Що таке фреймворк: пояснюємо простими словами

Так, будь-який цифровий продукт можна написати чистим кодом, щоправда, ніхто так не робить. А може й робить, але це дуже рідкісний, скоріше унікальний випадок. Насправді під кожну мову програмування вже давно випустили готові рішення та бібліотеки. Це означає, що розробникам не потрібно “винаходити велосипед”. Вони можуть просто зібрати потрібний продукт із готових і напівготових заводських деталей. Тобто користуватися фреймворками (рамкові системи) — готове робоче середовище для розробки, яке пропонує використовувати готові набори інструментів та структури. Все, що потрібно розробникам — налаштувати його під свій бізнес та потреби. У цій статті ми докладно розповімо, що таке фреймворк і як працювати з ним.

Що таке фреймворк

Фреймворк (framework) – це набір інструментів, бібліотек та правил, який використовується для створення програмних додатків. Він зазвичай являє собою структуру, яка визначає, як компоненти програми повинні взаємодіяти між собою, які шаблони використовувати для створення інтерфейсів і які методи методи використовувати для роботи з базами даних та іншими зовнішніми ресурсами.

Фреймворк призначений для спрощення розробки додатків, оскільки він надає готові рішення для поширених завдань. Це дозволяє програмістам зосередитися на створенні бізнес-логіки програми, а не витрачати час на написання коду для вирішення спільних завдань.

Крім того, він може бути спеціалізованим для певного типу програми. Наприклад, для веб-програм або мобільного софту. Він також може надавати інструменти управління проектом, такі як система контролю версій або інтеграція з іншими інструментами.

Важливо! Фреймворк не є готовою програмою, а скоріше набором інструментів для її створення. Також не плутайте його із конструктором сайтів.

Навіщо потрібні фреймворки

Почнемо з того, що найчастіше Frameworks використовують для створення веб-додатків і для веб-дизайну. Вони відмінно підійдуть як для розробки простих ресурсів, так і для великих корпоративних продуктів, що мають складну логіку.

Основне завдання фреймворку — допомогти правильно налаштувати робочі процеси та побудувати бізнес-логіку. Багато комерційних проектів розроблено на основі нескладних фреймворків. Наприклад, вам не складе труднощів створити інтернет-магазин з калькулятором, зручною системою оплати та власним CRM.

Звичайно, фреймворки не є універсальним рішенням для всіх завдань і іноді може знадобитися написати додаток “з нуля”, щоб задовольнити унікальні вимоги. Однак, у більшості випадків використання фреймворків дозволяє значно прискорити та спростити процес розробки та створити більш надійний та ефективний додаток.

Frameworks мають високу продуктивність і гнучкість. Це дозволяє отримати якісний каркас майбутнього продукту без втрати його функціоналу.

У результаті можна зробити висновок про можливості фреймворку:

• спрощують та прискорюють процес розробки;
• реалізують базову функціональність веб-продукту;
• прискорюють процес роботи;
• знижує ймовірність виникнення помилок.

Чим фреймворк відрізняється від бібліотеки

Люди, які не стикалися з фреймворками, часто плутають їх з бібліотеками. Але насправді це різні інструменти. Бібліотека містить у собі певний набір функцій, що дозволяє вирішити конкретне завдання з певної галузі. Наприклад, бувають бібліотеки для роботи з датою або часом, HTTP-запитами та ін.

Фреймворк визначає архітектуру програми, забезпечуючи взаємодію між його компонентами. При цьому у фреймворку може бути одразу кілька бібліотек. До речі, саме він встановлює, коли викликати функції користувача.

Особливості веб-фреймворків

З вищенаписаного можна зробити висновок, що таке фреймворки. Кожен із них має свої унікальні особливості. Це дозволяє розробникам підібрати конкретний стек технологій. Але при цьому, є якості, які загалом поєднують будь-який фреймворк. Про них ми поговоримо трохи докладніше.

Універсальність

Фреймворки дають єдині стандарти розробки. Це дуже полегшує розвиток будь-якого проекту. Якщо ваш сайт або програма написана на поширеному фреймворку, то ви з легкістю знайдете розробника/фахівця для роботи з ним. А все тому, що вони зобов’язують працювати з бібліотеками за конкретними правилами.

