آشنایی با فریم‌ورک‌های بک اند (Backend) در برنامه نویسی

چارچوب‌ها یا همان فریم‌ورک‌های بک اند (Backend)، پایه‌های اساسی برای توسعه اپلیکیشن‌ها برای برندها در سراسر جهان هستند. در واقع بدون فریم‌ورک Backend، وب‌سایت شما پابرجا نمی‌ماند. در عین حال فریمورک‌های بسیاری وجود دارند که انتخاب یک گزینه مناسب را دشوار می‌کند. در این مقاله از بلاگ آسا قصد داریم ۶ فریم‌ورک خوب موجود را از جنبه‌های مختلف بررسی کنیم. قبل از اینکه درباره فریم‌ورک‌های بک‌اند عمیق شویم، بهتر است اول ببینیم که فریم‌ورک دقیقا چیستند و چرا باید از آن‌ها استفاده کنید.

فریم‌ورک بک‌اند (Backend Framework) چیست؟

فریم‌ورک‌های بک‌اند چارچوب‌هایی در سمت سرور هستند که برای بی‌دردسر انجام شدن کارهای توسعه‌دهنده‌ها ایجاد شده‌اند. این فریم‌ورک‌های وب‌اپلیکیشن بیشتر روی زبان‌های اسکریپ‌نویسی مانند جاوا اسکریپت، لاراول و Node.js یا زبان‌های کامپایل شده مانند جاوا و سی‌شارپ متمرکز هستند. به طور کلی توسعه Backend بیشتر بر منطق تجاری و مجوز امنیتی و احراز هویت متمرکز است.

چرا باید از یک Backend Framework استفاده کنید؟

هدف اصلی یک چارچوب بک‌اند، خودکارسازی بهتر سربارهای مرتبط با توسعه نرم‌افزار است.

به طور کلی برخی از مزایای استفاده از فریمورک‌های Backend برای توسعه وب عبارتند از:

• صرفه‌جویی در زمان
• مقیاس‌پذیری
• امنیت
• استحکام
• ادغام

علاوه بر این، مهم است که به یاد داشته باشید که اکثر چارچوب‌های بک‌اند متن-باز هستند.

بهترین فریم‌ورک‌های بک‌اند کدامند؟

همانطور که می‌دانید در حال حاضر تعداد زیادی فریم‌ورک بک‌اند با ویژگی‌های مختلف در بازار وجود دارد. از این رو شناختن هر کدام از آن‌ها و آشنایی با مزایا و معایبشان می‌تواند در انتخاب درست یک فریم‌ورک به شما کمک کند. در ادامه ۶ مورد از مهم‌ترین فریم‌های بک‌‌‌اند را با هم بررسی می‌کنیم.

۱- فریم ورک بک‌اند جنگو (Django)

Django یک چارچوب متن-باز پیشرو مبتنی بر زبان برنامه‌نویسی پایتون است و از ساختار MVC استفاده می‌کند. این چارچوب برای توسعه سایت‌هایی با قابلیت‌های زیاد (Feature-Rich) مبتنی بر پایگاه داده ایجاد شده است و یکی از ساده‌ترین چارچوب‌های توسعه Backend به شمار می‌رود.

ویژگی‌های جنگو

مقیاس‌پذیری عالی

• امنیت بالا
• توسعه سریع
• بهینه بر اساس SEO

مزایای جنگو

• جنگو چارچوبی است که یادگیری آن به نسبت آسان است و به توسعه‌دهنده‌های بک‌اند کمک می‌کند تا کل فرایند ساخت یک وب‌سایت را از ابتدا تا انتها سرعت بخشند.
• این چارچوب، با مجموعه گسترده‌ای از قابلیت‌ها، به کاربرانش کمک می‌کند کارهای ساده‌ای مثل احراز هویت کاربر، مدیریت محتوا، نقشه‌های سایت (Sitemaps) و … را پیاده‌سازی کنند.
• جنگو امنیت مطلوبی را ارائه می‌دهد. این قابلیت به جلوگیری از مشکلات امنیتی مانند کلیک‌ربایی (Clickjacking)، اسکریپت بین‌سایتی (Cross-Site Scripting)، جعل درخواست و تزریق SQL کمک می‌کند.
• چارچوب جنگو همه کاره است و می‌تواند برای انواع مختلفی از برنامه‌ها استفاده شود. سیستم‌های مدیریت محتوا، پلتفرم‌های محاسباتی و اپلیکیشن‌های شبکه‌های اجتماعی، نمونه‌هایی از این برنامه‌ها هستند که برای توسعه آن‌ها می‌توانید از جنگو استفاده کنید.
• فریم‌ورک جنگو، همچنین مقیاس‌پذیری بالایی ارائه می‌دهد و یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های بک اند است که بسیاری از وب سایت‌های پیشرو از آن استفاده می‌کنند.

