Рубріки: Теория

Фреймворки в веб-разработке — что это, какие существуют и для чего нужны

Андрій Денисенко

Что такое фреймворк?

Фреймворк (англ. framework – каркас) – это программная среда, которая упрощает и ускоряет создание программного обеспечения. При использовании фреймворков вы пишете только тот код, который реализует логику, специфическую для вашего продукта. Вам не приходится самостоятельно обеспечивать работу с базой данных, аутентификацию, поддержку сеансов и т. п. Все это реализовано во фреймворках.

Для создания веб-приложений используются веб-фреймворки.

Зачем нужны фреймворки

Существуют задачи, общие для различных веб-сайтов, веб-приложений и других продуктов. Это маршрутизация, взаимодействие с базой данных, аутентификация пользователей, поддержка сеансов, защита от веб-атак, кеширование, отделение логики от представления и многое другое. Создавать код для выполнения этих задач каждый раз – это неоправданная трата времени и усилий. Код для выполнения таких задач реализован во фреймворках.

Фреймворки предоставляют разработчикам множество возможностей, в том числе:

  • избавляют от необходимости писать код каждый раз заново;
  • ускоряют процесс разработки;
  • упрощают работу над приложением;
  • позволяют сконцентрироваться на логике, специфичной для приложения;
  • отделяют логику от представления;
  • реализуют базовую функциональность веб-продукта.

Чем фреймворк отличается от библиотеки

Библиотека содержит набор функций для решения задач из определенной области. Бывают библиотеки для работы с датой и временем, случайными числами, файловой системой, HTTP-запросами, сериализацией в различных форматах.

Библиотека не определяет структуру приложения. При работе с ней пользователь решает, что и когда вызывать.

Фреймворк определяет архитектуру приложения и обеспечивает взаимодействие между его компонентами. Он содержит различные библиотеки и использует их для создания каркаса приложения. При работе с фреймворком происходит инверсия управления. Не пользователь, а фреймворк устанавливает, когда вызывать пользовательские функции.

История появления фреймворков

Веб держится на трех китах: HTML, CSS и JavaScript. HTML определяет структуру веб-страницы, CSS отвечает за ее оформление, а JavaScript обеспечивает взаимодействие с пользователем.

Веб-браузеры «понимают» лишь эти три технологии. Проблема в том, что и эти технологии, и браузеры развиваются по отдельности друг от друга. Чтобы веб-страница выглядела одинаково во всех браузерах и одинаково взаимодействовала с пользователями, при написании кода нужно учесть особенности различных браузеров.

Браузер Chrome

Проделывать такую работу для каждого создаваемого сайта накладно. Поэтому появились библиотеки. Они представляли собой наборы функций для решения типовых задач по работе с HTML-кодом страницы. Примером такой библиотеки является библиотека JavaScript jQuery. Она упрощает анализ HTML-документа и управление его содержимым, обработку событий, анимацию и использование Ajax.

Со временем стали появляться и библиотеки для HTML и CSS. С их помощью можно, например, разбить страницу на несколько колонок или закрепить заголовок. Это типовые задачи, и их лучше всего решить один раз, а потом повторно использовать готовый код. Примером такого фреймворка служит Bootstrap, созданный компанией Twitter. Это фронтенд-фреймворк. Он работает на стороне клиента – в браузере.

Существуют и бэкенд-фреймворки, например Django для языка программирования Python. Также существуют фуллстек-фреймворки. Рассмотрим разные типы веб-фреймворков подробнее.

Классификация фреймворков

Бэкенд-фреймворки

Работают на стороне сервера и обеспечивают работу веб-приложения или веб-сайта. С их помощью можно создавать базовые страницы и формы, проверять входные данные и формировать выходные. В частности, в них реализованы функции для работы с базой данных и защиты от атак.

Примерами бэкенд-фреймворков служат Laravel и CakePHP для PHP, Django и Flask для Python, Express.js для Node.js и Ruby on Rails для Ruby.

Фронтенд-фреймворки

Отвечают за представление веб-страницы, ее внешний вид. Обеспечивают одинаковое отображение веб-страницы во всех браузерах. Упрощают работу со стилями, анимацией и позволяют создавать привлекательные интерактивные интерфейсы.

В числе самых распространенных фронтенд-фреймворков – Vue.js, Bootstrap, Foundation, Angular, React.