Ефективність та простота

Якщо ви хочете дійсно унікальний продукт, то доведеться написати код із нуля. Але саме використання Frameworks прискорює процес розробки цифрового продукту. Та й з погляду фінансів такий підхід явно коштуватиме дешевше. Все, що потрібно зробити, це доповнити готову архітектуру унікальними інструментами. Майже всі частини коду генеруються автоматично.

Завдяки використанню фреймворків ви зможете швидко вивести готовий продукт на ринок. А наявність стандартизованої кодової бази допоможе уникнути дурних помилок під час розробки. До речі, це полегшує роботу не лише розробникам, а й тестувальникам.

Надійність

Хоча самописні сайти унікальні самі по собі, у них є одна вагома вада — чистота коду. Домогтися її вкрай важко, особливо якщо над проектом у різний час працює відразу кілька команд. А ось у випадку з фреймворками ця проблема швидко вирішується. Шукати помилки тут набагато простіше, та й загалом процес тестування можна автоматизувати.

Безпека

Ця особливість є основною перевагою. Усі фреймворки надають розробниками бібліотеки та інструменти захисту даних, де дотримані високі стандарти кібербезпеки. Вони надають механізми захисту від атак, таких як SQL-ін’єкції, міжсайтовий скриптинг (XSS), крос-сайтова підробка запиту (CSRF) та ін.

Це дуже важливо, особливо якщо Framework використовують із метою розробки корпоративних продуктів.

Загалом безпека фреймворків залежить від кількох факторів, таких як активність спільноти, кількість, наявність механізмів захисту тощо.

Адаптивність

Використання СMS – це можливість створити швидкий та функціональний сайт. Так, у цьому випадку швидкість розробки вища, ніж із фреймворком. Але останнє дозволяє глибоко працювати з бізнес-логікою програми. А це означає, що продукт можна адаптувати під конкретні бізнес-завдання. Ви можете сміливо реалізувати частину функцій індивідуально і в результаті отримаєте продукт, якого не буде у ваших конкурентів.

Класифікація фреймворків у веб-розробці

Існує безліч фреймворків для різних мов програмування та завдань. Також їх поділяють на багатофункціональні (для універсальних рішень) та мікрофреймворки (для вирішення конкретних завдань).

За типом завдань їх можна класифікувати на такі.

Бекенд-фреймворки

Тут головне завдання фреймворку – забезпечити внутрішню працездатність продукту. Бекенд-фреймворки допомагають організувати бізнес-логіку та роботу з даними. Також забезпечується надійна передача пакетних даних та кібербезпека.

Найпопулярніші фреймворки для бекенда:

Laravel	працює з РНР, підходить для написання простих проектів, простий у роботі
Django	популярна рамкова система для Python, має стандартну структуру, спрямована на масштабування проектів у процесі роботи
Symfony	старий фреймворк, який підходить для великих порталів та складних продуктів, гнучкий та зручний
Ruby on Rails	призначений для роботи з Ruby, підходить для створення проектів, які мають витримувати великі навантаження та працювати швидко

Фронтенд-фреймворки

Вони спрямовані на те, щоб спростити створення інтерфейсу та візуального виконання. Розробники успішно його застосовують для створення анімацій та односторінкових пропозицій. Використовуючи фронтенд-фреймворки можна створити стильний сайт, доклавши мінімум зусиль.

Найпопулярніші:

Vue.js	має відкритий вихідний код, призначений для роботи з JavaScript, дозволяє створити будь-який інтерфейс, має велику кількість плагінів
Bootstrap	безкоштовний з відкритим вихідним кодом, працює з HTML, JS, CSS, дозволяє створити простий та доступний дизайн, має величезну кількість готових шаблонів
Foundation	підходить для розробки мобільних програм (підтримує графічне прискорення, що дає плавну анімацію), працює з CSS, HTML, JS

Фуллстек-фреймворки

Універсальні фреймворки. Вони вирішують завдання як на стороні сервера, так і на стороні клієнта. Їх використовують в якості додаткових інструментів, що дозволяють вирішити конкретні завдання. Все залежить від самого проекту.

