برنامه نویسی با فریم ورک های توسعه نرم افزار
فریم ورک چیست و چطور بهرهوری را در برنامهنویسی بالا میبرد؟ کوئرابلاگ
این مفهومی است که بهعنوان وارونگی کنترل (Inversion of Control) شناخته میشود و به کاهش باگها، تسهیل ایرادیابی، کاهش استفاده از سرور و ارائه تجربهای پویاتر از برنامهنویسی کمک میکند. 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. React Native بهعنوان معروفترین فریم ورک اپلیکیشن موبایل در نظر گرفته میشود. React Native یک فریمورک متنباز است که توسط فیسبوک توسعهیافته است.
برای مثال، جامعه گسترده React منابع متعددی را برای یادگیری و حل مشکلات فراهم کرده است. استفاده از کامپوننتها در فرآیند توسعه نرمافزار میتواند بهرهوری توسعهدهندگان را به شکل قابل توجهی افزایش دهد. در زیر به چندین روش اشاره شده است که کامپوننتها میتوانند به بهبود بهرهوری توسعهدهندگان کمک کنند. استفاده از کامپوننتها در برنامهنویسی به یک روش استاندارد و پراستفاده تبدیل شده است و به توسعهدهندگان کمک میکند تا نرمافزارهای کارآمدتر، قابل نگهداریتر و مقیاسپذیرتری را ایجاد کنند. معماری MVC بهعنوان یکی از محبوبترین و پراستفادهترین الگوهای طراحی در برنامه نویسی شناخته میشود. این معماری با ارائه جداسازی بخشهای مختلف برنامه، کدنویسی را سازماندهی کرده و مدیریت پروژهها را سادهتر میکند.
همین رایگان بودن و امکان همکاری در توسعه ابزارها منجر به محبوبیت و پیشرفت روز افزون آنها شده است. اکثر اوقات، فریمورکها به صورت متنباز طراحی میشوند و نگهداری از آنها برعهده جامعه کاربران است. برای مثال شرکت Vercel به این خاطر Next.js را توسعه هرچه بیشتر میدهد که سرعت توسعه اپلیکیشن را بالا میبرد و کار را برای توسعهدهندگانی که از سرویس هاستینگ وب این شرکت بهره میبرند، آسانتر میکند. پشتیبانی سازمانی معمولا نشانه خوبی است و به معنی طول عمر بالا و پشتیبانی حرفهای فریم ورک خواهد بود. پیش از اینکه فرایند توسعه آغاز شود، لازم است زبان برنامه نویسی مناسب برای پروژه را انتخاب کنیم.
این بستر، مجموعهای از کتابخانهها و ابزارهاست که یک محیط برنامهنویسی استاندارد و غنی را فراهم میکند. وردپرس یک پلتفرم یا همان سیستم مدیریت محتوا رایگان و متن باز به حساب میآید. امروز بیش از ۴۲ درصد وب سایتها با استفاده از وردپرس طراحی شدهاند. امکانات این پلتفرم باعث میشود که کاربران غیرمتخصص نیز بتوانند با استفاده از آن وب سایت بسازند و نیازی به متخصصین طراحی سایت نداشته باشند. وردپرس برای برندهای بزرگ همه چیز را از وب سایتهای کوچک گرفته تا فروشگاههای «تجارت الکترونیکی» (eCommerce) بزرگ پشتیبانی میکند. این نوع فریم ورکها برای توسعه وبسایتها و اپلیکیشنهای وب طراحی شدهاند.
همچنین بسیاری از فریمورکها شامل مکانیزمهای امنیتی از پیش ساخته شده هستند که از پروژه در برابر حملات رایج محافظت میکنند. اگر در زمینه فرانت اند مشغول به کار یا درحال یادگیری هستید میتوانید با مطالعه مقاله فریم ورک های فرانت اند اطلاعات تخصصیتری را دریافت کنید. استفاده از یک فریم ورک خاص ممکن است توسعهدهندگان را محدود کند و نتوانند برخی از ویژگیهای خاص مورد نظر خود را پیادهسازی کنند. بنابراین اگرچه گاهی واژههای کتابخانه و فریمورک به اشتباه بهجای یکدیگر استفاده میشوند، اما کار با یک فریمورک نهتنها زحمت کمتری دارد، بلکه خطر بروز مشکل را نیز کاهش میدهد. مثل هر ابزار دیگری و علیرغم تمام مزایایی که به همراه میآورند، فریم ورکها هم چالشها و معایب خاص خود را دارند که در ادامه به برخی از رایجترین موارد اشاره میکنیم.
