V oblasti programování se často diskutuje o rozdílech mezi frameworky a knihovnami. Někteří vývojáři používají tyto pojmy zaměnitelně, což ale není správné, protože se jedná o odlišné koncepty.
Pokud jste ve vývoji nováčkem, můžete mít potíže s klasifikací různých platforem a nástrojů. Například React je knihovna JavaScriptu, zatímco Angular je považován za framework. Oba se však využívají pro tvorbu uživatelských rozhraní.
Frameworky a knihovny jsou základními stavebními kameny při vývoji softwaru. Jsou důležité z několika důvodů:
- Poskytují základní komponenty pro vytváření programů.
- Nabízejí opakovaně použitelné části kódu, které lze využít v aplikaci.
- Zajišťují strukturu pro celou aplikaci.
Tento článek vám objasní rozdíly mezi frameworky a knihovnami, jejich fungování a konkrétní případy použití.
Co je to framework?
Frameworky slouží jako základ pro vývoj aplikací. Zahrnují komponenty vyšší úrovně, knihovny, opakovaně použitelný kód, designové vzory, rozhraní API a sady nástrojů nezbytné pro sestavení aplikace.
Většina frameworků se řídí specifickou designovou filozofií a architektonickou strukturou, což zajišťuje konzistenci při vývoji aplikací různými vývojáři.
Frameworky mohou obsahovat definované i nedefinované funkce a objekty, což usnadňuje přidávání funkcionality do aplikace a úpravu kódu.
Framework také poskytuje konvence a nástroje pro správu různých aspektů aplikace, jako je obchodní logika, uživatelské rozhraní a datová logika.
Proč používat framework?
- Rychlý vývoj: Díky frameworkům nemusíte psát veškerý kód pro aplikaci od nuly. Některé frameworky umožňují opakované použití komponent.
- Škálovatelnost a flexibilita: Frameworky jsou vhodné pro malé i velké aplikace. Můžete začít s menším projektem a postupně ho rozšiřovat. Také je možné měnit části aplikace bez nutnosti kompletního přepisování zdrojového kódu.
- Zjednodušení složitého programování: Některé frameworky zjednodušují používání složitějších programovacích jazyků.
- Zaměření na ladění a údržbu: Zatímco většina programovacích jazyků se soustředí na funkčnost, frameworky kladou důraz na vývojářskou zkušenost a poskytují nástroje a funkce pro snadnější údržbu a ladění kódu.
- Zvýšená bezpečnost: Některé frameworky obsahují zabudované bezpečnostní prvky.
Příklady frameworků
Existuje mnoho frameworků založených na různých programovacích jazycích, například:
Python: FastAPI, Django, Flask, Tornado
Java: JavaServer Faces, Spring Boot
Ruby: Sinatra, Ruby on Rails
JavaScript: Angular, React (někdy považován i za knihovnu), Vue.js, Node.js, Express.js
Případy použití frameworků
- Rychlý vývoj aplikací: Díky předpřipraveným funkcím je možné aplikace rychle vyvíjet. Některé frameworky, jako je Vue.js, mají vestavěné funkce pro směrování, což zkracuje čas vývoje.
- Společná struktura: Většina frameworků určuje, jak by měla aplikace fungovat. Nabízejí opakovaně použitelné komponenty a zajišťují konzistentní strukturu aplikace.
- Zabezpečení: Některé frameworky obsahují vestavěné bezpečnostní funkce, které chrání aplikace.
- Vývoj pro web, mobilní zařízení a hry: Pro různé oblasti, jako je vývoj webových stránek, mobilních aplikací a her, existují různé frameworky.
- Integrace API: Některé frameworky jsou navrženy pro snadnou integraci se standardními webovými rozhraními API.
Co je to knihovna?
V kontextu vývoje softwaru je knihovna soubor funkcí, které můžete použít při vývoji aplikace. Knihovna poskytuje předem napsaný kód pro přidání specifických funkcí do programu nebo pro provádění konkrétních úkolů.
Knihovny jsou psány v konkrétních programovacích jazycích pro specifické funkce. Například React je napsaný v JavaScriptu a používá se pro tvorbu uživatelských rozhraní. Většina knihoven je modulární, což znamená, že jsou rozděleny na menší, opakovaně použitelné části kódu.
Vývojář nemusí psát kód pro některé funkce od začátku; může importovat knihovnu a využít její funkce. Knihovny umožňují úpravu kódu pro konkrétní potřeby. Je také možné vytvořit si vlastní knihovnu.
Proč používat knihovnu?
- Úspora času: S knihovnami nemusíte znovu vynalézat kolo. Můžete si vybrat knihovnu, která vyhovuje vašim potřebám, a implementovat její funkce. To vám ušetří čas, který můžete věnovat implementaci a nikoli řešení běžných úkolů.
- Opakovaně použitelné funkce: Knihovny poskytují opakovaně použitelné funkce, které snižují velikost aplikace.
- Optimalizovaný kód: Knihovny procházejí důkladným testováním a optimalizací před zveřejněním.
