Фреймворки в языках программирования: для чего служат и как их выбрать

При разработке приложений, веб-сайтов, структур данных всегда вставал вопрос - каким образом можно облегчить задачу разработки? Как применить готовые наработки и накопленный опыт, который уже ранее использовался в работе? Благодаря такой постановке вопроса и возникли так называемые фреймворки (от английского framework - каркас, структура). Рассмотрим их подробнее.

Что такое фреймворк

Фреймворк в языках программирования - это комплекс компонентов, библиотек и инструментов, которые предлагают структуру и готовые решения для работы над определенными задачами. Или дают решения определенных проблем в разработке программного обеспечения. Они ускоряют разработку, улучшают качество кода и устойчивость приложений.

Проще говоря, фреймворки - готовые инструменты для разработки программного обеспечения. Они содержат набор шаблонов, кода и других элементов, позволяющие разработчикам сократить время на написание кода и улучшить его качество.

Разные фреймворки созданы, чтобы удовлетворять разные потребности разработчиков и проектов. У каждого фреймворка своя уникальная функциональность, архитектура и методы разработки. Они могут быть более подходящими для определенных типов проектов или стилей разработки. Например, некоторые фреймворки удовлетворяют потребности в высокой производительности, другие в удобстве использования и т.д. Это позволяет разработчикам выбрать фреймворк, который наилучшим образом удовлетворяет их потребности.

Для чего служат фреймворки

Основная задача фреймворков - ускорение и упрощение разработки. Они предоставляют разработчикам готовые структуры, которые уже не нужно писать с нуля и можно использовать для создания приложений, сайтов. В то время как разработчик может сосредоточиться на решении бизнес-логики и функциональных особенностей программ. Фреймворки облегчают поддержку и улучшают надежность кода, так как они уже протестированы их создателями и устойчивы в работе.

Базовые преимущества в использовании фреймворков это:

• Повышение производительности и ускорение разработки. Так как они уже содержат в себе множество готовых решений и шаблонов;

• Улучшение качества кода и сопровождаемости. Фреймворки уделяют большое внимание этим аспектам;

• Упрощение тестирования и отладки. Готовые решения предоставляют встроенные инструменты для этой цели;

• Улучшение поддержки и возможность быстрой модификации. Фреймворки созданы так, что их удобно использовать и модифицировать.

Как использовать фреймворки в работе

Фреймворки предоставляют разработчикам уже написанный код, библиотеки, шаблоны и рекомендации для организации структуры приложения. Разработчикам остается только грамотно внедрить эти готовые решения в разработку продукта максимально эффективно. 

Разработчик должен следовать структуре и правилам, применять классы и методы в соответствии с документацией.

Если разработчик впервые сталкивается с использованием того или иного фреймворка в своей работе, то ему необходимо пройти следующие этапы-шаги:

1. Изучение документации: чтение документации для понимания базовых особенностей и возможностей фреймворка.

2. Планирование проекта: определение требований к проекту и планирование его структуры согласуясь с архитектурой фреймворка.

3. Установка: развертывание фреймворка, его компонентов и необходимых дополнительных инструментов.

4. Конфигурирование: настройка фреймворка с учетом требований к проекту.

5. Разработка: написание кода с использованием функционала фреймворка.

6. Тестирование: проверка готового функционала и устранение ошибок.

7. Деплой: размещение проекта в рабочей среде.

Конкретные этапы и их последовательность могут изменяться в зависимости от задачи и приоритетов в работе разработчика.

Наиболее популярные фреймворки

Рассмотрим наиболее популярные фреймворки, которые написаны для языков программирования и разметки, и активно используются в веб-разработке.

Ряд из них более популярны, другие менее, каждый из них имеет, как плюсы, так и минусы. Но в целом они заслужили положительную оценку огромного числа разработчиков, поэтому мы рекомендуем лучшие варианты: 

Фреймворки Javascript

Наибольшее количество фреймворков в разработке принадлежит этому языку программирования. Наиболее популярные фреймворки для JavaScript это:

• React

• Angular

• Vue.js

• Next.js

• Ember.js

Расскажем немного подробнее об каждом из них.