معایب جنگو

• جامعه توسعه Backend استفاده از جنگو را ترجیح نمی‌دهد، زیرا کنترل کمتری بر روند گردش کار دارند.
• برخی از توسعه‌دهندگان جنگو را گزینه مناسبی برای پروژه‌های کوچک نمی‌دانند؛ زیرا به کدنویسی بیش از حد نیاز دارد.
• قواعد خاصی ندارد و در نتیجه مشکلات متعددی را برای توسعه‌دهندگان ایجاد می‌کند؛ مانند سرعت پایین در توسعه، سطح راحتی پایین و اجزای متضاد.

۲- فریم‌ورک بک‌اند لاراول (Laravel)

یکی دیگر از چارچوب‌های بک‌اند متن-باز، لاراول است. این فریم‌ورک برای توسعه اپلیکیشن‌های مبتنی بر سیمفونی (Symfony) استفاده می‌شود که طراحی معماری آن‌ها از نوع مدل-ویو-کنترلر است. همچنین این پکیج‌سیستم تفکیک شده، مجهز به یک مدیر وابستگی (Dependency) اختصاصی است.

خوب است بدانید لاراول در صدر فهرست پراستفاده‌ترین فریم‌ورک‌های Backend قرار دارد. این فریم‌ورک، در زمان نگهداری برنامه‌ها و ابزارهای استقرار، گزینه‌های متعددی را برای دسترسی به پایگاه‌های داده رابطه‌ای در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد.

مطالعه بیشتر: پردرآمدترین زبان های برنامه نویسی

ویژگی های لاراول

• پشتیبانی از معماری MVC
• مهاجرت ایمن
• یونیت‌تست (Unit-Test) انحصاری
• امنیت کامل

مزایای لاراول

• لاراول یک API ساده دارد که درایورهایی را برای Amazon SES، Mandrill، SparkPost و SMTP ارائه می‌دهد.
• اجرای فرایند احراز هویت با لاراول ساده و آسان است.
• لاراول دارای یک فرایند مدیریت خطای از پیش پیکربندی‌شده است که با کتابخانه Monolog یکپارچه است و از چندین کنترل‌کننده پشتیبانی می‌کند.
• لاراول از چندین بک‌اند کش مانند Memcached و Redis پشتیبانی می‌کند. این فریم‌ورک از درایور کش فایل استفاده می‌کند که به عنوان ابزار ذخیره شی در سیستم فایل عمل می‌کند.

معایب لاراول

• در مقایسه با سایر فریم ورک‌های بک‌اند، لاراول نسبتا کندتر است.
• به‌روزرسانی‌ها گاه به گاه این چارچوب بک‌اند، خطرات و ریسک‌هایی را برای توسعه‌دهندگان به همراه دارد؛ به‌ویژه زمانی که بدون گذراندن مراحل درست انجام شود.
• در مقایسه با سایر چارچوب‌های بک‌اند مانند Ruby on Rails یا Django، پشتیبانی لاراول محدود است.

۳- فریم‌ورک بک‌اند اکسپرس جی‌اس (Express JS)

این چارچوب که تحت عنوان فریم‌ورک وب‌اپلیکیشن Node.js هم شناخته می‌شود، تحت مجوز MIT در دسترس است. از این چارچوب می‌توانید برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌ها و فعال کردن API‌ها استفاده کنید. در واقع Express.js یک فریم‌ورک استاندارد سرور Node.js است. گفتنی است این فریم‌ورک از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک جزء پشتیبان به نام MEAN، یک فریم‌ورک فرانت‌اند به نام AngularJS و یک نوع پایگاه داده به نام NoSQL.

