فریم ورک (Framework) چیست و انواع آن کدامند؟ + ویژگی های آن

به عنوان یک برنامه نویس وقتی ابزارهایی دارید که برای کمک به شما در پروژه های خود طراحی شده اند ، نیازی به شروع از ابتدا ندارید. فریم ورک نرم افزاری است که توسط توسعه دهندگان توسعه داده می شود و برنامه های کاربردی را ایجاد می کند.

Framework چیست؟

از آنجا که اغلب توسط چندین مهندس نرم افزار و برنامه نویس با تجربه ساخته شده، آزمایش و بهینه شده اند، فریم ورک های نرم افزاری همه کاره، قوی و کارآمد هستند.

استفاده از یک فریم ورک نرم افزاری برای توسعه برنامه ها به شما امکان می دهد بر عملکرد سطح بالای برنامه تمرکز کنید. این به این دلیل است که عملکرد های سطح پایین توسط خود فریم ورک مراقبت می شود.

چرا از Framework استفاده می کنیم؟

توسعه نرم افزار یک فرایند پیچیده است. این برنامه نیاز به کار های متعددی از جمله برنامه نویسی، طراحی و آزمایش دارد. فریم ورک های نرم افزاری با توسعه برنامه نویسان به آن ها اجازه می دهد تا کنترل کل فرایند توسعه نرم افزار یا بیشتر آن را از یک پلت فرم واحد در دست بگیرند.

مزایای استفاده از Framework نرم افزاری:

• به ایجاد شیوه های برنامه نویسی بهتر و استفاده مناسب از الگو های طراحی کمک می کند
• کد ها امن تر است
• از کد تکراری و اضافی می توان اجتناب کرد
• به توسعه مداوم کد با اشکالات کمتر کمک می کند
• کار بر روی فناوری های پیچیده را آسان تر می کند
• می توان فریم ورک نرم افزاری آن ها را ایجاد کرد یا به بهبود فریم ورک های منبع باز کمک کرد. بنابراین، بهبود مستمر در عملکرد وجود دارد
• چندین بخش کد و عملکرد ها از قبل ساخته شده و از قبل آزمایش شده اند. این باعث می شود برنامه ها قابل اطمینان تر شوند
• آزمایش و اشکال زدایی کد بسیار ساده تر است و حتی توسط توسعه دهندگانی که مالک کد نیستند نیز قابل انجام است
• زمان مورد نیاز برای توسعه یک برنامه کاربردی به میزان قابل توجهی کاهش می یابد

در یک فریم ورک چه می گذرد؟

هنگامی که یک فریم ورک نرم افزاری را نصب می کنید، اولین چیزی که باید به آن توجه کنید سیستم مورد نیاز است. هنگامی که یک Framework نصب و پیکربندی می شود، یک ساختار فهرست ایجاد می کند.

به عنوان مثال شکل (i) ساختار فهرست فریم ورک لاراول را نشان می دهد. هر یک از این پوشه ها می توانند فهرست راهنمای بیشتری داشته باشند. دایرکتوری ها می توانند فایل ها، کلاس ها، روال های آزمایشی، الگو ها و موارد دیگر را داشته باشند.

تفاوت کتابخانه و فریم ورک

برخی ممکن است فرض کنند که یک فریم ورک نرم افزاری مجموعه ای از کتابخانه ها است، همانطور که کتابخانه ها مجموعه ای از روال های از پیش تدوین شده هستند. با این حال این درست نیست! زیرا همه فریم ورک های نرم افزاری از کتابخانه ها استفاده نمی کنند یا به آن ها وابسته نیستند.

تفاوت بین کتابخانه و Framework در این است که دومی کد را فرا می خواند. در مقابل این کد کتابخانه نرم افزار را فرا می خواند. اجازه دهید این را با یک مثال درک کنیم:

curl یک کتابخانه در PHP است. وقتی از یکی از توابع curl استفاده می کنید، کد PHP آن تابع خاص را در کتابخانه curl فراخوانی می کند. کد شما فراخوانی می کند و کد کتابخانه فراخوانی می شود.

هنگامی که از یک فریم ورک PHP مانند Laravel استفاده می کنید، رابطه معکوس می شود و بنابراین فریم ورک نرم افزاری کد برنامه ای را که در فریم ورک نوشته شده است فرا می خواند. این از نظر فنی به عنوان وارونگی کنترل (IoC) معروف است .

زبان برنامه نویسی و Framework

یک زبان برنامه نویسی به کامپیوتر می گوید که باید چه کار کند. هر زبان برنامه نویسی دارای نحو و مجموعه خاصی از قوانین است که باید در هر زمان نوشتن کد رعایت شود.

