Фреймворк — что это и как его использовать в веб-разработке?

Что такое фреймворк? 

Фреймворк — программная среда, с помощью которой создать продукт в разы проще. При её использовании специалист только лишь пишет код, ему не нужно самостоятельно поддерживать сеансы, работать с аутентификацией и совершать множество других действий. Он использует фреймворк, чтобы упростить работу, написать код не только быстрее, но и качественнее. Ведь готовые шаблоны в дополнении с кодом помогают создать сайт или приложение для решения определённых задач в бизнесе. 

Представьте, что вам дали задание построить небольшой корабль. Сложно будет начинать, когда нет основы, каркаса. Фреймворк в веб-разработке можно сравнить с каркасом корабля. Может показаться, что при использовании фреймворка не получится создать уникальный продукт. Это не совсем так — о возможностях, плюсах и минусах инструмента расскажем чуть ниже. А пока раскроем его главные функции.

Для чего нужен фреймворк?

Использовать фреймворк можно как для создания крупного проекта, так и для разработки сайта или приложения, которое в будущем планируют развивать, масштабировать. Framework в программировании подходит для решения множества задач: создания интернет-магазинов, мобильных приложений, блогов. 

Программист работает над кодом, чтобы сделать приложение или сайт удобнее, функциональнее, сделать его стабильным, защищённым. Фреймворк выручает его в этих вопросах, ведь он уже протестирован, может выдерживать большие нагрузки. К тому же, есть возможность выбрать из нескольких фреймворков, чтобы обеспечить лучшую производительность, сократить время разработки и поддержки для уже запущенного в работу проекта. 

Многие слышали о CMS — это система управления контентом, помогающая создать сайт новичку, который раньше не занимался этим. Можно сказать, что человеку лишь остаётся наполнить его содержимым — не нужно работать с кодом, полями, линковкой. Использование фреймворка при разработке приложения или программы — золотая середина между работой с CMS и написанием кода с нуля. Последний вариант требует повышенной внимательности, углубленных знаний, больше времени и затраченных средств. Но при этом программист имеет «пространство для творчества» — можно сделать всё под себя, используя в работе совершенно разные технологии. Фреймворк же даёт возможность получить уже готовый каркас для будущего проекта — это гарантирует высокую производительность и гибкость.

Ещё один фактор, почему при создании проектов активно пользуются фреймворками, — их безопасность. Они уже давно протестированы и защищены от возможных угроз. Все возможные уязвимости учтены, а по уровню безопасности фреймворк в разы превосходит код, написанный с нуля.

Отличие фреймворка от библиотеки

В библиотеках содержится набор функций для решения задач из опредёленной сферы. Например, есть библиотеки для работы с HTTP-запросами или большой системой файлов. Главное отличие их от фреймворков в том, что библиотеки не определяют структуру приложения, не вызывают связи между различными объектами.

Разработчик встраивает библиотеку в код, она не задаёт никаких ограничений. А при работе с фреймворком код, написанный программистом, дополняется или встраивается в уже готовую структуру. Фреймворки часто содержат в себе разные библиотеки — они могут быть реализованы на компилируемых между собой языках программирования.

Виды фреймворков 

Фреймворки делят по типам задач, для которых они предназначены. Есть 3 больших группы.

Фронтенд-фреймворки 

Они отвечают за внешний облик сайта и обеспечивают одинаковое отображение страниц на всех устройствах — смартфонах, ПК, ноутбуках и планшетах. При помощи фронтенд-фреймворков можно создавать анимацию, делать интерфейс удобнее для пользователя.

Популярный фреймворк для Java Script — React, он чуть проще остальных и гораздо гибче. Ещё один вариант — Angular, с этим фреймворком работать уже сложнее. При этом у него есть множество инструкций, что в разы облегчает работу с этим фреймворком на начальных этапах.

Бэкенд-фреймворки

Помогают обеспечивать работу сайта, работают на серверной стороне. Бэкенд-фреймворки хороши для защиты от атак, формирования входных данных, создания базовых страниц и форм. 

Для языка PHP самый популярный фреймворк — это Laravel. Подробнее о его работе вы можете прочитать в статье из нашего блога.

На языке Python сделан известный фреймворк Django, который имеет стандартную структуру, возможность наследования шаблонов.

Ruby on Rails подходит для работы с языком Ruby. Это хороший вариант для разработки сайтов с высокой нагрузкой и приложений, в которых большое количество анимационных блоков.

