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.

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.

اصطلاح فریم ورک اغلب در محیط IT به ویژه در زمینه توسعه نرم‌افزار و برنامه‌نویسی استفاده می‌شود. اصطلاحات آلمانی برای چارچوب عبارتند از چارچوب، ساختار اساسی، چارچوب توسعه، چارچوب نظارتی یا چارچوب / فریم ورک برنامه نویسی. هیچ تعریف جهانی و مطلقی از چارچوب وجود ندارد. گاهی اوقات تعابیر و کاربردهای متفاوتی از این اصطلاح وجود دارد.

به طور کلی، فریم ورک برنامه نویسی به چارچوبی گفته می‌شود که ساختار اصلی و چارچوب برنامه‌ نویسی یک مشکل یا نرم افزاری را که باید برنامه ریزی شود، مشخص می‌کند. این کار برنامه نویسان را آسان‌تر می‌کند و از رویکردهای توسعه برنامه‌ نویسی شی گرا و مبتنی بر مؤلفه پشتیبانی می‌کند. توسعه دهندگان از بلوک‌های سازنده، توابع و اجزای چارچوب از پیش برنامه ریزی شده و قابل استفاده مجدد استفاده می‌کنند. اینگونه است که چارچوب، معماری اصلی برنامه‌ها را تعیین می‌کند.

یک چارچوب یا فریم ورک برنامه نویسی به خودی خود یک برنامه کامل نیست. برنامه‌ نویس، برنامه را در ساختار سفارش مشخص شده توسط چارچوب ایجاد می‌کند. مزیت استفاده از فریم ورک این است که بلوک‌های ساختمان، توابع و مؤلفه‌ها لازم نیست برای هر برنامه جدید توسعه یافته باشند و از مشکلات یا موارد استفاده خاص پشتیبانی کنند. چارچوب‌ها برای بسیاری از وظایف توسعه مانند توسعه برنامه‌های کاربردی دسکتاپ و موبایل، برنامه‌های کاربردی وب، خدمات وب، برنامه‌های کاربردی آزمایشی یا برنامه‌های front-end و back-end و بسیاری موارد دیگر وجود دارند.

ساختار و اجزای یک فریم ورک برنامه نویسی

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.

چارچوب‌ها از کلاس‌های مختلفی تشکیل شده‌اند که تعاملات آن‌ها تعریف شده است. الگوهای طراحی و اجزای چارچوب، نظم و ساختار طراحی برنامه‌هایی را که قرار است ایجاد شوند، تعیین می‌کند. چارچوب‌ها تا حدی به گونه‌ای طراحی شده‌اند که شامل قطعات دائمی و متغیر باشند. قطعات دائمی عملکرد اصلی را تشکیل می‌دهند و با عناصر قابل تغییر و طراحی جداگانه برای یک منطق برنامه خاص گسترش می‌یابند.

اجزای مشخص فریم ورک های برنامه نویسی، به عنوان مثال، محیط‌های زمان اجرا، قالب‌ها، ماژول‌های استاندارد، API‌ها (واسط‌های برنامه‌نویسی کاربردی) و کتابخانه‌ها هستند. برنامه نویسان می‌توانند به صورت انعطاف‌پذیر به اجزا دسترسی داشته باشند. با این حال، استفاده تنها در چارچوب معماری و الگوی تعامل مشخص شده امکان‌پذیر است.

تعریف اصطلاحات فریم ورک، SDK، پشته و کتابخانه

در محیط IT و برنامه نویسی، اغلب از اصطلاحاتی مانند چارچوب، SDK، پشته و کتابخانه استفاده می‌شود. انتقال‌ها تا حدی روان هستند و به طور کلی تعریف نشده اند. گاهی اوقات خود تولیدکنندگان، پلتفرم‌های برنامه‌ نویسی را Framework یا SDK می‌نامند. در زیر تلاشی برای تمایز بین اصطلاحات مختلف است.

