Jamstack: Moderne Webentwicklung im Überblick

Dieser Leitfaden hilft dir zu verstehen, warum es Jamstack gibt und wie du damit starten kannst.

Jamstack Definition

Jamstack ist ein architektonischer Ansatz, der die Webpräsentation von Daten und Geschäftslogik entkoppelt und somit Flexibilität, Skalierbarkeit, Performance und die Sicherheit von Webprojekten verbessert.

Der Ansatz revolutioniert die Art und Weise, wie wir Webentwicklung betrachten, indem er eine benutzerfreundlichere Entwicklererfahrung, verbesserte Leistung, niedrigere Kosten und erweiterte Flexibilität bietet.

Kernprinzipien

Mathias Biilmann, CEO & Mitbegründer von Netlify, bringt das Jamstack-Kernprinzip auf den Punkt:

Eine moderne Webentwicklungsarchitektur, die auf clientseitigem JavaScript, wiederverwendbaren APIs und vorgefertigtem Markup basiert.

JavaScript

JavaScript übernimmt die Abwicklung dynamischer Funktionalitäten. Hierbei besteht keine Beschränkung hinsichtlich des verwendeten Frameworks oder der Bibliothek – die Auswahl liegt ganz bei dir. Du kannst beispielsweise TypeScript in Kombination mit Node.js verwenden, um deine Jamstack-Anwendung zu entwickeln.

APIs

APIs sind wie wiederverwendbare Bausteine für serverseitige Operationen. Du sprichst sie mit JavaScript oder auch TypeScript über das sichere HTTPS-Protokoll an. Das können entweder Dienste von Drittanbietern oder auch eigene Funktionen sein, die du erstellt hast.

Eine kurze, aber gute Erklärung, was eine API ist, findest du bei weclapp.

Markup

Webseiten werden als statische HTML-Dateien bereitgestellt. Das bedeutet, dass die Inhalte in einfachen Textdateien, wie zum Beispiel im Markdown-Format, geschrieben werden können. Ein sogenannter Static Site Generator nimmt diese Quelldateien und erstellt daraus die endgültigen HTML-Seiten für deine Website. MDX, eine Erweiterung von Markdown, ermöglicht sogar die Integration von JSX (JavaScript XML) in Markdown, was eine leistungsstarke und flexible Gestaltung von Komponenten in deinen Texten ermöglicht. Mit Astro ist die Implementierung dieser Technologien besonders einfach.

Geschichte

Die Geburtsstunde des JAMStack

Ursprünglich wurde der Jamstack als JAMStack bezeichnet. Matt Billman präsentierte die Idee erstmals 2016 bei einem SmashingConf Talk in San Francisco. Zu dieser Zeit entwickelten sich Statische Website-Generatoren zu einer realen Option für die Erstellung umfangreicher, inhaltsorientierter Websites. Das gesamte Ökosystem um sie herum befand sich noch im Aufbau, und die wichtigsten Generatoren waren reine Open-Source-Tools ohne kommerzielle Präsenz.

Auf dem Weg zur Revolution

Obwohl Single Page Applications die Grundlage für einige große Webanwendungen legten, war der übliche Ansatz für ihre Erstellung immer noch backend-zentriert. Dennoch wurde der Grundstein für eine rasante Entwicklung gelegt, die bis heute anhält und sich scheinbar immer weiter beschleunigt.

Der Aufstieg zur Industrienorm

Bereits im Jahr 2020 hatte sich Jamstack als eine Art Industriestandard etabliert. Millionen von Entwicklern und große Marken wie Unilever, Nike und PayPal übernahmen die Architektur. Wichtige Initiativen wie das Covid Tracking Project konnten dank Jamstack von 0 auf 2 Millionen API-Anfragen skalieren. Frameworks wie Nuxt wurden zu kommerziellen Unternehmen, und wir erlebten, wie große börsennotierte Firmen wie Microsoft und Cloudflare ihre ersten Jamstack-Angebote auf den Markt brachten.