Express JS یکی از برترین فریم‌ورک‌های بک‌اند در نظر گرفته می‌شود.

ویژگی های Express JS

• توسعه سریع‌تر سمت سرور
• استفاده از میان‌افزار (Middleware)
• تسهیل مسیریابی و الگوسازی
• اشکال‌زدایی یا دی‌باگ سریع‌تر

مزایای Express JS

• این فریم‌ورک تنها از یک زبان برنامه‌نویسی در تمام اجزای خود استفاده می‌کند. توسعه‌دهندگان جاوا اسکریپت برای نوشتن برنامه‌های سمت سرور می‌توانند از ExpressJS استفاده کنند.
• منحنی یادگیری آسان و سرراستی دارد و توسعه‌دهندگان می‌توانند به راحتی Express JS را یاد بگیرند.
• عملکرد و بهره‌وری عالی ارائه می‌دهد. ExpressJS از موتور V8 Javascript گوگل برای تفسیر زبان استفاده می‌کند. این موتور تبدیل کد به کد ماشین را ساده و کارآمد می‌کند.

معایب Express JS

• ExpressJS برای پروژه‌های کوچک و متوسط به خوبی کار می‌کند، اما برای پروژه‌های بزرگ بهینه نیست.
• بسیاری از توسعه‌دهنده‌های بک‌اند معتقدند که یکی از اشکالات ExpressJs، عدم وجود یک تجزیه کننده بدنه (body parser) کاملا تعریف شده است.
• ExpressJS با اقدامات امنیتی داخلی یا ویژگی‌های امنیتی اضافی همراه نیست. به جای ارائه ویژگی‌های امنیتی خارج از جعبه، وابسته به این است که توسعه‌دهند‌ها چطور برنامه‌های خود را ایمن طراحی می‌کنند.

۴- فریم‌ورک بک‌اند فلسک (Flask)

Flask، یک چارچوب مبتنی بر پایتون است که به ابزار یا کتابخانه خاصی نیاز ندارد. این فریم‌ورک بک‌اند از افزونه‌هایی پشتیبانی می‌کند که به شما امکان می‌دهد ویژگی‌ها را به طور یکپارچه اضافه کنید. با این حال، فاقد اعتبارسنجی داخلی یا لایه انتزاعی پایگاه داده است.

ویژگی‌های Flask

• سرور توسعه و دیباگر دارد.
• از یونیت‌تست پشتیبانی می‌کند.
• دیسپچ (Dispatching) درخواست RESTful در این فریم‌ورک آسان است.
• از الگوسازی Jinja استفاده می‌کند.

مزایای فلسک

• اجزای متعدد Flask را می‌توان بر اساس نیاز پروژه تغییر داد.
• پیکربندی آن ساده و آسان است.
• کد ماژولار پلتفرم بک‌اند آن برای توسعه‌دهندگان ساده است. شما می‌توانید چندین سرور و برنامه در سراسر شبکه‌های سرور گسترده برای کارهای خاص ایجاد کنید.
• این چارچوب به طور خاص برای پاسخ‌دهی به تعداد زیادی از کاربران و ارائه نتایج با کارایی بالا ایجاد شده است.

معایب فلسک

• این فریم‌ورک هیچ فرایند مدیریت یا احراز هویتی ندارد.
• Flask برای کاربردهای گسترده دشوار و وقت‌گیر است.
• جامعه توسعه Backend با پشتیبانی ارائه شده برای Flask مشکل دارد.

۵- فریم‌ورک بک‌اند Spring Boot

چارچوب بک‌اند Springboot یک اپلیکیشن متن-باز است که به عنوان کانتینر وارونگی کنترل (Inversion of Control) جاوا عمل می‌کند. توسعه‌دهندگان می‌توانند از افزونه‌های مختلف و ترکیب آن‌ها با ویژگی‌های اصلی Spring Boot، برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌ها روی پلتفرم‌های Java EE استفاده کنند.

