Framework چیست؟ | انواع Framework ها در برنامه نویسی

هنگامی که در حال یادگیری کدنویسی هستید، اصطلاح Framework را زیاد می‌شنوید. درک این اصطلاح، برای توسعه دهندگان تازه کار ممکن است دشوار باشد.

معمولاً در منابع نقشه راه، هنگام صحبت با توسعه دهندگان دیگر، هنگام یادگیری در مورد یک ابزار کدنویسی جدید، و بسیاری از جاهای دیگر، با Framework هایی مواجه می‌شوید.

در این مقاله، یاد خواهید گرفت که Framework در مهندسی نرم افزار چیست، چرا به آن‌ها نیاز دارید، انواع Framework های موجود (و نمونه‌های آن‌ها) چیستند و چگونه می‌توانید شروع به یادگیری آن‌ها کنید.

Framework نرم افزاری چیست؟

اصطلاح Framework می‌تواند به یک ساختار اشاره کند. این می‌تواند ساختار یک سیستم، یک ساختمان، یک پروژه یا هر چیز دیگری باشد.

اکنون می‌توانید این تعریف را در مهندسی نرم افزار اعمال کنید و به Framework های نرم افزاری به عنوان ساختار نرم افزار خود مراجعه کنید.

Framework نرم افزاری ساختاری است که می‌توانید برای ساخت نرم افزار از آن استفاده کنید. این به عنوان یک پایه عمل می‌کند، بنابراین شما مجبور نیستید با ایجاد منطق اضافی غیر ضروری از هیچ کار خود را شروع کنید.

یک Framework شبیه به یک قالب است که می‌توانید آن را تغییر دهید و ویژگی‌های خاص و عملکردهای بالاتر را برای ایجاد یک پروژه پیچیده و گسترده که بسیاری از افراد می توانند استفاده کنند، اضافه کنید.

توجه: Framework های نرم افزاری معمولاً با زبان‌های برنامه نویسی خاصی مرتبط هستند. آن‌ها همچنین بنا به موقعیت، برای کارهای مختلفی مناسب هستند.

شما همچنین دارای Framework های backend برای تسک‌های backend ، Framework های frontend برای تسک‌های frontend ، Framework های موبایل برای تسک‌های موبایل و بسیاری از موارد دیگر هستید.

چرا باید از این چارچوب‌های نرم افزاری استفاده کنیم؟

کدنویسی کار سختی است. و نوشتن کدی که دیگران بتوانند آن را بفهمند و مدیریت کنند، حتی دشوارتر است. زیرا باید با سینتکس، اعلآن‌ها، عملکرد، ثابت ماندن و مسائل دیگر مقابله کنید.

Framework های نرم‌افزاری الگویی را ارائه می‌دهند که تقریباً تمام تسک‌های کلی در آن انجام شده است. این به شما اجازه می‌دهد تا به جای جزئیات فرآیند، بر توسعه نرم افزار اصلی تمرکز کنید. با توجه به اینکه در این الگو، ساختار مجموعه‌ای وجود دارد، همکاری با دیگران ساده است.

پس بهتر است به جای این که چرخ را دوباره اختراع کنید، از یک Framework نرم افزاری استفاده کنید. و شاید مهمترین دلیل این باشد که مجبور نخواهید بود همه چیز را از ابتدا بنویسید. این امر احتمال اضافه کردن خطا به کد شما را کاهش می‌دهد.

دلایل دیگر استفاده از Framework عبارتند از:

این به شما کمک می‌کند تا از ایجاد کدهای تکراری و اضافی جلوگیری کنید.

برای توسعه دهندگانی که کد را ننوشته‌اند، آزمایش و اشکال‌زدایی آن را آسان‌تر می‌کند.

آن‌ها توسط گروهی از افراد نگهداری می‌شوند که آن‌ها را آزمایش می‌کنند تا بتوانید با اطمینان از آن‌ها استفاده کنید.

آن‌ها به شما کمک می‌کنند کدی تمیز و ایمن بنویسید.

زمان مورد نیاز برای توسعه یک برنامه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد، زیرا اکنون می‌توانید روی نوشتن کدهای خاص پروژه تمرکز کنید.

و خیلی بیشتر.

انواع Framework های نرم افزاری

وقتی می‌خواهید پروژه‌ای بسازید یا روی پروژه‌ای کار کنید، طبعاً ابتدا زبان برنامه نویسی لازم برای آن را انتخاب می‌کنید. هنگامی که زبان برنامه نویسی مورد استفاده خود را می‌دانید، بهتر است به دنبال Framework هایی باشید که مطابق با نیازهای شما عمل کنند.

Framework های زیادی وجود دارند که هر کدام دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که آن‌ها را متمایز می‌کند. شما می‌توانید آن‌ها را در تمام زمینه‌های مهندسی نرم افزار، از جمله توسعه وب (frontend و backend)، اپلیکیشن‌های موبایل، data science و بسیاری از موارد دیگر بیابید.

