تفاوت کتابخانه و فریم‌ورک چیست؟

مقدمه

وقتی وارد دنیای برنامه‌نویسی می‌شوید، با اصطلاحات زیادی روبرو می‌شوید که ممکن است در ابتدا کمی گیج‌کننده به نظر برسند. یکی از رایج‌ترین این اصطلاحات، ;کتابخانه "library" و فریم‌ورک"framework" است. شاید برایتان سؤال باشد که این دو چه تفاوتی با هم دارند و در چه مواردی باید از آن‌ها استفاده کنید. در این مقاله، به صورت جامع و با زبان ساده تفاوت کتابخانه و فریم‌ورک را بررسی می‌کنیم،و به شما نشان می‌دهیم که چه زمانی از هر کدام استفاده کنید.

کتابخانه "library"چیست؟

کتابخانه (Library) مجموعه‌ای از کدهای از پیش نوشته‌شده است که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن‌ها در پروژه‌های خود استفاده کنند. این کدها وظایف مشخصی را انجام می‌دهند و به برنامه‌نویس کمک می‌کنند تا به‌جای نوشتن کد از ابتدا، از کدهای آماده استفاده کنند. مهم‌ترین ویژگی کتابخانه این است که برنامه‌نویس کنترل کامل بر نحوه استفاده از آن دارد. به عبارتی، شما هر زمان که بخواهید، یک کتابخانه را "صدا" می‌کنید و از توابع یا متدهای آن استفاده می‌کنید.بیشتر زبان های برنامه نویسی شامل کتابخانه های استاندارد هستند، اما توسعه دهندگان می توانند کتابخانه های سفارشی شده خود را ایجاد کنند.
  کتابخانه:
       مجموعه‌ای از ماژول‌های کمکی، اشیاء، کلاس‌ها، توابع، کد از پیش نوشته شده و غیره است.
       به راحتی قابل جایگزینی با کتابخانه دیگر است.
       زمانی که یک متد از کتابخانه را فراخوانی می‌کنید، شما کنترل کننده هستید.
       توسعه کتابخانه به کد کمتری نیاز دارد، بنابراین عملکرد و زمان بارگذاری بهبود می‌یابد.
       کتابخانه‌ها را می‌توان به راحتی به برنامه‌های موجود متصل کرد تا قابلیت‌های خاصی را اضافه کند.

مثال از کتابخانه‌ها:

JQuery

جی کوئری در حال حاضر یکی از محبوب ترین کتابخانه ها در میان توسعه دهندگان فرانت اند است. این یک ابزار کوچک، رایگان و منبع باز است که به زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت نوشته شده است. jQuery شامل بسیاری از ویژگی های مفید برای توسعه وب است، از جمله AJAX، دستکاری آسان DOM، مدیریت رویداد، جلوه های انیمیشن و غیره. بسیاری از کتابخانه های دیگر با استفاده از jQuery ایجاد شده اند، مانند کتابخانه تاریخ انتخاب jQuery.

React

یک کتابخانه قدرتمند فرانت‌اند است که اغلب به دلیل استفاده و محبوبیت گسترده آن با فریمورک‌ها مقایسه می‌شود. این کتابخانه جزو اولین‌هایی بود که از الگوی مبتنی بر کامپوننت پیروی کرد، الگویی که بعداً توسط فریمورک‌های دیگر مانند Angular و Vue نیز اتخاذ شد. با استفاده از DOM مجازی React، توسعه‌دهندگان می‌توانند از عملیات سریع‌تر DOM بهره‌مند شوند و برنامه‌های خود را کارآمدتر کنند. قابل توجه است که React توسط فیسبوک ایجاد شده است و در میان بسیاری از شرکت‌های معروف محبوبیت پیدا کرده است.

هنگامی که صحبت از ایجاد برنامه‌های وب با React می‌شود، روش‌های اثبات‌شده زیادی برای ایجاد برنامه‌های وب با React وجود دارد. همچنین، تأثیر React فراتر از وب گسترش یافته است، زیرا این کتابخانه الهام‌بخش React Native شده است، یک فریمورک جاوا اسکریپت که به عنوان یکی از بهترین کتابخانه‌های جاوا اسکریپت برای توسعه برنامه‌های موبایل شناخته می‌شود.

