À côté des autres piles, comme MERN et MEAN, une autre pile gagne rapidement en popularité : la pile FARM.
La pile FARM a une courbe d’apprentissage similaire à la pile MEAN et à la pile MERN en raison de son utilisation de technologies comme MongoDB et React. En utilisant une combinaison de FastAPI, React et MongoDB, il améliore considérablement les performances des applications, la vitesse et la facilité de développement.
La pile FARM est une pile technologique qui rassemble quatre des technologies les plus populaires :
Une pile technologique est une pile de diverses technologies de front-end, de back-end et de base de données qui fonctionnent ensemble pour créer une application de bout en bout, comme une application web. Une pile technologique peut être prédéfinie — comme les piles MEAN, MERN et FARM — ou personnalisée en fonction des cas d’utilisation spécifiques à votre entreprise.
La pile FARM est une pile technologique complète qui utilise le front-end (React), le back-end (API Fast) et la base de données (MongoDB). Une pile adaptée doit être évolutive, rentable et optimisée pour la vitesse et les performances.
En règle générale, la partie frontale (la partie utilisateur/client) d’une application est élaborée à partir de technologies comme HTML, CSS et JavaScript. React est une bibliothèque construite sur ces technologies qui offre une meilleure expérience aux développeurs et aux utilisateurs.
Le back-end se compose d’un serveur Web et d’un langage de programmation côté serveur. C’est là que réside la logique métier de l’application. Dans la pile FARM, nous utilisons FastAPI, un framework Web ultra-rapide construit au-dessus du framework Starlette.
FastAPI gagne rapidement du terrain en raison de ses fonctionnalités frappantes, telles que la validation des données intégrée et la documentation interactive automatique des API. L’API rapide est basée sur l’interface de passerelle de serveur asynchrone (ASGI), ce qui signifie qu’elle prend en charge la programmation asynchrone, ce qui la rend incroyablement rapide.
La couche inférieure de la pile est la couche de base de données qui sert de plateforme de stockage pour toutes les données. En raison de la nature des données actuelles (qui peuvent provenir de sources multiples, être dans différents formats et être énormes par nature), nous avons besoin d'une base de données capable de traiter ce type de données non structurées avec flexibilité.
MongoDB, la base de données NoSQL la plus populaire, fournit la plate-forme idéale pour stocker, traiter, analyser et récupérer les big data que les entreprises veulent capturer. Le langage de requête riche, les agrégations et les nombreuses autres fonctionnalités de MongoDB garantissent que votre application obtient exactement les données qu'elle recherche, ce qui évite aux développeurs d'écrire du code pour des manipulations et des transformations approfondies sur les données.
La pile FARM combine des technologies puissantes qui permettent un développement rapide, peuvent facilement traiter plusieurs connexions simultanées par le biais de coroutines et sont faciles à apprendre.
La pile FARM est simple à comprendre, avec une courbe d'apprentissage minimale. Il vous suffit d'être familier avec JavaScript, Python et MongoDB, et vous pouvez facilement créer des projets. Ces technologies sont également utiles pour de nombreuses autres piles et entreprises. Leur assimilation pourrait donc s’avérer essentielle pour votre carrière.
Un utilisateur peut effectuer l’une des opérations suivantes sur l’application :
Requête HTTP
Opération CRUD correspondante
Chaque fois que l’utilisateur place une requête HTTP pour l’un d’eux, React construit la requête avec les paramètres nécessaires et l’envoie au serveur back-end. Dans le back-end, FastAPI route la requête vers la méthode appropriée et appelle la méthode de base de données appropriée pour effectuer l’opération. Une fois que la requête est exécutée avec succès au niveau de la base de données, la réponse est reçue et traitée par le back end, puis envoyée au front-end React. React affiche ensuite le message de réussite ou d'échec à l'utilisateur.
La bibliothèque React JS accélère le développement d’applications front-end prêtes pour la production en fournissant de nombreux utilitaires et composants courants prêts à l’emploi et qui peuvent être réutilisés. Dans le cadre de la pile FARM, React est utilisé pour envoyer des requêtes HTTP au back end et afficher la réponse du back end au front-end.
React JS utilise un IoT virtuel, qui met à jour uniquement les parties modifiées de l’application, et non l’intégralité de l’arborescence. L’application est ainsi rapide. Une autre fonctionnalité notable est la syntaxe JSX (JavaScript Extension), grâce à laquelle vous pouvez ajouter des éléments JavaScript dans des identifiers HTML. Ainsi, toute modification de la valeur de l’élément est immédiatement répercutée sans qu’il soit nécessaire d’actualiser ou de redémarrer le serveur.
Prenons l’exemple d’une simple requête HTTP effectuée par un utilisateur pour mettre à jour son numéro de téléphone portable. React stocke les données saisies par l’utilisateur à l’aide d’un simple crochet (useState).
Ces données seront envoyées à la couche d'application à l'aide de la requête PUT au format JSON.
