fbpx

Что такое фреймворк?

04.08.2023

Что такое фреймворк?

Фреймворк – это понятие, которое часто встречается в сфере разработки программного обеспечения; некая структура или основа, предоставляемая специалистам для создания приложений или ПО. Он представляет собой набор инструментов, библиотек, правил и принципов, которые помогают упростить и ускорить процесс разработки.

Простыми словами, фреймворк – это готовое решение, которое определяет основные компоненты, архитектуру и взаимодействие между ними.

Если вы размышляете о том, отличается ли фреймворк от библиотеки, – да, это так. Библиотека предоставляет набор полезных функций, которые разработчик может использовать по своему усмотрению. Фреймворк, в свою очередь, задает более строгую структуру и диктует правила разработки, облегчая процесс создания приложения.

Зачем нужен фреймворк? Он имеет несколько преимуществ.

  1. Ускоряет разработку, поскольку разработчику необходимо только расширить базовую структуру и добавить специфичную функциональность.
  2. Фреймворк способствует повышению надежности и безопасности, поскольку он часто включает в себя проверенные временем методики и лучшие практики разработки.
  3. Он облегчает сопровождение и масштабирование приложения, поскольку он предоставляет единый стандартный подход и соглашения для всего проекта.
Таким образом, фреймворк – это инструмент, который помогает сделать разработку более эффективной. Он предоставляет готовую структуру, библиотеки и правила, которые способствуют ускорению процесса разработки и повышению качества программного обеспечения.

Какие бывают фреймворки?

Существует множество различных фреймворков, каждый из которых предназначен для определенных целей и технологий:

  • Веб-фреймворки предназначены для разработки веб-приложений. Они предоставляют инструменты и структуры для работы с веб-технологиями, такими как HTML, CSS, JavaScript и базами данных. Примеры: Django (Python), Ruby on Rails (Ruby), Laravel (PHP) иNET (C#).
  • Фреймворки для разработки мобильных приложений предлагают инструменты для создания мобильных приложений для различных платформ, таких как iOS и Android. Они обеспечивают переносимость кода и упрощают процесс разработки. В пример можно привести React Native, Flutter и Xamarin.
  • Фреймворки для разработки десктопных приложений предназначены для создания приложений, которые выполняются непосредственно на компьютере пользователя. Они предоставляют инструменты для работы с графическим интерфейсом, взаимодействия с операционной системой и другими функциями десктопных приложений. Приведем в пример Qt, Electron и Windows Presentation Foundation (WPF).
  • Фреймворки для машинного обучения и искусственного интеллекта (например, TensorFlow, PyTorch и scikit-learn) предназначены для разработки и применения алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Они предоставляют инструменты для создания моделей, обучения и оценки данных, а также для интеграции их в приложения.
  • Фреймворки для разработки игр предназначены для создания компьютерных игр. Они предоставляют инструменты для работы с графикой, физикой, аудио и другими аспектами разработки игр. Примеры: Unity, Unreal Engine и Phaser.

Это лишь некоторые примеры, которые существуют в различных областях разработки программного обеспечения. Каждый из них всех разновидностей имеет свои особенности и преимущества, и выбор фреймворка зависит от конкретных потребностей и задач разработчика.

90% клиентов пришли к нам по рекомендации

Заглянем внутрь и осмотрим снаружи

Фреймворк представляет собой набор предопределенных структур, правил, компонентов и инструментов, которые помогают разработчикам создавать приложения или программное обеспечение. В общих чертах он может включать следующие составляющие:

  • Архитектурная структура, которая определяет, как компоненты и модули будут взаимодействовать друг с другом. Например, веб-фреймворки часто используют модель MVC (Model-View-Controller), которая разделяет логику приложения на модели данных, представления и контроллеры.
  • Библиотеки и инструменты, которые помогают разработчикам упростить и ускорить процесс разработки. Это могут быть инструменты для работы с базами данных, обработки форм, маршрутизации запросов, графического интерфейса и другого функционала, связанного с конкретной областью разработки.
  • Стандарты и соглашения, которым следует разработчик при создании приложения с использованием фреймворка. Это помогает обеспечить единообразие в коде и упрощает сопровождение приложения. Например, фреймворк может устанавливать правила именования файлов и функций, структуру каталогов или способы конфигурации приложения.
  • Расширяемость и настраиваемость в соответствии с потребностями разработчика. Например, возможность добавления собственных модулей, расширение функциональности через плагины или настройку параметров и поведения фреймворка.

Визуально фреймворк может представлять собой набор файлов и папок с определенной структурой, в которых разработчик размещает свой код и использует предоставленные фреймворком инструменты и компоненты. В некоторых случаях он может также иметь графический интерфейс для управления настройками и функциональностью приложения.

Важно отметить, что каждый фреймворк имеет свои особенности и специфический внешний вид, поэтому конкретный вид и структура будут различаться в зависимости от выбранного инструмента разработки.