بیایید به انواع اصلی فریم ورک‌ها نرم افزار که در مسیر توسعه خود با آن‌ها برخورد خواهید کرد، نگاهی بیاندازیم.

Framework های توسعه وب

توسعه وب شامل ایجاد یک وب سایت است که در اینترنت اجرا می‌شود. این می‌تواند یک وب اپلیکیشن تک صفحه‌ای، یک وب سایت static ، یک وب سایت dynamic یا هر چیز دیگری باشد.

هنگام ایجاد این صفحات وب، معمولاً یک frontend دارید که کاربران می بینند و یک backend که منطق را کنترل و مدیریت می‌کند. (مانند دیتابیس، API و بسیاری موارد دیگر).

به جای اینکه همه آن‌ها را با هم فهرست کنیم، بیایید این Framework ها را به دسته‌های مختلفی تقسیم کنیم تا بدانید از هر کدام در چه زمانی استفاده کنید.

Framework های توسعه Frontend

React یک Framework فرانت‌اند جاوا اسکریپت است که توسط Meta (فیسبوک سابق) توسعه یافته است. آن‌ها به شما کمک می‌کند تا برای وب سایت‌ها و وب اپلیکیشن‌ها، رابط کاربری ایجاد کنید. میلیون ها توسعه دهنده در سراسر جهان از این Framework محبوب برای ایجاد اپلیکیشن‌های تک صفحه ای (SPA) استفاده می‌کنند.

React از Redux برای مدیریت حالت، از hooks برای مدیریت رفتار و منطق اجزا و همچنین از JSX برای ایجاد HTML و CSS در جاوا اسکریپت استفاده می‌کند.

Angular یک Framework مبتنی بر TypeScript است که توسط تیم Angular در گوگل توسعه یافته است. این یک Framework منبع باز است که می‌توانید از آن برای ایجاد وب اپلیکیشن‌های تک صفحه‌ای، مشابه React و Vue استفاده کنید.

این  Frameworkدارای ویژگی‌هایی مانند اتصال دو طرفه داده و dependency injection است که اتصال دوطرفه، زمان توسعه را کاهش می‌دهد وdependency injection تعامل قطعات مختلف کد را آسان تر می‌کند.

Vue JS، Bootstrap و دیگر دوستان!

Vue یک Framework مترقی جاوا اسکریپت برای ایجاد رابط‌های کاربری و اپلیکیشن‌های تک صفحه‌ای است. یادگیری آن آسان است و کدنویسی با آن لذت بخش است. این فریم ورک توسط ایوان یو، که قبلاً در Google کار می کرد، ساخته شد تا بهترین قسمت های Angular را بگیرد و یک ابزار سفارشی حول محور آن بسازد.

Vue3 آخرین نسخه آن است که اتفاقاً بسیار سریع‌تر و سبک‌تر از نسخه‌های قبلی کار می‌کند. این فریم ورک همچنین با پشتیبانی بهبود یافته TypeScript و بسیاری از ویژگی‌های دیگر مانند ترکیب API ارائه می‌شود.

Bootstrap  یک Framework دیگر است که ساخت یک وب سایت یا وب اپلیکیشن fully responsive را با استفاده از مجموعه‌ای از کدهای قابل استفاده مجدد از زبان‌های HTML، CSS و JavaScript ، برای توسعه‌دهندگان آسان می‌کند. این فریم ورک دارای گروهی از کدهای از پیش تعریف شده در یک فایل قابل دانلود یا CDN است که هر کسی می‌تواند به آن‌ها دسترسی داشته باشد و از آن‌ها استفاده کند.

Framework های frontend زیادی مانند Svelte، Semantic UI و بسیاری دیگر وجود دارد. همه آن‌ها توسط شرکت های معروفی مانند Netflix، Uber، Airbnb و دیگران استفاده می‌شود.

Framework های توسعه Backend

Django یک Framework تحت وب پایتون است که می‌تواند با هر فریم ورک فرانت اند دیگری کار کند. این به توسعه دهندگان کمک می‌کند تا به جای اختراع مجدد چرخ، روی نوشتن و ساخت یک پروژه مهم تمرکز کنند.

Django سریع، ایمن و مقیاس پذیر است.

Rails یک Framework بک‌اند منبع باز مانند جنگو است که توسط زبان Ruby پشتیبانی می‌شود. Rails ساختارهای پیش فرض را برای دیتابیس‌ها، خدمات وب و صفحات وب ارائه می‌دهد. این برنامه به گونه ای طراحی شده است که کد و تکرار کمتری را شامل می‌شود و توسط یک جامعه بزرگ پشتیبانی می‌شود.