Фуллстек-фреймворки

Эти веб-фреймворки работают и на стороне клиента, и на стороне сервера. Примерами фуллстек-фреймворков служат Meteor, Next.js и Nuxt.

Основные преимущества фреймворков

Фреймворк позволяет писать код, специфичный для приложения, и берет на себя всю «черновую» работу.

Проекты, созданные на основе фреймворка, легко сопровождать, масштабировать и дорабатывать.

Продукты, основанные на фреймворках, работают намного быстрее и могут справиться с большой нагрузкой.

Фреймворки защищены от атак и помогают избежать ошибок.

Создавать продукты на основе веб-фреймворков дешевле, чем начинать с нуля.

Недостатки при работе с фреймворками

В отличие от CMS, веб-фреймворки включают в себя лишь основные компоненты логики, и для создания готового веб-сайта нужно писать много дополнительного кода.

С другой стороны, фреймворки сами по себе содержат много кода. Маловероятно, что вы будете пользоваться абсолютно всеми доступными возможностями.

Фреймворк ограничивает вашу свободу. Он диктует свои правила: соглашения по именованию, структуру каталогов, налагает ограничения на функции, доступные в шаблонах страниц и т. п.

Поскольку фреймворки предоставляют множество функций и выдвигают множество требований, для их изучения часто требуется значительное время.

PHP-фреймворки: основные особенности

Laravel

Самый популярный PHP-фреймворк в мире. Он используется для создания довольно сложных веб-сайтов и веб-приложений. При этом, Laravel является одним из самых удобных в работе PHP-фреймворков.

Он отличается высоким уровнем безопасности и защищен от внедрения SQL-кода и кросс-сайтового скриптинга.

Шаблонизатор этого фреймворка не только позволяет стандартизировать и повторно использовать шаблоны, но и дает разработчику свободу использовать встроенные средства PHP.

Модель, представление и контроллеры четко отделены друг от друга, что упрощает совместную работу над проектами.

Благодаря популярности Laravel существует множество ресурсов, где можно найти информацию об этом веб-фреймворке. В их числе – руководства, инструкции, обсуждения, сообщества и форумы.

Официальный сайт

Symfony

Этот фреймворк, который положен в основу Laravel, дает возможность упростить работу даже над самыми сложными проектами.

Он обеспечивает масштабирование уже на первых этапах работы над продуктом.

Symfony гибок в настройке и интегрируется с распространенными CMS и службами, а также с распространенными JavaScript-фреймворками.

Официальный сайт

CodeIgniter

 

Сочетает в себе простоту и производительность, обеспечивая высокую скорость кодирования.

Он отличается простым интерфейсом, удобным не только для профессионалов, но и для новичков.

Открытый исходный код этого фреймворка чист и понятен, что позволяет избегать ошибок во время разработки.

CodeIgniter позволяет тестировать проекты на любой стадии разработки.

Официальный сайт

CakePHP

 

Этот веб-фреймворк является эталоном надежности и стабильности. Он отличается гибкой архитектурой с возможностью масштабирования проектов.

Также в нем удобно реализовано управление сеансами, что значительно повышает скорость обработки данных.

Нужно отметить и высокую производительность CakePHP, благодаря которой быстрее создаются шаблоны и производится маршрутизация.

Решение и плагины строятся однообразно, благодаря чему улучшается взаимодействие элементов решения между собой. Кроме того, темы в этом фреймворке реализованы в виде плагинов, что значительно упрощает разработку решений.

Официальный сайт

Yii

Особенностями этого фреймворка являются эффективность работы с AJAX, улучшенное кэширование и удобный набор инструментов для создания пользовательских интерфейсов. Кроме того, он отличается мгновенной загрузкой, в чем превосходит остальные фреймворки.

Yii интегрируется с jQuery, что упрощает работу над проектом и взаимодействие между разработчиками..

При этом, данный фреймворк отличается высоким порогом входа, и работа с ним требует должного опыта.

Официальный сайт

Python-фреймворки: главные особенности

Django

Самый известный и очень популярный фреймворк для Python. Обладает полной функциональностью для создания веб-приложений и веб-сайтов. Предоставляет готовый интерфейс администратора, комментарии, возможности управления пользователями.

Django предлагает удобную систему шаблонов с наследованием, встроенные возможности аутентификации, простую маршрутизацию и многие другие возможности.

Этот фреймворк работает с такими базами данных, как PostgreSQL, MySQL, SQLite и Oracle.

Предоставляет веб-сервер для этапа разработки.