Фреймворк React

React - это JavaScript-фреймворк для создания пользовательских интерфейсов. Он был разработан Facebook и представляет собой библиотеку для создания компонентов пользовательского интерфейса. Их можно использовать и собирать в более крупные приложения. React основывается на концепции Virtual DOM. Она позволяет оптимизировать производительность приложения и ускоряет отображение внешнего вида интерфейса. React популярен среди разработчиков за его гибкость и мощные функции. А также за то, что он может использоваться для создания как веб-приложений, так и мобильных приложений.

Фреймворк Angular

Angular также один из популярных фреймворков для разработки веб-приложений. Он разрабатывается и поддерживается Google. Angular предоставляет множество функций для управления состоянием приложения, маршрутизации, отображения и тестирования. Angular также включает в себя усовершенствованные инструменты разработки и поддержку мобильных платформ. Он является популярным выбором для разработки многофункциональных веб-приложений со сложным функционалом.

Фреймворк Vue.js

Vue.js это популярный JavaScript фреймворк, используемый для создания пользовательских интерфейсов. Он имеет легкую и минималистическую архитектуру, что делает его легко понятным в использовании. У Vue.js также удобная система шаблонов и мощные инструменты скорости внедрения. Это позволяет разработчикам легко и быстро создавать динамические интерфейсы. У этого фреймворка активное и растущее сообщество разработчиков, которое постоянно развивает и улучшает функциональность Vue.js 

Фреймворк Next.js

Next.js это фреймворк для разработки приложений на JavaScript, основанный на React. Он специализируется на серверной обработке и обеспечивает эффективное и быстрое выполнение на стороне клиента. Next.js дает удобные инструменты для разработки и поддержки сложных приложений. А также поддерживает интеграцию с другими библиотеками и технологиями. В целом, Next.js может быть очень полезен для разработчиков, которые хотят создать высокопроизводительные и масштабируемые веб-приложения.

Фреймворк Ember.js

Ember.js является JavaScript-фреймворком, предназначенным для создания веб-приложений. Он использует концепцию маршрутизации и моделей для предоставления удобного интерфейса разработчикам. Ember.js также имеет большое сообщество разработчиков, которые поддерживают и дополняют функциональность фреймворка. Он предлагает мощные возможности для управления оперативной перезагрузкой, шаблонизации и тестирования.

Фреймворки Python

В языке программирования Python есть несколько популярных фреймворков, вот наиболее востребованные:

• Django - полноценный веб-фреймворк, используется для создания высоконагруженных веб-приложений.

• Flask - минималистический веб-фреймворк, предназначенный для создания маленьких и средних проектов.

• Pyramid - гибкий веб-фреймворк, подходит для разработки веб-приложений различных размеров и сложности.

• Tornado - веб-фреймворк специализирующийся на высокопроизводительных веб-приложениях с высокими требованиями к производительности.

Разберем подробнее каждый из них.

Фреймворк Django

Django это фреймворк для Python, который облегчает создание веб-приложений быстрым и эффективным способом. Он базируется на паттерне Модель-Шаблон-Представление (Model-Template-View, MVT) и предоставляет широкий спектр инструментов для разработки. Таких как: административный интерфейс, обработка запросов и ответов HTTP, менеджеры моделей и базы данных, URL-роутинг и многое другое. Он также предоставляет множество пакетов и плагинов для дополнительного функционала. В общем, Django является мощным инструментом для разработчиков, которые хотят создавать качественные веб-приложения быстро и легко.

Фреймворк Flask

Flask это минималистичный фреймворк для Python, сосредоточенный на простоте и легкости использования. Он предоставляет основные инструменты для создания веб-приложений, такие как роутинг, шаблоны и запросы HTTP. Но при этом оставляет много места для гибкости и расширения. Это позволяет разработчикам легко настраивать и использовать только необходимые им компоненты, что делает Flask подходящим для маленьких и средних проектов. Существует множество плагинов, которые можно использовать для расширения функциональности Flask.

