- Что такое фреймворк (framework)
- Как используют фреймворки
- Архитектура фреймворков
- Как фреймворк помогает ускорить разработку
- В чем разница между фреймворком и библиотекой
- Виды фреймворков в веб-разработке
- Фронтенд-платформы
- Бэкенд-системы
- Кроссплатформенные решения
- Наборы инструментов для разных задач
- Как выбрать решение для разработки
- ТОП-10 лучших фреймворков для разработки в 2024
- Angular
- Nuxt.js
- Ember
- jQuery
- Django
- Laravel
- Express.js
- Flask
- Ruby on Rails
- Spring Boot
- Выводы
На заре веб-эпохи программисты считались своеобразными мастерами и размеренно создавали уникальные примеры кода. Сейчас такая работа стала массовой и достаточно рутинной. Она требует создания типовых, но высококачественных программ или сайтов, которые соответствуют строгим стандартам. При этом кодирование необходимо выполнять в сжатые сроки. В таких условиях помогают, с одной стороны, продвинутые языки программирования вроде Python, которые обычно интуитивно понятны даже новичкам, с другой — разработчики все чаще используют простые, но эффективные решения, такие как библиотеки и фреймворки. Они предоставляют удобные инструменты с возможностью использования готовых блоков кода.
Что такое фреймворк (framework)
Вопреки своему названию, переводящемуся как «структура» или «каркас», фреймворк — это не интерфейс приложения и не его виртуальная среда. Это набор готовых функциональных частей программы, которые стандартизированы для массового использования в различных проектах. Иными словами, это инструкция или шаблон для программирования, куда можно добавлять готовые высококачественные модули.
Как используют фреймворки
Существуют различные способы применения фреймворков. В первую очередь они востребованы для создания сложных программ и сайтов:
- интернет-магазинов,
- CMS-систем,
- социальных сетей,
- крупных порталов и т.п.
В обычной рабочей программе разработчик сам пишет весь код, используя удобные для себя или требуемые проектом языки. В случае с фреймворком каждый добавляемый универсальный модуль (компонент) может отвечать за выполнение какой-то своей части кода. Это создает преимущества для программирования:
- высокую скорость,
- безопасность,
- защиту от ошибок.
Кроме того, если программная среда предназначена для разработки веб-приложений, то в ней уже учтены все стандартные угрозы, связанные с уязвимостями или сетевыми атаками. Это позволяет применять готовые решения, не беспокоясь о надежности проекта, без дополнительных шагов по ее обеспечению.
Можно сказать, что framework — новое слово в профессиональном программировании.
Архитектура фреймворков
Анализируя структуру таких решений, необходимо отметить их широкие возможности. Наборы готовых компонентов и детализированные инструкции по их использованию значительно упрощают и ускоряют процесс программирования.
При интеграции в программу или сайт фреймворк становится их готовой исполняемой частью. Чтобы корректно работать, он должен состоять из нескольких обязательных компонентов:
- модель (Model) — блок, который отвечает за связь с библиотеками, облачными хранилищами и прочими внешними ресурсами. Это основная «начинка» любого каркаса;
- представление (View) — часть, которая отвечает за интерфейс, взаимодействие с пользователями и т. п. Сюда же относится настройка версий под мобильные платформы, ПК и другие потребности отображения контента;
- контроллер (Controller) — компонент, который соединяет два предыдущих блока. Он отвечает за обработку запросов из интерфейса и подключение необходимых модулей из модели. Так обеспечивается обратная связь с пользователем, который взаимодействует с программой.
Эти элементы составляют архитектуру фреймворков MVC (Model-View-Controller). В программировании она считается устоявшейся и универсальной.
В качестве метафорической аналогии можно привести приготовление кофе в кофемашине:
- модель — это ингредиенты, из которых готовится напиток (кофейные зерна, вода, молоко);
- представление — это готовый напиток;
- контроллер — это сама машина, которая управляет приготовлением.
Здесь фаза приготовления запускается во время исполнения программы, что соответствует работе фреймворка в приложении.
Как фреймворк помогает ускорить разработку
Как уже говорилось, в текущих условиях скорость кодинга является очень важным критерием программирования. Если написать проект за короткие сроки, можно опередить конкурентов и выдать новый продукт с оригинальными характеристиками. При этом он будет качественным, понятным и привычным для пользователей, потому что состоит из стандартных элементов.
