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後端開發 Roadmap

後端開發 Roadmap

閱讀時間約 12 分鐘

後端開發 Roadmap

後端工程師的完整學習地圖。按五層架構組織：跨語言共通 → 語言特定 → 架構決策 → 應用層 → 品質跨切面。

詳細計畫（20 章）→ ROADMAP.md 計畫已含：各章五段式展開、backend/language/ + backend/framework/ 觸發清單、跨系列 cross-reference 盤點、B07「後端專案共用規範」專章（整理 proto shared/ 40+ 模組）。

學習路徑

[基礎層]
語言共通概念 → 網路協議 → 資料持久化 → 作業系統基礎
        ↓
[抽象層]
語言特定（Go / Node / Python / JVM / PHP / Rust）→ Framework
        ↓
[架構層]
單體 vs 微服務 → API 設計 → 架構風格（Layered/Clean/DDD/CQRS）
        ↓
[應用層]
認證授權 / 資料驗證 / Queue / Cache / 儲存
        ↓
[品質與跨切面]
測試 / 資安 / 觀測 / 部署 / 壓測與效能
        ↓
[實作驅動]
walkthroughs/（Level 1~5 後端專案、無 framework 從零建站）

跨領域連結：

Stage：🌱 seed（待寫） / 🌿 growing / 🌳 mature

基礎層

B01 跨語言共通概念

#主題stage
01變數、Scope、Closure（跨語言差異）🌱
02錯誤處理模式（Exception / Result / Error wrapping）🌱
03Concurrency 模型（Thread / Coroutine / async/await / Actor）🌱
04記憶體管理（GC / Manual / Ownership）🌱
05型別系統（靜態 vs 動態、Structural vs Nominal）🌱
06IO 模型（Blocking / Non-blocking / Async / Event-driven）🌱

B02 網路與協議

#主題連結stage
01TCP / UDP 基礎—🌱
02HTTP 1.1 → 2 → 3 演進—🌱
03DNS 運作機制DNS🌿
04TLS 基礎Reverse Proxy + TLS🌿
05WebSocketWebSocket🌿
06gRPC 基礎—🌱
07Message queue protocols（AMQP / MQTT）—🌱

B03 資料持久化

#主題連結stage
01SQL 基礎Database🌿
02ORM vs Query Builder vs Raw SQL—🌱
03Transaction 與 Isolation Level—🌱
04索引與查詢規劃Bulk & Index🌿
05連線池管理DB Pool🌿
06PostgreSQL vs MySQLPG vs MySQL🌿
07NoSQL 分類（KV / Document / Column / Graph）—🌱
08Redis / MemcachedRedis & ES🌿
09Search Engine（Elasticsearch / OpenSearch）ES Deep Dive🌿

B04 作業系統基礎

#主題stage
01Process vs Thread🌱
02File descriptor 與 IO🌱
03Signal 與 Process 管理🌱
04容器化基礎Containerization 🌿

抽象層

B05 語言特定實作（同一個 CRUD 跨語言比較）

#語言連結stage
01CRUD 跨語言總覽CRUD Overview🌿
02GoGo CRUD🌿
03Node.jsNode.js CRUD🌿
04PythonPython CRUD🌿
05JVM（Java / Kotlin）CLR CRUD🌿
06PHP（Laravel）Laravel CRUD🌿
07Rust（待規劃）—🌱

B06 後端 Framework 系列

→ B06 完整文章索引（62 篇泛用層 + Express 子系列）

泛用層 62 篇已完成（🌿），涵蓋：

分類文章stage
概論（01–09）為什麼要框架、Magic vs Explicit、框架演進驅動力🌿
選型比較（10–17）Node.js / Python / Go / JVM / PHP / .NET / Rust / Meta-framework🌿
核心能力（18–28）Routing、Middleware、DI、Request Binding、Error Handling、Lifecycle、Benchmark 讀法🌿
Production 模組（29–62）DB Migration、Auth/RBAC/ABAC、API 版本 / Rate Limit / 分頁 / 冪等、Log、Cache、WebSocket/SSE、i18n、OpenAPI、Observability…🌿

Framework 深入子系列（各語言 backend/framework/{name}/）：Express 5🌿 + 9🌱，其他待觸發。

後端框架擴充策略（新結構：backend/framework/{name}/）

現有：backend/framework/express/（5 🌿 已搬入，後續擴展到 ~15）

預計觸發子目錄（詳見 B06 Framework 系列）：

優先度Framework子目錄內容重點
🔴FastAPIbackend/framework/fastapi/proto 完整實作（auth / events / RBAC / async SQLAlchemy）
🔴Expressbackend/framework/express/既有 5 篇 + 擴展到 ~15
🟡NestJSbackend/framework/nestjs/Module / Guard / Pipe / Interceptor
🟡Fastifybackend/framework/fastify/Plugin / Schema / 效能
🟡Djangobackend/framework/django/ORM / Admin / DRF / Celery
🟡Spring Bootbackend/framework/spring-boot/Bean / AOP / JPA / WebFlux
🟡Laravelbackend/framework/laravel/Eloquent / Queue / Horizon
🟡Ginbackend/framework/gin/Context / middleware / binding
🟡ASP.NET Corebackend/framework/aspnet-core/Minimal API / EF Core
🟢Axum / Actixbackend/framework/rust-web/Tokio 生態

