فریم ورک چیست؟

هنگامی که در حال یادگیری کدنویسی هستید، اغلب اصطلاح "فریمورک" را خواهید شنید. و درک آن برای توسعه دهندگان جدید می تواند دشوار باشد.

معمولاً در منابع نقشه راه، هنگام صحبت با توسعه دهندگان دیگر، هنگام یادگیری در مورد یک ابزار کدنویسی جدید و بسیاری از مکان‌های دیگر، با فریمورک‌هایی مواجه می‌شوید.

در این مقاله، یاد خواهید گرفت که فریم ورک به زبان ساده در مهندسی نرم افزار چیست، چرا به آن ها نیاز دارید، انواع موجود (و نمونه‌هایی از آن‌ها) و چگونه می‌توانید شروع به یادگیری آن کنید.

فریمورک نرم افزاری (Framework) چیست؟

اصطلاح فریمورک می تواند به یک ساختار اشاره کند. این می تواند ساختار یک سیستم، یک ساختمان، یک پروژه یا هر چیز دیگری باشد.

اکنون می توانید این تعریف را در مهندسی نرم افزار اعمال کنید و به فریم ورک های نرم افزاری به عنوان ساختار نرم افزار خود مراجعه کنید.

فریم ورک نرم افزاری ساختاری است که می توانید برای ساختن نرم افزار از آن استفاده کنید. این به عنوان یک پایه عمل می کند، بنابراین شما مجبور نیستید با ایجاد منطق اضافی غیر ضروری از ابتدا مقابله کنید.

یک فریمورک شبیه به یک قالب است که می توانید آن را تغییر دهید و ویژگی های خاص و عملکردهای بالاتر را برای ایجاد یک پروژه پیچیده و گسترده که بسیاری از افراد می توانند استفاده کنند اضافه کنید.

نکته: فریمورک های نرم افزاری معمولاً با زبان های برنامه نویسی خاصی مرتبط هستند. آنها همچنین برای کارهای مختلف بسته به موقعیت مناسب هستند.

شما همچنین دارای Framework های بک اند برای وظایف باطن، فرانت اند برای وظایف فرانت اند، موبایل برای وظایف موبایل و بسیاری موارد دیگر هستید.

فریم ورک در برنامه نویسی چیست؟

فریم ورک در برنامه نویسی به یک ساختار کلی و قابل توسعه گفته می شود که استاندارد سالم و بهینه ای برای برنامه نویسی یک نرم افزار آماده کرده است و یک تیم به راحتی می تواند با آن پروژه را توسعه دهد.

چرا از فریمورک (Framework) های نرم افزاری استفاده کنیم؟

نوشتن کد پیچیده است. و نوشتن کدی که دیگران بتوانند آن را بفهمند و مدیریت کنند حتی دشوارتر است زیرا باید با نحو، اعلان ها، عملکرد، ثابت ماندن و مسائل دیگر مقابله کنید.

فریم ورک‌های نرم‌افزاری الگویی را ارائه می‌دهند که تقریباً تمام وظایف کلی در آن انجام شده است. این به شما اجازه می دهد تا به جای جزئیات فرآیند، بر توسعه نرم افزار اصلی تمرکز کنید. با توجه به اینکه ساختار مجموعه ای وجود دارد، همکاری با دیگران ساده است.

وقتی بحث از فریمورک باشد کد نویسی تمیز در برنامه نویسی (clean code) هم اهمیت پیدا می کند

این ایده خوبی است که به دلایل متعدد به جای اختراع مجدد چرخ از ابتدا از یک فریمورک نرم افزاری استفاده کنید. و شاید مهمترین دلیل این باشد که مجبور نخواهید بود همه چیز را از ابتدا بنویسید. این امر احتمال اضافه کردن خطا به کد شما را کاهش می دهد.

دلایل دیگر برای استفاده از فریم ورک‌ها عبارتند از:

• این به شما کمک می کند تا از کدهای تکراری و اضافی جلوگیری کنید.
• برای توسعه دهندگانی که کد را ننوشته اند، آزمایش و اشکال زدایی آن را آسان تر می کند.
• Framework ها توسط گروهی از افراد نگهداری می شوند که آنها را آزمایش می کنند تا بتوانید با اطمینان از آنها استفاده کنید.
• آنها به شما کمک می کنند کدی تمیز و ایمن بنویسید
• زمان مورد نیاز برای توسعه یک برنامه به میزان قابل توجهی کاهش می یابد زیرا اکنون می توانید روی نوشتن کدهای خاص پروژه تمرکز کنید.