Найпопулярніші:

Meteor	працює з JS на фронтенді та бекенді, можна в режимі реального часу дивитися на внесені зміни
Next.js	працює виключно з JS
Nuxt	вдале доповнення до Vue.js, що дозволяє робити універсальні програми, працює з JS

Основні переваги фреймворків

Ми вже написали, що фреймворки – це програмні інструменти, які надають набір функцій, класів та методів для полегшення розробки програм. Вони мають низку переваг, серед яких:

1. Прискорення розробки: дозволяють швидше створювати програми, оскільки вони надають готові компоненти та модулі, які можна використовувати повторно.
2. Зниження витрат: використовуючи готові інструменти можна знизити витрати на розробку програми.
3. Спрощення обслуговування: оскільки це вже готові рішення для певних завдань, обслуговування програми та усунення помилок може бути спрощено.
4. Сумісність: фреймворки зазвичай мають високу сумісність із стандартними технологіями та протоколами, що полегшує інтеграцію додатків з іншими системами.
5. Безпека: вони можуть допомогти знизити вразливість безпеки в програмі, надаючи стандартні механізми захисту від атак і забезпечуючи безпеку програми з самого початку розробки.
6. Масштабованість: фреймворки часто надають механізми масштабування додатків, дозволяючи легко додавати нові компоненти та збільшувати ємність системи.
7. Поліпшення якості коду: ці рамкові системи надають структурований підхід до розробки. Вони можуть допомогти створити більш високоякісний код та покращити загальну архітектуру програми.

Недоліки при роботі з фреймворками

Безумовно, кількість переваг явно робить фреймворки затребуваними в процесі розробки сайтів та додатків, але і тут є кілька недоліків.

Наприклад, на фреймворку не можна зібрати сайт “за вечір”, як, наприклад, у деяких СMS. Справа в тому, що він дає лише ключові компоненти логіки. В іншому потрібне залучення команди кодерів. Та й час теж знадобиться.

До інших недоліків користувачі відносять:

• Надмірність: вони можуть містити безліч функцій і модулів, які не використовуються в конкретному додатку, що може призвести до надмірності коду та збільшення розміру програми.
• Зміна: можливо з часом фреймворки зміняться, це може призвести до того, що програма, написана на ньому, застаріє. У результаті може знадобитися багато коштів та часу на оновлення програми.
• Залежність: фреймворки можуть створювати залежність від стороннього коду та бібліотек, які використовуються всередині них. Це може ускладнити процес міграції на інший фреймворк чи версію.
• Складність: системи можуть бути дуже складними та важкими в освоєнні, особливо для новачків. Це може ускладнити початок роботи над проектом та збільшити час розробки.

PHP-фреймворки: основні особливості

Розглянемо найпопулярніші РНР-фреймворки та їх особливості:

1. Laravel. Найпопулярніший у світі. Його використовують для створення складних сайтів та додатків. При цьому користувачі відзначають легкість та простоту роботи з ним. Має високий рівень безпеки. Використовуючи шаблонизатор Laravel можна стандартизувати та повторно використовувати шаблони. Також розробник може використати вбудовані засоби РНР. Щоб розібратися в роботі з ним, можна вивчити тематичні форуми або знайти посібник на офіційному сайті.
2. Symfony. Дозволяє спростити роботи над найскладнішими проектами. До речі, саме він ліг в основу фреймворку Laravel. Його особливість у тому, що він забезпечує масштабування на перших етапах роботи з ним. Має гнучкі налаштування та легко інтегрується з популярними CMS та поширеними JS-фреймворками.
3. CodeIgniter. Простий інструмент з високою продуктивністю та швидкістю кодування. Працювати з ним однаково просто як професіоналові, так і новачкові. Має відкритий вихідний код, який чистий і зрозумілий. Це гарантує уникнення типових помилок під час розробки сайту/додатку.
4. CakePHP. Особливість даного фреймворку в його надійності та стабільності. Має гнучку архітектуру та можливість масштабувати проект. Усі рішення та плагіни будуються одноманітно. Це покращує взаємодію елементів між собою.