Comme la pile FARM prend en charge la programmation asynchrone, nous pouvons utiliser la bibliothèque JS axios qui est basée sur les promesses et prend en charge tous les navigateurs. En utilisant axios, nous pouvons faire abstraction de la complexité de la création et de la configuration des requêtes HTTP.
Bien que React accepte de nombreux formats de données, le format JSON est préféré car il est léger et utilise moins de bande passante.
FastAPI est un framework Web asynchrone basé sur Python. Dans la pile FARM, l’API rapide agit comme un intergiciel qui traite les requêtes HTTP reçues de l’application React et renvoie la réponse. FastAPI s’exécute sur le serveur uvicorn, qui est basé sur la norme de serveur ASGI pour les serveurs Web asynchrones.
L'API rapide exploite des opérations d'E/S non bloquantes pour prendre en charge plusieurs chargements simultanés via des coroutines. Par exemple, en cas de requêtes multiples pour mettre à jour un numéro de téléphone portable sur un portail en ligne, au lieu de bloquer les ressources, FastAPI créera une coroutine, où elle pourra traiter plusieurs requêtes en parallèle.
Supposons qu'il y ait cinq demandes simultanées de mise à jour d'un numéro de téléphone portable. Si chacun d'eux devait être traité un par un, ce serait une perte de temps et de CPU. En utilisant le mot-clé async de la bibliothèque asyncio de Python, nous pouvons commencer à traiter les requêtes en parallèle. Supposons que la première requête attend les résultats de l’extraction (recherche du numéro de téléphone portable à mettre à jour). Ce temps d'attente peut être utilisé pour lancer la deuxième requête, et ainsi de suite. De cette façon, chaque requête est totalement indépendante des autres et il n’y a pas de blocage ni d’attente.
Dans la coroutine ci-dessus, main() est le point d’entrée du programme, après lequel chaque requête est traitée de manière asynchrone en tant que coroutine distincte.
Le framework Web fourni par FastAPI fournit :
Nous pouvons utiliser les décorateurs Python @app.get, @app.put, etc.) pour définir les requêtes HTTP et les chemins de routage.
Ensuite, vous pouvez accéder aux données d'entrée en utilisant les paramètres de chemin ou de Requête de la requête. L'utilisation de la bibliothèque pydantic se chargera de la validation des données.
Vous pouvez ensuite créer la fonction asynchrone qui met à jour le numéro de mobile dans la collection de bases de données MongoDB :
Dans un cas réel, vous souhaiterez probablement mettre à jour le numéro de téléphone mobile en fonction de certains critères, comme un customer_id. Dans ce cas, vous pouvez ajouter un paramètre de chemin dans le point de terminaison FastAPI (URL de routage) :
La fonction asynchrone de mise à jour du numéro de mobile prendra le customer_id et le numéro de mobile à mettre à jour, en tant que paramètre :
Le « résultat » est un document BSON, qui est automatiquement converti en dictionnaire Python par le moteur du pilote asynchrone. FastAPI la convertit ensuite en une réponse JSON.
Vous pouvez également construire une réponse personnalisée en fonction du résultat, dans le code FastAPI.
L’application React utilise des crochets pour définir un état variable, il vous suffit donc de définir la réponse dans la variable et React l’affichera sur la page d’accueil :
FastAPI utilise les dépendances pour fournir un support intégré pour la gestion des autorisations et le contrôle d'accès basé sur les rôles, par exemple, l'authentification d'un utilisateur ou l'autorisation d'accès à un itinéraire.
L'ASGI fournit des spécifications pour créer des applications et des serveurs asynchrones en Python. Cela permet aux applications d’effectuer des opérations d’E/S telles que des requêtes de base de données ou des demandes réseau sans bloquer les autres opérations. ASGI est conçu pour traiter les connexions de longue durée en plus de la requête et de la réponse HTTP habituelles. Cette fonctionnalité les rend utiles pour les applications en temps réel, où une communication bidirectionnelle entre le client et le serveur est nécessaire.
Uvicorn est un serveur Web asynchrone basé sur les spécifications ASGI. Il offre des performances élevées et est parfaitement adapté pour traiter efficacement des charges d'application élevées. Les développeurs Python qui utilisent l’API FastAPI peuvent utiliser le serveur uvicorn pour déployer et gérer leurs applications. Uvicorn prend également en charge les prises Web. FastAPI est compatible avec quelques autres serveurs, comme hypercorn et Quart, mais uvicorn est préféré en raison de ses performances et de sa stabilité.
est un pilote asynchrone permettant de connecter FastAPI (Python) et MongoDB. Il est similaire au pilote pymongo mais pour les applications asynchrones. Le moteur fonctionne également avec la version communauté ou entreprise du serveur MongoDB. Pour en savoir plus sur moteur, consultez la page de documentation.
MongoDB est la couche de données qui stocke et récupère les données selon les besoins de l'application.
