بهترین فریم ورک های پایتون برای توسعه وب
آشنایی با پایتون
زبان پایتون یک زبان برنامه نویسی قدرتمند و از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی دنیاست که توی اکثر حوزه های برنامه نویسی داره استفاده میشه که توسعه وب که از پرطرفدارترین حوزه های برنامه نویسی است یکی از اون ها است.
پایتون به واسطه اینکه فریم ورک های قدرتمندی برای توسعه وب داره از زبان های برنامه نویسی بسیار محبوب توسعه دهنده های وب است که در کنار سینتکس (syntax) ساده و خوانایی بالایی که داره میبینیم که در کمپانی های غول دنیا مثل Google , Spotify , Netflix , Youtube داره استفاده میشه که این فقط بخش کوچیکی از کمپانی هایی هستن که از پایتون استفاده میکنن. به خاطر همین دلایله که خیلی از علاقه مندان برنامه نویسی وب آموزش پایتون رو شروع میکنن.
فریم ورک چیست؟
فریم ورک (framework) در واقع یک چارچوبی است که مجموعه ای از کدها و ابزار ها است که باعث سریعتر شدن روند توسعه یک برنامه میشود که به توسعه دهندگان در توسعه اپلیکیشن های نوین کمک میکنه.
بهترین فریم ورک های پایتون برای توسعه وب
در ادامه لیستی از بهترین فریم ورک های پایتون که برای توسعه وب استفاده میشن رو اسم میبریم که میتونن شما رو توی توسعه برنامه ها خیلی کمک کنن.
1. جنگو (Django)
جنگو (Django) که یک چارچوب متن باز (open source) که به صورت رایگان هم ارائه شده، به راحتی میتوان گفت که یکی از محبوب ترین فریم ورک های پایتون برای توسعه وب است. از مهم ترین ویژگی های جنگو (Django) توسعه خیلی سریع پروژه است به همین دلیله که برای پروژه های بزرگ یکی از بهترین انتخاب ها است.
جنگو با معماری (Model-View-Template) MVT خیلی از بخش های پروژه رو خود فریم ورک کنترل میکنه تا هم ساختار پروژه استاندارد تر بشه و همچنین از کدهای تکراری جلوگیری کنه که نتیجش میشه کدنویسی کمتر و تمیزتر، به همین دلیله که روند توسعه یه پروژه با جنگو خیلی سریع تر و مطمئن تر پیش میره.
مزایا:
- 1. امنیت بالا چون به صورت خودکار بسیاری از مسائل امنیتی رو خود جنگو مدیریت میکنه
- 2. ORM قدرتمند که اجازه میده بدون نوشتن کد SQL و با خود زبان پایتون با دیتابیس ارتباط برقرار کنید
- 3. داشتن چندین مکانیسم کش
- 4. پشتیبانی از دیتابیس های مختلف
- 5. پنل مدیریت کارامد
- 6. داشتن کتابخانه های متنوع گسترده برای کارهای مختلف
- 7. جامعه عظیم توسعه دهنده ها در دنیا برای پشتیبانی
معایب:
- 1. به دلیل سطح بالا بودن فریم ورک جنگو برای پروژه های کوچیک مناسب نیست
- 2. به دلیل داشتن امکانات زیاد برای استفاده کارامد از اون ها نیاز به دانش کاملی از جنگو دارید
- 3. کند بودن در برخی پروژه ها به نسبت حجم درخواست های که باید مدیریت کند
2. فلسک (Flask)
فلسک (Flask) که در واقع یک میکرو فریم ورک است که برای توسعه وب به کار میرود. فلسک برخلاف جنگو قابلیت و امکانات پیچیده ای ندارد، فلسک با طراحی سبک و ماژولار باعث میشه که خیلی راحت بر اساس نیاز های مختلف تطبیق پذیر باشه که این از دلایل اصلی تمایزش با بقیه فریم ورک ها است.
