فریم ورک چیست؛ معرفی چند Framework کاربردی

منظور از فریم ورک چیست و چه کاربردی دارد؟

در ابتدا، قبل از توضیح فریم ورک بهتر است بدانید Framework به زبان انگلیسی به معنای چهارچوب است. فریم ورک framework یک نرم افزار کاربردی است که به برنامه نویسان در توسعه اپلیکیشن‌های جدید و نوین کمک می‌کند. فریم ورک یا چارچوب نرم افزاری، مجموعه‌ای از کدها، کتابخانه‌ها، ابزارها و رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API) است که توسعه‌دهندگان نرم‌افزار با استفاده از آن می‌توانند به توسعه برنامه‌های نرم‌افزاری بپردازند. در فریم ورک کدها با قواعد خاصی از قبل نوشته شده‌اند تا برنامه نویسان از کتابخانه‌های آماده استفاده کنند و زمان کمتری را صرف کدنویسی کنند.
اگر بخواهیم فریم ورک را به زبان ساده‌تر شرح دهیم، فریم ورک نوعی الگو، طرح و یا ساختار مفهومی است که از ایجاد خطاهای احتمالی در برنامه نویسی در حین کد نویسی زیاد جلوگیری می‌کند.

چرا از Framework استفاده می‌شود؟

نوشتن یک کد از ابتدا کاری خسته کننده و پر از خطاهای احتمالی است. چرا که کدهای ایجاد شده باید تست شده، بدون اشکال و خطا باشند. بنابراین، کار کردن با چهارچوب‌هایی که نیازهای برنامه نویسان را برطرف کند، خطاهای احتمالی را برطرف کند و روند کدنویسی را سهل کند یک نیاز اساسی خواهد بود.

مطلب پیشنهادی: بهترین فریم‌ ورک‌های CSS

 مزایای فریم ورک

• پیکربندی بهتر
• کاهش طول کد
• بسیاری از فریم ورک‌ها اوپن سورس و رایگان هستند.
• تست کد نوشته شده در فریم ورک توسط برنامه نویس امکان پذیر است و اشکال زدایی آن آسان می‌باشد.
• فریم‌ورک‌ها به افزایش بهره وری کمک می‌کنند. این امر به این دلیل است که فریم‌ورک‌ها شامل الگوها و بهترین شیوه‌های توسعه نرم‌افزار هستند و کمک می‌کنند تا افراد کد خود را سریع‌تر و کارآمدتر بنویسند.
• فریم‌ورک‌ها می‌توانند زمان و هزینه توسعه برنامه‌های نرم‌افزاری را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. از آنجایی که فریم‌ورک‌ها شامل کدهای از پیش تعریف شده‌ای هستند، توسعه‌دهندگان می‌توانند از آن‌ها برای انجام وظایف تکراری استفاده کنند و به صرفه جویی زمان بسیار کمک می‌کند.
• یک فریم ورک خوب به طور مداوم برای آسیب‌پذیری‌ها آزمایش و اصلاح می‌شود و ارتقا می‌یابد تا کتابخانه‌های کد امن، APIها و مؤلفه‌های نرم‌افزاری را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار دهد.

مطلب پیشنهادی: درآمد برنامه نویسی بهتر است یا طراحی سایت؟

معایب فریم ورک

علاوه بر مزایای قابل توجهی که فریم ورک‌ها دارند، ممکن است معایبی نیز داشته باشند که برنامه نویسان را دچار تردید کنند. این معایب شامل موارد زیر هستند.

• فریم ورک‌هایی که به صورت رایگان ارائه می‌شوند، معمولاً پشتیبانی خوبی ندارند و یکی از معایب اصلی آن‌ها این موضوع است.
• فریم ورک‌ها معمولاً شامل کدهای زیادی هستند که به طور پیش‌فرض بارگذاری می‌شوند، حتی اگر تمامی این کدها مورد نیاز برنامه‌ی شما نباشد. این موضوع می‌تواند باعث کند شدن برنامه‌ی شما شود.
• فریم ورک‌های پیچیده می‌توانند برای یادگیری و استفاده در ابتدا دشوار باشند و توسعه دهندگان مبتدی باید زمانی را برای یادگیری آن اختصاص دهند.
• فریم ورک‌ها به صورت استانداردی طراحی شده‌اند و خیلی انعطاف پذیر نیستند. به همین علت، بهتر است از فریم ورکی استفاده کنید که با برنامه‌های شما کاملاً همسو باشد.
• همانطور که به آن اشاره نمودیم، فریم ورک‌ها اپن سورس هستند و می‌توان آن‌ها را در اختیار دیگران قرار داد. به همین دلیل، افراد می‌توانند به راحتی در آن‌ها تغییرات مد نظرشان را ایجاد کنند که امن نیست.

