فریمورک چیست؟ در این مقاله از مکتب‌خونه به‌طور کامل به بررسی آن خواهیم پرداخت. همچنین انواع فریمورکها را معرفی می‌کنیم و بیان خواهیم کرد که این فریمورکها دقیقاً کجا استفاده می‌شوند و به جواب سؤالات احتمالی پیش رو خواهیم پرداخت.
فریمورک چیست؟
به زبان بسیار ساده، فریمورک یا Framework نرم‌افزاری است که به برنامه‌نویسان در توسعه اپلیکیشن‌های جدید کمک می‌کند. Framework یک کد قابل‌استفاده مجدد است که قابلیت‌های خاصی را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد تا بتوانند برنامه‌های مختلف را با توجه به نیازها توسعه دهند.
چرا از Frameworks استفاده می‌شود؟
به دلایل زیر از فریمورک استفاده می‌شود.
- فریمورکها توسط جامعه بزرگ توسعه‌دهندگان ساخته می‌شوند، بنابراین کد چندین بار آزمایش‌شده و قابل‌اعتماد است.
- همانطور که فریمورکها هر بار به‌روز می‌شوند، کد برای توسعه برنامه‌ها بهینه‌تر و مطلوب‌تر می‌شود.
- فریمورکها به برنامه‌نویسان کمک می‌کنند تا روی عملکرد سطح بالای نرم‌افزار تمرکز کنند، زیرا عملکرد سطح پایین‌تر توسط خود فریمورک کنترل می‌شود.
تفاوت کتابخانه و فریمورک:
برای تمایز بین کتابخانه و فریمورک اول‌ازهمه باید بدانیم که کتابخانه چیست. پس در ادامه به این تفاوت‌ها خواهیم پرداخت.
کتابخانه:
کتابخانه مجموعه‌ای از روتین‌های از پیش کامپایل شده است که یک برنامه‌نویس می‌تواند از آن‌ها استفاده کند. کتابخانه‌هایی از رشته‌هایی که به‌طور مکرر مورداستفاده قرار می‌گیرند بسیار مفید هستند، به‌طوری‌که برنامه‌نویس می‌تواند هر زمان که در برنامه لازم باشد به آن‌ها دسترسی داشته باشد.
فریمورک:
همانطور که قبلا نیز اشاره کردیم، فریمورک، طرح کاری است که عموماً توسط برنامه‌نویسان برای توسعه نرم‌افزار استفاده می‌شود. استفاده از یک فریمورک به شما امکان می‌دهد فرآیندهای توسعه را ساده کنید، زیرا از نوشتن مکرر کد جلوگیری می‌کند و عملکرد و سازگاری کد را تضمین می‌کند. در واقع فریمورک مجموعه‌ای از ابزارها و ماژول‌ها است که می‌تواند برای پروژه‌های مختلف دوباره استفاده شود.
تفاوت کتابخانه با فریمورک:
چارچوب‌ها و کتابخانه‌ها هر دو کد نوشته‌شده توسط شخص دیگری هستند که به شما کمک می‌کنند تا برخی از کارهای رایج را به روشی کم‌تر انجام دهید.
یک چارچوب کنترل برنامه را معکوس می‌کند. به توسعه‌دهنده می‌گوید که به چه چیزی نیاز دارند. یک کتابخانه این‌طور نیست. برنامه‌نویس کتابخانه را درجایی و زمانی که به آن نیاز دارد فرامی‌خواند.
مزایای استفاده از Framework:
استفاده از فریمورک برای توسعه وب‌سایت‌ها و اپلیکیشن‌ها مزایای زیادی به دنبال دارد که مهمترین مزایای آن عبارت‌اند از:
- سهولت اشکال‌زدایی و نگهداری برنامه.
- طول کد را به‌شدت کاهش می‌دهد.
- مهارت پایگاه داده را بهبود می‌بخشد.
- فرآیند توسعه را سریعتر می‌کند.
- کد تست‌شده و قابل اطمیان است که توسط جامعه بزرگ توسعه‌دهندگان ارائه شده است.
- پیکربندی بهتر
- دسترسی آسان و فوری به کتابخانه‌های نوشته‌شده.
- کد ارائه شده امن.
- بسیاری از فریم ورک‌ها منبع باز و رایگان هستند.
معایب استفاده از فریمورک
بااینکه استفاده از فریمورکهای برای توسعه اپلیکیشن و وب مزایای زیادی دراد اما این به معنی بدون عیب بودن آن‌ها نیست. استفاده از فریمورکها معایبی همچون:
- محدودیت
- یادگیری گاها سخت
- کارهای اضافی و غیرضروری
- و…
را دارد.