یک فریم ورک نرم افزاری بر روی زبان برنامه نویسی ساخته شده است. مثلا:

Rails که به Ruby on Rails نیز معروف است، یک فریم ورک وب است که بر روی زبان برنامه نویسی Ruby ساخته شده است.

Django و Flask دو فریم ورک وب مختلف هستند که بر روی زبان برنامه نویسی پایتون ساخته شده اند. از این رو آن ها به عنوان فریم ورک پایتون نیز شناخته می شوند. React و Angular فریم ورک های وب مقدماتی هستند که بر روی زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت ساخته شده اند.

انواع فریم ورک ها

به عنوان یک توسعه دهنده باید به دنبال Framework هایی باشید که به بهترین وجه با نیاز های شما مطابقت داشته باشد. چه در وب سایت، علم داده، مدیریت پایگاه داده یا برنامه های تلفن همراه کار کند، فریم ورک های نرم افزاری برای همه ژانر های برنامه نویسی نرم افزار وجود دارد.

انواع مختلفی از فریم ورک های نرم افزاری وجود دارد که توسعه برنامه ها را برای طیف وسیعی از حوزه های توسعه برنامه آسان تر می کند. اجازه دهید به برخی از فریم ورک های نرم افزاری که امروزه مد شده اند بپردازیم:

فریم ورک وب اپلیکیشن

1. Angular

Angular یک فریم ورک JS مبتنی بر تایپ و منبع باز است که ساخت برنامه های کاربردی در وب را آسان می کند. Angular توسعه دهندگان را قادر می سازد برنامه هایی بسازند که روی وب، تلفن همراه و دسکتاپ قابل استفاده باشد.

فریم ورک جاوا اسکریپت محبوب است و در برنامه های کاربردی و سایت های عمومی مانند Google Cloud Platform و AdWords و همچنین بسیاری از ابزار های داخلی Google استفاده می شود.

برخی از وب سایت های معروف توسعه یافته با استفاده از AngularJS عبارتند از:

• نتفلیکس
• پی پال
• آپ ورک
• یوتیوب
• جنگو

جنگو یک Framework برنامه وب رایگان و منبع باز است که به زبان پایتون نوشته شده است. جنگو که توسط تیمی از توسعه دهندگان مجرب ساخته شده است، از توسعه وب مراقبت می کند تا توسعه دهندگان بتوانند بر روی نوشتن برنامه ها بدون اختراع مجدد تمرکز کنند. سازمان های بزرگ به طور فعال از جنگو در توسعه آن استفاده می کنند.

برخی از وب سایت های معروف توسعه یافته با استفاده از جنگو عبارتند از:

• Disqus
• اینستاگرام
• موزیلا
• پینترست

2. Laravel

Laravel یک فریم ورک برنامه وب مبتنی بر PHP با نحوی رسا و زیبا است. فریم ورک منبع باز و از الگوی طراحی مدل-نمای-کنترلر پیروی می کند که قوی و قابل درک است.

با توجه به Google Trends، لاراول موقعیت را برای قوی ترین فریم ورک PHP تضمین کرده است که یک پلت فرم استاندارد و بسته بندی شده برای توسعه برنامه های کاربردی وب PHP با عملکرد بالا ارائه می دهد.

برخی از وب سایت های معروف توسعه یافته با استفاده از Laravel عبارتند از:

• Alison.com
• Barchart.com
• Neighborhood Lender
• World Walking

فریم ورک DataScience

1. Apache Spark

Apache Spark یک موتور تجزیه و تحلیل یکپارچه برای پردازش داده در مقیاس بزرگ است. با استفاده از Apache Spark می توانید برنامه ها را به سرعت در جاوا، اسکالا، پایتون، R و SQL بنویسید.

بیش از 3000 شرکت از Apache Spark استفاده می کنند، از جمله بازیکنان برتر مانند:

• آمازون
• سیسکو
• Databricks
• Hortonworks
• مایکروسافت
• اوراکل
• Verizon
• ویزا

2. PyTorch

PyTorch یک Framework یادگیری ماشین منبع باز است که روند تحقیق و نمونه سازی را تا استقرار تولید تسریع می کند.

PyTorch که در ابتدا توسط گروه تحقیقاتی هوش مصنوعی فیس بوک توسعه یافته است، می تواند برای پایتون و همچنین ++C استفاده شود. PyTorch برای دید رایانه ای و پردازش زبان طبیعی (NLP) استفاده می شود.