انواع فریم ورک

فریم ورک‌ها را می‌توان برای توسعه وب سایت‌ها، برنامه‌های کاربردی تلفن همراه، علم داده و موارد دیگر استفاده کرد. در این قسمت برخی از فریمورک‌های محبوب را بررسی می‌کنیم.

فریم ورک‌های توسعه وب

فریم ورک‌های کاربردی وب، مجموعه‌ای از کدهای آماده هستند که به توسعه‌دهندگان وب کمک می‌کنند تا برنامه‌های کاربردی وب را سریع‌تر و آسان‌تر ایجاد کنند. این فریم ورک‌ها برای انجام وظایف رایجی مانند مدیریت پایگاه داده، اعتبارسنجی فرم‌ها و طراحی رابط‌ کاربری استفاده می‌شوند.

فریم ورک‌های فرانت اند (front-end)

فریم ورک‌های فرانت اند برای ایجاد رابط کاربری وب سایت که توسط کاربران دیده می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. فریم ورک‌های محبوب توسعه وب برای فرانت اند Angular ،Vue.JS ،Bootstrap هستند که در ادامه به بررسی هر کدام از آن‌ها به صورت جداگانه می‌پردازیم.

فریم ورک انگولار

Angular یکی از بالاترین رتبه بندی‌های فیم ورک برای frontend است و در سال 2010 توسعه یافته است. اما ممکن است این سوال برایتان پیش بیاید فریم ورک انگولار چیست؟ Angular یک چهارچوب اپن سورس مبتنی بر TypeScript است و توسط گوگل ایجاد و نگهداری می‌شود. Angular از کد TypeScript در وب سایت‌ها استفاده می‌کند و بدون نوشتن هیچ کد اضافی، در زمان کمتری به ورودی کاربران پاسخ مناسبی می‌دهد. جالب است بدانید بسیاری از شرکت‌های مطرح در دنیا از فریم ورک Angular استفاده می کنند. این شرکت‌ها شامل؛

• Google
• PayPal
• Nike
• Upwork
• و غیره

فریم ورک Vue.JS

Vue.js یک فریم ورک توسعه وب مبتنی بر جاوا اسکریپت منبع باز است. این فریم ورک با استفاده از HTML ،CSS و جاوا اسکریپت ساخته شده و از معماری Model-View-View Model (MVVM) پشتیبانی میکند. یادگیری فریم ورک Vue.js آسان است و جامعه‌ زیادی از برنامه نویسان از آن استفاده می‌کنند.

استخدام برنامه نویس Vue.js

فریم ورک Bootstrap

فریم ورک Bootstrap با کمک HTML، CSS و جاوا اسکریپت توسعه یافته است. امروزه به لطف این فریم ورک انواع دستگاه‌ها (دسکتاپ، تبلت و تلفن‌های هوشمند) توسعه پیدا کرده‌اند. شرکت‌های توسعه داده شده با این فریم ورک شامل؛

• Airbnb
• Netflix
• Uber

مطلب پیشنهادی: تفاوت برنامه نویسی فرانت اند و بک اند

فریم ورک‌های بک اند (back-end)

فریم ورک‌های بک اند اتصالی میان زبان‌های برنامه نویسی و دیتابیس‌ها ایجاد می‌کنند که توسعه دهندگان به راحتی بتواند داده‌های کاربردی را در فرانت اند برنامه مد نظر به نمایش بگذارد. محبوب‌ترین فریم ورک‌های بک اند شامل Ruby on Rails، Django و Spring Boot هستند.

Ruby on Rails

Ruby on Rails یک فریم ورک متن باز مبتنی بر روبی است. روبی مسئول ارائه نرم افزار ایمن و مقیاس پذیر است. Ruby on Rails توسط David Heinemeier Hansson در سال 2005 توسعه یافته است. این فریم ورک توسط شرکت‌های مطرح زیر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• CafePress
• Airbnb
• Shopify
• Github

Django

جنگو یک فریم ورک اپن سورس مبتنی بر پایتون است که توسعه سریع برنامه‌های کاربردی وب را فراهم می‌کند و تضمین می‌کند که مقیاس پذیر و انعطاف پذیر هستند. جنگو بر اساس معماری Model Template View (MTV) ساخته شده است و با هر فریم ورک frontend سازگار است. شرکت‌های برتر که از Django استفاده می‌کنند شامل؛

• YouTube
• Google
• Instagram
• Spotify
• و غیره.