انواع فریم ورک های نرم افزاری

وقتی پروژه ای برای ساختن یا کار روی آن دارید، ابتدا زبان برنامه نویسی مورد استفاده را انتخاب می کنید. هنگامی که زبان برنامه نویسی را می دانید، همیشه بهتر است به دنبال فریم ورک هایی باشید که مطابق با نیازهای شما باشد.

بسیاری از این فریمورک ها وجود دارند که هر کدام دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که آنها را متمایز می کند. شما می توانید این farmework ها را در تمام زمینه های مهندسی نرم افزار، از جمله توسعه وب (فرانت اند و بک اند)، برنامه های کاربردی موبایل، علم داده یا دیتا ساینس و بسیاری موارد دیگر بیابید.

بیایید به برخی از انواع اصلی فریم ورک های نرم افزاری که در سفر توسعه خود با آنها برخورد خواهید کرد، نگاهی بیاندازیم.

فریمورک‌های توسعه وب

توسعه وب شامل ایجاد یک وب سایت است که در اینترنت اجرا می شود. این می تواند یک برنامه وب تک صفحه ای، یک وب سایت ثابت، یک وب سایت پویا یا هر چیز دیگری باشد.

هنگام ایجاد این صفحات وب، معمولاً یک فرانت اند دارید که کاربران می بینند و یک بک اند که منطق را کنترل و مدیریت می کند (مانند پایگاه داده، API و بسیاری موارد دیگر).

به جای اینکه همه آنها را با هم فهرست کنیم، بیایید این فریم ورک ها را به دسته‌های کوچک‌تر تقسیم کنیم تا بدانید چه زمانی از کدام یک استفاده کنید.

1. فریمورک‌های توسعه Frontend - React یک فریمورک جاوا اسکریپت است که توسط متا (قبلاً فیسبوک) توسعه یافته است. این به شما کمک می کند تا رابط کاربری برای وب سایت ها و برنامه های کاربردی وب ایجاد کنید. محبوب است که میلیون ها توسعه دهنده در سراسر جهان از آن برای ایجاد برنامه های کاربردی تک صفحه ای (SPA) استفاده می کنند.
   React از Redux برای مدیریت حالت و هوک ها برای مدیریت رفتار و منطق اجزا استفاده می کند. همچنین از JSX برای ایجاد HTML و CSS در جاوا اسکریپت استفاده می کند.
2. Angular یک فریم ورک مبتنی بر TypeScript است که توسط تیم Angular در گوگل توسعه یافته است. منبع باز است که می توانید از آن برای ایجاد برنامه های وب تک صفحه ای، مشابه React و Vue استفاده کنید.
   دارای ویژگی هایی مانند اتصال دو طرفه داده است که زمان توسعه را کاهش می دهد و تزریق وابستگی که تعامل قطعات مختلف کد را آسان تر می کند.
3. Vue یک فریم ورک جاوا اسکریپت مترقی برای ایجاد رابط های کاربری و برنامه های تک صفحه ای است. یادگیری آن آسان است و نوشتن آن لذت بخش است. این توسط ایوان یو، که قبلاً در Google کار می کرد، ساخته شد تا بهترین قسمت های Angular را بگیرد و یک ابزار سفارشی در اطراف آن بسازد.
4. Vue3 آخرین نسخه است که اتفاقاً بسیار سریعتر و سبک تر از نسخه های قبلی است. همچنین با پشتیبانی بهبود یافته TypeScript و بسیاری از ویژگی های دیگر مانند ترکیب API ارائه می شود.
5. بوت استرپ فریمورکی است که ساخت یک وب سایت یا برنامه وب کاملاً ریسپانسیو را با استفاده از مجموعه ای از کدهای HTML، CSS و جاوا اسکریپت قابل استفاده مجدد، برای توسعه دهندگان آسان می کند. دارای گروهی از کدهای از پیش تعریف شده در یک فایل قابل دانلود یا CDN است که هر کسی می تواند به آنها دسترسی داشته باشد و از آنها استفاده کند.

Framework های فرانت اند زیادی مانند Svelte، Semantic UI و بسیاری دیگر وجود دارد. همه این فریمورک ها توسط شرکت های معروفی مانند Netflix، Uber، Airbnb و دیگران استفاده می شود.

فریمورک‌های توسعه Backend - جنگو یک فریم ورک تحت وب پایتون است که می تواند با هر Framework فرانت اند کار کند. این به توسعه دهندگان کمک می کند تا به جای اختراع مجدد چرخ، روی نوشتن و ساخت یک پروژه مهم تمرکز کنند. سریع، ایمن و مقیاس پذیر است.

