Фреймворки у мовах програмування: навіщо служать та як їх вибрати

Під час розробки додатків, веб-сайтів, структур даних завжди поставало питання - як можна полегшити завдання розробки? Як застосувати готові напрацювання та накопичений досвід, який уже раніше використовувався у роботі? Завдяки такій постановці питання виникли і так звані фреймворки (від англійської framework - каркас, структура). Розглянемо їх докладніше.

Що таке фреймворк

Фреймворк у мовах програмування – це комплекс компонентів, бібліотек та інструментів, які пропонують структуру та готові рішення для роботи над певними завданнями. Або дають вирішення певних проблем у розробці програмного забезпечення. Вони прискорюють розробку, покращують якість коду та стійкість додатків.

Простіше кажучи, фреймворки є готовими інструментами для розробки програмного забезпечення. Вони містять набір шаблонів, коду та інших елементів, що дозволяють розробникам скоротити час на написання коду та покращити його якість.

Різні фреймворки створені, щоб задовольняти різні потреби розробників та проектів. У кожного фреймворку своя унікальна функціональність, архітектура та методи розробки. Вони можуть бути більш сприятливими для певних типів проектів або стилів розробки. Наприклад, деякі фреймворки задовольняють потреби у високій продуктивності, інші у зручності використання тощо. Це дозволяє розробникам вибрати фреймворк, який найкраще задовольняє їхні потреби.

Для чого служать фреймворки

Основне завдання фреймворків - прискорення та спрощення розробки. Вони надають розробникам готові структури, які вже не потрібно писати з нуля і можна використовувати для створення програм, сайтів. У той час як розробник може зосередитися на вирішенні бізнес-логіки та функціональних особливостей програм. Фреймворки полегшують підтримку та покращують надійність коду, оскільки вони вже протестовані їх творцями та стійкі у роботі.

Базові переваги у використанні фреймворків - це:

• Підвищення продуктивності та прискорення розробки. Так як вони вже містять безліч готових рішень і шаблонів;

• Поліпшення якості коду та супроводжуваності. Фреймворки приділяють велику увагу цим аспектам;

• Спрощення тестування та налагодження. Готові рішення надають убудовані інструменти для цієї мети;

• Поліпшення підтримки та можливість швидкої модифікації. Фреймворки створені так, що їх зручно використовувати та модифікувати.

Як використовувати фреймворки у роботі

Фреймворки надають розробникам вже написаний код, бібліотеки, шаблони та рекомендації для організації структури програми. Розробникам залишається лише грамотно впровадити ці готові рішення на розробку продукту максимально ефективно.

Розробник повинен слідувати структурі та правилам, застосовувати класи та методи відповідно до документації.

Якщо розробник вперше стикається з використанням того чи іншого фреймворку у своїй роботі, то йому необхідно пройти такі етапи-кроки:

1. Вивчення документації: читання документації для розуміння базових особливостей та можливостей фреймворку.

2. Планування проекту: визначення вимог до проекту та планування його структури відповідно до архітектури фреймворку.

3. Установка: розгортання фреймворку, його компонентів та необхідних додаткових інструментів.

4. Конфігурування: налаштування фреймворку з урахуванням вимог до проекту.

5. Розробка: написання коду з використанням функціоналу фреймворку.

6. Тестування: перевірка готового функціоналу та усунення помилок.

7. Деплой: розміщення проекту у робочому середовищі.

Конкретні етапи та його послідовність можуть змінюватися залежно від завдання та пріоритетів у роботі розробника.

Найбільш популярні фреймворки

Розглянемо найбільш популярні фреймворки, які написані для мов програмування та розмітки, та активно використовуються у веб-розробці.

Ряд з них більш популярні, інші менші, кожен з них має як плюси, так і мінуси. Але в цілому вони заслужили позитивну оцінку величезної кількості розробників, тому ми рекомендуємо найкращі варіанти:

Фреймворки Javascript

Найбільше фреймворків у розробці належить цій мові програмування. Найбільш популярні фреймворки для JavaScript це:

• React

• Angular

• Vue.js

• Next.js

• Ember.js

Розкажемо трохи докладніше про кожного з них.