انتخاب فریم ورک مناسب برای پروژه شما به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع برنامه، زبان برنامه نویسی و تجربه شما. پشتیبانی از زبانهای جایگزین اغلب توسط افزونهها ارائه میشود و به آنها امکان میدهد همزمان در همان IDE نصب شوند. به عنوان مثال، Flycheck یک برنامه مدرن چک کردن نحو در پرواز برای GNU Emacs 24 با پشتیبانی از ۳۹ زبان است. برنامه نویسی کامپوننت محور (Component-Based Programming یا CBP) یک پارادایم برنامه نویسی است که بر اساس استفاده از کامپوننتهای مستقل و قابل استفاده مجدد برای ساخت نرم افزار ساخته شده است. کامپوننتها بلوکهای سازنده برنامههای بزرگتر هستند و هر کدام وظیفه ی خاصی را انجام میدهند. کامپوننت در برنامه نویسی میتواند به راحتی با تکنولوژیها و ابزارهای جدید سازگار شوند، که این امر باعث میشود توسعهدهندگان بتوانند از جدیدترین فناوریها استفاده کنند و بهرهوری خود را افزایش دهند.
استفاده از یک سبک کدنویسی یکسان در کل پروژه باعث هماهنگی و یکپارچگی کدها میشود و نگهداری آنها را آسانتر میکند. تغییرات و بهروزرسانیها میتوانند به صورت محلی و محدود به کامپوننتهای خاص انجام شوند، بدون اینکه تأثیری بر سایر بخشهای سیستم داشته باشند. با استفاده از کامپوننتها، اعمال تغییرات و بهروزرسانیها در سیستم آسانتر میشود. اگر نیاز به تغییر در یک بخش از نرمافزار باشد، تنها کامپوننت مربوطه نیاز به تغییر دارد و این تغییرات به سادگی قابل اعمال هستند. در برنامههایی که از چندین کامپوننت استفاده میکنند، ممکن است تداخلات بین سبکها و تمها (CSS و سایر تنظیمات ظاهری) به وجود آید.
جالب است بدانید که بسیاری از فریم ورکهای محبوب از سوی جوامع کاربری بزرگی پشتیبانی میشوند. در حالی که این میتواند یک مزیت باشد، با رعایت دقیق قراردادها و عملکرد خوب، توسعه دهندگان باید مطمئن باشند که چارچوبی را انتخاب میکنند که نیازها و الزامات آنها را برآورده میکند. مجبور شدن به تغییر و انحراف پروژه به گونه ای که در مراحل بعدی جا بیفتد، میتواند به همان اندازه که حل میکند، مشکلاتی ایجاد کند. مثلا، Rails که به عنوان Ruby on Rails نیز شناخته میشود، یک چارچوب وب است که بر روی زبان برنامه نویسی Ruby ساخته شده است. فقط برای بخش کدنویسی، برنامه نویسان باید از نحو، اعلان ها، جمع آوری زباله، عبارات، استثناها و موارد دیگر مراقبت میکردند.
اما در میان آن ها برخی معروف تر هستند و طرفداران زیادی دارند که در ادامه فهرست وار به آن ها نگاهی می اندازیم. یک مثال شناخته شده از یک چارچوب وب، جنگو است که در پایتون پیاده سازی شده است و گزینههای مختلفی را برای برنامه نویسی وب سایت های پویا و دسترسی به پایگاههای داده مبتنی بر SQL ارائه میدهد. به عنوان نوعی چارچوب اساسی، یک چارچوب بلوکهای ساختمانی قابل استفاده مجدد را برای مشکلات و برنامههای مختلف فراهم میکند. بلوکهای ساختمانی عملاً از قبل برنامه ریزی شدهاند و نیازی به توسعه از ابتدا ندارند. 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.
