Moderne Webentwicklung: Grundlagen und Tools

Webentwicklerinnen und Webentwickler können dynamische Inhalte mithilfe verschiedener Werkzeuge in das gewünschte Webprojekt einbinden und individuell auf die User zuschneiden. Voraussetzung dafür ist ein professionelles Webhosting, das die nötigen Ressourcen bereitstellt, um eine moderne Webentwicklung zu ermöglichen.

Technische Grundlagen einer Website

Die Grundlage einer jeden Internetpräsenz ist ein passender Server. Das Angebot der etablierten Webhosting-Provider umfasst in der Regel Komplettpakete, die neben dem benötigten Festplattenspeicher Serverleistungen wie RAM, eine eigene Domain, Datenbanken und die nötigen Werkzeuge für die Webentwicklung beinhalten. Sie können die technischen Grundlagen aber natürlich auch selbst bereitstellen.

Domain

Jedes Projekt im World Wide Web lässt sich über einen einzigartigen, eindeutigen Namen aufrufen. Diese sogenannte Domain gehört zu den Grundbestandteilen einer Website. Domains folgen strikt dem hierarchischen Aufbau des Domain-Name-Systems und bestehen aus einer den Namensraum definierenden Top-Level-Domain wie z. B. .de, einem frei wählbaren Domain-Namen (der Second-Level-Domain) und fakultativen Subdomains. Die Domain-Registrierung erfolgt durch einen Internetdienstleister, der den Antrag an die zuständige Verwaltungsstelle weiterleitet. Bei der Wahl der Domain bieten sich kurze, prägnante Formulierungen und geläufige Top-Level-Domains an.

Webspace

Jede Webseite besteht aus Daten, die für Abrufe aus dem Internet auf einem Webserver bereitgestellt werden. Webhosting-Pakete beinhalten daher immer ein gewisses Speicherkontingent für HTML-Dokumente, Stylesheets, Bilder, Videos, Datenbanken und alle weiteren Dateien der Website. Das Aufspielen der Daten erfolgt in der Regel über das File Transfer Protocol (FTP) bzw. das verschlüsselte SFTP (SSH File Transfer Protocol) und ein passendes FTP-Programm wie FileZilla oder WinSCP. Für die Skalierbarkeit des Webprojekts ist es wichtig, dass sich der Webspace jederzeit bei Bedarf erweitern lässt.

Datenbank

Moderne Websites greifen häufig auf Datenbanken zurück, um Inhalte dynamisch bereitzustellen und Nutzerdaten zu verwalten. Statt statischer HTML-Seiten, die auf dem Server abgelegt sind, generieren datenbankgestützte Projekte die einzelnen Webseiten dynamisch bei jedem Aufruf. Je nach Anwendungsfall setzen Webentwicklerinnen und Webentwickler dabei auf relationale Datenbanken (SQL) oder NoSQL-Datenbanken.

Relationale Datenbanken wie MySQL, MariaDB oder PostgreSQL speichern Informationen in Tabellenform und verknüpfen diese über eindeutige Schlüssel (IDs) miteinander. Das eignet sich besonders für Anwendungen, die klar definierte Beziehungen zwischen Daten erfordern, wie Benutzerkonten, Bestellungen oder Artikelkataloge. NoSQL-Datenbanken wie MongoDB, Firebase oder Redis bieten dynamische Schema-Anpassungen, was sie besonders für skalierbare oder performancefordernde Web-Apps und Echtzeit-Anwendungen interessant macht.

Webserver

Je nach Hosting-Modell kann der Server geteilt (Shared Hosting) oder dediziert (eigene Hardware, VPS oder Cloud) sein. Große Webprojekte nutzen für eine bessere Performance zudem häufig zusätzliche Technologien wie Load Balancing und Content Delivery Networks (CDNs). Moderne Anwendungen setzen zudem auf Container-Technologien wie Docker und Kubernetes, um Serveranwendungen flexibel und skalierbar bereitzustellen.

Unter der Bezeichnung „Webserver“ versteht man wiederum die zentrale Softwarekomponente, die Webseiten und Webanwendungen ausliefert. Webserver verarbeiten Anfragen von Browsern über das HTTP(S)-Protokoll und senden die entsprechenden Inhalte zurück. Zu den bekanntesten Lösungen gehören Apache, NGINX und LiteSpeed.

Die wichtigsten Werkzeuge der modernen Webprogrammierung

Steht die Basis des Webprojekts, haben Sie verschiedene Möglichkeiten, eine eigene Website zu erstellen. Die Bandbreite reicht von der intuitiven Webseiten-Software mit eingeschränkten Gestaltungsmöglichkeiten über flexible Content-Management-Systeme (CMS) bis hin zum selbst geschriebenen Quellcode. Während sich Homepage-Baukästen nach dem WYSIWYG-Prinzip („What You See Is What You Get“) in erster Linie an Einsteiger ohne Programmierkenntnisse richten, erfordert der Betrieb eines CMS ein gewisses Vorwissen. Maximale Freiheit sichern sich Webentwicklerinnen und Webentwickler, die ihr Projekt in einem Editor von Grund auf selbst programmieren (häufig mithilfe eines Frameworks). Dies setzt die Kenntnis grundlegender Programmiersprachen wie HTML, CSS, JavaScript und PHP voraus, wobei praktische Lösungen wie einsatzfertige Codegerüste oder Tools für die Programmierung mit KI die Arbeit mittlerweile erheblich vereinfachen.