به جز این‌ها، Framework های backend زیادی مانند Express، Laravel و غیره وجود دارد. آن‌ها برای ساخت وب سایت‌ها و اپلیکیشن‌های شرکت‌های معروفی مانند Twitter، Shopify، Coinbase و غیره استفاده می‌شوند.

Framework های اپلیکیشن موبایل

Flutter یک کیت توسعه نرم افزار UI منبع باز است که توسط Google ایجاد شده است. این کیت از زبان برنامه نویسی Dart و کمی از C و C++ استفاده می‌کند. می‌توانید از آن برای توسعه برنامه‌های بین پلتفرمی برای دستگاه‌هایی مانند Android، Windows، Linux، macOS، iOS، وب و موارد دیگر از یک پایگاه کد استفاده کنید.

این Framework در سال 2017 توسعه یافت و از آن زمان توسط شرکت‌های بزرگی مانند Alibaba ، BMW و بسیاری از شرکت‌های دیگر استفاده می‌شود.

NET Framework چیست؟

React Native یک Framework جاوا اسکریپت چند پلتفرمی منبع باز است که توسط Meta توسعه یافته است. چند پلتفرمی یا Cross-platform به این معنی است که می‌توانید از آن برای توسعه Andriod، IOS و انواع وب اپلیکیشن با یک پایگاه کد استفاده کنید.

React Native از Framework React استفاده می‌کند و اجزا و API های داخلی زیادی را ارائه می‌دهد.

Framework های اپلیکیشن‌ موبایل دیگری هم مانند ionic، Xamarin و غیره وجود دارد. آن‌ها برای ساخت اپ‌های محبوب برای شرکت‌های معروفی مانند Discord، Bloomberg و غیره استفاده می‌شود.

Framework های علم داده (Data Science)

TensorFlow یک کتابخانه رایگان و منبع باز پایتون برای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی است که توسط گوگل توسعه یافته است. این Framework یک اکوسیستم جامع و انعطاف‌پذیر از ابزارها، کتابخانه‌ها و منابع جامعه کاربری دارد که به محققان اجازه می‌دهد وارد اعماق یادگیری ماشین شوند. توسعه دهندگان همچنین می‌توانند از آن برای ساخت و استقرار سریع اپلیکیشن‌های یادگیری ماشین استفاده کنند.

PyTorch یک Framework یادگیری ماشین منبع باز مبتنی بر زبان برنامه نویسی پایتون و کتابخانه Torch است. این یکی از پلتفرم‌های ترجیحی برای تحقیقات Deep Learning است. PyTorch برای سرعت بخشی به پروسه بین نمونه سازی (Prototyping) تحقیقاتی و استقرار تولید ساخته شده است.

Framework های Data Science دیگری هم مانند Apache Spark، Scikit-learn و غیره وجود دارد. شرکت‌های بزرگی مانند Microsoft ، Cisco ، Amazon و غیره از آن‌ها استفاده می‌کنند.

چگونه یادگیری یک Framework نرم افزاری را شروع کنیم

تا اینجا، هنگام بحث در مورد این Framework ها، متوجه خواهید شد که در مورد زبآن‌های برنامه نویسی خاص نیز صحبت می‌کنیم. تا این‌جا باید متوجه شده باشید که هر Framework، به شدت به یک زبان برنامه نویسی خاص متکی است.

پس شما باید قبل از یادگیری آن‌ها، درک کاملی از آن زبان برنامه نویسی داشته باشید.

به عنوان مثال، اگر می خواهید React را یاد بگیرید، ابتدا باید JavaScript و برخی از مفاهیم کلیدی آن را بدانید. این در مورد سایر آن‌ها نیز صادق است.

در نهایت، هرچه یک زبان برنامه نویسی را بهتر بفهمید، درک نحوه عملکرد Framework های آن نیز برای شما ساده تر خواهد بود. زبآن‌های برنامه نویسی پایه محکمی برای بسیاری از مسیرهای شغلی فراهم می‌کنند و برای درک یک فریم ورک حیاتی هستند.

نتیجه‌گیری

در این مقاله، شما یاد گرفتید که فریم ورک نرم افزاری چیست، چگونه کار می‌کند و چگونه شروع به یادگیری هر یک از آن‌ها کنید.

توجه به این نکته مهم است که این‌ها تنها تعدادی از فریمورک‌های موجود هستند. تقریباً هر زبان برنامه نویسی حداقل یک Framework دارد که استفاده از آن، کار با زبان را بسیار ساده‌تر می‌کند. این به شما امکان می‌دهد بر روی ساخت پروژه خود تمرکز کنید.

همیشه بهتر است قبل از شروع به ساخت یا نوشتن کد، تحقیق کنید که کدام Framework به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد.

از کدنویسی لذت ببرید!

منبع: freecodecamp