فریم ورک چیست؟[مزایای و معایب+ انواع فریم ورک ها]

فریم ورک یا به انگلیسی Framework یک ابزار برای برنامه نویسان است که با استفاده از آن کمتر کدنویسی می کنند و در مدت زمان کمتری اپلیکیشن ها و وبسایت ها و برنامه های کاربردی را طراحی می کنند. این یک تعریف ساده از فریم ورک بود. در این مطلب هر آنچه لازم است درباره ی فریم ورک بدانید را به شما خواهیم گفت. از تعریف، مزایا و معایب آن گرفته تا انواع فریم ورک ها.

فریم ورک چیست؟

فریم ورک یک بستر یا چهارچوب نرم افزاری برای توسعه ی برنامه های کاربردی و نرم افزاری است.  فریم ورک  ها از کلاس ها و توابع از پیش تعریف شده ایجاد شده اند. فریم ورک ها کدهای از پیش نوشته شده و آماده ای را در اختیار برنامه نویسان قرار میدهند. دیگر لازم نیست برنامه نویس برای طراحی سایت و نرم افزار کدهای پایه را بنویسد. فریم ورک این کار را انجام می دهد. همین باعث صرفه جویی در وقت و طراحی نرم افزار در کم ترین زمان ممکن می شود.

فریم ورک ها فرایند توسعه ی پردازش ها را ساده می کنند. علت ساده شدن فرایند پردازش این است که فریم ورک ها باعث جلوگیری از نوشتن کدهای تکراری می شوند. کدهای تکراری در پروژه باعث سنگین شدن حجم آن می شود. فریم ورک ها شامل مجموعه ای از ماژول ها و ابزارهای گوناگون هستند که در انواع پروژه ها مورد استفاده قرار می گیرند.

علت استفاده از فریم ورک چیست؟

فریم ورک ها کار کدنویسی را برای توسعه دهندگان بسیار ساده می کنند. توسعه ی یک نرم افزار فرایند پیچیده ای محسوب می شود. اما فریم ورک ها پیچیدگی را به حداقل می رسانند. برنامه نویسی که از فریم ورک استفاده نمی کند، ناچار است که برای کد نویسی بخش های مختلف برنامه به سینتکس، اعلان ها، عبارت ها، استثناها و سایر موارد دقت کند. همچنین کدنویسی زیادی انجام میدهد و وظیفه ی طراحی و آزمایش کدها را برعهده دارد.

اما با استفاده از فریم ورک ها، بخش زیادی از وظایف برنامه نویس که به صورت دستی آن ها را انجام میداد، از دوش برنامه نویس برداشته می شود. این وظایف با روش های ساده تری توسط فریم ورک انجام می شود.

اهداف استفاده از فریم ورک

یک برنامه نویس موفق باید ذهنی خلاق داشته باشد تا بتواند با انواع چالش های ذهنی روبه رو شود و آن ها را حل کند. افرادی که برنامه نویس نیستند و یا تازه وارد دنیای برنامه نویسی شده اند، حل کردن چالش های ذهنی برای آن ها دشوار است. به همین خاطر استفاده از فریم ورک می تواند کمک زیادی به آن ها بکند. یکی از اهداف فریم ورک ها ساده کردن روش ها و چالش های گوناگون در برنامه نویسی است.فریم ورک ها برای اهداف زیادی ایجاد شده اند که در ادامه ی مقاله، مهم ترین اهداف فریم ورک ها را بررسی می کنیم.

صرفه جویی در زمان

بدون شک یکی از مهم ترین اهداف ساخت فریم ورک ها صرفه جویی در وقت توسعه دهندگان است. با استفاده از فریم ورک دیگر لازم نیست شما به صورت دستی مشکلات رایج را حل کنید. برای توسعه ی یک نرم افزار وظایف زیادی بر عهده ی توسعه دهنده است که فریم ورک بخش زیادی از این وظایف را انجام می دهد و از نوشتن کدهای تکراری نیز جلوگیری می کند. همین موجب صرفه جویی در زمان برنامه نویس می شود.