Wegweisende Lösung in der Webentwicklung

Der Paradigmenwechsel von monolithischen Anwendungen hin zu aufgeteilten Systemen, die Fortschritte in der Frontend-Entwicklung sowie die Forderung nach schnelleren Ladezeiten, trugen dazu bei, dass Jamstack zu einer wegweisenden Lösung in der Webentwicklung wurde.

Die Entwicklung von Jamstack setzte sich rasant fort, und neue Technologien sowie erweiterte Anwendungen haben die Architektur noch vielseitiger gemacht.

Bedeutung von Jamstack in 2024

Jamstack hat sich zu einer bevorzugten Wahl für Unternehmen entwickelt, was sich in seiner breiten Akzeptanz und erfolgreichen Integration in verschiedenste Projekte zeigt. Die Vielzahl von Gründen, die diesen Trend vorantreiben, findet einen gemeinsamen Nenner in der Zukunftsfähigkeit von Jamstack.

Die Vorteile von Jamstack

Zu den Vorteilen von Jamstack zählen insbesondere die folgenden Aspekte.

Ausrichtung auf neue Trends und Technologien

Jamstack bleibt an der Spitze der modernen Webentwicklungsarchitektur. Geschickt integriert es sich in statische Website-Generatoren und Content-Management-Systeme und orientiert sich stets an den neuesten Trends und Technologien.

Nutzung fortschrittlicher Content Delivery Networks

Die zentrale Bedeutung von Content Delivery Networks (CDNs) für Jamstack gewährleistet schnellen Zugriff auf statische Websites und Landing Pages über verschiedene Webserver und mobile Geräte.

SEO-Verbesserung und Benutzererfahrung

Der Jamstack-Ansatz steigert die Ladegeschwindigkeit von Seiten erheblich, ein entscheidender Faktor für SEO-Bemühungen und höheren organischen Verkehr von Suchmaschinen-Crawlern.

Anpassung an dynamische Webbedürfnisse

Obwohl traditionell auf statische Seiten fokussiert, integriert Jamstack zunehmend dynamische Funktionen für interaktive und ansprechende Webanwendungen sowie E-Commerce-Plattformen.

Skalierung für Unternehmenswachstum

Die Skalierbarkeit von Jamstack ist entscheidend für Unternehmen, die ihre Online-Präsenz ausbauen wollen. Sie bietet enorme Ladekapazität und schnelles Laden der Seiten - selbst für sehr umfangreiche Websites - was für Kundenbindung und Website-Treue unerlässlich ist.

Zukunftssicher durch Flexibilität

Die flexible Architektur von Jamstack eignet sich für einfache statische Seiten bis hin zu komplexen dynamischen Websites. Sie stellt sicher, dass Unternehmen für zukünftige Herausforderungen und Möglichkeiten der Webentwicklung gut gerüstet sind.

Jamstack - Best Practices

Zu den bewährte Praktiken zählen …

Netzwerk zur Bereitstellung von Inhalten (CDN)

Durch die Vorfertigung des gesamten Markups und der Assets können diese über ein CDN (Content Delivery Network) bereitgestellt werden, was zu verbesserter Leistung und einfacherer Skalierbarkeit führt.

Atomare Deployments

Jede Bereitstellung repräsentiert einen vollständigen Snapshot der Website, um eine weltweit konsistente Version zu gewährleisten.

Cache-Invalidierung

Nach dem Hochladen deines Builds bewirkt das CDN eine Ungültigmachung seines Caches, wodurch dein neuer Build sofort live ist.

Alles unter Versionskontrolle

Deine Codebasis wird in einem Versionskontrollsystem wie Git gepflegt. Die entscheidenden Vorteile liegen in der Änderungshistorie jeder Datei, der Zusammenarbeit und der Rückverfolgbarkeit.