Фреймворк Pyramid

Pyramid - фреймворк, предлагающий гибкую архитектуру и множество возможностей для разработки веб-приложений. Он дает широкую поддержку для различных баз данных и веб-серверов. Это делает его легким для интеграции в существующую инфраструктуру.

У Pyramid также мощные возможности для работы с URL, что позволяет разработчикам создавать понятные и легко читаемые URL-адреса для своих приложений. Кроме того, Pyramid поддерживает широкий диапазон технологий и шаблонов, что дает ему дополнительную гибкость в использовании и настройке.

Фреймворк Tornado

Tornado это веб-фреймворк предназначенный для создания высокопроизводительных веб-приложений и веб-сервисов, используя асинхронные возможности Python. Tornado способен обрабатывать множество одновременных подключений. Это делает его отличным выбором для разработки реал-тайм веб-приложений. Он также предлагает удобный API для создания и управления маршрутами веб-приложения, шаблонами и прочими элементами. В отличие от других веб-фреймворков, Tornado может быть также использован в качестве веб-сервера.

Фреймворки PHP

Основные популярные фреймворки для PHP это: 

• Laravel, 

• CodeIgniter, 

• Symphony, 

• Yii, 

• Zend Framework, 

• CakePHP

• Phalcon.

•  

Рассказываем о наиболее популярных из них, которые чаще всего используют разработчики.

Фреймворк Laravel

Laravel — это PHP фреймворк с открытым исходным кодом, используемый для разработки веб-приложений. Он был создан в 2011 году, чтоб упростить разработчикам создание и поддержку сложных веб-приложений. Laravel построен на архитектурном шаблоне Model-View-Controller (MVC) и предоставляет широкий спектр функций, включая маршрутизацию, механизм шаблонов, функции безопасности, миграцию базы данных и планировщик задач. Laravel также имеет активное сообщество и предоставляет отличную документацию. Это делает его популярным среди разработчиков PHP. С Laravel разработчики могут сосредоточиться на написании кода, а фреймворк позаботится о повторяющихся и сложных задачах.

Фреймворк Symphony

Symphony - мощный и гибкий фреймворк для создания веб-приложений на языке PHP. Он предоставляет набор инструментов для управления запросами и ответами, управления данными, безопасности и многое другое. Symphony также поддерживает многофункциональную архитектуру, что позволяет легко интегрировать другие библиотеки и компоненты. Этот фреймворк является одним из самых популярных для создания сложных веб-приложений. Он имеет активное сообщество разработчиков, которое постоянно работает над улучшением и расширением функциональности.

Фреймворк Yii

Yii это высокопроизводительный PHP-фреймворк, ориентированный на разработку веб-приложений. Он был выпущен в 2008 году и с тех пор стал одним из наиболее популярных фреймворков для PHP. Yii предлагает широкий спектр функциональности, включая возможности для быстрой разработки, модели данных, валидацию данных, управление пользователями, а также мощные инструменты для решения проблем с безопасностью. Yii поддерживает модель MVC, что позволяет разработчикам легко управлять им и поддерживать их код.

Фреймворк Codeigniter

CodeIgniter - это мощный фреймворк для разработки веб-приложений на языке PHP. Он был выпущен в 2006 году и предлагает простой и легко используемый интерфейс для создания веб-приложений. CodeIgniter характеризуется небольшим размером самой библиотеки. Это делает ее быстрой и эффективной. Он также предлагает широкий набор инструментов для работы с базами данных, шифрованием, аутентификацией и авторизацией, а также другими функциями, необходимыми для создания веб-приложений. Остается одним из популярных фреймворков для разработки веб-приложений на PHP.

Фреймворки CSS

Один из самых популярных фреймворков для CSS является Bootstrap, который используют большинство front-end разработчиков. Другие популярные фреймворки CSS включают Foundation, Materialize, Bulma и Semantic UI.