Архитектура Model-View-Controller

Архитектура Model-View-Controller (MVC) является одной из самых распространенных и широко используемых архитектурных моделей во многих фреймворках. Она разделяет приложение на три основных компонента:

  1. Model (Модель);
  2. View (Представление);
  3. Controller (Контроллер).

Каждый из этих компонентов выполняет определенную роль в приложении и взаимодействует с другими компонентами следующим образом:

  • Модель представляет данные и бизнес-логику приложения. Она содержит информацию о состоянии приложения, методы для доступа к этим данным, а также методы для выполнения операций и обработки бизнес-логики. Модель не зависит от представления и контроллера и обеспечивает независимое управление данными.
  • Представление отвечает за отображение данных пользователю и предоставляет интерфейс для взаимодействия с пользователем. Оно получает информацию из модели и отображает ее в удобном для пользователя виде. Представление не содержит логики обработки данных, оно просто отображает данные, полученные из модели.
  • Контроллер обрабатывает пользовательский ввод и управляет взаимодействием между моделью и представлением. Он принимает запросы от пользователя, вызывает соответствующие методы в модели для выполнения требуемых операций и обновления данных, а затем обновляет представление, чтобы отобразить изменения. Контроллер также обрабатывает логику перенаправления и координирует работу между моделью и представлением.

Преимущества архитектуры MVC заключаются в следующих аспектах:

  • Можно разделить логику приложения на три отдельных компонента, что облегчает разработку, понимание и поддержку кода.
  • Каждый компонент может быть разработан и тестирован независимо, что обеспечивает гибкость и переносимость кода.
  • Поскольку каждый компонент выполняет определенные функции, его можно повторно использовать в разных частях приложения или даже в других проектах.
  • Изменения в одном компоненте не затрагивают остальные, что упрощает поддержку и обновление приложения.

Архитектура MVC широко применяется во многих фреймворках веб-разработки, таких как Ruby on Rails, Django, ASP.NET MVC и других, и она продемонстрировала свою эффективность в создании масштабируемых и легко поддерживаемых приложений.

Среднее время реакции на обращение: 13,5 мин.
Среднее время решения задачи: 1 час 21 мин.

Как и где применяют?

Фреймворки применяются в различных сферах разработки программного обеспечения и играют важную роль в упрощении и ускорении процесса разработки. Например:

  • Разработка веб-приложений. Фреймворки для веб-разработки предоставляют инструменты и структуры для создания веб-приложений. Они облегчают разработку функциональных компонентов, управление маршрутизацией, обработку запросов, взаимодействие с базами данных и другие задачи, связанные с веб-разработкой. Разработчики используют такие фреймворки, чтобы ускорить процесс разработки, соблюдать стандарты и лучшие практики, а также повысить безопасность и надежность приложений.Bim 360
  • Разработка мобильных приложений. Фреймворки для разработки мобильных приложений позволяют создавать приложения для различных платформ, таких как iOS и Android, с использованием общего кода. Они предоставляют инструменты для разработки пользовательского интерфейса, взаимодействия с аппаратными функциями устройства, обработки данных и других задач, связанных с мобильным приложением. Фреймворки такого рода упрощают разработку кроссплатформенных приложений и уменьшают затраты на разработку для разных операционных систем.
  • Разработка десктопных приложений. Фреймворки для разработки десктопных приложений предоставляют инструменты и структуры для создания приложений, которые работают непосредственно на компьютере пользователя. Они предлагают средства для работы с графическим интерфейсом, обработки событий, взаимодействия с операционной системой и другим функционалом десктопных приложений. Разработчики используют такие фреймворки для ускорения разработки и создания мощных приложений с минимальными усилиями.
  • Разработка игр. Фреймворки для разработки игр предоставляют инструменты, библиотеки и структуры для создания компьютерных игр. Они облегчают работу с графикой, аудио, физикой, искусственным интеллектом и другими аспектами разработки игр. Фреймворки такого рода позволяют разработчикам создавать игры эффективно и сосредоточиться на игровом контенте, минимизируя время и усилия, затраченные на низкоуровневые задачи.
  • Машинное обучение и искусственный интеллект. Фреймворки для машинного обучения и искусственного интеллекта предоставляют инструменты и библиотеки для разработки и применения алгоритмов машинного обучения и искусственного интеллекта. Они упрощают создание моделей, обучение и оценку данных, а также интеграцию моделей в приложения. Фреймворки такого рода позволяют разработчикам использовать сложные алгоритмы машинного обучения без необходимости писать все с нуля.

Отличия от библиотеки

Фреймворк и библиотека – это два разных подхода к организации и использованию кода в разработке программного обеспечения.

Одно из главных отличий заключается в том, кто контролирует поток выполнения кода. В фреймворке поток выполнения контролируется самим фреймворком. Разработчик создает приложение или модуль, следуя определенным правилам и структуре. Фреймворк вызывает код разработчика в определенные моменты и управляет ходом выполнения. Библиотека, с другой стороны, предоставляет набор функций и компонентов, но разработчик контролирует поток выполнения своего кода и сам решает, когда и как использовать функции оттуда.

