برنامه نویسان پایتون برای راحتی کار خود به چه نیاز دارند؟ پاسخ فریمورک است. فریمورک مجموعه‌ای از ماژول‌ها یا بسته‌ها است. استفاده از فریم ورک های پایتون به کاهش زمان توسعه کمک می‌کند زیرا اجرای از پیش‌ساخته شده‌ای از برخی وظایف را ارائه می‌دهد و نیازی به‌صرف زمان در مورد جزئیات رایج پروژه، مانند پروتکل‌ها، سوکت ها و…. نیست بنابراین برنامه نویسان فقط باید روی کلیات برنامه تمرکز کنند.

پایتون شامل کتابخانه و فریمورک های مختلفی است. هرفریم ورک مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین انتخاب فریم ورک های پایتون باید بر اساس نیازهای پروژه و همچنین اولویت توسعه‌دهنده انجام شود.

فریم ورک های پایتون

فریمورک مجموعه ای از ماژول ها یا بسته هایی است که به نوشتن برنامه های کاربردی وب کمک می کند در حین کار با فریم ورک های پایتون دیگر لازم نیست نگران جزئیات سطح پایین مانند پروتکل ها،سوکت ها یا مدیریت رشته باشیم.

فریم ورک های پایتون با دادن ساختاری برای توسعه برنامه ها،کار توسعه دهندگان وب را آسان تر می کنند آن ها الگوی رایجی را در یک برنامه وب ارائه می کنند که سریع،قابل اعتماد و به راحتی قابل نگهداری هستند.

مزایای فریم ورک ها

• پیاده سازی آسان تر
• متن باز
• مستندات خوب
• عملیات کارآمد
• چارچوب امن
• ادغام آسان

انواع فریم ورک های پایتون

فریمورک های پایتون در اشکال و اندازه‌های مختلف وجود دارد یک فریم ورک پایتون می‌تواند تمام پشته، میکرو یا ناهمزمان باشد. قبل از اینکه به‌طور مفصل به فریم ورک های پایتون بپردازیم، اجازه دهید به‌طور خلاصه انواع فریمورک ها را معرفی کنیم.

1. Full Stack Framework(فریم ورک تمام پشته): همانطور که از نام آن پیداست این نوع فریمورک راه حل کاملی را برای توسعه وب ارائه می دهد مانند مولد فرم، اعتبارسنجی فرم، طرح بندی قالب و غیره. این نوع فریم ورک را می توان برای هر نوع برنامه ای مورد استفاده قرار داد. استفاده از آن کمی پیچیده است. فریم ورک های تمام پشته برای توسعه Back-end و Front-end مناسب هستند.
2. Micro Framework(میکروفریم ورک):این یک فریم ورک دارای قابلیت کاربری آسان است و هیچ ویژگی اضافی مانند لایه انتزاعی داده، اعتبار سنجی فرم و.. را در اختیار ما نمی‌گذارد. توسعه‌دهندگان باید زمان زیادی برای افزودن کد به‌صورت دستی برای دریافت ویژگی‌های اضافی و… انجام دهند میکروفریم‌ورک‌ها هنگامی‌که توسط برنامه‌نویسان برای پروژه‌هایی با نیازهای خاص استفاده می‌شوند، سرعت توسعه را بهبود می‌بخشند. این نوع فریم ورک ها برای استفاده در برنامه‌های کوچک مفید هستند.
3. Asynchronous Framework(فریم ورک ناهمزمان): این نوع فریم ورک ها در حال افزایش محبوبیت هستند برنامه‌های ناهمزمان رویداد محور هستند. به جای مدیریت عملیاتی خط به خط که در آن یک تابع پس از دیگری اجرا می‌شود، کد ناهمزمان غیر مسدود است و منتظر نمی‌ماند تا یک رویداد قبل از شروع رویداد دیگر اجرا شود.به دلیل این تکنیک برنامه نویسی موازی، فریم ورک های ناهمزمان امکان انبوهی از اتصالات همزمان با کارایی بالا را از طریق اجرا بر روی یک سرور باقابلیت async فراهم می‌کنند.

تفاوت کتابخانه و فریم ورک

کتابخانه مجموعه‌ای از بسته‌ها است که عملیات خاصی را انجام می‌دهند، در حالی که یک فریم ورک شامل جریان و معماری اصلی یک برنامه کاربردی است. تفاوت عمده بین آن‌ها پیچیدگی است. کتابخانه‌ها شامل تعدادی روش هستند که یک توسعه‌دهنده می‌تواند هر زمان که کد می‌نویسد، از آن‌ها استفاده کند. وقتی شما می‌خواهید از یک کتابخانه استفاده کنید باید هریک از قابلیت‌های آن را یاد بگیرید.