ایجاد امنیت کامل پروژه

تنها هدف فریم ورک ها صرفه جویی در زمان نیست. یکی از مهم ترین بخش های توسعه ی وب یا نرم افزار، بخش امنیت آن است. توسعه دهنده برای تامین امنیت برنامه ای که ایجاد کرده است با چالش های زیادی روبه رو است و باید، موارد امنیتی زیادی را برای پروژه ی خود لحاظ کند. اما با استفاده از فریم ورک دیگر نیاز به انجام دادن این کار نیست.مسائل امنیتی تا حد خیلی زیادی در فریم ورک ها رعایت شده است و می توان با خیال راحت گفت که نیازی به پیاده کردن اقدامات امنیتی در آن ها نیست.

کدنویسی کمتر

یکی دیگر از مهم ترین اهداف ایجاد فریم ورک ها این است که برنامه نویس کدهای خیلی کمتری می نویسد. تمامی کدهای پیش فرض و بیسیک و پایه ای پروژه در فریم ورک وجود دارند. یکی فریم ورک دارای المان ها و کلاس های پایه می باشد. دیگر لازم نیست که برنامه نویس یا توسعه دهنده آن ها را از ابتدا بنویسد. برنامه نویس تنها جاهایی که نیاز به تغییر یا افزودن دارند، دستکاری می کند و ممکن است به آن کد اضافه کند.

یک فریم ورک خوب چه ویژگی هایی دارد؟

معیارهای مختلفی برای یک فریم ورک خوب وجود دارد. به طور کلی می توان گفت، فریم ورک هایی که ویژگی های زیر را داشته باشند، به عنوان فریم ورک های خوب در نظر گرفته می شوند:

• کار کردن با آنها راحت باشد.
• قابل توسعه و گسترش باشند.
• حاوی کدهایی نباشند که کار نمی کنند.
• مجددا قابل استفاده باشند.

مزایای استفاده از فریم ورک ها

تا اینجای مقاله با تعریف فریم ورک و اهداف ایجاد آن آشنا شدید. اکنون در این بخش می خواهیم به مهم ترین مزایای فریم ورک ها بپردازیم.

اتلاف زمان کمتر

فریم ورک ها استانداردهای خاص خود را دارند. همه چیز در فریم ورک ها به صورت از پیش تعریف شده وجود دارد. هیچ چیز بی هدفی در فریم ورک ها وجود ندارد. در فریم ورک ها کدهای تکراری و اضافی یا وجود ندارد و یا به حداقل رسیده است. بنابراین در زمان شما صرفه جویی می شود و می توانید زمان باقیمانده را صرف ایجاد پروژه ای دیگر نمایید.

توسعه ی همکاری

کد نویسی در فریم ورک ها بر پایه ی معیارهای استاندارد انجام شده است. هم باعث می شود که برنامه نویسان مختلف به راحتی بتوانند بر روی یک پروژه  کار کنند.کدنویسی استاندارد باعث تسهیل همکاری بین توسعه دهندگان می شود.

استفاده ی مجدد

فریم ورک ها ابزارهایی دارند که می توانید همیشه از آن ها استفاده کنید.فریم ورک ها کدهای پیش فرضی دارند. شما می توانید بعد از انجام یک پروژه، از پروژه ی خود کپی تهیه کنید و کدهایی که برای پروژه ی بعدی لازم نیست را پاک، و مجددا از فریم ورک برای یک پروژه ی جدید دیگر استفاده کنید.

خداحافظی با کدهای تکراری

اگر از فریم ورک استفاده کنید دیگر نیاز به کدنویسی قطعات مشترک پروژه ی خود ندارد. در فریم ورک کدهای تکراری وجود ندارد.عدم وجود کدهای تکراری در فریم ورک باعث می شود که شما بهتر بتوانید بر روی قسمت های مختلف پروژه ی خود تمرکز کنید.