MongoDB est une base de données de documents qui stocke les données dans un format de type JSON connu sous le nom de BSON (Binary JavaScript Object Notation). Grâce à son document model, MongoDB offre une grande flexibilité dans le stockage des données et s’adapte facilement à toute modification de schéma.
Les bases de données MongoDB sont disponibles en différents modèles : la base de données MongoDB enterprise, la base de données MongoDB community et la base de données cloud (Atlas). Avec MongoDB Atlas, vous n'avez rien besoin d'installer. Il vous suffit de créer un compte gratuit et vous pourrez créer un cluster.
MongoDB offre des options de modélisation des données efficaces pour optimiser les performances tout en préservant la cohérence et la flexibilité des données. Par exemple, pour créer des modèles de données pour votre application de pile FARM, vous pouvez définir la charge de travail et identifier les différents types de relations entre les entités principales : une à un, un à plusieurs ou plusieurs à plusieurs. Sur cette base, vous pouvez décider de la structure de votre document. MongoDB suit une règle simple selon laquelle les données auxquelles on accède ensemble doivent être stockées ensemble. Vous pouvez choisir d’intégrer tous les détails pertinents d’une entité dans un seul document ou de normaliser les données et de les référencer à l’aide d’identificateurs (comme dans une relational database).
MongoDB Atlas est une plateforme de développement de données sur le cloud qui offre des fonctionnalités complètes pour gérer les applications modernes - par exemple, une haute disponibilité et une tolérance aux pannes intégrées, une sauvegarde et une restauration automatisées, une évolutivité verticale et horizontale, un provisionnement automatisé des serveurs, la configuration et les correctifs.
Le riche framework d'agrégation de MongoDB associé aux vastes bibliothèques scientifiques de Python sont les mieux adaptés aux cas d'utilisation actuels de l'IA et de l'apprentissage automatique, tels que la détection des fraudes, l'analyse des données en temps réel, les recommandations aux clients ciblées, l'analyse du comportement des utilisateurs, etc. L’utilisation de MongoDB Atlas vous donne accès à des fonctionnalités supplémentaires telles que Atlas Search, MongoDB Charts, App Services, le connecteur d’outils BI, la data federation, le traitement des flux, etc.
Pour créer une connexion MongoDB à partir du back-end FastAPI, il vous suffit de définir l'URL, puis d'ouvrir la collection de bases de données :
Une fois que vous avez établi la connexion et obtenu la base de données, vous pouvez les utiliser pour effectuer des opérations CRUD en utilisant les méthodes appropriées - par exemple, la méthode update_one() que nous avons utilisée dans la section FastAPI.
Vous pouvez créer une application FARM pile complète à l'aide de notre application Todo pour obtenir des conseils sur le code de bout en bout et la configuration requis pour construire votre application.
MongoDB fournit le générateur d'applications Full Stack FastAPI pour les développeurs Python. Auparavant, les développeurs Python devaient intégrer manuellement des composants tels que l'authentification, les tests et l'intégration dans l'application principale. Le générateur d’applications MongoDB Full Stack FastAPI fournit un squelette d’application bien structuré, ce qui simplifie la configuration initiale du projet. Voici quelques-unes des principales fonctionnalités du générateur d'applications :
Les piles FARM et MERN utilisent toutes deux React et MongoDB, qui offrent une flexibilité et des performances élevées. La différence réside dans l’utilisation de Node.js par rapport à FastAPI, et le choix de l’une des deux piles dépend de votre cas d’utilisation professionnel ou de vos préférences personnelles.
Cela dit, FastAPI obtient de bien meilleurs résultats en matière d’analyse des données et de science des données :
La pile FARM convient à un large éventail de cas d'utilisation dans divers domaines et secteurs, dont certains sont énumérés ci-dessous :
La pile FARM est une pile technologique prometteuse et offre une puissance de fonctionnalités pour créer des applications hautement flexibles, évolutives et performantes. Dans les jours à venir, vous pouvez vous attendre à plus d'innovations et de progrès technologiques, l'accent étant mis sur l'amélioration de l'expérience et de la productivité des développeurs, l'automatisation et l'intégration avec d'autres technologies afin de faciliter les nouveaux cas d'utilisation et les nouvelles applications. Pour commencer à utiliser la pile FARM, regardez le tutoriel MongoDB.live.
La pile FARM est une pile technologique complète conçue avec les technologies FastAPI, React et MongoDB.
Oui, la pile FARM est adaptée aux débutants, car elle vous permet d’apprendre facilement toutes les technologies impliquées :
Les piles FARM et MERN utilisent couramment MongoDB et React. La différence est que la pile MERN utilise la Express framework pour le back-end, ce qui en fait une pile technologique entièrement JavaScript, tandis que la pile FARM utilise FastAPI, un framework basé sur Python.
Voici les caractéristiques uniques qui rendent la pile FARM particulièrement performante et adaptée aux applications en temps réel :
Oui, la pile FARM est une pile technologique complète, car elle comporte une interface, un back-end et une couche de données, qui sont les exigences de base d'une pile complète.