Rails یک فریمورک بک اند منبع باز مانند جنگو است که توسط زبان ruby پشتیبانی می شود. این ساختارهای پیش فرض را برای پایگاه های داده، خدمات وب و صفحات وب ارائه می دهد. این برنامه به گونه ای طراحی شده است که کد و تکرار کمتری را شامل می شود و توسط یک جامعه بزرگ پشتیبانی می شود.

همچنین به عنوان Ruby on Rails شناخته می شود.

فریم ورک های بک اند زیادی مانند Express، Laravel و بسیاری دیگر وجود دارد. و برای ساخت وب سایت ها و برنامه های کاربردی توسط شرکت های معروفی مانند Twitter، Shopify، Coinbase و دیگران استفاده می شود.

فریمورک‌های کاربردی موبایل

1. Flutter یک کیت توسعه نرم افزار UI منبع باز است که توسط Google ایجاد شده است. از زبان برنامه نویسی دارت و کمی C/C++ استفاده می کند. می‌توانید از آن برای توسعه برنامه‌های بین پلتفرمی برای دستگاه‌هایی مانند Android، Windows، Linux، macOS، iOS، وب و موارد دیگر از یک پایگاه کد استفاده کنید. در سال 2017 توسعه یافت و از آن زمان توسط شرکت های بزرگی مانند علی بابا، بی ام و و بسیاری دیگر استفاده شده است.
2. React Native یک چارچوب جاوا اسکریپت بین پلتفرم منبع باز است که توسط Meta توسعه یافته است. کراس پلتفرم به این معنی است که می توانید از آن برای توسعه Andriod، IOS و برنامه های وب با یک پایه کد استفاده کنید. React Native از فریم ورک React استفاده می کند و کامپوننت ها و API های داخلی زیادی را ارائه می دهد.

بسیاری از فریم ورک های کاربردی موبایل دیگر مانند ionic، Xamarin و بسیاری دیگر وجود دارد. این ها برای ساخت برنامه های محبوب برای شرکت‌های معروفی مانند Discord، Bloomberg و بسیاری دیگر استفاده می شود.

فریمورک‌های علم داده

1. PyTorch یک فریم ورک یادگیری ماشین منبع باز مبتنی بر زبان برنامه نویسی پایتون و کتابخانه Torch است. این یکی از پلتفرم های ترجیحی برای تحقیقات یادگیری عمیق است. این برای سرعت بخشیدن به روند بین نمونه سازی تحقیقاتی و استقرار تولید ساخته شده است.
2. TensorFlow یک کتابخانه رایگان و منبع باز پایتون برای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی است که توسط گوگل توسعه یافته است. این یک اکوسیستم جامع و انعطاف‌پذیر از ابزارها، کتابخانه‌ها و منابع جامعه دارد که به محققان اجازه می‌دهد در یادگیری ماشین غواصی کنند. توسعه دهندگان همچنین می توانند از آن برای ساخت و استقرار سریع برنامه های کاربردی ML استفاده کنند.

بسیاری از فریمورک‌های علم داده دیگر مانند Apache Spark، Scikit-learn و بسیاری دیگر وجود دارد. شرکت های بزرگی مانند مایکروسافت، سیسکو، آمازون و دیگران از این چارچوب ها استفاده می کنند.

چگونه یادگیری یک فریمورک نرم افزاری را شروع کنیم؟

تا اینجا، هنگام بحث در مورد این Framework ها، متوجه شدیدکه در مورد زبان های برنامه نویسی خاص نیز صحبت کردیم. این به این مفهوم است که هر فریم ورک به شدت به یک زبان برنامه نویسی خاص متکی است.

شما باید قبل از یادگیری آن فریمورک، درک کاملی از زبان برنامه نویسی داشته باشید.

به عنوان مثال، اگر می خواهید React را یاد بگیرید، ابتدا باید جاوا اسکریپت و برخی از مفاهیم کلیدی آن را بدانید. این در مورد سایر فریم ورک ها نیز صادق است.

در نهایت، هرچه زبان برنامه نویسی را بهتر بفهمید، درک نحوه عملکرد فریمورک ها برای شما ساده تر خواهد بود. زبان های برنامه نویسی پایه محکمی برای بسیاری از مسیرهای شغلی فناوری فراهم می کنند و برای درک حیاتی هستند.

توجه به این نکته مهم است که اینها تنها تعدادی از فریم ورک های موجود هستند. تقریباً هر زبان برنامه نویسی فریمورکی دارد که استفاده از آن زبان را بسیار ساده تر می کند که به شما امکان می دهد بر روی ساخت پروژه خود تمرکز کنید. همیشه بهتر است قبل از شروع به ساخت یا نوشتن کد، تحقیق کنید که کدام یک به بهترین وجه با نیازهای شما مطابقت دارد.