انجام پروژه های پیچیده

با استفاده از فریم ورک ها می توانید پروژه های بسیار پیچیده ای را انجام دهید. بدون این که لازم باشد وقت خیلی زیادی را صرف انجام دادن آن کنید. با استفاده از فریم ورک ها زمینه ی پیشرفت شما در کارتان فراهم می شود. شما می توانید با باقیمانده ی زمان صرفه جویی شده پروژه های دیگری را نیز به سرانجام برسانید.

رایگان هستند

اکثر فریم ورک ها رایگان و منبع باز هستند و شما می توانید به راحتی از قابلیت هایی که در اختیار شما قرار می دهند بدون پرداخت هیچ هزینه ای استفاده کنید.

امنیت بالایی دارند

امنیت خیلی بالای فریم ورک ها یکی از مهم ترین مزایای آن ها می باشد. فریم ورک ها بارها تست می شوند و ایرادهای آن ها برطرف می شود تا شما بتوانید با خیال راحت از آن ها استفاده کنید و هیچ دغدغه ای بابت امنیت آن نداشته باشید.

معایب فریم ورک ها

فریم ورک ها علاوه بر مزایای زیادی که برای ما دارند، دارای نواقص و یا معایبی نیز هستند. این معایب ممکن است شما را برای استفاده از فریم ورک ها دچار تردید کند. حال در این بخش به معایب مهم این فریم ورک می پردازیم.

دارای محدودیت هستند

یکی از معایب مهم فریم ورک ها، عدم انعطاف پذیری آن ها به خاطر طراحی استاندارد آن ها می باشد. همین باعث ایجاد محدودیت برای انعطاف پذیری فریم ورک ها می شود.

قابل دستکاری شدن هستند

امنیت فریم ورک ها به دلیل این که اوپن سورس هستند و دیگران میتوانند آنها را دستکاری و در آنها تغییراتی ایجاد کنند، می تواند به خطر بیفتد.

یادگیری تخصصی و عدم پشتیبانی

برای یادگیری و کار کردن با یک فریم ورک شما باید زمانی را صرف یادگیری آن کنید. این نیز یکی از معایب فریم ورک ها است.

همان طور که می دانید، فریم ورک ها اغلب رایگان هستند. به خاطر رایگان بودن فریم ورک ها، اغلب آن ها از پشتیبانی مناسبی برخوردار نیستند.

انواع فریم ورک ها

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.

برنامه های وب:

از این فریم ورک ها برای طراحی و ساخت  وبسایت ها و در پروژه های آنلاین استفاده می شود. برای طراحی برنامه های وب فریم ورک های زیادی وجود دارد. هیچ مانعی برای استفاده ی هر کدام از آنها وجود ندارد. شما می توانید با توجه به زبان برنامه نویسی که با آن کار می کنید، فریم ورک مختص به آن را استفاده کنید.به عنوان مثال زبان Php (در دوره آموزش php به صورت کامل به آموزش این زبان و فریم ورک های آن پرداخته ایم) دارای فریم ورک بسیار محبوبی به نام Laravel  می باشد. 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.

اپلیکیشن ها یا برنامه ها:

با استفاده از این نوع از فریم ورک ها می توانید ساختار یک برنامه ی کاربردی را جهت استفاده برای یک سیستم عامل تکمیل نمایید. به عنوان مثال می توان به شرکت بزرگ مایکروسافت اشاره کرد که  Net framework را  در جهت کمک به برنامه نویسان برای استفاده مجدد از کدهایی که قبلا نوشته اند توسعه داده است.

ایجکس(AJAX):

با استفاده از Ajax  میتوان صفحه را بدون رفرش کردن لود کرد. دیگر لازم نیست برای فرستادن درخواست به سرور صفحه بارگذاری شود. این کار با استفاده از Ajax  انجام می شود. فریم ورک هایی وجود دارند که با استفاده از آن ها به راحتی می توان از فناوری Ajax بهره برد.