بهترین فریم ورک های پایتون

برخی از بهترین فریم ورک‌های پایتون عبارت است از:

1. Django
2. Flask
3. Bottle
4. Web2Py
5. CherryPy
6. Aiohttp
7. CubicWeb
8. Dash
9. Giotto
10. Growler
11. Pyramid
12. Sanic

در ادامه به بیان ویژگی های هر کدام از موارد بالا می پردازیم:

1.Django

جنگو، Django یک فریم ورک فول پشته پایتون منبع باز محبوب است که به طور پیش فرض شامل تمام ویژگی های ضروری پایتون است. این از اصل DRY پیروی می کند ( خودتان را تکرار نکنید). جنگو از یک ORM( یا نقشه‌بردار رابطه‌ای شی) برای نگاشت اشیاء به جداول پایگاه داده استفاده می‌کند. این به شما کمک می کند از پارادایم شی گرا برای دستکاری داده ها از پایگاه داده استفاده کنید. پایگاه داده های اصلی که جنگو روی آنها کار می کند، Oracle ،MySQL ،PostgreSQL و SQLite هستند. همچنین می تواند با استفاده از درایورهای شخص ثالث روی پایگاه داده های دیگر کار کند. در اینجا برخی از ویژگی های نمونه دیگر چارچوب وب جنگو آورده شده است:

• مسیریابی URL
• احراز هویت
• مهاجرت های طرحواره پایگاه داده
• مجموعه ای از کتابخانه های آماده برای استفاده
• ایمن تر در مقایسه با سایر فریم ورک ها
• جنگو همچنین از معماری MVC-MVT پیروی می کند.

2.Flask

Flask یک میکرو فریمورک برای پایتون است. فلاسک دارای طراحی سبک و مدولار است که به راحتی با نیازهای یک پروژه سازگار می شود. چارچوب Flask تحت مجوز BSD است و به جعبه‌ابزار Werzeug WSGI و قالب‌های Jinja2 نیاز دارد. در اینجا برخی از ویژگی‌های اصلی چارچوب Flask آورده شده است:

• دیباگر سریع
• قالب Aids jinja2 و جعبه‌ابزار Werkzeug WSGI
• مبتنی بر یونیکد
• سرور توسعه داخلی
• رسیدگی به درخواست HTTP
• مطابقت با WSGI
• پشتیبانی یکپارچه برای تست واحد
• ارسال درخواست RESTful
• پشتیبانی ایمن از کوکی‌ها
• قابلیت وصل کردن هر ORM
• سازگاری با Google App Engine

3.Bottle

Bottle یک میکروفریمورک است که در اصل برای ساخت APIها در نظر گرفته‌شده است، Bottle یکی از پرکاربردترین فریم ورک های پایتون است زیرا برای ساخت یک برنامه به هیچ وابستگی دیگری به غیر از کتابخانه استاندارد پایتون نیاز ندارد، همچنین به برنامه نویسان این امکان را می‌دهد که با سخت‌افزار برای ساخت اپلیکیشن های شخصی کوچک و ساده کار کنند.

Bottleهمه داده‌ها را در یک فایل منبع واحد پیاده‌سازی می‌کند.

در ذیل برخی از ویژگی‌های اصلی فریم ورک Bottle آورده شده است:

• مسیریابی
• الگوسازی
• دسترسی به داده‌های فرم، آپلود فایل، کوکی‌ها، سرصفحه ها و…
• لایه انتزاعی بر روی استاندارد WSGI
• یک سرور توسعه داخلی که از سایر سرورهای HTTP باقابلیت WSGI پشتیبانی می‌کند.
• Bottle برای ساخت برنامه‌های شخصی ساده، نمونه‌سازی و یادگیری سازمان‌دهی فریم ورک های وب عالی است.

4.Web2Py

Web2Py یکی دیگر از فریمورک های محبوب Python منبع باز و فول استک است. این مستقل از پلتفرم است، به این معنی که می‌تواند بر روی تمام سیستم‌عامل محبوب ازجمله ویندوز، یونیکس/لینک، مک و… اجرا شود. علاوه بر این، فرآیند توسعه برنامه وب را از طریق IDE مبتنی بر وب خود که شامل ویرایشگر کد، اشکال‌زدا و استقرار با یک کلیک است، ساده می‌کند. در اینجا برخی از ویژگی‌های دیگر چارچوب Web2Py آورده شده است:

• این فریم ورک با بسیاری از ابزارهای درحال‌توسعه و ویژگی‌های داخلی ارائه می‌شود که پیچیدگی را برای توسعه‌دهندگان از بین می‌برد.
• هیچ پیش‌نیازی برای نصب و پیکربندی وجود ندارد.
• می‌تواند چندین پروتکل را بخواند.
• پشتیبانی از پلتفرم‌های مختلف.
• امنیت داده‌ها.
• مکانیسم ردیابی خطا.
• کنترل دسترسی مبتنی بر نقش.
• سازگاری به‌عقب.