Фулстек-фреймворки 

Исходный код можно запускать на разных операционных системах и разных платформах. Фулстек-фреймворки помогают справляться с задачами, как на клиентской стороне, так и на стороне разработки. Для начинающих они сложны в работе, иногда приходится жертвовать скоростью и качеством в сравнении с фреймворками, сделанными для фронтенда или бэкенда.

Самые популярные кроссплатформенные фреймворки — Kivy для Python, Next для JavaScript, созданный поверх React, Xamarin для C#.

Есть также деление фреймворков на синхронные и асинхронные. Во-первых, нужно ждать ответ, чтобы перейти к выполнению следующей задачи. Асинхронные фреймворки работают по другому принципу — в них не нужно дожидаться ответа, программа продолжает выполнять задачи даже если последняя из них ещё не завершена.

Выделяют фреймворки, рассчитанные на выполнение различных задач — их называют многофункциональными. А микрофреймворки помогают расширять функционал сайтов и приложений, они используются при работе с конкретными задачами. Например, фреймворк Uikit для HTML и CSS с понятным содержанием и возможностью сделать предпросмотр до конца не проработанной страницы.

Архитектура фреймворков 

Чаще всего фреймворки используют общую архитектуру под названием MVC или Model-View-Controller. Она делит приложение на три части — модель, вид и контроллер. Это значит, что определённые блоки отвечают за работу с данными, то, как они отображаются и взаимодействуют между собой. 

При помощи блока Model можно получить доступ к базам данных, облаку, сервисам, где содержится вводная информация. В нём обычно содержится не только список задач, но и уровни взаимодействия, статусы, комментарии.

Блок View несёт ответственность за отображение данных, взаимодействие с пользователем. От него во многом зависит то, как отображается функция, насколько удобно использовать приложение или регистрироваться на сайте.

Контроллер связывает два предыдущих блока так, чтобы данные корректно переносились из Model в View. Код контроллера проверяет, как продукт реагирует на действия, занимается обработкой запроса от пользователя и выдаёт конечный результат.

Как выбрать фреймворк для работы новичку?

Начинающему программисту легко запутаться в многообразии фреймворков. При выборе подходящего варианта стоит обращать внимание на несколько параметров.

Производительность и популярность 

Чем выше производительность фреймворка, тем больше запросов приложение сможет обработать за единицу времени. Популярность фреймворка часто говорит о том, что в работе он довольно прост, имеет понятную архитектуру. Например, для Python это Django и Flask, для JavaScript — React, Vue.js, для HTML и CSS — Bootstrap, Foundation. Кстати, рейтинг производительности можно найти на TechEmpower.

Скорость и уровень вхождения

Время в разработке очень ценный критерий. Поэтому при выборе фреймворка стоит ориентироваться на количество встроенных пакетов и модулей, которые сократят время в работе над кодом. Хорошо, если в фреймворке есть генераторы для работы с базами данных, данные для настройки запросов и ответов. Специально для новичков делают подробные гайды, помогающие разобраться в работе фреймворка. Но всё равно выбирать лучше те, что попроще — Symfony, Laravel, React.

Масштабирование

Проекты масштабируют по разным причинам — из-за недостаточной производительности, роста количества пользователей, перехода в другой формат. Если при создании приложения использовался фреймворк, в котором модели тесно связаны друг с другом, то есть риск допустить ошибку при масштабировании, потратить на него слишком много времени.

Плюсы и минусы фреймворков 

Хоть фреймворки удобны и распространены в веб-разработке, у них есть свои недостатки. Перечислим плюсы и минусы framework.

Плюсы:

• Приложения, созданные при помощи фреймворков, проще дорабатывать, развивать, делать масштабнее. Всё благодаря структуре с единым стандартом, которую понимают все программисты. Если специалист хоть раз работал над проектом с одним фреймворком, в будущем он сможет включиться в работу и над другим приложением с этим же framework.
• Благодаря фреймворкам можно избежать большого количества ошибок. Так впоследствии код нужно будет меньше редактировать.
• Использование фреймворков с экономической точки зрения выгоднее для проекта, чем написание кода с нуля. Также программисту не нужно каждый раз писать код заново.

Минусы:

• Большая часть фреймворков имеет открытый код. Это значит, что вопросы безопасности не всегда получается решать вовремя.
• При переходе с одного фреймворка на другой нужно заново изучать его среду. Хоть многие фреймворки и похожи между собой, каждый из них — уникален. Ведь он — результат разработки команды или одного специалиста.
• Некоторые, чаще уже опытные программисты, чувствуют, что свобода их действий ограничена. С одной стороны продуманная архитектура — плюс, а с другой — минус.