Фреймворк React

React - це JavaScript-фреймворк для створення інтерфейсів користувача. Він був розроблений Facebook і являє собою бібліотеку для створення компонентів інтерфейсу користувача. Їх можна використовувати і збирати в більші програми. React ґрунтується на концепції Virtual DOM. Вона дозволяє оптимізувати продуктивність програми та прискорює відображення зовнішнього вигляду інтерфейсу. React популярний серед розробників за його гнучкість та потужні функції. А також за те, що він може використовуватися для створення веб-додатків, так і мобільних додатків.

Фреймворк Angular

Angular також є одним з популярних фреймворків для розробки веб-додатків. Він розробляється та підтримується Google. Angular надає безліч функцій для керування станом програми, маршрутизації, відображення та тестування. Angular також включає вдосконалені інструменти розробки та підтримку мобільних платформ. Він є популярним вибором для розробки багатофункціональних веб-застосунків зі складним функціоналом.

Фреймворк Vue.js

Vue.js - це популярний JavaScript фреймворк, що використовується для створення інтерфейсів користувача. Він має легку та мінімалістичну архітектуру, що робить його легко зрозумілим у використанні. У Vue.js також зручна система шаблонів та потужні інструменти швидкості впровадження. Це дозволяє розробникам легко та швидко створювати динамічні інтерфейси. У цього фреймворку активна та зростаюча спільнота розробників, яка постійно розвиває та покращує функціональність Vue.js

Фреймворк Next.js

Next.js - це фреймворк для розробки програм на JavaScript, заснований на React. Він спеціалізується на серверній обробці та забезпечує ефективне та швидке виконання на стороні клієнта. Next.js дає зручні інструменти для розробки та підтримки складних програм. А також підтримує інтеграцію з іншими бібліотеками та технологіями. В цілому, Next.js може бути дуже корисним для розробників, які хочуть створити високопродуктивні та масштабовані веб-програми.

Фреймворк Ember.js

Ember.js є JavaScript-фреймворком, призначеним для створення веб-застосунків. Він використовує концепцію маршрутизації та моделей для надання зручного інтерфейсу розробникам. Ember.js також має велику спільноту розробників, які підтримують та доповнюють функціональність фреймворку. Він пропонує потужні можливості для управління оперативним перезавантаженням, шаблонизації та тестування.

Фреймворки Python

У мові програмування Python є кілька популярних фреймворків, ось найбільш популярні:

• Django - повноцінний веб-фреймворк, який використовується для створення високонавантажених веб-додатків.

• Flask – мінімалістичний веб-фреймворк, призначений для створення маленьких та середніх проектів.

• Pyramid - гнучкий веб-фреймворк, підходить для розробки веб-додатків різних розмірів та складності.

• Tornado - веб-фреймворк, що спеціалізується на високопродуктивних веб-додатках з високими вимогами до продуктивності.

Розберемо докладніше кожен із них.

Фреймворк Django

Django - це фреймворк для Python, який полегшує створення веб-додатків швидким та ефективним способом. Він базується на патерні Модель-Шаблон-Представлення (Model-Template-View, MVT) та надає широкий спектр інструментів для розробки. Таких як: адміністративний інтерфейс, обробка запитів та відповідей HTTP, менеджери моделей та бази даних, URL-роутинг та багато іншого. Він також надає безліч пакетів та плагінів для додаткового функціоналу. Загалом, Django є потужним інструментом для розробників, які хочуть створювати якісні веб-програми швидко і легко.

Фреймворк Flask

Flask - це мінімалістичний фреймворк для Python, зосереджений на простоті та легкості використання. Він надає основні інструменти для створення веб-застосунків, такі як роутинг, шаблони та запити HTTP. Але при цьому залишає багато місця для гнучкості та розширення. Це дозволяє розробникам легко налаштовувати і використовувати тільки необхідні компоненти, що робить Flask придатним для маленьких і середніх проектів. Існує безліч плагінів, які можна використовувати для розширення функціональності Flask.