SDK مخفف عبارت Software Development Kit است. در حالی که یک چارچوب یک ساختار پایه و یک ساختار سفارش برای اجرای یک برنامه خاص یا یک مشکل خاص است، یک SDK ابزارهای مورد نیاز برای برنامه‌ نویسی بر روی پلتفرم مورد استفاده را فراهم می‌کند. این ابزارها را می‌توان برای برنامه‌ نویسی در چارچوب داده شده مورد استفاده قرار داد، اما هیچ مشخصات خاصی برای معماری و ساختار اولیه برنامه‌های ایجاد شده ارائه نمی‌دهد.

پشته، که به عنوان پشته نرم‌افزار یا پشته راه حل نیز شناخته می‌شود، از فناوری‌های انتزاعی و منطقی انباشته شده تشکیل شده است. شما نقش‌های خاصی را بر عهده می‌گیرید و اجزای کاربردی را برای حل یک کار ارائه می‌دهید. پایین‌ترین جزء اغلب با سخت‌افزار ارتباط برقرار می‌کند و برای مثال یک سیستم عامل است. بالاتر از این اجزایی مانند نرم‌ افزار سرور، پایگاه‌های داده، کامپایلرها، کتابخانه ها، محیط‌های زمان اجرا و غیره هستند. جریان اطلاعات در یک پشته بین اجزا از طریق رابط‌های تعریف شده انجام می‌شود.

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.

کتابخانه مجموعه‌ای از زیربرنامه‌ها، زیر روال‌ها یا توابع آماده است که می‌تواند برای حل یک مشکل در کد برنامه فراخوانی شود. زیربرنامه‌ها، زیر روال‌ها و عملکردهای یک کتابخانه از نظر موضوعی با یکدیگر مرتبط هستند. کتابخانه‌ها زیرروال‌هایی را برای زبان‌های برنامه‌ نویسی ارائه می‌کنند که می‌توان از آن‌ها برای حل مسائل ریاضی، ایجاد خروجی‌های گرافیکی یا تجزیه متون استفاده کرد.

دلیل انتخاب و یادگیری فریم ورک برای توسعه دهندگان

اگرچه یادگیری زبان‌ها و فریم ورک‌های جدید برای شما سرمایه‌گذاری زمانی قابل توجهی است و چه از نظر پول و چه در زمان کاری، بازدهی مستقیمی از آن دریافت نخواهید کرد. اما فناوری همیشه تقریباً هر سال در حال تغییر است، بنابراین ایده همگام شدن با زمان مهم است و انتخاب زبان‌ها و چارچوب‌های مناسب حتی می‌تواند زندگی شما را بهبود بخشد، روش کسب و کار شما را متحول کند و به توسعه کمک زیادی خواهد کرد.

انواع مختلف فریم ورک برنامه نویسی

انواع مختلفی از فریم ورک برنامه نویسی وجود دارد. اغلب بین این انواع چارچوب اساسی تمایز قائل می‌شود:

• Application Framework: چارچوبی برای نوع خاصی از برنامه.
• چارچوب دامنه: چارچوب نظارتی برای راه حل‌های یک منطقه مشکل خاص.
• Class Framework: کلاس‌ها و روش‌هایی برای پشتیبانی از یک حوزه کاربردی بزرگتر در سطح معینی از انتزاع.
• Component Framework: چارچوبی برای توسعه و ادغام اجزای نرم افزار.
• چارچوب هماهنگی: چارچوب نظارتی برای تعاملات دستگاه و قابلیت همکاری یکپارچه.
• Web Framework: چارچوبی برای توسعه برنامه‌های کاربردی وب، وب سایت‌های پویا و خدمات وب.
• چارچوب تست: ساختار اساسی برای پیشرفت‌های آزمایش محور و تست‌های نرم‌افزار خودکار.

نمونه‌هایی از فریم ورک‌های شناخته شده

در زیر چند نمونه از فریم ورک‌های شناخته شده و پرکاربرد آورده شده است:

دات نت (net.)

برای توسعه و اجرای برنامه‌ها برای سیستم عامل مایکروسافت ویندوز در نظر گرفته شده است. این روش‌شناسی توسعه برنامه‌های کاربردی را در سیستم‌های مایکروسافت یکپارچه و ساختار می‌دهد. فریم ورک دات نت از انواع زبان‌های برنامه‌ نویسی پشتیبانی می‌کند. برای کاربران، چارچوب دات نت به عنوان میان‌افزار عمل می‌کند، بدون آن برنامه‌هایی که از فریم ورک استفاده می‌کنند، قابل اجرا نیستند.