В целом, фреймворк прост в изучении и использовании и подходит для создания проектов решений объема и назначения.

Официальный сайт

Flask

В данном микрофреймворке реализован минимальный набор базовых функций, но при этом его можно расширять.

Благодаря своей простоте подходит для начинающих программистов, которые знакомятся с веб-фреймворками.

Flask устанавливается и настраивается быстрее других фреймворков. В него включен встроенный отладчик и сервер. Работает на движке Jinja2, но может взаимодействовать и с другими.

Flask используется для решения конкретных задач и не обладает широким функционалом.

Официальный сайт

Pyramid

Фуллстековый минималистичный веб-фреймворк с модульной архитектурой. Предоставляет разработчику множество функций и позволяет писать как небольшие, так и крупные приложения. А благодаря модульности фреймворка можно легко заменять компоненты.

Pyramid позволяет создавать однофайловые приложения. В нем предусмотрена интернационализация и в него встроена поддержка сеансов. Возможна работа с несколькими базами данных одновременно.

Фреймворк обеспечивает стопроцентное покрытие кода тестированием и предоставляет гибкие возможности отладки. Панель для отладки встраивается в браузер.

Разработчики могут воспользоваться поддержкой сообщества и обширной документацией.

Официальный сайт

Web2py

Этот фреймворк не нужно устанавливать и настраивать, в отличие от других фреймворков для Python.

Web2py включает в себя собственный быстрый многопоточный веб-сервер, базу данных SQL и веб-интерфейс. Этот фреймворк не зависит от стороннего ПО, но использует сторонние инструменты. На базе одного экземпляра фреймворка могут работать несколько сайтов, использующих разные базы данных.

Web2py снабжен обширной документацией, макетами, плагинами, готовыми примерами приложений и прочими полезными ресурсами.

Этот веб-фреймворк работает с разными протоколами и поддерживает все платформы, на которых работает Python.

Web2py является фуллстековым фреймворком, который обеспечивает быструю разработку приложений, которые отличаются высокой скоростью работы, масштабируемостью, безопасностью и переносимостью.

Официальный сайт

Bottle

Bottle – это быстрый, простой и легковесный микрофреймворк. Он распространяется в виде одного файла и зависит только от стандартной библиотеки Python.

Маршрутизация в Bottle поддерживает чистые и динамические URL-адреса.

Быстрый встроенный движок шаблонов поддерживает шаблоны mako, jinja2 и cheetah.

Утилиты обеспечивают удобство доступа к данным форм, загруженным файлам, cookie-файлам, заголовкам и другим метаданным.

Встроенный HTTP-сервер для разработки поддерживает такие серверы, как paste, bjoern, gae, cherrypy и любые другие серверы с использованием WSGI.

Официальный сайт

JavaScript: фреймворки и библиотеки

jQuery

jQuery – это быстрая и легковесная библиотека JavaScript со множеством функций.

Она значительно упрощает обход документа HTML и управление его элементами, а также обработку событий, анимацию и работу с AJAX. Это обеспечивается простым в использовании API, который работает со множеством браузеров.

Одна строка кода на jQuery заменяет несколько строк кода на JavaScript.

jQuery – кросс-браузерная библиотека. Она совместима с Chrome, Edge, Firefox, Internet Explorer, Safari, Android и iOS. Поддерживает CSS3. Хорошо задокументирована.

Сочетая в себе многосторонность и расширяемость, эта библиотека изменила способ написания кода JavaScript для миллионов людей.

Библиотека jQuery проста в использовании. При этом, она предназначена для опытных JavaScript-программистов. Без уверенного знания JavaScript может быть трудно понять, что происходит «за кулисами» при выполнении определенных функций. Это вызывает трудности отладки при возникновении проблем. Поэтому новичок может серьезно замедлить работу сайта всего одной строкой jQuery или же у него не хватит знаний, чтобы воссоздать код на чистых JavaScript и CSS.

Официальный сайт

React

React представляет собой и библиотеку, и, в определенном смысле, веб-фреймворк. Он используется для создания веб-интерфейсов. Чтобы создать интерактивный интерфейс, достаточно описать вид компонента в разных состояниях, а при изменении данных React автоматически выведет только нужные компоненты.

React основан на компонентах. Вы можете построить сложный интерфейс из созданных вами отдельных компонентов.

React позволяет легко обеспечить реактивность. При изменении одного компонента меняется все, что связано с этим изменением.

