应，控制应用程序的流程。
　　在互联网早期，后端做了绝大部份工作，也就是模型、视图、控制器代码都由后端完成。
　　后端会建立数据模型，通过视图代码对HTML标记进行拼接，通过控制器代码将模型数据填充到页面视图中并打印出来，这些输出作为响应发回浏览器，浏览器再将页面显示出来。
　　这种模式的缺点在于：每次请求都要返回一个新页面，这会降低浏览器的响应性；另外，许多前端页面存在大量重复代码，但是还要一遍一遍重复生成。
　　而现在，这一情况已经改变，视图代码和部分控制器代码已经运行在前端，模型和部分控制器代码则运行在后端。
　　在这种模式下，后端不再需要每次都返回一个完整页面，只需传送数据（通常为JSON格式）；前端定义好页面样式，从服务端获取数据并根据业务逻辑填充到页面中。这可以提高页面的响应速度，并且高效利用了不同页面的重复代码。
　　举个例子：比如我们的网站有一个这样的页面，用户输入某一个歌手，我们的网站就为其展示该歌手的所有歌曲名。那么前后端分别需要编写哪些代码模块呢？
　　前端需要编写视图（View）相关代码，提供一个表单页面让用户输入歌手名；前端还需要编写一部分控制器（controller）代码，用于创建请求，随请求将用户的输入以键值对的形式（例如 singer：＂周杰伦＂）发送到服务端，另外还需要编写数据到达时的处理程序，在服务端数据到达时，对歌曲数据进行处理并以一定的结构增加到页面中。
　　后端需要有一个数据模型（model），该模型以一定的结构存储了许多歌手及其歌曲数据，还定义了获取业务所需数据的方法或者说函数（在这个例子中就是通过歌手的名字，获取该歌手的所有歌曲）；后端还需要有一个控制层（controller），用于处理前端发来的请求并进行响应，在这里就需要获取用户输入的歌手名（同样是使用键获取对应的值），调用数据模型及相应函数，并将歌手名传入函数。该函数会获取模型数据并进行处理，最终输出该歌手对应的歌曲列表，作为响应发回前端。
　　3. 在产品工作中的应用
　　通过以上的例子，我们就可以看出：前后端在软件开发中角色的分工与配合方式，知道了目前前后端的分工原则后，我们在和前后端的沟通中就应该相应有所侧重。
　　着重像前端展示页面的结构、样式、交互，指明页面数据来源；着重向后端展示，哪些数据来源于后端，这些数据的计算规则（如上文所言，复杂的数据逻辑运算一般发生在服务端），和现有数据的关联等。
　　了解前后端的分工不仅可以帮助我们更好的推动产品方案落地，还有助于在出现bug时，更加快速定位到问题来源与对应开发人员。
　　在这里还要强调一下：无论是＂模型-视图-控制器＂这一开发模式，还是上述的前后端的分工方式，都不是唯一正确答案，这种划分也不是非黑即白的。我们要明确其间的区别，但更要知道其中的联系。
　　三、关于数据库
　　1. 简介
　　前面已经提到了数据在前后端之间的传递，在上一篇讲本地存储的时候也提及了可以使用local storage（本地存储）、session storage（会话存储）将数据存储在浏览器本地。但是，绝大多数用户数据、内容信息是存储在服务端的数据库中。
　　数据库的类型主要有关系型数据库和非关系型数据库。
　　关系型数据库是一种基于关系模型的数据库，这种关系模型是对现实中实体关系的抽象表达。非关系型数据库，在存储的数据结构上没有那么严格的约束和规范，以更加灵活的方式定义数据存储。
　　常用的数据库管理系统（软件）包括：Oracle、MySQL、MongoDB等。
　　可以这样理解数据库和数据库管理软件的关系，数据库就是一个类似Excel文件的数据文件，里面包含很多的数据表，这些文件会放在web应用的根文件夹下，以便在运行程序时进行访问；数据库管理系统类似于Excel软件，可以可视化的查看并管理数据库文件。
　　在这里我们仅对关系型数据库进行讲解。
　　2. 如何与数据库交互
　　这里以python编程为例，讲解服务端程序与数据库如何进行交互。python的数据库API提供了一种操作数据库的标准机制，如下图（注意这并不是与数据库进行交互的唯一方式）
　　以上流程翻译成python代码是这样的：
　　3. 设计并建立数据库
　　关系型数据库是由一张张相互关联的数据表构成的，对数据库的设计也就是设计数据表的结构和关联。我们现在来设计一个数据库，并使用python真正建立这个数据库。
　　现在我们设计了一个名为runningdata的数据库，里面包含两张数据表，一张表记录每个用户的基本信息（姓名和出生日期），另一张表记录每个用户的跑步时间数据。
　　两张数据表分别如下：
　　可以看到，这两张表通过用户ID进行关联，这种表的结构和关联应该是具有逻辑意义、现实意义、业务导向、支持扩展的。
　　上面是对数据表的设计，那么如何通过python建立上面的数据表，并进行数据插入和查询等操作呢？
　　首先套用3.2中的流程，建立与数据库的连接、创建数据游标，然后使用create语句创建两个数据表。使用SELECT语句对数据表进行查询并获取结果，使用INSERT语句分别向表增加数据（其中用户ID可以自动生成，我们使用第一个表生成的用户ID填充第二个表，使之关联起来），然后提交修改并关闭连接。
　　建立后的数据库一般长这个样子：
　　4. 将数据库集成到web应用
　　上面讲MVC（模型-视图-控制器）时我们提到，模型代码用来存储并提供数据。所以，我们只需在模型（model）中编写上述代码，让其帮助我们创建数据库，并定义相关的数据处理方法。这样在控制器代码进行响应时就可以调用该方法，使之返回我们需要的数据。
　　5.在产品工作中的应用
　　产品经理对于数据库的设计方式、作用方式有一定的了解，有助于评估产品功能的实现对现有数据库的影响，以及新的设计对原有数据的兼容性问题。
　　另一方面，现在的产品设计往往需要参考大量的用户行为数据，进行下一步优化。这些用户数据往往存储在数据库中，产品经理有时需要使用SQL语句对数据库进行查询，因而对于数据库的了解也是大有帮助的。
　　写在后面
　　本文主要讲解了三个方面的内容：
　　关于API的基本知识
　　web应用的工作方式、开发模式
　　数据库的简介、操作方法、应用方式
　　通过这些内容简单介绍了服务端的基本知识，以及与产品工作的联系。
　　我个人对于服务端技术的学习是通过《Head First Python》这本书，因此写这篇文章，也算是抛砖引玉。后端的内容非常之庞大，我虽诚惶诚恐，还是大胆把自己有所感悟的写了下来，欢迎大家与我探讨或者批评指正。
　　这两篇文章讲解了web应用开发所涉及的基本知识，希望大家看完之后有所收获，也建议产品经理们去看一下技术相关的书籍，甚至于写一个自己的应用，体会一下开发的过程，思考产品设计与技术实现的关系，思考产品经理与开发人员的协作方式。