Фреймворк применяет принцип инверсии управления, определяя структуру и контролируя выполнение кода разработчика. Он часто использует шаблон проектирования «шаблонный метод» (Template Method), который определяет основную структуру приложения, а разработчик заполняет пропуски своим кодом. Библиотека же просто предоставляет набор функций и компонентов, но разработчик сам контролирует выполнение кода и выбирает, что использовать и когда.

Фреймворк часто предлагает более широкие возможности для расширения и настройки, чем библиотека. Он обычно имеет механизмы, позволяющие добавлять свои модули, расширять функциональность и настраивать его поведение. Библиотека, хотя и предоставляет определенные возможности, обычно ограничивается предоставляемыми функциями и не предлагает такого же уровня гибкости для расширения и настройки. Также фреймворк имеет более сильную зависимость от разработчика, чем библиотека. Специалист должен следовать структуре и правилам фреймворка, чтобы использовать его эффективно. Библиотека, с другой стороны, является просто набором функций и компонентов, которые разработчик может использовать по своему усмотрению без привязки к какой-либо специфической структуре или правилам.

Особенности трудного выбора

Выбор фреймворка в веб-разработке может быть сложным, так как их существует много – с разными особенностями. Стоит обратить внимание на следующие важные факторы:

  • Цели проекта. Определите их, а также требования к функциональности. Разные фреймворки могут быть более подходящими для определенных типов проектов. Например, если вам нужно создать простое одностраничное приложение, то Vue.js или React может быть хорошим выбором. Если вы разрабатываете крупномасштабный веб-портал или электронную коммерцию, то Django или Ruby on Rails могут быть более подходящими вариантами.
  • Уровень опыта, а также знание конкретного языка программирования. Если у вас уже есть опыт работы с определенным языком, то выбор фреймворка, который использует этот язык, может быть логичным шагом. Например, если вы знакомы с языком Python, то Django будет хорошим выбором.
  • Размер сообщества и поддержка вокруг фреймворка. Большие и активные сообщества означают больше ресурсов, документации, решений проблем и обновлений. Также проверьте наличие подробной документации, примеров кода и форумов поддержки, которые помогут вам разобраться с фреймворком и решить возникающие вопросы.
  • Производительность и масштабируемость. Некоторые фреймворки могут иметь оптимизации, которые позволяют им обрабатывать большие нагрузки или масштабироваться горизонтально при необходимости.
  • Экосистема и интеграции. Проверьте наличие плагинов, модулей и интеграций с другими инструментами или сервисами, которые могут быть полезными для вашего проекта. Например, если ваше приложение должно работать с базой данных, убедитесь, что фреймворк имеет хорошую поддержку для выбранной вами базы данных.
  • Обучение и время разработки. Проанализируйте доступность ресурсов для обучения и изучения фреймворка. Учтите время, которое потребуется для его освоения, а также его инструментов разработки.

Резюме

Фреймворк — это каркас или основа для разработки программных приложений, которая значительно ускоряет и упрощает процесс создания продукта.

Фреймворки позволяют программистам писать код быстрее, избегая написания однотипного и рутинного кода, а также уменьшая количество ошибок благодаря готовым решениям и проверенным практикам.

Фреймворки находят применение в различных областях программирования. Например, для фронтенд-разработки популярными фреймворками являются Angular и Bootstrap. Они предоставляют готовые компоненты, стили и анимации, что делает создание современных интерфейсов очень быстрым и эффективным. С другой стороны, для разработки серверной части приложений, можно использовать фреймворк Flask для Python или Spring для Java. Эти фреймворки обеспечивают структуру, обработку запросов и обработку данных.

Преимущества фреймворков очевидны. Они дополняют программистскую среду готовыми функциональными элементами, что позволяет сосредоточиться на реализации конкретной бизнес-логики, а не на общих задачах. Они также способствуют соблюдению лучших практик, так как многие фреймворки включают в себя оптимальные методологии и структуры кода.

Фреймворки могут быть полезны как начинающим, так и опытным программистам. Новичкам они предоставляют готовую структуру и ясные указания, как создать приложение. Опытные разработчики, в свою очередь, могут использовать фреймворки для более быстрой и эффективной разработки.

Стоит знать, что фреймворк может иметь некоторые ограничения, и не всегда подходит для всех проектов. Однако, в большинстве случаев, они позволяют сэкономить массу времени, улучшить структуру и качество кода, и, в конечном итоге, сделать разработку более результативной и приятной.

Подытожим. Фреймворк – это как готовый скелет, на котором можно построить свое приложение. Он предлагает структуру и руководство, определяет, как нужно организовывать код и взаимодействовать с различными компонентами приложения. Фреймворк предоставляет готовые модули и функциональность, что упрощает и ускоряет разработку.

Остались вопросы?

Оставьте заявку и наш менеджер свяжется с Вами в течение 15 минут