語言觸發（backend/language/{name}/，詳見 B05 language ROADMAP）：

優先度語言子目錄
🔴JS / TypeScriptbackend/language/nodejs/
🔴Pythonbackend/language/python/
🔴PHPbackend/language/php/
🟡Javabackend/language/java/
🟡Gobackend/language/go/
🟡C# / .NETbackend/language/dotnet/
🟢Rustbackend/language/rust/

B07 後端專案共用規範（新章）

整理 proto shared/ 的完整 40+ 模組。跨 framework 的 pattern — 換成 NestJS / Spring Boot 這些 pattern 一樣適用。詳見 B07 conventions ROADMAP。

涵蓋：JWT 非對稱簽名 / BaseRepository / EventBus / CacheService / structured logging / 11 個 middleware / statistics / audit log / health probe / 統一錯誤處理。

Express 系列目前位置：

文章目前位置
Express + TypeScript 從零開始backend/framework/express/init
ESLint + Typings 設定backend/framework/express/eslint-typings
Jest 測試設定backend/framework/express/jest-setup
Base Controller 設計backend/framework/express/base-controller
泛用 Log 設計backend/framework/express/generic-log

架構層

B08 後端架構決策

#主題連結stage
01單體 vs 微服務微服務🌿
02拆分時機與原則—🌱
03Serverless vs ServerServerless vs Server🌿
04Event-driven architecture—🌱
05BFF（Backend for Frontend）—🌱
06架構風格應用→ common/foundations/architecture-patterns/🌱

B09 API 設計

#主題連結stage
01RESTful 基礎RESTful🌿
02API 設計完整指南API Design🌿
03Proto PlanningProto Planning🌿
04GraphQL 後端視角—🌱
05gRPC 服務設計—🌱
06API Versioning 策略—🌱
07OpenAPI / Swagger 文件Swagger🌿
08錯誤碼設計與回傳格式—🌱
09Idempotency（冪等性）—🌱
10Rate Limiting 與限流策略—🌱

應用層

B10 認證與授權

#主題連結stage
01Session vs JWT vs Cookie—🌱
02OAuth 2.0 / OIDCOAuth Guide🌿
03權限模型（RBAC / ABAC / ReBAC）—🌱
04bcrypt / argon2 密碼雜湊bcrypt、bcrypt vs argon2🌿
05Token 刷新與撤銷—🌱
06SSO 整合—🌱

B11 資料驗證與序列化

#主題stage
01Input validation 策略（Boundary vs Everywhere）🌱
02Schema validation（Zod / Pydantic / Joi / JSR-380）🌱
03序列化格式（JSON / Protobuf / MsgPack / Avro）🌱
04DTO vs Entity 分離🌱

B12 背景任務與 Queue

#主題stage
01Queue 基礎概念🌱
02Worker Pool 實作🌱
03Job Queue（Celery / BullMQ / Sidekiq / Asynq）🌱
04Scheduled Jobs 與 Cron🌱
05Message Broker（Kafka / RabbitMQ / NATS / Redis Streams）🌱
06重試、死信、Idempotency🌱

B13 快取策略

#主題stage
01快取層次（CPU / Memory / Redis / CDN）🌱
02Cache Patterns（Aside / Write-through / Write-behind / Refresh-ahead）🌱
03Cache Invalidation（TTL / Event / Tag）🌱
04熱點 Key 與雪崩預防🌱

B14 檔案與儲存

#主題stage
01檔案上傳（Multipart / Streaming / Chunked）🌱
02物件儲存（S3 / MinIO）🌱
03Pre-signed URL 策略🌱
04CDN 整合🌱

品質與跨切面

B15 測試

#主題連結stage
01測試金字塔：Unit / Integration / Contract / E2ETesting Strategy🌿
02Fixture、Factory、Seed Data—🌱
03Contract Testing（Pact）API Contract Testing🌿
04TDD / BDD / SDDSDD🌿

B16 資安

#主題連結stage
01OWASP Top 10Web Security🌿
02SQL Injection / Parameterized Query—🌱
03Secret 管理Secrets & Config🌿
04Dependency Scanning—🌱
05API 安全（CORS / CSRF / Rate Limit）—🌱

B17 觀測性

#主題連結stage
01結構化 Log 設計Generic Log🌿
02Metrics（Prometheus / StatsD）Metrics🌿
03Tracing（OpenTelemetry）—🌱
04Log 聚合（Loki / ELK）Log Management🌿
05告警設計Alerts、Alert Webhook🌿
06APM 與問題定位—🌱