Redux

یک کتابخانه جاوا اسکریپت منبع باز برای حفظ و استانداردسازی وضعیت برنامه است. می‌توانیم از آن برای طراحی رابط کاربری با استفاده از کتابخانه‌هایی مانند React یا Angular استفاده کنیم. Redux یک کتابخانه سبک وزن با یک API ساده و محدود برای عمل به عنوان یک ظرف قابل اعتماد برای وضعیت برنامه است. این کتابخانه به همان روشی که یک تابع کاهش عمل می‌کند، کار می‌کند که یک ایده برنامه‌نویسی تابعی است.

Three.js

یک ابزارک و API برنامه‌نویسی جاوا اسکریپت بین مرورگرها است که از WebGL برای تولید و نمایش گرافیک‌های کامپیوتری سه بعدی متحرک استفاده می‌کند. علاوه بر این، Three.js امکان تولید انیمیشن‌های سه بعدی شتاب‌دهنده واحد پردازش گرافیکی (GPU) را به عنوان بخشی از یک وب‌سایت بدون استفاده از افزونه‌های مرورگر اختصاصی فراهم می‌کند. این امکان اکنون به دلیل معرفی WebGL، یک API گرافیکی سطح پایین که صرفاً برای وب طراحی شده است، امکان‌پذیر است. فریمورک‌های سطح بالا مانند Three.js یا GLGE، SceneJS، PhiloGL و دیگران، امکان ایجاد انیمیشن‌های پیچیده کامپیوتری سه بعدی برای نمایش در مرورگر را بدون تلاش لازم برای یک برنامه مستقل یا افزونه معمولی فراهم می‌کنند.

Lodash

یک کتابخانه ابزارک JS است که کار با اعداد صحیح، آرایه‌ها، متون و اشیاء را ساده می‌کند. این کتابخانه از سبک برنامه‌نویسی تابعی استفاده می‌کند و به ایجاد کد جاوا اسکریپت قابل مدیریت و مختصر کمک می‌کند. Lodash وظایف رایج مانند محاسبات ریاضی، محدود کردن، تزئین کردن، کاهش و محدود کردن را برای توسعه‌دهندگان آسان‌تر می‌کند. علاوه بر این، کارکردهای رشته‌ای مانند camel case، برش و حروف بزرگ را ساده می‌کند.

فریم‌ورک"framework" چیست؟

فریم‌ورک (Framework) ساختار یا چارچوبی است که به شما کمک می‌کند تا یک پروژه را توسعه دهید. بر خلاف کتابخانه که شما کنترل کامل دارید و هر زمان بخواهید آن را صدا می‌زنید، در فریم‌ورک این خود فریم‌ورک است که شما را هدایت می‌کند و به شما می‌گوید که چگونه باید پروژه خود را توسعه دهید. فریم‌ورک یک نقشه کلی برای پروژه شما فراهم می‌کند و معمولاً قوانین و ساختارهای خاصی را برای توسعه پروژه اعمال می‌کند.

چرا باید از فریمورک استفاده کنیم؟

توسعه نرم‌افزار یک فرآیند دشوار است. این شامل مراحل زیادی مانند ایجاد، طراحی و آزمایش است. در پروژه‌های توسعه نرم‌افزار، توسعه‌دهندگان باید نگران نحو، اعلام‌ها، جمع‌آوری زباله، استثناها و سایر موارد باشند. فریمورک‌های نرم‌افزار با ارائه یک پلتفرم متمرکز که برنامه‌نویسان می‌توانند از طریق آن تمام یا بخشی از فرآیند توسعه نرم‌افزار را کنترل کنند، توسعه را تسهیل می‌کنند.

علاوه بر این، استفاده از یک فریمورک برای توسعه وب مزایای دیگری نیز دارد:

•    کاهش طول کد
•  امکان استفاده مجدد از کد
•  سهولت عیب‌یابی و نظارت بر برنامه
•   ساده‌سازی اتصال به پایگاه داده
• بهبود امنیت

ویژگی های فنی فریم ورک

• فریم ورک ها  شامل مجموعه‌ای از APIها، کامپایلرها، برنامه‌های پشتیبانی، کتابخانه‌ها و غیره می‌شود
•   جایگزینی آنها با فریمورک‌های دیگر کار سختی است
• کنترل جریان برنامه بر عهده فریمورک است (وارونگی کنترل).
• ساخت یک فریمورک به کد زیادی نیاز دارد که باعث کاهش عملکرد و افزایش زمان بارگذاری می‌شود.

مثال از فریم‌ورک‌ها:
ASP.NET درسی شارپ : این یکی از معروف‌ترین فریم‌ورک‌های توسعه وب است. وقتی شما با ASP.NET کار می‌کنید، فریم‌ورک شما را مجبور می‌کند تا کدها را در چارچوبی که تعیین کرده است بنویسید. مثلاً برای ساخت یک وب‌سایت باید از ساختارهای مشخصی برای کنترلرها، مدل‌ها و نمایشگرها (views) استفاده کنید.