HTML

HTML (Hypertext Markup Language) dient in der Webentwicklung der semantischen Grobstrukturierung digitaler Inhalte durch sogenannte Tags. Auf diese Weise lassen sich Elemente wie Textabschnitte, Überschriften, Grafiken oder Hyperlinks definieren. Ein derart ausgezeichneter Quellcode stellt das Grundgerüst einer jeden Webpage dar. Eine einfache statische Website ist im Grunde nichts anderes als eine Auswahl miteinander verknüpfter HTML-Dokumente. Der aktuelle Standard HTML5 erweitert das Markup zudem um Auszeichnungen für Audio- und Video-Elemente.

CSS

Die visuelle Darstellung der Inhalte wird hingegen in CSS (Cascading Style Sheets), der Standard-Formatierungssprache für HTML-Dokumente, definiert. Webentwicklerinnen und Webentwickler nutzen CSS, um den im HTML-Code definierten Elementen Regeln für die Darstellung im Browser zuzuweisen. Der aktuelle Standard CSS3 umfasst neben Anweisungen für Layout, Farbgebung und Typografie auch Animationen, Farbverläufe und Schatten.

JavaScript/TypeScript

Besucherinnen und Besucher interagieren mit modernen Webseiten durch interaktive Eingabefelder, ausklappbare Menüs oder Slideshows. Sollen dynamische Inhalte dieser Art in eine HTML-Seite integriert werden, kommen JavaScript oder die Erweiterung TypeScript zum Einsatz. Die Skriptsprachen erweitern das Grundgerüst aus HTML und CSS, indem Benutzerinteraktionen ausgewertet und Seiteninhalte nachgeladen, aktualisiert oder verändert werden.

PHP

Während statische Webseiten abrufbereit auf dem Webserver liegen, werden dynamische Webseiten erst bei der Anforderung durch einen Webbrowser generiert. Möglich machen dies Skriptsprachen wie PHP. Eine PHP-Programmierung wird serverseitig interpretiert. Statt den Quellcode dynamischer Webseiten direkt an den Browser auszuliefern, übermittelt der Webserver die Datei an einen PHP-Interpreter. Dieser erzeugt die angeforderte Webseite – oft auf Basis von in Datenbanken hinterlegten Informationen – und gibt diese an den Webserver zurück, von wo aus die Interpreter-Ausgabe an den Browser gesendet wird. Weitere Skriptsprachen zur Entwicklung dynamischer Webseiten sind Perl und Python.

Frameworks

In der modernen Webentwicklung setzt man immer häufiger auch auf Frameworks, die Entwicklungsprozesse beschleunigen und bewährte Strukturen bieten. Frontend-Frameworks wie Angular oder React erleichtern die Erstellung dynamischer, interaktiver Benutzeroberflächen. Sie ermöglichen eine komponentenbasierte Architektur und verbessern die Performance durch virtuelle DOMs.

Backend-Frameworks wie Flask oder Django unterstützen Sie bei der serverseitigen Entwicklung, indem sie unter anderem Routing, Datenbankanbindungen, API-Management und Sicherheitsfunktionen bieten. Durch die Kombination von Frontend- und Backend-Frameworks entstehen skalierbare Webanwendungen mit optimierter Entwicklungszeit.

APIs

APIs (Application Programming Interfaces) sind Schnittstellen, über die Webprojekte mit anderen Anwendungen kommunizieren können. Auf diese Weise kann eine Webseite z. B. Daten von einem Server abrufen oder mit Drittanbieter-Services wie Zahlungsanbietern oder Kartendiensten verbunden werden. Es gibt verschiedene Arten von APIs, darunter REST und GraphQL, die Daten in einem festgelegten Format bereitstellen. Viele moderne Webanwendungen nutzen APIs für dynamische Inhalte oder die Implementierung zusätzlicher Funktionen.

Responsive Webdesign und Performance-Optimierung

Moderne Websites müssen sich flexibel an verschiedene Bildschirmgrößen anpassen. Responsive Webdesign sorgt dafür, dass Inhalte auf Smartphones, Tablets und Desktops optimal dargestellt werden. Dies geschieht durch flexible Layouts, Media Queries (CSS) und Mobile-First-Designansätze. Je nach Projekt kann es aber durchaus sinnvoll sein, zu überlegen, ob das klassische Responsive Webdesign, eine mobile Seite oder eine App am besten geeignet ist.

Neben der Darstellung ist auch die Ladezeit entscheidend. Performance-Optimierung ist eine der wichtigsten Disziplinen moderner Webentwicklung. Sie umfasst unter anderem Techniken wie:

• Bilder komprimieren
• Caching
• CSS komprimieren
• JavaScript/TypeScript minimieren
• Lazy Loading

Sicherheitsmaßnahmen und Testing

Sicherheit ist ein zentraler Aspekt eines erfolgreichen Webprojekts, der bereits im Rahmen der Webentwicklung berücksichtigt werden sollte. Websites sollten durch SSL/TLS-Verschlüsselung, sichere Passwörter und Schutzmechanismen gegen Angriffe wie XSS oder SQL-Injections geschützt werden. Auch regelmäßige Updates und Backups sind essenziell.

Insbesondere wenn man komplexere Webprojekte selbst programmiert, ist außerdem das Testen ein wichtiger Bestandteil der Qualitätssicherung. Für die Webentwicklung stehen dafür verschiedene Testing-Werkzeuge zu Verfügung. Sollen nur Bestandteile des programmierten Webprojekts getestet werden, greift man auf Modultests zurück. Dafür wiederum gibt es verschiedene Test-Frameworks, wie beispielsweise PHPUnit für PHP oder JSUnit für JavaScript.