Подключаемые модули ускоряют разработку программы или сайта благодаря быстроте:
- взаимодействия с пользователями,
- авторизации и аутентификации,
- работы с запросами и ответами,
- доступа к базам данных и другим ресурсам.
Кроме того, значительная экономия времени происходит при процессе отладки, поскольку готовые модели уже содержат правильно работающие, проверенные блоки кода.
В чем разница между фреймворком и библиотекой
Эти две технологии обладают похожими свойствами, но у них есть важные отличия:
- в ходе разработки программы или приложения библиотека подключается к проекту как сторонний файл. Это может быть как пользовательский ресурс, так и готовое общедоступное хранилище. Но библиотека не влияет на структуру проекта;
- фреймворк выступает в роли каркаса, который определяет общий облик приложения. Разработчику остается только выбрать оптимальный метод его формирования, а затем создавать последовательность модулей с их описанием.
Еще одно преимущество фреймворков в том, что они, как правило, не требуют установки внешних библиотек.
При образном сравнении функционала этих двух средств программирования можно говорить о наличии только одного инструмента (библиотека) или набора разнообразных инструментов (фреймворк) в распоряжении мастера.
Виды фреймворков в веб-разработке
Разработчики могут выбирать инструменты, которые лучше всего подходят для достижения конкретных целей. В том числе от этого зависит тип фреймворка, позволяющий решать определенные задачи в программировании.
Фронтенд-платформы
Frontend-платформы отвечают за визуальное оформление проекта. От них зависит весь интерфейс, удобство и взаимодействие с пользователями. Благодаря встроенным возможностям решения, например, внешний вид сайта можно сделать оптимальным на различных носителях (смартфонах, планшетах, ноутбуках, персональных компьютерах).
Бэкенд-системы
Более серьезный и технологичный вид. Эти блоки обеспечивают разработчикам создание «начинки» приложения или сайта. То есть если фронтенд предназначен, скорее, для дизайнеров, то бэкенд — для фундаментальных программистов.
Кроссплатформенные решения
Поддерживают работу приложений на разных операционных системах. Они обладают как преимуществами, так и недостатками. Например, общедоступностью, но при этом могут иметь пониженную скорость выполнения.
Ключевую роль в программировании играют именно бэкенд-системы как позволяющие решать задачи работы со сложным кодом, работать с базами данных, проводить их анализ, проверять стабильность продукта и прочие.
Наборы инструментов для разных задач
Для каждой из этих категорий предусмотрен ряд инструментов для решения специфических задач:
- фронтенд — React, Vue, Angular;
- бэкенд — Django, Flask, FastAPI (все они написаны на Python, что делает их универсальными и понятными для пользователей);
- кроссплатформенные — Kivy (Python), React Native и Electron (JavaScript), Flutter (Dart), Xamarin (C#).
Такие платформы отличаются по типу обработки больших объемов запросов от пользователей. Это связано с их многофункциональностью и динамичным доступом к базам данных. Есть две их разновидности в зависимости от параллельности выполнения команд:
- синхронные — выполняют поступающие команды последовательно (Flask, Pyramid, Django, Bottle);
- асинхронные — могут обрабатывать несколько задач одновременно, не дожидаясь ответа на каждую из них (Tornado, Starlette, FastAPI, Sanic).
Оба типа применяются в зависимости от конкретных задач и требований проекта.
Как выбрать решение для разработки
Первоначальным фактором при выборе инструмента для разработки выступает его популярность среди других программистов. Это свидетельствует о его качестве, а также подразумевает наличие привычного интерфейса, который понятен пользователям. Изучив отзывы и оценив характеристики, можно выбрать нужный инструмент, не углубляясь во все тонкости.
С практической точки зрения нужно учитывать следующие параметры:
- Скорость и простота освоения. Процесс ознакомления с функционалом не должен занимать больше времени, чем само программирование. Поэтому удобство изучения — это важный фактор. Соответственно, качественные шаблоны ориентированы на интуитивное понимание и наглядность даже при работе впервые.