5.CherryPy

یکی از قدیمی‌ترین میکرو فریم ورک ها CherryPy است که رویکردی مینیمالیستی دارد. CherryPy یک چارچوب متن‌باز و شی گرا است. می‌توان از هر فناوری برای دسترسی به داده‌ها یا ایجاد قالب استفاده کرد. برنامه‌هایی که با استفاده از این فریم ورک ایجاد می‌شوند، برنامه‌های پایتون مستقلی هستند که یک سرور چند رشته‌ای در آنها تعبیه‌شده است.

در زیر برخی از ویژگی‌های کلیدی CherryPy آورده شده است:

• پلتفرم مستقل.
• یک سیستم پلاگین انعطاف پذیر.
• پشتیبانی داخلی برای پروفایل، پوشش و آزمایش.
• قابلیت اجرا بر روی پلتفرم های مختلف را دارد.
• اجرای همزمان چندین سرور HTTP را ساده می کند.
• رمزگذاری.
• احراز هویت.

6.Aiohttp

این فریم ورک، یک نوع فرم ورک ناهمزمان است. این فریم ورک جدا از اینکه فرم ورک وب سرور است می‌تواند به‌عنوان یک فریم ورک کلاینت نیز عمل کند. این فریم ورک ازکتابخانه asyncio استفاده می‌کند که ویژگی بسیار زیادی دارد که به پردازش درخواست‌ها و نتایج سریعتر و کارآمدتر کمک می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی این فریم ورک در زیر ذکرشده است:

ساخت نماها از طریق این چارچوب آسان است

از میان‌افزار پشتیبانی می‌کند

مسیریابی قابل اتصال و پشتیبانی از میان‌افزار

پشتیبانی از سوکت های وب مبتنی بر سرور و مشتری را فراهم می‌کند.

7.CubicWeb

یک فریم ورک تمام پشته و منبع باز برای پایتون است که بدون هزینه در دسترس است. و بجای استفاده از مدل‌ها ونماهای جداگانه، از مکعب‌ها استفاده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی چارچوب عبارت‌اند از:

• پشتیبانی از چندین پایگاه داده را فراهم می‌کند
• قطعات امنیتی و قابل‌استفاده مجدد را فراهم می‌کند
• از RQL (زبان پرس و جوی رابطه‌ای) برای ساده‌سازی پرس‌وجوهای مربوط به داده‌ها استفاده می‌کند
• پشتیبانی از زبان هستی‌شناسی وب (OWL) و چارچوب توصیف منابع (RDF)

8.Dash

Dashیکی دیگر از فریم ورک های منبع باز پایتون است که در دسته میکرو فریم‌ها قرار می‌گیرد. این فریم ورک در میان دانشمندان داده که از توسعه وب اطلاع چندان ندارند، محبوبیت بیشتری دارد. برای رندرظاهری از ReactJSاستفاده می‌کند.برنامه‌هایی که با استفاده ازDash ساخته شده‌اند نیز می‌توانند برای اجرای سرویس‌های وب مانند flaskو سپس برقراری ارتباط با بسته‌های JSONاز طریق درخواست‌های HTTPاستفاده شوند.

برنامه‌های Dash ذاتاً چند پلتفرمی (لینوکس/ویندوز /مک) و سازگار با موبایل هستند و قابلیت‌های برنامه‌ها را می‌توان با مجموعه غنی از پلاگین‌های Flask گسترش داد.

ویژگی‌های کلیدی این فریمورک عبارت‌اند از:

• برای توسعه برنامه‌ها به کد نویسی زیادی نیاز ندارد
• سطح بالایی از سفارشی‌سازی ارائه‌شده است
• رسیدگی به خطا آسان است
• ادغام LDAP (سرور استقرار Dash)
• پشتیبانی از افزونه
• دسترسی به ویژگی‌های قابل تنظیم و نمونه Flask را فراهم می‌کند
• از طریق پلاگین های فلش می‌توانیم قابلیت‌های اپلیکیشن Dash را گسترش دهیم
• آماده برای موبایل

9.Giotto

یک فریمورک مبتنی بر معماری MVC است که به برنامه نویس اجازه می دهد تا از ابتدا با تمرکز بیشتر بر روی عملکردها و استقرار همراه با رابط کار کند. این فریمورک از یک “سبک تمیز” پشتیبانی می کند که پیچیدگی کد را در دراز مدت به حداقل می رساند. همچنین به توسعه با سرعت ثابت قبل از رسیدن به مرحله اجرا کمک می کند.