MVC در فریمورک ها به چه معنی است؟
MVC مخفف -view-controller Model-است. به صورت کلی MVC یک معماری برنامه‌نویسی است که نرم افزار را به سه بخش تقسیم خواهد کرد،
- Model: شامل تمام منطق داده‌ها است برای ارتباط با پایگاه داده
- view: رابط کاربری پیشانی یا گرافیکی (GUI)
- Controller: نحوه نمایش داده‌ها را کنترل می‌کند یا برای پردازش درخواست کاربر
مفهوم MVC برای اولین بار توسط Trygve Reenskaug معرفی شد، که آن را به‌عنوان راهی برای توسعه رابط کاربری گرافیکی برنامه‌های دسکتاپ پیشنهاد کرد.
امروزه الگوی MVC برای برنامه‌های کاربردی وب مدرن استفاده می‌شود زیرا به برنامه اجازه می‌دهد مقیاس‌پذیر، قابل نگهداری و توسعه آسان باشد. الگوی MVC به شما کمک می‌کند تا کدهای فرانت‌اند و بکند را به اجزای جداگانه تقسیم کنید. به‌این‌ترتیب، مدیریت و ایجاد تغییرات در هر یک از طرفین بدون تداخل آن‌ها با یکدیگر بسیار آسان‌تر است.
انواع فریم ورک و کاربردهای هرکدام:
فریم ورک ها در بسیاری از زمینه‌ها مانند توسعه وب، علم داده، هوش مصنوعی، توسعه اپلیکیشن موبایل و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شوند. در ادامه در رابطه با استفاده از فریمورک در توسعه وب، علم داده و توسعه اپلیکیشن موبایل بحث کنیم.
فریمورکهای توسعه وب:
فریمورکهای مختلفی برای توسعه وب وجود دارد که در این بخش ما مهمترین آن‌ها را معرفی خواهیم کرد.
Ruby on rails:
Ruby on Rails فریمورکی است که توسط David Heinemeier Hansson در سال 2005 توسعه یافت. Rails یک فریمورک Model-View-Controller است که از Ruby استفاده می‌کند. این فریم ورک با اولویت دادن به رندر سمت سرور توسعه‌یافته است.
روبی جامعه بزرگی از کاربران و توسعه‌دهندگان دارد که به همین دلیل منابع زیادی وجود دارد که به مبتدیان در تسلط بر آن کمک می‌کند.
Ruby on Rails در شرکت هایی مانند:
- AirBnB
- Shopify
- Github
استفاده می‌شود.
فریم ورک آنگولار
Angular یکی از بالاترین رتبه‌بندی فریم ورک ها برای frontend است و یک فریمورک متن‌باز است که در سال 2010 توسعه‌یافته است. Angular به‌طور خاص برای برنامه‌های کاربردی سمت مشتری و صفحات وب یک برنامه کاربردی توسعه‌یافته است.
Angular توسط گوگل در جاوا اسکریپت توسعه داده شد اما در به‌روزرسانی‌های بعدی به TypeScript (یک ابر مجموعه جاوا اسکریپت) تبدیل شد.
اما دارای اشکالات جزئی مانند سئو دوستانه نبودن وبسایت های ساخته شده با انگولار و همچنین نسبت به بقیه فریمورک های حجم بیشتری دارد.
Angular در موارد زیر استفاده می‌شود:
- نتفلیکس
- پی پال
- سامسونگ
استفاده می‌شود.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش انگولار مراجعه کنید.
فرمورک لاورال
Laravel توسط Taylor Otwell در سال 2011 توسعه داده شد. این فریمورک است که از PHP به‌عنوان زبان‌اصلی خود استفاده می‌کند. این‌یک فریمورک جدید در مقایسه با سایرین است، اما از پشتیبانی جامعه عظیمی برخوردار است و کتابخانه‌ای از بسته‌ها و ابزارهای مدولار را برای گسترش هدف و عملکرد خود ارائه می‌دهد.
لاراول همچنین یک MVC مانند Ruby on Rails و بسیاری دیگر است.
یادگیری لاراول آسان است و منابع زیادی برای شروع کار با لاراول برای مبتدیان دارد.
لاراول در شرکت هایی مانند:
- فایزر
- بی‌بی‌سی
- 9GAG
- و..
استفاده می‌شود.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش انگولار مراجعه کنید.