Automatisierte Builds

Dein Server wird benachrichtigt, wenn ein neuer Build erforderlich ist, normalerweise über Webhooks. Der Server baut das Projekt auf, aktualisiert die CDNs, und die Website ist live.

Leistung und Benutzerfreundlichkeit

Für Jamstack-Anwendungen ist eine optimale Performance-Leistung entscheidend, was sich wiederum positiv auf Google’s Core Web Vitals auswirkt, die seit Mai 2021 das Suchranking beeinflussen. Diese legen Wert auf Metriken wie:

First Contentful Paint

Misst den Zeitpunkt, an dem Text oder Grafiken zum ersten Mal auf dem Bildschirm gerendert werden. Modernes Tooling gewährleistet das schnelle Laden von kritischem CSS und Schriftarten für den “above the fold”-Inhalt.

Time to First Byte

Da statische Websites vorkompiliert sind, entfällt die Wartezeit auf die Serverkompilierung. Ein CDN kann den HTML-Code direkt aus seinem Cache zurückgeben und über den Edge ausliefern, was die Time to First Byte erheblich verkürzt.

Headless CMS

Die Nutzung von Headless CMS-Lösungen für das Backend ist empfehlenswert. Im Gegensatz zu WYSIWYG-Editoren, die SSR verwenden, ermöglicht Headless CMS den Zugriff auf alle Änderungen über APIs. Das Build-Tooling kann mit den APIs integriert werden, um HTML-Dateien neu zu kompilieren, und Kunden können dynamische Datenabrufe über APIs für weniger wichtige Inhalte vornehmen.

Entwicklung von Jamstack-Projekten

Lass uns nun einen Blick auf die Entwicklung von Jamstack-Projekten werfen. Hierbei gebe ich Einblicke in einen optimierten Workflow, der die oben beschriebenen statischen Site-Generatoren, Frontend-Frameworks und die nahtlose Integration von APIs umfasst.

Lokale Entwicklungsumgebung einrichten: Nutze eine lokale Entwicklungsumgebung, um statische Seiten und Funktionen zu testen, bevor sie auf die Produktionsumgebung übertragen werden.
Versionierung mit Git: Halte die Codebasis unter Versionskontrolle, um Änderungen nachverfolgen und rückgängig machen zu können und mit anderen Entwicklern zusammenzuarbeiten.
Automatisierte Builds: Implementiere automatisierte Build-Prozesse, um bei Änderungen am Code automatisch neue Versionen der Website zu generieren.
Testing: Führe Tests durch, um sicherzustellen, dass die Website in verschiedenen Umgebungen und auf verschiedenen Geräten korrekt funktioniert.
Deployment: Lade den erstellten Build auf einen gewünschten Hosting-Service hoch, um die Website zu veröffentlichen. Beachte: Während Content Delivery Networks (CDNs) oft für schnelle Ladezeiten und globale Verfügbarkeit genutzt werden, ist die Wahl des Hosting-Service nicht zwingend auf ein CDN beschränkt. Je nach den Anforderungen und Präferenzen des Projekts können auch alternative und häufig kostengünstige Hosting-Optionen in Betracht gezogen werden.
Monitoring und Fehlerbehebung: Implementiere ein Monitoring-System, um die Leistung der Website zu überwachen, und sorge für schnelle Fehlerbehebung bei auftretenden Problemen.

Hosting

Es gibt verschiedene Hosting-Optionen, die je nach den Anforderungen und Präferenzen eines Projekts in Betracht gezogen werden können:

Traditionelle Shared Server (Budget)
- Merkmale: Günstige Option für Einsteiger, Resourcen werden auf einem gemeinsamen Server geteilt.
- Vorteile: Kostengünstig, einfache Verwaltung für kleinere Websites.
- Nachteile: Geteilte Resourcen können Leistung beeinträchtigen, begrenzte Skalierbarkeit.
CDN (Superschnell)
- Merkmale: Content Delivery Networks (CDNs) optimieren die Ladezeiten durch Bereitstellung von Inhalten von Servern in verschiedenen geografischen Standorten.
- Vorteile: Schnelle Ladezeiten, globale Verfügbarkeit, Skalierbarkeit.
- Nachteile: Kosten können je nach Traffic variieren.
Eigene NodeServer
- Merkmale: Verwendung von Node.js-Servern für die Bereitstellung von Anwendungen.
- Vorteile: Volle Kontrolle über die Umgebung, Möglichkeit zur Verwendung von serverseitigem JavaScript.
- Nachteile: Erfordert mehr technische Verwaltung und entsprechendes Knowhow, höhere Kosten als Shared Hosting.
Spezielle Hosting-Anbieter wie Vercel oder Netlify
- Merkmale: Spezialisierte Hosting-Plattformen für Jamstack-Anwendungen, automatisierte Bereitstellung und Integration mit Git-Repositories.
- Vorteile: Einfache Konfiguration, automatisierte Deployments, Skalierbarkeit.
- Nachteile: Kosten können mit dem Traffic steigen.

Diese groben Hosting-Alternativen bieten eine Bandbreite von Optionen, die an die spezifischen Bedürfnisse und Budgets verschiedener Projekte angepasst werden können. Die Vielfalt der Möglichkeiten unterstreicht die inhärente Flexibilität von Jamstack-Projekten.

Dynamische Teile

Jamstack-Websites müssen nicht statisch sein. Es gibt eine Vielzahl von Diensten, die es ermöglichen, dynamische Daten in deine Jamstack-Produkte zu integrieren.

Benutzerdefinierte Funktionen

Abstrahiere deine eigenen Funktionen in wiederverwendbare APIs, um individuelle Logik zu implementieren. Moderne Frameworks wie Nest.js erleichtern diesen Prozess und bieten eine effiziente Möglichkeit zur Entwicklung und Integration benutzerdefinierter Funktionen.

Serverless-Funktionen

Nutze Serverless-Funktionen, um dynamische Inhalte zu integrieren, ohne selbst komplexe Serverinfrastrukturen aufbauen zu müssen. Typische Beispiele hierfür sind:

AWS Lambda-Funktionen
Netlify-Funktionen
Google Cloud Functions

Benutzerdefinierte Daten

Bei der Integration neuer Funktionen wie Benutzerprofile, Warenkorbdaten oder Spielebenen stehen verschiedene Database-as-a-Service (DBaaS)-Tools zur Verfügung. Nennenswert sind hier z.B.:

Google CloudSQL
Digital Ocean
AWS DynamoDB

Eine besondere Rolle nimmt Supabase ein. Supabase ist eine Open-Source-Plattform für die Entwicklung von Anwendungen mit einer integrierten Datenbank. Im Vergleich zu traditionellen DBaaS-Anbietern ermöglicht Supabase es Entwicklern, ihre eigene Instanz der Plattform zu hosten, was eine gewisse Flexibilität und Kontrolle bietet.

Es ist ebenso möglich, sich einfach eigene Datenbanken aufzusetzen, je nach den spezifischen Anforderungen eines Projekts. Die Wahl zwischen einem DBaaS-Anbieter und einer selbst gehosteten Datenbank hängt von den spezifischen Bedürfnissen, der Kontrolle und den Resourcen des Projekts ab.

Beachte jedoch datenschutzrechtliche Aspekte und mögliche rechtliche Implikationen hinsichtlich des Zugriffs durch US-Behörden bei diesen Diensten. Ich empfehle stets die Konsultation eines Rechtsanwalts deines Vertrauens. Das gilt auch für die folgenden Punkte.