- Масштабируемость и поддержка. Платформа должна быть пригодна для широкого круга задач, а не только для узкоспециализированных проектов. Это подразумевает ее универсальность, простоту и отсутствие сложных нюансов. Широкая поддержка облегчает дальнейшее использование и освоение другими разработчиками.
- Производительность. Скорость работы самой «начинки» также играет важную роль. Необходимо учитывать количество ответов на запросы в секунду и другие показатели эффективности. Если модель потребляет слишком много ресурсов системы, от нее лучше отказаться.
ТОП-10 лучших фреймворков для разработки в 2024
В 2024 году разработчики используют ряд проверенных решений, которые помогают создавать высококачественные программные продукты. Эти инструменты предоставляют возможности для фронтенда, бэкенда и кроссплатформенной разработки, сочетая функциональность с высокой производительностью.
Angular
Инструмент нашел свое применение во фронтенде и используется множеством разработчиков для создания крупных приложений, таких как социальные сети или интернет-магазины. Он поддерживает стандартизированные серверные запросы и имеет множество встроенных библиотек, что облегчает работу с различными требованиями. Angular обеспечивает гибкость и универсальность решений.
Nuxt.js
Фронтендовый каркас, который используется с JavaScript. Он основан на библиотеке Vue, что позволяет создавать производительные высокоскоростные приложения. Nuxt.js отличается современностью и богатым функционалом.
Ember
Еще одна фронтенд-модель на JavaScript с открытым исходным кодом. Опытные пользователи могут изменять или дополнять ее под свои задачи. Такая гибкость обеспечивает ему популярность среди аналогов. Также Ember поддерживает автоматическое обновление пользовательского интерфейса, что еще больше ускоряет программирование.
jQuery
Набор модулей для фронтенда на JavaScript. Он лучше всего подходит для начинающих разработчиков, так как появился раньше других подобных решений и имеет ограниченный функционал. По сути, это упрощенная версия Angular. Проекты на jQuery характеризуются простым и понятным кодом, что делает его легким в освоении, особенно для создания небольших сайтов.
Django
Эта бэкенд-модель на Python применяется для работы с CMS, CRM и другими коммуникационными платформами. Django обеспечивает высокую безопасность и надежность.
Laravel
Бэкенд-платформа на языке PHP, специально созданная для разработки интернет-приложений. Здесь собраны все необходимые для этого инструменты в удобном формате. Основная особенность Laravel — маршрутизация процессов и потоков данных, что особенно важно при работе с удаленными серверами.
Express.js
Бэкенд на JavaScript, аналог Laravel. Подходит для опытных разработчиков, которые ценят качественную проработку с полной функциональностью всех модулей. Из нюансов стоит отметить, что Express.js работает в связке с Node.js и имеет множество внутренних подблоков, так называемых промежуточных обработчиков.
Flask
Кроссплатформенная система на Python, которая предназначена для разработки и тестирования проектов. Она представляет собой полезный дополнительный инструмент для тестировщиков.
Ruby on Rails
Простое средство для разработки веб-приложений на языке Ruby. Позволяет быстро создавать блоги, опросники, сайты поддержки и многое другое.
Spring Boot
Основа на Java, предназначенная для создания микросервисов и масштабируемых веб-приложений. Упрощает программирование, предоставляя готовые шаблоны и инструменты для работы с различными компонентами системы.
Перечисленные фреймворки обладают широкими функциональными возможностями, которые адаптированы для решения задач в разных сферах.
Выводы
Фреймворки — это важный инструмент веб-разработки. Можно предположить, что они будут становиться еще более популярными и устанавливать новые стандарты в программировании. Рассмотренные в статье аспекты использования этих решений говорят об их значимости и универсальности.
Чтобы научиться пользоваться фреймворками, можно попытаться самостоятельно изучить многочисленные онлайн-ресурсы. Однако более эффективный вариант — обучение у специалистов, которые могут объяснить все нюансы и возможности технологий, опираясь на свои практические знания. Для этого существуют различные мероприятия, например, хакатоны, короткие ознакомительные курсы (митапы) и стажировки. Такие методы обучения позволяют быстро погрузиться в практическое использование фреймворков, непосредственно взаимодействуя и перенимая опыт у профессионалов.