ویژگی های Springboot

• SpringApplication
• رویدادهای اپلیکیشن و لیسینرها (listeners)
• پیکربندی راحت
• پشتیبانی توسط YAML

مزایای Springboot

• Spring Boot نیاز به پیکربندی گسترده و تکراری را از بین می‌برد و در زمان و انرژی توسعه‌دهندگان صرفه‌جویی می‌کند.
• ویژگی‌های برنامه قابل تنظیم هستند.
• دارای پشتیبانی تعبیه شده برای Tomcat، Undertow، و Jerry است.
• مدیریت وابستگی آسان است.
• پروفایل با ویژگی‌های خاص ارائه می‌دهد که مدیریت آن‌ها آسان است.
• راه‌اندازی مجدد خودکار سرور برای به‌روزرسانی کد و پیکربندی، از طریق DevTools اضافه می‌شود.

معایب Springboot

• اگر در زمینه کدنویسی یا Spingboot تازه کار هستید، ممکن است استفاده از اپلیکیشن برای شما با چالش‌هایی همراه باشد.
• Springboot وابستگی‌های غیر عادی دارد که باعث افزایش اندازه فایل‌های مستقر شده می‌شود. به همین دلیل، کنترل زیادی روی چارچوب وجود ندارد.
• Springboot یک چارچوب عالی برای پروژه‌های کوچک و متوسط است، اما بهترین انتخاب برای کارهای با حجم بالا نیست.

۶- فریم‌ورک بک‌اند روبی آن ریلیز (Ruby on Rails)

این چارچوب وب‌اپلیکیشن سمت سرور مبتنی بر روبی با مجوز MIT ارائه می‌شود. این چارچوب MVC، ساختارهای پیش‌فرض مبتنی بر داده، خدمات وب و صفحات را ارائه می‌دهد. Ruby on Rails به عنوان یکی از بهترین چارچوب‌های وب توسط توسعه‌دهندگان شناخته می‌شود.

این چارچوب پشتیبان استانداردهای وب مانند JSON یا XML را برای انتقال داده‌ها و HTML، CSS و جاوا اسکریپت را برای رابط ارتقا می‌دهد. همچنین این چارچوب استفاده از الگوهای مهندسی نرم‌افزار مانند DRY یا Don’t Repeat Yourself، الگوی رکورد فعال و Convention over Configuration یا CoC را در اولویت قرار می‌دهد.

ویژگی های Ruby on Rails

• کاملا شی گرا
• دارای ابزارهای ساده برای تست
• استقرار خودکار
• اسکریپت سمت سرور

مزایای Ruby on Rails

• این چارچوب بک‌اند به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا از سیستم‌ها و قراردادهای ذخیره‌سازی فایل استاندارد استفاده کنند.
• Ruby on Rails افزونه‌ها و ماژول‌های آماده‌ای ارائه می‌دهد که زمان لازم برای کدنویسی را کاهش می‌دهد.
• این چارچوب Backend، یک فریم‌ورک متن-باز با مجوز MIT است.
• روبی آن ریلز، گزینه‌های مقیاس‌پذیری بالا را به توسعه‌دهندگان ارائه می‌دهد. این بیشتر برای وب‌سایت‌هایی که با حجم بالایی از مشتریان سر و کار دارند مناسب است.
• Ruby on Rails به دلیل ارائه گزینه‌های نرم‌افزاری قابل اعتماد و بدون اشکال به کاربران مشهور است. ابزار Minitest که با Ruby on Rails ادغام شده است، طیف وسیعی از ویژگی‌های مخصوص تست را به توسعه‌دهندگان ارائه می‌دهد؛ از جمله معیار تست و سینتکس انتظار که به بهبود کیفیت و قابلیت اطمینان برنامه‌ها کمک می‌کند.

معایب Ruby on Rails

• سرعت کلی Ruby on Rails در زمان اجرا برای توسعه‌دهندگان وب‌سایت‌های با حجم بالا آزاردهنده است.
• این چارچوب Backend مستندات کافی برای توسعه‌دهندگان ندارد.
• Ruby on Rails برای پروژه‌های منحصر به فرد به اندازه کافی انعطاف‌پذیر نیست.

سخن پایانی

هنگام انتخاب یک فریم‌ورک‌ بک اند Backend، باید بررسی کنید که کدام یک از گزینه‌های موجود با پروژه‌ای که روی آن کار می‌کنید، مطابقت دارد. لیست ما از بهترین فریم‌ورک‌های بک‌اند و مزایا و معایب آن‌ها، به شما در انتخاب درست کمک می‌کند.

منبع: https://technostacks.com/blog/backend-frameworks