Python-фреймворки: головні особливості

Що ж до Python, то розробникам доступні такі фреймворки:

• Django. Найпопулярніший фреймворк, який має повну функціональність для створення сайтів та додатків. Працює з такими базами, як PostgreSQL, MySQL, SQLite та Oracle. Має зручну систему шаблонів, просту маршрутизацію. Досить простий у використанні.
• Flask. Тут мінімальний набір базових функцій, які можна розширювати. Підходить навіть програмістам-початківцям. Рекомендується використовувати для вирішення конкретних завдань.
• Pyramid. Мінімалістичний фреймворк із модульною архітектурою. Разом з ним можна створити однофайлову програму. Є робота з кількома базами даних одночасно. Користувачам доступна підтримка спільноти.
• Bottle. Досить швидкий та простий мікрофреймворк. Поширюється у вигляді одного файлу. Є швидкий та вбудований двигун шаблонів. Підтримує такі сервери: gae, paste, bjoem.

JavaScript: фреймворки та бібліотеки

Найпопулярніші:

• Query. Швидка бібліотека JS, яка має багато функцій. Спрощує обхід документа HTML та керування його елементами. Підтримує CSS3. Сумісна з Chrome, Edga та Firefox, iOS, Android. Завдяки тому, що він поєднує у собі розширюваність та багатосторонність, ця вдала бібліотека змінила спосіб написання коду JS для багатьох. Відразу зазначимо, що, незважаючи на простоту користування Query, розрахована на тих, хто має навички роботи в JS.
• React. Використовується для створення веб-інтерфейсів. Заснований на компонентах. При використанні одного компонента змінюється все, що пов’язано з цим елементом. Разом з React ви зможете створити непогану односторінкову програму для мобільного пристрою або веб-додаток.
• Вackbone.js Розроблений для того, щоб створити односторінкові веб-додатки та їх фронтенд, використовуючи функції JavaScript. Переваги фреймворку: автоматично оновлює HTML-код, надає безкоштовну бібліотеку, має відкритий вихідний код, легкочитаний та добре задокументований. Крім того, програми, розроблені на Вackbone.js можна прив’язати до бекенду.
• Vue.js. Являє собою багатосторонній веб-фреймворк. Він дозволяє створити як прості, так і складні веб-інтерфейси. Створений на базі стандартних СSS, HTML JS. Має інтуїтивно зрозуміле АРІ. Працює на основі компонентів.
• Angular. Фреймворк забезпечує високу швидкість продуктивності. Має найпростіші декларативні шаблони, завдяки яким можна швидко створювати компоненти. Підтримує багато IDE. Завдяки Аngulae можна створити привабливі інтерфейси. А якщо ви навчитеся розробляти програми за допомогою даного фреймворку, то ви зможете повторно використовувати свій код та компоненти.

Висновок

Фреймворк – це набір інструментів, бібліотек та рекомендацій, призначених для розробки програмного забезпечення. Він надає розробнику готові компоненти та структури для спрощення та прискорення процесу розробки. Його можна використовувати для вирішення багатьох завдань. Крім того, разом із фреймворком можна автоматизувати бізнес-процеси.

Крім того, фреймворки допомагають знизити витрати на розробку, оскільки значна частина коду вже написана та тестована. Також він забезпечує безпеку та надійність створюваної програми. Також ці рамкові системи допомагають розробникам дотримуватися єдиного стандарту кодування та архітектури програми, що спрощує підтримку та розвиток проекту в майбутньому.

Питання та відповіді

Чи можу я модифікувати фреймворк під свої потреби?

Так, багато фреймворків дають змогу розширювати або налаштовувати їхню функціональність під конкретні вимоги проєкту. Ви можете додавати власні модулі або компоненти, змінювати налаштування і створювати власні розширення для фреймворка.

Чи можу я створити додаток без використання фреймворка?

Так, ви можете створити застосунок без фреймворка, але це потребуватиме більше часу і зусиль, оскільки вам доведеться писати більше коду з нуля і вирішувати безліч технічних завдань самостійно.