- Rozmanitost: Můžete si vybrat z různých knihoven nabízejících podobné funkce. Při výběru se zaměřte na dokumentaci, zdroje a komunitu kolem knihovny.
- Snížení nákladů na vývoj: Knihovny poskytují hotová řešení, která vám pomohou zkrátit hodiny účtované při sestavování aplikace.
Příklady knihoven
Různé programovací jazyky mají různé knihovny. Mezi příklady patří:
JavaScript: Lodash, JQuery, React, D3.js, Underscore.js, Algolia Places, Bideo.js, Chart.js, Anime.js
Python: NumPy, TensorFlow, PyTorch, Pandas, Keras
Java: JUnit, Jackson Databind
PHP: Composer, knihovny pro e-mail
Případy použití knihoven
- Vývoj uživatelských rozhraní: React je příkladem knihovny pro tvorbu uživatelských rozhraní.
- Rozšíření funkcionality: Některé knihovny zavádějí nové funkce, které v základním jazyce chybí.
- Specializované úkoly: Některé knihovny implementují složité funkce, jako je zjednodušení požadavků HTTP.
- Testování: Testování kódu je důležitý krok, který lze automatizovat pomocí různých knihoven (např. Jest a Mocha pro JavaScript).
- Interakce s databází: Některé knihovny fungují jako prostředník mezi uživatelským rozhraním a databázemi.
Můžete se také podívat na další užitečné knihovny uživatelského rozhraní pro JavaScript pro vývoj moderních aplikací.
Rámec vs. knihovna
Knihovny i frameworky slouží k rozšíření funkcionality základního jazyka. Některé, jako React a Angular, se používají pro tvorbu uživatelských rozhraní, přičemž React je knihovna a Angular framework. Hlavní rozdíly jsou:
| Funkce | Framework | Knihovna |
| Použití | Frameworky mají širší záběr, například tvorba webových, mobilních aplikací nebo zásuvných systémů. | Knihovny jsou navrženy pro specifické úkoly, jako jsou matematické operace nebo validace formulářů. |
| Řízení | Framework poskytuje předdefinovaný tok a strukturu. Většina frameworků používá háky a zpětná volání pro řízení struktury. | Knihovna poskytuje sadu nástrojů a funkcí, ale vývojář rozhoduje, kdy ji volat. |
| Rozsah | Frameworky jsou omezující. Používáte pouze to, co je v rámci frameworku. | Knihovny mají větší flexibilitu. Některé knihovny můžete používat napříč frameworky. |
| Účel | Framework je navržen pro zjednodušení vývoje aplikací. | Knihovna je navržena pro poskytování opakovaně použitelných komponent. |
| Rozšiřitelnost | Framework je navržen pro rozšiřitelnost. Můžete přidávat funkce bez úpravy zdrojového kódu. | Knihovna je navržena pro specifický úkol a není snadno rozšiřitelná. |
| Komplexnost | Většina frameworků je komplexní a obsahuje funkce jako směrování a knihovny ORM. | Knihovny jsou určeny pro konkrétní úkoly. Pokud je to například knihovna pro správu stavu, dělá pouze to. |
| Výkon | Výkon je relativní a závisí na designu a ukládání do mezipaměti frameworku. | Výkon závisí na velikosti knihovny a závislostech. |
| Nahraditelnost | Nahrazení frameworku může vyžadovat přepsání kódu. Nemůžete například jen tak nahradit Next.js Vue.js. | Z jedné knihovny na druhou můžete libovolně přecházet. Můžete například přejít z Redux na Rematch bez velkých obtíží. |
| Začlenění | Framework je vhodný pro zahájení nového projektu. Nemůžete ho ale přidat do jiného projektu vytvořeného pomocí jiného frameworku. | Knihovny lze přidávat do stávajících projektů. |
Mohou frameworky a knihovny koexistovat v aplikaci?
Ano, je to běžná praxe při vývoji softwaru. Framework poskytuje základní strukturu aplikace a může zahrnovat vestavěné funkce jako směrování nebo middleware.
Knihovny se přidávají pro provádění specifických funkcí. Můžete například použít framework jako Ruby on Rails pro backend a knihovnu pro ověřování uživatelů.
Je ale nutné pečlivě vybírat frameworky a knihovny a zvažovat způsob jejich integrace. Nadměrné spoléhání se na frameworky a knihovny může vést ke složitosti nebo konfliktům. Některé knihovny jsou navrženy pro práci s konkrétními frameworky.
Závěr
Na základě této diskuze byste měli být schopni rozlišovat mezi frameworky a knihovnami. Oba jsou nástroje pro vývojáře a poskytují předem napsaný a opakovaně použitelný kód.
Knihovna vám dává kontrolu nad tím, kdy ji volat a jak směřovat vaši aplikaci. Framework poskytuje předdefinovanou sadu pravidel, kterou byste měli při vývoji aplikace dodržovat. Ve stejné aplikaci můžete používat framework i různé knihovny.
Doporučujeme také prozkoumat některé užitečné frameworky pro vytváření interních nástrojů, uživatelských rozhraní a administračních panelů.