B18 部署與 DX

#主題連結stage
01容器化Containerization🌿
02Container RegistryContainer Registry🌿
03Kubernetes 部署K8s Series🌿
04CI/CD PipelineCD 核心、CD🌿
05發布策略（Blue-Green / Canary / Rolling）Release Methodology🌿
06Migration 管理—🌱
07環境管理Environment Planning🌿

B19 壓測與效能

#主題連結stage
01為什麼要做 API 壓測Why Stress Test🌿
02壓測平台架構平台架構🌿
03控制變因Controlled Variables🌿
04k6 腳本撰寫k6 Scripting🌿
05Grafana Dashboard 設計Grafana Dashboard🌿
06效能剖析與 profiling—🌱

AI 輔助後端 + LLM Backend（新增）

B20 AI 後端章節（跟前端 CH17 對稱）

詳細計畫 → B20 AI ROADMAP（~42 子題）

兩個面向：

面向涵蓋
AI 輔助後端開發Cursor / Claude Code / Copilot 寫 API / migration / test；AI code review 後端視角
建 LLM Backend 服務OpenAI / Anthropic API 整合；RAG + pgvector / Qdrant；Prompt 管理；Streaming response；Tool use / MCP；Prompt Injection 防禦；Token cost / rate limit / provider routing

實作練習（連到 walkthroughs/）

Level 1~5 專案路徑

詳細走法未來放 walkthroughs/：

  1. RESTful User CRUD — 路由、ORM、驗證、錯誤處理（相關：Base Controller、CRUD 壓測總覽）
  2. Auth 系統（JWT + RBAC） — bcrypt、middleware、refresh token（相關：bcrypt 瓶頸）
  3. 檔案上傳 + 圖片處理 — multipart、streaming、S3（相關：泛用 Log）
  4. 任務佇列 + 通知 — Redis Queue、事件驅動、Email
  5. 拆微服務 — API Gateway、Service Discovery、Tracing（相關：CRUD 總覽）

無 framework 從零建站系列（W04）

每種語言用最小依賴做一個 HTTP 伺服器，不用 framework。知道 framework 在幫你做什麼。涵蓋 7 語言，詳見 ROADMAP：

  • 🔴 Node.js / Python / PHP（作者熟，詳細展開）
  • 🟡 Go / Java / C#（有素材，高階佔位）
  • 🟢 Rust（遠期）

策展地圖

跨目錄相關內容（後端視角）

實作練習 → walkthroughs/

  • W04 無 framework 後端（4 語言版本）— Node / Python / Go / Rust
  • W05 後端 Level 1~5 — CRUD / Auth / 上傳 / Queue / 拆微服務
  • W07 Rust 壓測平台（規劃中）

技術系統案例 → case-studies/

後端工程師必看：

  • C03 金融/支付（Stripe Architecture）
  • C04 即時通訊（Discord、WhatsApp 單機 million connections）
  • C05 搜尋/派單（Uber Dispatch、Google Search）
  • C07 OSS 源碼深讀（PostgreSQL MVCC、Redis、Kafka、K8s Control Plane）
  • C08 AI/ML 系統推估

商業系統分析 → case-studies/business/

後端主要戰場：

  • B01 電商金流（訂單狀態機、對帳）
  • B02 SaaS 訂閱計費（trial → dunning）
  • B04 分潤 / 傭金
  • B08 多租戶 SaaS 資料隔離
  • B10 財務對帳審計（複式記帳）

運維踩雷 → ops-notes/

實戰 Kong / K8s / Docker / Probe / CI/CD 坑：

  • O01 K8s 部署阻斷（5 案例）
  • O02 Kong Gateway 坑（8 案例，最多）
  • O06 Env / Secret 管理
  • O08 資源限制與壓測調校

軟實力 → common/people/soft-skills/

  • SS01 歸納收斂（技術決策文件 ADR、trade-off 分析）
  • SS04 Spec 寫作、API doc
  • SS05 Code Review 互動

體檢清單 → common/quality/standards/

程式架構 → common/foundations/architecture-patterns/

所有 A01~A13 都跟後端相關（後端是架構模式的主戰場）

進度統計

  • 主題群：20（B01~B20）+ 實作練習
  • 章節子題：~760（含 B20 AI 章，不含觸發子系列與 walkthroughs）
  • 觸發子系列（language × 7 + framework × 10）：~225 額外
  • 🌿 growing：約 52（很多已在 backend/micro-service/ 68 篇、infra/ 33 篇）
  • 🌱 seed：約 700+
  • 🌳 mature：0

詳細計畫 → ROADMAP.md

架構設計說明

層內容範圍
基礎層B01~B04跨語言共通 / 網路 / DB / OS
抽象層B05~B07語言比較 / Framework / 共用規範
架構層B08~B09架構決策 / API 設計
應用層B10~B14認證 / 驗證 / Queue / Cache / 儲存
品質與跨切面B15~B19測試 / 資安 / 觀測 / 部署 / 壓測
AI 時代B20AI 輔助後端 + LLM Backend
實作驅動walkthroughs/W04 無 framework（7 語言）、W05 Level 1~5

此資料夾下有 5 條筆記。

關係圖譜