Django در پایتون: این فریم‌ورک به شما اجازه می‌دهد که سریعاً یک وب‌سایت بسازید، اما شما باید از ساختار مشخصی برای فایل‌ها و کدهای خود استفاده کنید. برای مثال، باید از مفهوم "مدل-نما-کنترلر" پیروی کنید.

در فریم‌ورک‌ها، برخلاف کتابخانه‌ها، شما نمی‌توانید به صورت آزادانه کد بنویسید و هر روشی را انتخاب کنید. باید از قواعد فریم‌ورک پیروی کنید.

Angular

Angular یک فریمورک فرانت‌اند برای توسعه برنامه‌های تک صفحه‌ای است. این فریمورک زنده و توانا برای ایجاد برنامه‌های کامل سمت کلاینت یا هر نرم‌افزاری که عملکرد عمومی ارائه می‌دهد، مناسب است. در Angular کارها و چیزهای زیادی برای یادگیری وجود دارد. Angular 1.x از JavaScript استفاده می‌کرد، در حالی که نسخه‌های بعدی به Typescript که یک فوق مجموعه از JavaScript است، تغییر کردند.

معایب اصلی Angular اندازه آن در مقایسه با سایر فریمورک‌ها است. اگرچه به طور پیش فرض برای سئو مناسب نیست، اما می‌توانید آن را برای سئو بهینه کنید. اگرچه Angular توسط گوگل ایجاد شده است، اما اکنون بسیاری از شرکت‌های بزرگ فناوری از آن استفاده می‌کنند، از جمله مایکروسافت و پی‌پال.

Django

یک فریمورک مبتنی بر پایتون است که بر اساس الگوی طراحی Model-View Template ساخته شده است. این فریمورک رایگان و منبع باز برای توسعه سریع وب ساخته شده است. شرکت‌های شناخته شده مانند یوتیوب، گوگل و اینستاگرام از Django برای ساخت برنامه‌های خود استفاده می‌کنند.

Django بیش از 10،000 بسته یا کتابخانه کد دارد که به شما امکان می‌دهد تقریباً هر عملکردی را در برنامه وب خود بسازید. این بسته‌ها شامل APIها، پشتیبانی از پایگاه داده، احراز هویت کاربر، CMS و ویژگی‌های امنیتی هستند.

Express

امروزه به سرعت در حال تبدیل شدن به یکی از محبوب‌ترین فریمورک‌های برتر برای توسعه وب است. شرکت‌هایی مانند Accenture، IBM، Uber و بسیاری دیگر از آن استفاده می‌کنند. این فریمورک همچنین با فریمورک‌های دیگر مانند Sails، Kraken و Loopback سازگار است. Express به داشتن یک فریمورک سبک وزن، سریع و بی‌طرف افتخار می‌کند.

برخی از عملکردهای ضروری فریمورک را بدون پنهان کردن ویژگی‌های Node ارائه می‌دهد و از عملکرد قدرتمند Node.js استفاده می‌کند. این فریمورک همچنین بسیار انعطاف‌پذیر است و از برنامه‌های وب و APIهای REST پشتیبانی می‌کند. از دیدگاه یک توسعه‌دهنده وب، بزرگترین نقطه ضعف Express این است که روش تثبیت شده‌ای برای توسعه ویژگی‌ها وجود ندارد. سرانجام، هنگام ساخت برنامه‌ها با JS، باید یک فریمورک تست JS خوب داشته باشید.

Rails

یک فریمورک Model-View-Controller محبوب مبتنی بر Ruby است که مورد علاقه بسیاری از توسعه‌دهندگان است. Airbnb، Hulu و GitHub برخی از شرکت‌های محبوب هستند که از Rails استفاده می‌کنند. Rails یک فریمورک مناسب برای مبتدیان است که به مبتدیان در شروع سریع توسعه وب کمک می‌کند. کتابخانه‌های ارزشمند بسیاری در Rails وجود دارند که به شما امکان می‌دهند ویژگی‌های جدید را به برنامه خود کارآمدتر اضافه کنید.

Spring

یک فریمورک Model-View-Controller نوشته شده به زبان جاوا است. شرکت‌های محبوب مانند TicketMaster، Wix و BillGuard از Spring استفاده می‌کنند. Spring پروژه‌های خواهر زیادی دارد که عملکرد آن را بهبود می‌بخشند و به شما امکان می‌دهند کسب و کار خود را به سرعت گسترش دهید. نقطه ضعف اصلی این است که یادگیری Spring می‌تواند دشوار باشد.
 