Spring Boot

Spring Boot فریم ورک مبتنی بر جاوا است و به برنامه نویسان اجازه می‌دهد تا برنامه‌های کاربردی آماده تولید و مستقل را توسعه دهند. این فریم ورک انعطاف پذیری و مقیاس پذیری بالایی را برای وبسایت‌ها ارائه می‌دهد. شرکت‌هایی که از این فریم ورک استفاده می‌کنند، شامل موارد زیر هستند.

• Netflix
• Uber
• Intuit
• LinkedIn
• و غیره.

مطلب پیشنهادی: برنامه نویسی با ChatGPT

فریم ورک‌های کاربردی اپلیکیشن

این نوع فریم ورک‌ها برای توسعه اپلیکیشن‌های اندروید و ios استفاده می‌شود. برخی از بهترین فریم ورک‌ها برای توسعه اپلیکیشن موبایل شامل Flutter ،React Native و Ionic هستند که در ادامه به بررسی هر یک می‌پردازیم.

Flutter

فلاتر یک فریم ورک اپن سورس است که توسط شرکت گوگل توسعه داده شده است و یک جعبه ابزار UI است که با زبان برنامه نویسی دارت برای ایجاد اپلیکیشن‌های چند پلتفرمی سازگار با اندروید، iOS، وب و دسکتاپ کار می‌کند. Flutter توسط بسیاری از شرکت‌های برتر مورد استفاده قرار می‌گردد. این شرکت‌ها شامل؛

• گوگل
• مایکروسافت
• آمازون
• EBay
• Adobe

React Native

React Native یک فریم ورک جاوا اسکریپت منبع باز و یا اپن سورس است که توسط متا ایجاد و نگهداری می‌شود. برنامه نویسان از React Native برای توسعه برنامه‌های سازگار با اندروید، iOS، macOS، وب و ویندوز استفاده می‌کنند. React Native توسط شرکت‌هایی مانند فیسبوک، اینستاگرام، اسکایپ، تسلا و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی‌های فریم ورک React Native شامل؛

• ساده بودن در نگهداری
• انعطاف پذیر
• قابلیت استفاده مجدد از کد
• دارا بودن جامعه بسیار بزرگ
• پشتیبانی از ویژگی‌های جدید

Ionic

فریم ورک Ionic یک جعبه ابزار (Toolkit) رابط کاربری است که برای ساخت اپلیکیشن‌ چند پلتفرمی با عملکرد بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد. معماری این فریم ورک بر اساس رابط کاربری اپلیکیشن‌ها یا تجربه کاربری است.

ویژگی‌های فریم ورک Ionic شامل؛

• قابلیت توسعه سریع
• صرفه جویی در زمان و هزینه
• دارا بودن مجموعه گسترده از کامپوننت‌های رابط کاربری

مطلب پیشنهادی: طراحی اپلیکیشن چقدر زمان می‌برد؟

فریم ورک‌های علم داده

علم داده رشته‌ای است که داده‌ها را از منابع مختلف جمع‌آوری می‌کند و سپس با اعمال الگوریتم‌ها و آمارهای مختلف آن‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کند. دانشمندان داده معمولاً با زبان پایتون کار می کنند و به همین علت، بسیاری از فریم ورک‌های پایتون در علم داده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

PyTorch

PyTorch یک فریم ورک محبوب و اپن سورس است و توسط فیسبوک برای هوش مصنوعی توسعه داده شده است. این فریم ورک برای ایجاد مدل‌های یادگیری عمیق و توسعه شبکه‌های عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه براین، PyTorch در پردازش زبان طبیعی (NLP)، طبقه بندی تصویر، تشخیص اشیا و موانع و غیره نیز استفاده می‌شود.

Apache Spark

Apache Spark یک فریم ورک اپن سورس است و در تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ استفاده می‌شود. این فریم ورک از زبان‌های برنامه نویسی مختلفی مانند اسکالا، پایتون و جاوا پشتیبانی می کند.

تفاوت فریم ورک و کتابخانه

بسیاری از افراد بر این تصورند که که کتابخانه‌ها و فریم ورک‌ها یکسان هستند. در صورتی که اینطور نیست و یک کتابخانه فقط یک ابزار در یک فریم ورک است.