برخی از وب سایت های معروف توسعه یافته با استفاده از PyTorch عبارتند از:

• Comcast
• Exelon
• Trifo
• Quadient

3. TensorFlow

TensorFlow یک Framework منبع باز برای یادگیری ماشین (ML) است. این یک اکوسیستم جامع و انعطاف پذیر از ابزار ها، کتابخانه ها و منابع عمومی است که به محققان اجازه می دهد در ML جستجو کنند و توسعه دهندگان به سرعت برنامه های کاربردی مجهز به ML را ایجاد و استقرار می دهند.

سه برنامه معمولی برای TensorFlow عبارتند از:

• Convolutional Neural Networks (CNN) برای تشخیص و پردازش تصویر.
• مدل های خطی در مقیاس بزرگ برای تجزیه و تحلیل داده ها و پیش بینی های ساده رفتاری.
• مدل های Sequence-to-Sequence (Seq2Seq) برای ویژگی های مربوط به زبان انسان.

فریم ورک های توسعه موبایل

1. Ionic

Ionic یک مجموعه ابزار رابط کاربری رایگان و منبع باز برای توسعه برنامه های کاربردی بومی با کیفیت بالا و چند پلتفرم برای Android ،iOS و وب است.

Ionic یک پلت فرم توسعه برای کل چرخه عمر برنامه است که به تیم ها اجازه می دهد برنامه های بهتر و سریعتری بسازند.

برخی از برنامه های محبوب توسعه یافته با استفاده از Ionic عبارتند از:

• MarketWatch
• McDonald’s Türkiye
• Pacifica

2. Xamarin

Xamarin یک پلت فرم توسعه برنامه رایگان و منبع باز برای ایجاد برنامه های Android ،iOS با NET. و #C است. Xamarin بخشی از بستر NET. است که دارای بیش از 60،000 مشارکت کننده فعال از بیش از 3700 شرکت است.

برخی از برنامه های محبوب توسعه یافته با استفاده از Xamarin عبارتند از:

• برنامه های کاربردی مشتریان شرکت هواپیمایی آلاسکا
• CA Mobile برای بانکداری تلفن همراه
• Revolutionary 510، یک برنامه پزشکی

3. Flutter

Flutter مجموعه ای از ابزار رابط کاربری گوگل برای ایجاد برنامه های زیبا و کامپایل شده بومی برای موبایل، وب و دسکتاپ از یک پایگاه کد واحد است. دارای یک رابط کاربری گویا و منعطف است و عملکرد بومی را در سیستم عامل های iOS و Android ارائه می دهد.

برخی از برنامه های محبوب توسعه یافته با استفاده از Flutter عبارتند از:

• علی بابا (تجارت الکترونیک)
• کریپتو گرافی
• گوگل ادز (ابزار مفید)

یک توصیه قبل از شروع به کار با فریم ورک های نرم افزاری!

ایده خوبی است که قبل از استفاده از فریم ورک هایی برای توسعه برنامه، با یادگیری تفاوت های زبان برنامه نویسی مهارت های برنامه نویسی را یاد بگیرید و توسعه دهید. اگر نه، ممکن است تجربه ارزشمندی را در زمینه فناوری زیرساختی که در یک فریم ورک وجود دارد از دست بدهید.

اگر شما در حال حاضر یک برنامه نویس متخصص نیستید، درک کدی که فریم ورک را تقویت می کند ضروری است. این دانش هنگامی که با چالش های پیچیده روبرو می شوید، کار را برای شما آسان تر می کند و از شما به طور کلی یک توسعه دهنده ماهر می سازد.

بسیاری از توسعه دهندگان اصلی در فریم ورک های منبع باز برای حمایت از کل جامعه توسعه دهندگان مشارکت می کنند. به عنوان مثال توسعه دهندگان در گوگل AngularJS و Polymer را ایجاد می کنند که هر دو به صورت رایگان در دسترس همه توسعه دهندگان اصلی هستند.

بسیاری از توسعه دهندگان با مشارکت در کتابخانه های منبع باز نیز از جامعه اصلی پشتیبانی می کنند.

نتیجه

پیشنهاد نهایی برای برنامه نویسانی که می خواهند از فریم ورک های نرم افزاری برای توسعه برنامه استفاده کنند، یادگیری یک فریم ورک جدید یا یک زبان برنامه نویسی بر اساس نیاز به برنامه هایی است که باید توسعه یابد.

علاوه بر این زمینه هایی مانند front-end ،back-end، مدیریت ابری و فناوری تلفن همراه، سهم بازار بالقوه این فناوری، پایداری و موارد دیگر را تجزیه و تحلیل کنید و قبل از تصمیم گیری برای ثبت نام در یکی از آن ها، ویژگی های فناوری را درک کنید.

منبع: hackr.io