فریم ورکها میتوانند در حوزههای حیاتی از جمله بخشهای امنیتی تغییرهایی ایجاد کنند. امنیت یکی از بخشهای مهم و دشوار در طراحی نرم افزار به حساب میآید. همچنین، این بخش به دلیل حساس بودن امنیت یک برنامه، باید حتماً به طور دقیق و صحیح انجام شود و اشتباهی در آن رخ ندهد. در این حوزه بهتر است که از راه حلهای شخصی برنامه نویسها استفاده نشود و تنها از راه حلهایی استفاده شود که توسعه دهندههای خبره یا فریم ورکهای مخصوص این کار از آنها استفاده میکنند. برنامه نویسان یونیکس میتوانند ابزارهای خط فرمان POSIX را در یک محیط کامل توسعه، قادر به توسعه برنامههای بزرگی مانند هسته لینوکس و محیط آن قرار دهند. ابزارهای نرمافزاری GNU رایگان (مجموعه کامپایلر گنو (GCC)، اشکال زدایی GNU (GDB) و ساخت GNU) در بسیاری از سیستم عاملها از جمله ویندوز در دسترس هستند.
پیادهسازی معماری MVC در زبان PHP که در فریمورکهای مشهوری مانند Laravel و Symfony استفاده میشود. اگر ترجیح میدهید با راهنمایی مستقیم یاد بگیرید، شرکت در کلاسهای حضوری یا کارگاههای آموزشی میتواند انتخاب مناسبی باشد. کتابهای مرجعی مانند “Automate the Boring Stuff with Python” یا “Eloquent JavaScript” میتوانند برای یادگیری عمیقتر مفید باشند. اگر پروژه شما به یک فریم ورک خاص وابسته باشد، در صورت عدم پشتیبانی یا قدیمی شدن آن، ممکن است مشکلاتی پیش بیاید. با نگاهی به محبوبترین ابزارها متوجه خواهید شد که در کنار وجود پشتیبانی قدرتمند برای آنها، در حالت کلی فهم و یادگیری آنها نیز کار دشواری نیست.
بعد از این دوره، اگر به توسعه فرانت اند وبسایت علاقه داشته باشید، میتوانید دوره آموزش ری اکت را بگذرانید. فریمورک (Framework) محیطی را برای توسعهدهنده و برنامهنویس فراهم میکند که نیازی به کدنویسی اضافه ندارد. به این ترتیب او میتواند تمرکزش را روی کدنویسی قسمتهای مهمتر برنامه بگذارد. 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.
فریم ورک نرم افزاری است که توسط توسعه دهندگان توسعه داده می شود و برنامه های کاربردی را ایجاد می کند. از این فریم ورک ها برای طراحی و ساخت وبسایت ها و در پروژه های آنلاین استفاده می شود. در صورتی که با این زبان آشنا هستید، می توانید در کم ترین زمان ممکن فریم ورک لاراول را نیز یاد بگیرید و از آن استفاده کنید. 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. فریمورک (Framework) مجموعه ای از ابزارها، کلاس ها و توابع هستند که با کمک آنها می توانید اپلیکیشن های کاملی را برای پلتفرم مورد نظر بسازید.
میتوان گفت با استفاده از این فریم ورکها به جای اینکه همه این وظیفهها به صورت دستی و توسط برنامه نویس یا توسعه دهنده انجام شوند، با روشهای سادهتری با استفاده از فریم ورک انجام میگیرند. در بخش بعدی از مقاله «فریم ورک چیست» به بررسی هدف آن در برنامه نویسی پرداخته شده است. فریم ورکها برای یک زبان برنامهنویسی خاص طراحی شدهاند و میتوانند به کاهش خطاهای احتمالی، بهبود امنیت کد، و سادهسازی فرایند تست و دیباگ کمک کنند. برنامهنویسی به معنای نوشتن کدهایی است که به کامپیوترها دستور میدهند تا کارهای مختلفی را انجام دهند. این فرآیند پایه و اساس تمامی نرمافزارها و اپلیکیشنهاست که از سایتهای اینترنتی گرفته تا اپلیکیشنهای موبایل و سیستمهای پیچیده را شامل میشود.
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. همچنین، ما تفاوت بین فریمورکها و کتابخانهها را مورد بررسی قرار دادیم. کتابخانهها مجموعههایی از توابع هستند که توسعهدهندگان میتوانند به منظور افزایش کارایی و جلوگیری از تکرار کد، از آنها استفاده کنند. در مقابل، فریمورکها ساختارهای جامعتری هستند که نه تنها کتابخانهها، بلکه معماری کلی و منطق کنترل برنامه را نیز دربرمیگیرند.