Kommentare

Dynamische Kommentarbereiche sind in vielen Jamstack-Produkten üblich und werden besonders in Blogs verwendet. Hier sind einige Beispiele für Kommentar-Tools:

Staticman
Disqus

Formulare

Die Interaktion mit deinem Publikum kann durch Formulare verbessert werden. Einige Tools, die diese Funktionalität bieten, sind:

Netlify-Formulare
Getform
FormKeep

E-Commerce

Das Einrichten eines Online-Shops auf Jamstack-Basis war noch nie so einfach. Beispiele für E-Commerce-Tools sind:

Shopify
Snipcart
Commerce Layer

Suche

Integriere Suchfunktionen mithilfe von Diensten von Drittanbietern. Beispiele für Suchdienste sind:

Algolia
fuse.js
Lunr.js
Meilisearch

Headless Content Management Systeme (CMS) und Jamstack

Die Verwendung von Headless Content Management Systemen (CMS) in Verbindung mit Jamstack-Anwendungen hat einen bedeutenden Einfluss auf die Art und Weise, wie Content verwaltet und bereitgestellt wird. Klassische CMS wie Wordpress und Typo3 verlieren zunehmend an Bedeutung, während innovative Open-Source-Produkte wie Strapi auf dem Markt erscheinen.

Vorteile:

Entkoppelung von Frontend und Backend: Headless CMS ermöglichen die Entkoppelung von der Darstellungsschicht (Frontend) und der Inhaltsverwaltungsschicht (Backend). Dies führt zu mehr Flexibilität und Skalierbarkeit.
Benutzerfreundliche Inhaltsverwaltung: Durch die Nutzung von modernen Headless CMS können Inhalte einfach und benutzerfreundlich erstellt, bearbeitet und verwaltet werden.
Schnelle Bereitstellung von Inhalten: Die API-gesteuerte Natur von Headless CMS ermöglicht eine schnelle Bereitstellung von Inhalten, ohne dass komplexe Backend-Infrastrukturen benötigt werden.
Bessere Leistung: Getrennte Content-Bereitstellung ermöglicht die Auslieferung von statischen Dateien über Content Delivery Networks (CDNs), was zu einer verbesserten Leistung führt.

Beispiele für Headless CMS:

Strapi: Ein Open-Source-Headless-CMS, das eine flexible Datenverwaltung und einfache API-Bereitstellung bietet.
Contentful: Ein cloudbasiertes Headless-CMS mit Fokus auf Content-Management über APIs.
Sanity: Ein API-First-Headless-CMS, das schnelle und kollaborative Inhaltsverwaltung ermöglicht.

Die Verwendung von Headless CMS in Jamstack-Anwendungen revolutioniert die Art und Weise, wie wir Inhalte erstellen, verwalten und bereitstellen, und trägt dazu bei, eine moderne und flexible Webentwicklung zu fördern.

Resourcen

Eine grandiose Listung von Resourcen wie Site Generatoren, Content Management Systemen und auch eine Community Umfrage zum Jamstack findest auf jamstack.org

Fazit

Jamstack hat die Webentwicklung revolutioniert, indem es eine moderne, flexible und leistungsstarke Architektur bietet. Die Entkopplung von Frontend und Backend, die Nutzung von wiederverwendbaren APIs und die Vorfertigung von Markup ermöglichen eine vielseitige Anpassung an verschiedene Projekte.

Die Vorteile von Jamstack, einschließlich schnellerer Ladezeiten, verbessertem SEO, einfacher Skalierbarkeit und Zukunftsfähigkeit, haben dazu geführt, dass es zu einer bevorzugten Wahl für Unternehmen geworden ist. Die Vielzahl der Hosting-Alternativen, die Integration von dynamischen Teilen und die Nutzung von Headless CMS tragen dazu bei, dass Jamstack flexibel und anpassungsfähig für unterschiedlichste Projekte ist.

Abschließend kann festgehalten werden, dass Jamstack nicht nur eine Architektur, sondern eine moderne Philosophie in der Webentwicklung repräsentiert. Mit fortschreitender Entwicklung und neuen Technologien bleibt Jamstack an der Spitze der Webentwicklung, und seine Zukunftsfähigkeit zeigt sich in der breiten Akzeptanz und erfolgreichen Integration in Projekte unterschiedlichster Art.