Фреймворк Pyramid

Pyramid – фреймворк, що пропонує гнучку архітектуру та безліч можливостей для розробки веб-додатків. Він дає широку підтримку для різних баз даних та веб-серверів. Це робить його легким для інтеграції до існуючої інфраструктури.

Pyramid також має потужні можливості для роботи з URL, що дозволяє розробникам створювати зрозумілі і легко читаються URL-адреси для своїх додатків. Крім того, Pyramid підтримує широкий діапазон технологій та шаблонів, що дає йому додаткову гнучкість у використанні та налаштуванні.

Фреймворк Tornado

Tornado - це веб-фреймворк, призначений для створення високопродуктивних веб-додатків та веб-сервісів, використовуючи асинхронні можливості Python. Tornado здатний обробляти багато одночасних підключень. Це робить його чудовим вибором для розробки реал-тайм веб-застосунків. Він також пропонує зручний API для створення та керування маршрутами веб-програми, шаблонами та іншими елементами. На відміну від інших веб-фреймворків, Tornado може бути також використаний як веб-сервер.

Фреймворки PHP

Основні популярні фреймворки для PHP:

• Laravel,

• CodeIgniter,

• Symphony,

• Yii,

• Zend Framework,

• CakePHP

• Phalcon.

Розповідаємо про найпопулярніші з них, які найчастіше використовують розробники.

Фреймворк Laravel

Laravel - це PHP фреймворк з відкритим вихідним кодом, який використовується для розробки веб-застосунків. Він був створений в 2011 році, щоб спростити розробникам створення та підтримку складних веб-додатків. Laravel побудований на архітектурному шаблоні Model-View-Controller (MVC) та надає широкий спектр функцій, включаючи маршрутизацію, механізм шаблонів, функції безпеки, міграцію бази даних та планувальник завдань. Laravel також має активну спільноту та надає чудову документацію. Це робить його популярним серед розробників PHP. З Laravel розробники можуть зосередитися на написанні коду, а фреймворк подбає про повторювані та складні завдання.

Фреймворк Symphony

Symphony – потужний та гнучкий фреймворк для створення веб-додатків мовою PHP. Він надає набір інструментів для управління запитами та відповідями, управління даними, безпеки та багато іншого. Symphony також підтримує багатофункціональну архітектуру, що дозволяє легко інтегрувати інші бібліотеки та компоненти. Цей фреймворк є одним із найпопулярніших для створення складних веб-додатків. Він має активну спільноту розробників, яка постійно працює над покращенням та розширенням функціональності.

Фреймворк Yii

Yii – це високопродуктивний PHP-фреймворк, орієнтований на розробку веб-додатків. Він був випущений у 2008 році і з того часу став одним з найпопулярніших фреймворків для PHP. Yii пропонує широкий спектр функціональності, включаючи можливості швидкої розробки, моделі даних, валідацію даних, управління користувачами, а також потужні інструменти для вирішення проблем з безпекою. Yii підтримує модель MVC, що дозволяє розробникам легко керувати ним та підтримувати їх код.

Фреймворк Codeigniter

CodeIgniter – це потужний фреймворк для розробки веб-додатків мовою PHP. Він був випущений в 2006 році і пропонує простий і легкий інтерфейс для створення веб-застосунків. CodeIgniter характеризується невеликим розміром самої бібліотеки. Це робить її швидкою та ефективною. Він також пропонує широкий набір інструментів для роботи з базами даних, шифруванням, автентифікацією та авторизацією, а також іншими функціями, необхідними для створення веб-застосунків. Залишається одним із популярних фреймворків для розробки веб-додатків на PHP.

Фреймворки CSS

Один із найпопулярніших фреймворків для CSS є Bootstrap, який використовують більшість front-end розробників. Інші популярні фреймворки CSS включають Foundation, Materialize, Bulma та Semantic UI.

Трохи про найтоповіші з них.