مقایسه کتابخانه و فریم‌ورک

حالا که تعریف هرکدام را دانستید، بیایید تفاوت‌های اصلی آن‌ها را به‌صورت دقیق‌تر بررسی کنیم.تفاوت فنی بین یک فریمورک و یک کتابخانه توسط مفهومی به نام "وارونگی کنترل" تعریف می‌شود.
وقتی از یک کتابخانه استفاده می‌کنید، شما جریان برنامه را کنترل می‌کنید، از جمله اینکه چه زمانی و کجا با کتابخانه تماس بگیرید.

اما زمانی که از یک فریمورک استفاده می‌کنید، خود فریمورک جریان برنامه را کنترل می‌کند.

1. میزان کنترل:  
  - در کتابخانه، شما کنترل دارید. هر زمان که نیاز داشته باشید، کتابخانه را صدا می‌کنید و از متدهای آن استفاده می‌کنید. مثل اینکه خودتان تصمیم بگیرید چه وقت از یک ابزار خاص در کارتان استفاده کنید.
  - اما در فریم‌ورک، این فریم‌ورک است که کنترل دارد. شما باید طبق قوانین آن کار کنید و از ساختارهای مشخص آن پیروی کنید. فریم‌ورک به شما می‌گوید که چه کارهایی انجام دهید و شما باید در چارچوب آن کار کنید.

2. انعطاف‌پذیری:  
  - کتابخانه‌ها انعطاف بیشتری دارند، زیرا می‌توانید آن‌ها را در هر قسمتی از کد خود استفاده کنید و نیازی به رعایت قوانین خاصی ندارید.
  - فریم‌ورک‌ها انعطاف کمتری دارند، چون ساختار و قوانین از پیش‌تعریف‌شده‌ای دارند.

3. استفاده از ابزارها:  
  - کتابخانه مثل جعبه‌ابزار است. شما هر وقت بخواهید یک ابزار از آن برمی‌دارید و استفاده می‌کنید.
  - فریم‌ورک مثل یک نقشه‌بردار است که به شما می‌گوید چه مسیری را باید طی کنید و چگونه کار کنید.

مزایای کتابخانه

- کنترل بیشتر: شما می‌توانید هر وقت که بخواهید از کتابخانه استفاده کنید و کد خود را هر طور که می‌خواهید بنویسید.
- استفاده آسان: معمولاً استفاده از کتابخانه‌ها بسیار ساده است و فقط نیاز به چند خط کد دارد.
- تخصصی برای یک وظیفه: کتابخانه‌ها معمولاً برای انجام یک کار خاص طراحی شده‌اند، مثل کار با اعداد یا تاریخ.
 

- مزایای فریم‌ورک

- ساختاردهی به پروژه: فریم‌ورک‌ها به پروژه شما نظم می‌دهند و باعث می‌شوند که کدها منظم‌تر نوشته شوند.
- کاهش پیچیدگی: فریم‌ورک‌ها بسیاری از کارهای پیچیده را به‌طور خودکار انجام می‌دهند، مثل مدیریت درخواست‌های HTTP در وب‌سایت‌ها.
- امنیت بیشتر: فریم‌ورک‌ها معمولاً با رعایت استانداردهای امنیتی نوشته می‌شوند و از اشتباهات رایج جلوگیری می‌کنند.

نتیجه‌گیری

تفاوت اصلی بین کتابخانه و فریم‌ورک در این است که کتابخانه‌ها به شما کنترل بیشتری می‌دهند و شما هر وقت بخواهید از آن‌ها استفاده می‌کنید، اما فریم‌ورک‌ها چارچوب و ساختارهای خاصی را ارائه می‌دهند که شما باید از آن‌ها پیروی کنید. انتخاب بین کتابخانه و فریم

‌فریمورک بستگی به نوع پروژه و نیاز شما دارد. اگر به دنبال راه‌حلی ساده و متمرکز برای یک وظیفه خاص هستید، کتابخانه‌ها مناسب‌ترند. اما اگر به دنبال یک ساختار کامل برای مدیریت پروژه‌های بزرگ هستید، فریم‌ورک‌ها انتخاب بهتری خواهند بود.

یادگیری هر دو ابزار برای شما به‌عنوان برنامه‌نویس مفید خواهد بود و به شما کمک می‌کند که انتخاب‌های بهتری در توسعه پروژه‌های خود داشته باشید.