زبانهایی مانند Python برای مبتدیان و JavaScript برای توسعه وب مناسب هستند، در حالی که زبانهایی مانند C و Java برای توسعه نرمافزارهای پیچیدهتر کاربرد دارند. برنامهنویسی فرآیندی است که در آن از زبانهای خاص برای نوشتن کدهایی استفاده میشود که کامپیوترها میتوانند آن را پردازش و اجرا کنند. اصول یادگیری برنامهنویسی شامل تمرین مستمر، حل مسائل مختلف و مطالعه منابع آموزشی است. مهمترین نکات شامل انتخاب زبان مناسب، درک مفاهیم پایه مانند متغیرها، دستورات شرطی، حلقهها و توابع، و همچنین یادگیری الگوریتمها و ساختارهای داده است. محیطهای توسعه یکپارچه به منظور به حداکثر رساندن بهرهوری برنامهنویس با ارائه مؤلفههای گرهدار با رابطهای کاربری مشابه طراحی شدهاند. IDEها یک برنامه واحد ارائه میدهند که در آن تمام توسعهها انجام میشود.
بهعنوان مثال، از آنجا که فریمورکها و زبانهای برنامهنویسی، هر دو در توسعهی نرمافزار کاربرد دارند، با یکدیگر اشتباه گرفته میشوند. فریمورکها پلتفرمهایی هستند که به شما در توسعهی نرمافزار کمک میکنند، درحالی که زبانهای برنامهنویسی، پایه و اساس فریمورکها و دستورالعملها هستند و به آنها میگوید چه کاری انجام دهند. فریم ورک برنامه نویسی، چارچوبی برای توسعه و برنامه نویسی نرم افزار است که ساختار اصلی و چارچوب برنامه نویسی نرم افزاری را که قرار است ایجاد شود، مشخص میکند. این، کار برنامه نویسان را آسانتر میکند و از رویکردهای توسعه شیء و مؤلفه گرا پشتیبانی میکند. 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.
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. 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. 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.
به عنوان بنیان ماژولار برای اجزا UI که قابلیت استفاده مجدد را دارند طراحی شده است. در برنامهنویسی، فریمورکها و کتابخانهها دو مفهوم مهم و کاربردی هستند که گاهی اوقات به اشتباه به جای یکدیگر مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، تفاوتهای اساسی بین این دو وجود دارد که درک آنها برای هر توسعهدهندهای ضروری است. برنامه نویسی مهارتی است که نیازمند ذهنی خلاق برای روبهرو شدن با چالشهای ذهنی است. گاهی ممکن است این مهارت برای برخی از افرادی که برنامه نویس نیستند یا افراد تازهکار سخت به نظر برسد.
با استفاده از Apache Spark می توانید برنامه ها را به سرعت در جاوا، اسکالا، پایتون، R و SQL بنویسید. دایرکتوری ها می توانند فایل ها، کلاس ها، روال های آزمایشی، الگو ها و موارد دیگر را داشته باشند. فریم ورک ها انواع مختلفی دارند و برای مقاصد مختلفی به وجود آمده اند. در این بخش از مقاله با انواع فریم ورک ها آشنا می شویم و هر کدام را به صورت مجزا توضیح می دهیم. برای یادگیری و کار کردن با یک فریم ورک شما باید زمانی را صرف یادگیری آن کنید.
از ابتدا به گونه ای طراحی شده است که به صورت تدریجی قابل پذیرش باشد. یکی از مزیت های اصلی Vue این است که با افزودن ادویه های خود به آن، مواد خوب بسیاری را از رقبای خود (Angular و React) گرفته است. نمونهای از پشتههای شناخته شده LAMP (لینوکس، آپاچی، MySQL ،PHP) است. برای توسعه و بهره برداری از برنامههای کاربردی وب و خدمات وب استفاده میشود و از سیستم عامل لینوکس، وب سرور آپاچی، سیستم پایگاه داده MySQL و مفسر اسکریپت سمت سرور PHP تشکیل شده است. با توجه به انواع مختلف و موارد استفاده فریم ورک ها، ساختار و اجزای آن میتوانند بسیار متفاوت باشند. مشخصات معماری و محتوا مختص دامنه یا محدود به موارد استفاده خاص است.