فریمورک جنگو
جنگو یک فریمورک متن‌باز است که در سال 2003 توسعه‌یافته است. جنگو برای توسعه برنامه‌های کاربردی وب سریع و با کیفیت استفاده می‌شود. جنگو از پایتون به‌عنوان زبان‌اصلی برای توسعه استفاده می‌کند.
Django یک Model-View-Template است که بر روی فلسفه هایی مانند Convention Over Configuration (CoC) و Don’t Repeat Yourself (DRY) الگوهای کار می‌کند.
جنگو در شرکت هایی مانند:
- گوگل
- یوتیوب
- Spotify
استفاده می‌شود.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش جنگو مراجعه کنید.
فریمورک React :
React یک فریم ورک منبع باز و جلویی است که توسط فیس‌بوک در سال 2013 توسعه‌یافته است. React اولین فریم ورکی است که از Document Object Model (DOM) استفاده می‌کند که به‌گونه‌ای کمک می‌کند که داده‌ها را بدون تأثیر در ارائه سمت مشتری تغییر دهد.
React از جاوا اسکریپت به‌عنوان زبان‌اصلی برای توسعه استفاده می‌کند. به همراه فیس‌بوک دارای جامعه بزرگی از مشارکت‌کنندگان است، به همین دلیل منابع زیادی برای یادگیری واکنش وجود دارد.
React در شرکت هایی مانند:
- UberEats
- نتفلیکس
- Airbnb
- و…
استفاده می‌شود.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش React مراجعه کنید.
فریمورکهای علم داده:
فریمورکهای زیادی برای کار با داده‌ها وجود دارد که در این بخش به معرفی معروف‌ترین آن‌ها خواهیم پرداخت.
برای یادگیری مباحث مرتبط به داده مثل داده‌کاوی، تحلیل داده، مصورسازی داده و . . . می‌توانید به صفحه آموزش علم داده مراجعه کنید.
فریمورک Tensorflow
Tensorflow یک فریمورک متن‌باز است که توسط گوگل توسعه‌یافته است. Tensorflow عمدتاً برای محاسبات عددی با استفاده از نمودارهای جریان داده استفاده می‌شود. از زبان‌هایی مانند C، C++ و R برای ایجاد مدل‌های یادگیری عمیق پشتیبانی می‌کند. Tensorflow در رایانه‌های رومیزی و دستگاه‌های تلفن همراه در دسترس است. یکی از پیاده‌سازی‌های تنسورفلو مترجم گوگل است.
TensorFlow در شرکت هایی مانند:
- ایرباس
- توییتر
- IBM
- Nvidia
استفاده می‌شود.
فریمورک Scikit-learn
Scikit-learn یک فریمورک بسیار شناخته‌شده و منبع باز است که برای یادگیری ماشین استفاده می‌شود. Scikit-learn فریمورکی است که عمدتاً در برنامه‌های کاربردی کوچک برای طبقه‌بندی، رگرسیون، خوشه‌بندی و تجزیه استفاده می‌شود. Scikit-learn مبتنی بر پایتون است و به همین دلیل در توسعه سریع، ایمن و کارآمد است.
این به‌طور پویا در تمام بخش‌های بانک عمدتاً برای کارهایی مانند طبقه‌بندی، تجزیه‌وتحلیل پیش‌بینی کننده و وظایف یادگیری ماشین استفاده می‌شود.
Scikit-Learn در شرکت هایی مانند:
- آمازون
- IBM
- و…
استفاده می‌شود.
فریمورک Pandas در علم داده
Pandas یک فریمورک متن‌باز و پایتون است که مجموعه فوق‌العاده‌ای از ابزارها را برای انجام تجزیه‌وتحلیل داده‌ها در اختیار ما قرار می‌دهد. پانداها در زمینه‌هایی مانند تجزیه‌وتحلیل داده‌ها، علم داده‌ها و یادگیری ماشین استفاده می‌شوند.
Pandas ویژگی‌هایی مانند بارگیری، دستکاری، آماده‌سازی، مدل‌سازی و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را ارائه می‌دهد. با استفاده از پانداها می‌توانید به داده‌ها بپیوندید، داده‌ها را ادغام کنید، داده‌ها را تغییر شکل دهید و داده‌ها را از پایگاه داده‌های مختلف بگیرید.
پاندا در شرکت هایی مانند:
- Trivago
- Kaidee
- Abeja
- و…
کاربرد دارد.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش رایگان pandas مراجعه کنید.