فریم ورک های مدیریت محتوا:

به فریم ورک های مدیریت محتوا CMF نیز می گویند. CMF  های زیادی برای مدیریت محتوا ایجاد شده است. از جمله آن ها می توان به وردپرس و جوملا اشاره کرد.

فریم ورک های چند رسانه ای:

توسعه دهندگانی که با فایل های چند رسانه ای مانند: تصویر،صدا و ویدئو کار می کنند، می توانند از این نوع فریم ورک ها استفاده کنند. این فریم ورک ها فرایند ایجاد برنامه ها و پروژه های چند رسانه ای را تسهیل می کنند.

فریم ورک های فرانت اند:

تمرکز فریم ورک های فرانت اند بر روی ظاهر و شکل و شمایل وب سایت ها یا اپلیکیشن ها (در دوره UI UX به صوت کامل به فریم ورک های فرانت پرداخته شده است) است. فرانت اند به قسمتی از برنامه گفته می شود که کاربر آن را می بیند. فریم ورک های زیادی برای استفاده فرانت اند وجود دارد. فیلم ورک هایی مانند: Bootstrap,Angular,Vue Js, React Js و… که هسته ی تمامی این فریم ورک ها از فناوری هایی مانند: Html, Css , Javascript تشکیل شده است.

فریم ورک های بک اند:

بک اند بخشی از برنامه است که کاربر قابل به مشاهده ی آن نیست. مثلا: ارسال فرم ها به سرور. این فریم ورک ها بر پایه ی زبان های برنامه نویسی بک اند مانند: Php, پایتون, Ruby ایجاد شده اند. فریم ورک های بک اند به ما کمک می کنند که عملیات سمت سرور را به راحتی انجام دهیم. مانند: مدیریت پایگاه داده،پردازش داده ها، سشن و کوکی ها و …

در این بخش نیز فریم ورک های مطرحی وجود دارند که می توان از Laravel, Django, Ruby on rails  به عنوان پرکاربردترین و مطرح ترین فریم ورک های این حوزه نام برد.

تفاوت فریم ورک و کتابخانه

بسیاری از افراد ممکن است کتابخانه و فریم ورک را یکی بدانند و عده ای دیگر نیز تصور می کننند که فریم ورک ها مجموعه ای از کتابخانه ها هستند. اما در واقعا چنین نیست. کتابخانه با فریم ورک متفاوت است. و دو مقوله ی جدا از هم هستند.

کتابخانه ها مجموعه ای از کلاس ها، کدهای آماده و توابع هستند و ما به جای این که کدهای آن را از ابتدا خودمان کدنویسی کنیم، از کدهای آماده ی کتابخانه استفاده می کنیم، برای این که کار ما راحت تر شود و در زمان خود نیز صرفه جویی کنیم.

اما فریم ورک یک چهارچوب و اسکلت است که دارای یک سری کدهای آماده است. ما این چهارچوب و کدهای درون آن را تکمیل کنیم. در دنیای واقعی اگر بخواهیم مثال بزنیم، می توانیم به اسکلت ساختمان اشاره کنیم. فریم ورک به  اسکلت ساختمان شباهت دارد که با استفاده از مصالح(کدهای نوشته شده توسط برنامه نویسی) تکمیل و تبدیل به یک ساختمان کامل می شود.

محبوب ترین فریم ورک ها

دنیای فریم ورک ها بسیار گسترده است. فریم ورک های زیادی عرضه شده که نیازهای توسعه دهندگان را برطرف می کنند. اما در میان آن ها برخی معروف تر هستند و طرفداران زیادی دارند که در ادامه فهرست وار به آن ها نگاهی می اندازیم.

• Angular
• Laravel
• Ionic
• Xamarin
• Flutter
• React Native
• Angular js
• React
• Bootstrap
• Django
• Rails
• Apache Spark
• PyTorch
• TensorFlow