ویژگی‌های کلیدی این فریم ورک عبارت‌اند از:

• مسیریابی خودکار URL
• پایداری پایگاه داده با SQLAlchemy
• کد بسیار مختصر
• الگوهای عملکردی CRUD
• مدل ها و نماهای عمومی
• حافظه داخلی پنهان با پشتیبانی از Memcache و Redis (وجود API برای گسترش پشتیبانی از موتورهای دیگر)
• چندین کنترلر قابل اتصال

10.Growler

این‌یک نوع فریمورک ناهمزمان است که بر روی کتابخانه asyncio پایتون ساخته‌شده است. این فریمورک مبتنی بر NodeJS و یک چارچوب express/connect است. برخلاف سایر چارچوب‌های مرسوم پایتون، درخواست‌ها در Growler در فریمورک انجام نمی‌شوند، بلکه با عبور از فناوری میان‌افزار انجام می‌شوند.

یک انتخاب برتر در میان فریم ورک های پایتون برای اجرای آسان و سریع برنامه‌های کاربردی پیچیده، Growler در ابتدا توسط نویسنده آن توسعه داده شد تا به‌سادگی یاد بگیرد که چگونه از کتابخانه asyncio در پایین‌ترین سطوح آن استفاده کند.

ویژگی‌های کلیدی این فریمورک عبارت‌اند از:

• از بسیاری از بسته‌های منبع باز پشتیبانی می‌کند.
• برای نوشتن کدهای تمیز و قابل‌استفاده مجدد از دکوراتورها استفاده می‌شود.
• ماژول Ziapp اجازه می‌دهد تا تمام برنامه را در یک فایل زیپ کنید.

11.Pyramid

Pyramid یکی دیگر ازفریمورک های پیشرو پایتون است و از نوع فریمورک تمام پشته است. هدف اصلی این فریم ورک دستیابی به همان ویژگی‌های پایتون با پیچیدگی کمتر است. توسعه و استقرار برنامه‌های کاربردی وب را برای برنامه‌نویس سرگرم‌کننده تر، قابل پیش‌بینی تر و سازنده‌تر می‌کند.

برخی از ویژگی‌های Pyramid:

• مجوز احراز هویت و انعطاف‌پذیر
• دکوراتورهای کاربردی
• محمولات
• رندرها
• برنامه‌های تک فایلی
• مشخصات قالب و دارایی
• تولید URL

12.Sanic

Sanic یک فریم ورک ناهمزمان است که بر روی uvloop ساخته‌شده است. این فریم ورک  برای ارائه پاسخ‌های سریع HTTP از طریق مدیریت درخواست ناهمزمان توسعه‌یافته است. ازآنجایی‌که Sanic از کنترل‌کننده‌های درخواست ناهمزمان پشتیبانی می‌کند، که منجر به افزایش سرعت می‌شود.

Sanic یکی از با اولویت‌ترین چارچوب‌های ناهمزمان برنامه نویسان است زیرا می‌تواند کوکی‌ها را بخواند و بنویسد. اجازه انواع مختلف ورود به سیستم، پشتیبانی از پلاگین، و پشتیبانی از طرح‌های نقشه برای مسیریابی فرعی در یک برنامه را می‌دهد.

ویژگی‌های کلیدی Sanic:

• نماهای مبتنی بر کلاس.
• پشتیبانی از اتصال.
• توانایی خواندن و نوشتن کوکی‌ها.

سخن پایانی

در این مقاله انواع متعددی از فریم ورک های پایتون که برای ساخت برنامه‌های کاربردی مفید هستند را موردبحث قراردادیم هر فریم ورک ویژگی کلیدی خاص خود را دارد که می‌توانند به‌راحتی نیازهای پروژه و کسب‌وکار فرد را برآورده کنند. انتخاب فریم ورک کاملاً بر عهده برنامه‌نویس و با توجه به نیازهای پروژه است. امیدواریم از این مقاله استفاده کافی را برده باشید. نظرات، پیشنهادات و انتقادات خود را در قسمت دیدگاه ها با ما به اشتراک بگذارید.