فریمورک Pytorch
Pytorch یک فریمورک یادگیری عمیق محبوب است. Pytorch توسط فیس‌بوک برای هوش مصنوعی توسعه‌یافته است. Pytorch بر اساس پایه اصلی نمودار به‌روز شده پویا عمل می‌کند. این به این معنی است که Pytorch شمارا قادر می‌سازد تا تغییراتی را در معماری در فرآیند ایجاد کنید.
نام Pytorch از فریمورک یادگیری عمیق مشعل الهام گرفته‌شده است که به زبان برنامه‌نویسی Lua نوشته‌شده است.
Pytorch در شرکت هایی مانند:
- ANSYS Inc
- Duff & Phelps
- NVIDIA
- Capital One
- و…
استفاده می‌شود.
فریمورک Numpy
NumPy شکل کوتاهی از (Numeric Python) است. NumPy یک کتابخانه منبع باز برای پایتون است. NumPy عمدتاً برای ایجاد آرایه‌های چندبعدی استفاده می‌شود. Numpy را می‌توان برای عملیات ریاضی استفاده کرد زیرا توابع از پیش تعریف‌شده زیادی در آن وجود دارد.
NumPy کتابخانه استاندارد برای محاسبات علمی. همچنین NumPy ابزارهای قدرتمندی برای ادغام کدهای C/C++ و Fortran فراهم می‌کند.
Numpy با انواع توابع داخلی آماری و عددی مانند موارد زیر سروکار دارد:
- توابع جبر خطی
- قابلیت تبدیل فوریه
- توزیع گاوسی
- و…
NumPy در شرکت هایی مانند:
- Instacart.
- SendGrid.
- Walmart.
- و..
استفاده می‌شود.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش رایگان Numpy مراجعه کنید.
فریمورک های توسعه اپلیکیشن موبایل
برات توسعه اپ های موبایل فریمورک های متعددی وجود دارد که در این بخش به معرفی دوتا از معروف‌ترین فریمورک های توسعه موبایل خواهیم پرداخت.
فریمورک توسعه موبایل Flutter
Flutter یک فریمورک توسعه اپلیکیشن موبایل متقابل پلتفرمی است. Flutter توسط گوگل توسعه‌یافته است. Flutter یک جعبه‌ابزار UI است که می‌تواند برنامه‌هایی را برای موبایل، دسکتاپ و پلت فرم وب توسعه دهد. Flutter از Skia (یک کتابخانه گرافیکی دوبعدی) استفاده می‌کند که تجربه کاربر را تا سطوح بالاتر ارزیابی می‌کند.
ویژگی‌های Flutter:
- می‌تواند برنامه‌های کاربردی با کارایی بالا توسعه دهد.
- دارای تنوع بالایی از ویجت ها برای استفاده است.
- این فریمورک یک رابط کاربری بسیار منعطف دارد که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا با توجه به نیازها برنامه را سفارشی کنند.
فریمورک React Native
React Native به‌عنوان معروف‌ترین فریم ورک اپلیکیشن موبایل در نظر گرفته می‌شود. برای توسعه برنامه‌ها بر اساس جاوا اسکریپت است. React Native یک فریمورک متن‌باز است که توسط فیس‌بوک توسعه‌یافته است. ویژگی برجسته اصلی فریم ورک این است که می‌توانیم اپلیکیشن‌ها را برای اندروید و IOS به‌طور یکپارچه توسعه دهیم.
ویژگی‌های React Native:
- ساده در نگهداری.
- ادغام با پلاگین‌های شخص ثالث
- از IOS و اندروید پشتیبانی می‌کند.
برای یادگیری این فریمورک می‌توانید به صفحه آموزش React Native مراجعه کنید.
آیا خودم می‌توانم یک فریمورک بنویسم؟
بله. اما قبل از اینکه شروع به نوشتن یک فریمورک کنید باید هدف از تولید فریمورکی که می‌سازید را به‌صورت واضح بیان کنید. تولید فریمورک ها لزوماً کار ساده‌ای نیست و یک بحث کاملاً مفصل و پیچیده است. اگر فریمورک های موجود توانایی پاسخگویی به نیازهای ما را داشته باشند پس سرمایه‌گذاری برای نوشتن یک فریمورک کار منطقی نیست.
نتیجه‌گیری
از بحث بالا متوجه شدیم که انواع مختلفی از فریمورکها و کتابخانه‌ها برای توسعه برنامه‌های کاربردی وجود دارد. اما این کاملاً به نیازهای برنامه و توسعه‌دهنده بستگی دارد که تصمیم بگیرد با کدام فریم ورک پیش رود.
سپاس
مطلب مفید و کاملی بود