Дает возможность разрабатывать одностраничные веб-приложения и приложения для мобильных устройств, а также мнгостраничные приложения.

Официальный сайт

Vue.js

Это доступный, производительный и многосторонний веб-фреймворк для создания веб-интерфейсов.

Он создан на основе стандартных HTML, CSS и JavaScript с интуитивно понятным API и качественной документацией мирового уровня.

Во Vue.js реализована система рендеринга, которая оптимизирована для компилятора и обладает настоящей реактивностью. Она редко требует дополнительной оптимизации вручную.

Vue.js масштабируется от библиотеки до полнофункционального фреймворка. Его декларативная программная модель на основе компонентов помогает эффективно разрабатывать как простые, так и сложные пользовательские интерфейсы.

Фреймворк снабжен обширной документацией, а повысить мастерство его использования можно с помощью библиотеки курсов.

Официальный сайт

Angular

Научившись создавать приложения с помощью Angular, вы сможете повторно использовать свой код и компоненты, чтобы создавать приложения для любого целевого развертывания: в виде веб-приложений, мобильных веб-приложений и приложений для рабочего стола.

Angular обеспечивает высокую скорость, которая увеличивается еще больше при использовании Web Workers и рендеринга на стороне сервера.

Благодаря простым декларативным шаблонам можно быстро создавать компоненты. Язык шаблонов можно расширить за счет собственных компонентов или же широкого ассортимента готовых.

Angular поддерживается многими IDE и редакторами.

Такие возможности фреймворка позволяют сконцентрироваться на создании привлекательных интерфейсов, а не тратить время на то, чтобы заставить код работать.

Официальный сайт

Backbone.js

Backbone.js задает структуру веб-приложений, предоставляя модели с привязкой ключей к значениям и поддерживая пользовательские события, коллекции с обширным API, представления с декларативной обработкой событий – и все это подключается к вашему API через RESTful JSON-интерфейс.

Backbone.js позволяет создавать одностраничные веб-приложения и их фронтенд с помощью функций JavaScript.

Перечислим некоторые из его преимуществ.

  • Автоматически обновляет HTML-код приложения.
  • Предоставляет бесплатную библиотеку с открытым исходным кодом.
  • Позволяет разрабатывать клиентские мобильные и веб-приложения с использованием четко структурированного процесса.
  • Четкий, удобочитаемый и хорошо задокументированный.
  • Модели Backbone.js легко привязать к бэкенду.
  • Позволяет разрабатывать маленькие веб-приложения с использованием jQuery.

Фреймворк прост в освоении. На GitHub доступен его аннотированный исходный код и комплект онлайн-тестов, пример приложения, учебные пособия, он пользуется обширной поддержкой сообщества.

Официальный сайт

Заключение

Веб-фреймворки значительно ускоряют и упрощают разработку веб-приложений и сайтов. Они реализуют либо серверную, либо клиентскую часть проекта, либо охватывают обе его части. Некоторые фреймворки универсальны, а некоторые позволяют решать конкретные задачи. При этом, каким бы фреймворком вы ни пользовались, он даст вам возможность заняться кодированием бизнес-логики приложения, вместо того чтобы пытаться заставить код работать.

Останні статті

Обучение Power BI – какие онлайн курсы аналитики выбрать

Сегодня мы поговорим о том, как выбрать лучшие курсы Power BI в Украине, особенно для…

13.01.2024

Work.ua назвал самые конкурентные вакансии в IТ за 2023 год

В 2023 году во всех крупнейших регионах конкуренция за вакансию выросла на 5–12%. Не исключением…

08.12.2023

Украинская IT-рекрутерка создала бесплатный трекер поиска работы

Unicorn Hunter/Talent Manager Лина Калиш создала бесплатный трекер поиска работы в Notion, систематизирующий все этапы…

07.12.2023

Mate academy отправит работников в 10-дневный оплачиваемый отпуск

Edtech-стартап Mate academy принял решение отправить своих работников в десятидневный отпуск – с 25 декабря…

07.12.2023

Переписки, фото, история браузера: киевский программист зарабатывал на шпионаже

Служба безопасности Украины задержала в Киеве 46-летнего программиста, который за деньги устанавливал шпионские программы и…

07.12.2023

Как вырасти до сеньйора? Девелопер создал популярную подборку на Github

IT-специалист Джордан Катлер создал и выложил на Github подборку разнообразных ресурсов, которые помогут достичь уровня…

07.12.2023