Фреймворк Bootstrap

Bootstrap - це популярний CSS фреймворк. Він пропонує готові стилі та шаблони для швидкої та зручної розробки веб-сайтів. Містить безліч компонентів, таких як навігаційні панелі, форми, кнопки, таблиці та багато іншого. Фреймворк використовується для швидкої розробки адаптивних та мобільних перших веб-сайтів. Bootstrap підтримується спільнотою та пропонує безліч розширень та доповнень. Це робить його одним із найпопулярніших CSS фреймворків.

Фреймворк Materialize

Materialize - це CSS фреймворк, який ґрунтується на концепціях матеріального дизайну Google. Він пропонує широкий набір готових компонентів для створення інтерфейсів веб-сайтів, таких як кнопки, форми, картки, меню навігації і т.д. Materialize також надає шаблони та стилі для адаптивної верстки, які дозволяють сайтам виглядати добре на різних пристроях.

Фреймворк Foundation

Foundation - це один із популярних CSS-фреймворків, які використовуються для швидкої та ефективної розробки веб-сайтів та веб-додатків. Це чудова альтернатива Bootstrap. Він пропонує багато готових компонентів, таких як таблиці стилів, форми, кнопки, меню, щоб спростити процес розробки і дати розробнику готові стилі, які можна використовувати або налаштувати під свої потреби. Foundation також підтримує мобільну адаптивність. Це робить його привабливим вибором для розробки мобільних веб-сайтів та програм.

На що вам орієнтуватися при виборі фреймворку

Вибір фреймворку в першу чергу залежить від цілей та вимог проекту. Ось низка важливих факторів, які слід врахувати при виборі фреймворку для подальшої роботи:

1. Підтримувані технології. Необхідно перевірити, чи фреймворк підтримує ті технології, які вам потрібні.

2. Популярність та спільнота. Популярні фреймворки мають великі спільноти, що дає вам доступ до більшої документації, відповіді на запитання та допомогу для вирішення проблем.

3. Легкість використання. Необхідно перевірити, наскільки просто використовувати фреймворк та наскільки легко його вивчити, а також інтегрувати.

4. Гнучкість. Наскільки гнучким є фреймворк та наскільки легко його можна налаштувати під ваші потреби, а також масштабувати та модифікувати під потреби розробки.

5. Продуктивність. Переконайтеся, що фреймворк може ефективно працювати із високим навантаженням.

6. Підтримка та оновлення. Необхідно перевірити, наскільки часто оновлюються версії фреймворку і як розробники підтримують зворотний зв'язок щодо усунення проблем.

Перед використанням того чи іншого фреймворку обов'язково врахуйте ці ключові моменти.

Інформацію про них ви завжди знайдете в таких джерелах:

• Офіційні документації фреймворку

• Огляди та статті на технічних блогах та у професійних журналах

• Відгуки розробників, які використовують фреймворк, на форумах та у Q&A спільнотах

• Порівняння фреймворків із подібними рішеннями у предметній області.

Зверніть увагу на реальні досліди використання фреймворку. Врахуйте свої поточні та плановані потреби, такі як: складність, широкі можливості, підтримка спільноти тощо. Це допоможе вам ухвалити обґрунтоване рішення.

Висновок

Використання фреймворків, звичайно, не є обов'язковим. Але це може значно полегшити та прискорити розробку, а також покращити якість та стабільність коду. Саме тому абсолютна більшість розробників активно їх використовують у своїй роботі.

Фреймворки надають готові рішення для проблем і завдань, що часто зустрічаються. Це дозволить зосередитись на реалізації ширших завдань при проектуванні додатків та сайтів. Фреймворки також сприяють покращенню спільної роботи команди та спрощенню підтримки та розвитку проекту.

На курсах комплексного програмування, розробки Front-End, Python програмування в IT STEP обов'язково вивчаються найбільш затребувані фреймворки. Знання та вміння працювати в яких дозволяють бути справді хорошим розробником, затребуваним на ринку. Приєднуйтесь.