چارچوب ها مفید هستند زیرا فرآیندهای فناوری اطلاعات میتوانند بزرگ و پیچیده باشند. بدون مجموعه ای ثابت از اصول عملیاتی، سوابق و شیوه های حاکمیتی، ارائه خدمات میتواند پیچیده و ناسازگار شود. چارچوب ها میتوانند با تشریح بهترین روش ها در برابر خرابی های سرویس محافظت کنند و اطمینان حاصل کنند که مراحل نادیده گرفته نمیشوند. به عنوان مثال، مشکلات و چالش هایی که در جی کوئری با آن مواجه میشوید، با مشکلاتی که در نوشتن جاوا اسکریپت ساده با آن مواجه میشوید متفاوت است. این میتواند یک برنامه وب تک صفحه ای، یک وب سایت ثابت، یک وب سایت پویا یا هر چیز دیگری باشد.
کامپوننتها بلوکهای سازنده برنامههای بزرگتر هستند و میتوانند برای سادهتر کردن توسعه، افزایش قابلیت نگهداری و ترویج استفاده مجدد از کد استفاده شوند. در این مطلب از بلاگ کندو، به برنامه نویسی کامپوننت محور و معرفی کامپوننت در برنامه نویسی میپردازیم. برای توسعه اپلیکیشنهای موبایل، فریمورکهایی مانند React Native و Flutter به توسعهدهندگان اجازه میدهند که یک کد پایه بنویسند که در سیستم عاملهای اندروید و iOS اجرا شود. وقتی از کدنویسی برای توسعه یک وبسایت یا اپلیکیشن حرف میزنیم، منظورمان صدها یا هزاران خط کد است. هرچه پروژه سختتر و پیچیدهتر باشد و ویژگیهای بیشتری داشته باشد، کدنویسی هم بیشتر میشود و به همان نسبت امکان خطا و اشتباه در کدها هم زیادتر میشود. 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.
در این مقاله به شما خواهیم گفت فریمورک چیست و در ادامه شما را با ۱۴ فریمورک محبوب آشنا خواهیم شد. مرز بین IDE و سایر قسمتهای وسیعتر از توسعهٔ نرمافزار کاملاً مشخص نیست. گاهی یک سیستم کنترل نسخه یا ابزارهای مختلف برای سادهسازی یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) یکپارچه شده است. بسیاری از IDEهای مدرن همچنین دارای یک مرورگر کلاس، یک مرورگر شیء و یک نمودار سلسله مراتبی کلاس برای استفاده در توسعهٔ نرمافزار شیگرا هستند. با استفاده از کامپوننتها، توسعهدهندگان میتوانند به راحتی ویژگیهای جدید را به سیستم اضافه کنند یا تغییرات لازم را اعمال کنند، بدون اینکه نیاز به بازنویسی کامل کد باشد.
در حال حاضر برنامه نویسان macOS میتوانند بین IDEهای بومی مانند Xcode و ابزارهای منبع بازمانند Eclipse و Netbeans را انتخاب کنند. ActiveState Komodo یک IDE اختصاصی چند زبانه است که در macOS پشتیبانی میشود. کامپوننتها به توسعهدهندگان این امکان را میدهند که کدهای خود را به بخشهای کوچکتر و قابل مدیریت تقسیم کنند. جنگو یکی از محبوبترین فریمورکهای وب برای توسعهدهندگان پایتون است. امنیت، مقیاسپذیری و پیروی از فلسفه “خود را تکرار نکن” (DRY) از مزایای اصلی آن است. بسیاری از فریمورکهای محبوب دارای جوامع بزرگی از توسعهدهندگان هستند که به اشتراکگذاری دانش، رفع مشکلات و ایجاد افزونهها میپردازند.
فریم ورکها با رعایت استانداردهای صنعت، امکان همکاری و تعامل با دیگر ابزارها و سیستمها را بهبود میبخشند. این ویژگی در فریم ورکهایی مانند Django برای توسعه وب اپلیکیشنهای بزرگ بسیار کاربردی است. ریاکت یکی از کتابخانههای اصلی برای ساخت رابطهای کاربری است که توسط فیسبوک توسعه یافته است. به دلیل ساختار کامپوننتمحور خود که امکان استفاده مجدد از کدها را فراهم میکند، معروف است. فریم ورکها با ارائه یک معماری مشخص، به توسعهدهندگان کمک میکنند تا کدهای خود را به صورت منظم و قابل مدیریت بنویسند.
برنامه نویسی کاتلین