Немного о самых топовых из них.

Фреймворк Bootstrap

Bootstrap это популярный CSS фреймворк. Он предлагает готовые стили и шаблоны для быстрой и удобной разработки веб-сайтов. Содержит множество компонентов, таких как навигационные панели, формы, кнопки, таблицы и многое другое. Фреймворк используется для быстрой разработки адаптивных и мобильных-первых веб-сайтов. Bootstrap поддерживается сообществом и предлагает множество расширений и дополнений. Это делает его одним из самых популярных CSS фреймворков.

Фреймворк Materialize

Materialize это CSS фреймворк, который основан на концепциях материального дизайна Google. Он предлагает широкий набор готовых компонентов для создания интерфейсов веб-сайтов, таких как кнопки, формы, карточки, навигационные меню и т.д. Materialize также предоставляет шаблоны и стили для адаптивной верстки, которые позволяют сайтам выглядеть хорошо на разных устройствах.

Фреймворк Foundation

Foundation - это один из популярных CSS-фреймворков, используемых для быстрого и эффективного разработки веб-сайтов и веб-приложений. Это отличная альтернатива Bootstrap. Он предлагает множество готовых компонентов, таких как таблицы стилей, формы, кнопки, меню, чтобы упростить процесс разработки и дать разработчику готовые стили, которые можно использовать или настроить под свои нужды. Foundation также поддерживает мобильную адаптивность. Это делает его привлекательным выбором для разработки мобильных веб-сайтов и приложений.

Как правильно выбрать фреймворк для работы

Выбор фреймворка в первую очередь зависит от целей и требований проекта. Вот ряд важных факторов, которые следует учесть при выборе фреймворка для дальнейшей работы:

1. Поддерживаемые технологии. Необходимо проверить, поддерживает ли фреймворк те технологии, которые вам нужны.

2. Популярность и сообщество. Популярные фреймворки имеют большие сообщества, что даем вам доступ к большей документации, ответы на вопросы и помощь для решения проблем.

3. Легкость использования. Необходимо проверить, насколько просто использовать фреймворк и насколько легко его изучить, а также интегрировать.

4. Гибкость. Насколько гибким является фреймворк и насколько легко его можно настроить под ваши нужды, а также масштабировать и модифицировать под потребности разработки.

5. Производительность. Удостоверьтесь, что фреймворк может эффективно работать с высокими нагрузками.

6. Поддержка и обновления. Необходимо проверить, насколько часто обновляются версии фреймворка и как разработчики поддерживают обратную связь по устранению возникших проблем.

Обязательно учтите эти ключевые моменты перед использованиям того или иного фреймворка. 

Информацию о них вы всегда найдете на следующих источниках:

• Официальные документации фреймворка

• Обзоры и статьи на технических блогах и в профессиональных журналах

• Отзывы разработчиков, использующих фреймворк, на форумах и в Q&A сообществах

• Сравнение фреймворков с подобными решениями в предметной области.

Обратите внимание на реальные опыты использования фреймворка. Учтите свои текущие и планируемые потребности, такие как: сложность, широкие возможности, поддержка сообщества и тд. Это поможет вам принять обоснованное решение.

Заключение

Использование фреймворков, конечно, не является обязательным. Но это может значительно облегчить и ускорить разработку, а также улучшить качество и стабильность кода. Именно поэтому абсолютное большинство разработчиков активно их используют в своей работе.

Фреймворки предоставляют готовые решения для часто встречающихся проблем и задач. Это позволит сосредоточиться на реализации более широких задач при проектировании приложений и сайтов. Фреймворки также содействуют улучшению совместной работы команды и упрощению поддержки и развития проекта.

На курсах комплексного программирования, разработки Front-End, Python программирования в IT STEP в обязательном порядке изучаются наиболее востребованные фреймворки. Знание и умение работать в которых позволяют быть действительно хорошим разработчиком, востребованным на рынке. Присоединяйтесь.