بوت استرپ (Bootstrap)

یک فریم ورک فرانت‌اند برای طراحی رابط کاربری برنامه‌های کاربردی وب و وب سایت‌ها است. این شامل عناصر طراحی مبتنی بر HTML و CSS است. به عنوان مثال، می‌توانید از آن‌ها برای ایجاد فرم ها، نوارهای پیمایش، پنجره‌های ورود، دکمه ها، جداول و موارد دیگر استفاده کنید.

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.

انگولار (Angular)

یک فریم ورک برنامه نویسی کاربردی وب فرانت‌اند تحت مجوز منبع باز است. این فریمورک توسط گوگل توسعه یافته و بر اساس جاوا اسکریپت است. برنامه‌های وب پویا را می‌توان با Angular توسعه داد.

ویو (Vue)

یک فریم ورک جاوا اسکریپت بسیار محبوب است که در سال‌های گذشته به شدت رشد کرده است. Vue توسط Evan You زمانی که در Google بر روی AngularJS کار می کرد، ایجاد شد.

چرا Vue محبوب است؟

 Vue یک چارچوب جاوا اسکریپت پیشرونده برای ساخت رابط است. 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.

 Vue از محبوبیت بالایی برخوردار است؛ به دلیل سادگی، انعطاف پذیری و مهم‌تر از همه که صرفاً با جاوا اسکریپت نوشته شده است. با این حال، Vue هنوز جدید است، جامعه هنوز کوچک است و اکثر توسعه دهندگان غیر انگلیسی زبان هستند.

ریکت (React)

React.js که معمولاً React نامیده می‌شود، یک فریم ورک برنامه نویسی از زبان جاوا اسکریپت است که برای ساخت رابط های کاربری استفاده می شود. هر برنامه وب React از اجزای قابل استفاده مجدد تشکیل شده است که بخش‌هایی از رابط کاربری را تشکیل می‌دهند.

داشتن این مولفه‌های قابل استفاده مجدد، توسعه را آسان‌تر می‌کند، زیرا نیازی به تکرار کدهای تکراری نداریم. ما فقط باید منطق آن را ایجاد کنیم و مؤلفه را در هر بخشی از کد که مورد نیاز است وارد کنیم.

React نیز یک اپلیکیشن تک صفحه ای است. بنابراین به جای ارسال درخواست به سرور هر بار که قرار است صفحه جدیدی ارائه شود، محتویات صفحه مستقیماً از اجزای React بارگذاری می شود. این منجر به رندر سریعتر بدون بارگیری مجدد صفحه می شود.

نمونه‌های دیگر فریم ورک

• Qt: چارچوبی برای ایجاد رابط کاربری گرافیکی.
• آپاچی اسپارک: چارچوبی برای محاسبات خوشه ای.
• دروپال: یک چارچوب مدیریت محتوا.
• Robot: چارچوبی برای انجام تست خودکار نرم افزار.
• Zend: یک چارچوب وب برای

اگر در مورد آن فکر کنید، همه زبان‌ها و فریم ورک های برنامه نویسی، می‌توانند توابع پیچیده و قدرتمندی بسازند. بنابراین برنامه‌هایی را انتخاب کنید که مشکلات فوری دنیای واقعی را حل می‌کنند!

سخن پایانی

هیچ زبانی برای همه مناسب نیست، بنابراین تمایل به یک زبان خاص تقریبا غیرممکن است، زیرا هر زبان و فریم ورک برنامه نویسی مزایای خود را دارد، همچنین دارای معایبی است، ما فقط می‌توانیم از آن استفاده کنیم. جایی که منطقی است یا نه همیشه به خاطر داشته باشید که هدف هر زبان برنامه‌ نویسی یا فریم ورک برنامه نویسی این است که کار را انجام دهید، فناوری را انتخاب کنید که به بهترین وجه بتواند نیاز‌های شما را برطرف کند.