کتابخانه‌ها از مجموعه‌ای از اجزا تشکیل شده‌اند که می‌توانند برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار گیرند. این در حالیست که یک فریم ورک از ابزارها و کتابخانه‌های زیادی تشکیل شده است که فرآیند توسعه را با خطاهای کمتر انجام دهد.

تفاوت بین زبان برنامه نویسی و فریم ورک

یک زبان برنامه نویسی به سیستم دستور می‌دهد که چه کاری انجام دهد و هر زبان برنامه نویسی دارای قوانین خاصی است که هر بار حین نوشتن کد باید رعایت شود.
یک فریم ورک نرم افزاری است که بر روی یک زبان برنامه نویسی ساخته شده است. برای مثال Ruby on Rails یک فریم ورک ساخته شده بر روی زبان برنامه نویسی Ruby است.
فلاسک و جنگو دو فریم ورک متفاوت هستند که بر روی زبان برنامه نویسی پایتون توسعه داده شده‌اند. Angular و React نیز بر روی زبان برنامه نویسی فریمورک‌‌های جاوا اسکریپت ساخته شده‌اند.

مطلب پیشنهادی: پسوند زبان های برنامه نویسی

ویژگی‌های یک فریم ورک خوب

فریم ورک‌ها باعث صرفه جویی در زمان و افزایش بهره وری می‌شوند و بیشتر فریم ورک‌های محبوب به صورت رایگان در دسترس هستند. اما باید با ویژگی‌های یک فریم ورک خوب نیز آشنا شوید.

عملکرد (Functionality)

فریم ورک باید کارآمد باشد و نباید عملکرد برنامه را کاهش دهد و باید به گونه‌ای طراحی شود که از منابع سیستم بهینه استفاده کند.

مشارکت جوامع (Community engagement)

مشارکت جوامع یک ویژگی مهم در فریم ورک‌ها است. فریم ورک‌ها نیز مانند هر ابزار دیگری یک چهارچوب کلی برای راحتی افراد مانند اسناد، پشتیبانی و یا ارتباط آنلاین را در اختیار افراد قرار می‌دهند.

مستندات

فریم ورک‌ها دارای مستندات کاملی هستند که شامل اسناد و مستندات می‌باشند. این قابلیت به برنامه نویسان کمک می‌کند تا سریع‌تر به اهداف خود برسند.

مطلب پیشنهادی: برنامه نویسی شی گرا چیست؟

نحوه یادگیری یک فریم ورک

از آنجایی که هر فریم ورک به یک زبان برنامه نویسی خاص متکی است، باید قبل از شروع کار با فریم کار درک  کاملی از زبان برنامه نویسی داشته باشید. به عنوان مثال، اگر می‌خواهید React را یاد بگیرید، ابتدا باید جاوا اسکریپت و برخی از مفاهیم کلیدی آن را بدانید. این در مورد سایر فریمورک‌ها نیز صدق می‌کند.
در نهایت، هرچه زبان برنامه نویسی را بهتر درک کنید، درک نحوه عملکرد فریمورک‌ها برای شما ساده‌تر خواهد بود. زبان‌های برنامه نویسی پایه محکمی برای بسیاری از مسیرهای شغلی فناوری فراهم می‌کنند و برای درک یک فریم ورک حیاتی هستند.

سخن نهایی

امروزه استفاده از فریم ورک کار برنامه نویسان را راحت‌تر کرده است. فریم ورک‌ها دارای انواع مختلفی از جمله فریم ورک‌های توسعه وب، اپلیکیشن و علم داده هستند که هر کدام را به صورت کامل در این مقاله بررسی نمودیم. اگر برنامه نویس هستید و قصد دارید از فریک ورک‌ها در حوزه کاری خود کمک بگیرید، بهتر است حوزه‌هایی مانند مدیریت ابری، مهارت فرانت اند، مهارت بک اند، پایداری و موارد دیگر را به درستی بررسی کنید. علاوه بر این، می‌‌توانید از متخصصان کارلنسر در این زمینه‌ها راهنمایی تخصصی و جامعی را دریافت کنید. همچنین، اگر در رابطه با زبان‌های برنامه نویسی دیگر مانند انجام پروژه کدایگنایتر، انجام پروژه Blazor و نیاز به کمک متخصصان دارید، کارلنسر اماده کمک به شما عزیزان است.