برخلاف جنگو (Django) دیگه خبری از کتابخانه های پیچیده و توابعی برای اعتبار سنجی فرم (form validation) نیست به همین خاطره که عمدتا برای پروژه های کوچیک تر مناسب است.
مزایا:
- 1. ابزار اشکال زدایی (Debugger) سریع
- 2. پشتیبانی از ارسال درخواست های RESTful
- 3. امکان ساخت کوکی با امنیت بالا
- 4. مبتنی بر استاندارد یونیکد (Unicode)
- 5. کاملا با WSGI 1.0 سازگار است
- 6. استفاده از قالب Jinja 2
- 7. پشتیبانی یکپارچه از unit testing
معایب:
- 1. مناسب برای برنامه نویسی ناهمزمان (Async-Programming) نیست
- 2. مدیریت پروژه های بزرگ با فلسک (Flask) کمی مشکل است
- 3. توسعه پروژه با فلسک نیاز به توجه زیاد به جزئیات و درک عمیق از ارتباط اجزا با هم دیگه دارد
3. Pyramid
Pyramid فریم ورکی با مستندات کامل است هدف از توسعه Pyramid، ساخت سریع وب اپلیکیشن های پایتونی است. Pyramid فریم ورکیه که به شما اجازه میده کوچیک شروع کنید و بزرگ تموم کنید.
Pyramid ماهیت انعطاف پذیری داره و از ویژگی های قابل توجه این فریم ورک راه های مختلف برای ارتباط با دیتابیس و مهم ترین ویژگیش یعنی ایمنی وب اپلیکیشن هایی است که با این فریم ورک ساخته شده.
مزایا:
- 1. پشتیبانی از چندین ساختار معماری
- 2. انعطاف پذیری بالا که باعث میشه هم برای پروژه های کوچیک و هم بزرگ مناسب باشه
- 3. مستندات خوب و کامیونیتی و جامعه اماری در حال رشد
- 4. احراز هویت انعطاف پذیر
- 5. پشتیبانی از RESTful API
- 6. مدیریت امنیتی پیشرفته
معایب:
- 1. نسبت به فریم ورک های سبک تر مثل فلسک (Flask) شاید کمی پیچیده تر بنظر برسد
- 2. برای پروژه های بزرگ نیاز به دانش معماری نرم افزار و طراحی پیچیده تری دارد
4. CherryPy
CherryPy یک میکرو فریم ورک متن باز (open source) است که در عین سبکی و سادگی، کارایی بالایی دارد. CherryPy به توسعه دهنده ها این اجازه رو میده که به دور از پیچیدگی های فریم ورک های بزرگ اپلیکیشن های تحت وب با سرعت بالا بسازند.
از ویژگی های مهم این فریم ورک قابلیت توسعه به صورت شئ گرا است که نتیجه اش سازماندهی و مرتب تر شدن کدهای برنامه است. CherryPy از HTTP/1.1 به طور کامل پشتیبانی میکند که یعنی شما قابلیت هایی مثل مدیریت کوکی و فایل های استاتیک (static) رو دارید.
مزایا:
- 1. سازگاری کامل با WSGI
- 2. ساختار ساده و بهینه که باعث سرعت بالای برنامه میشود
- 3. سازگار با کتابخانه و فریم ورک های دیگه پایتون
- 4. سادگی و مینیمال بودن، که باعث میشه بتونید به راحتی با CherryPy کار کنید
معایب:
- 1. نبود ویژگی های پیشرفته مثل ORM داخلی که در فریم ورک های بزرگ تر مثل Django و Flask وجود داره
- 2. ضعف در ابزار های داخلی، این کمبود باعث میشه که به کتابخانه های اضافی نیاز پیدا کنید
- 3. نبود مستندات کامل که یادگیری رو برای مبتدیان سخت میکنه
5. Grok
Grok که یک فریم ورک وب متن باز مبتنی بر فناوری Zope Toolkit (ZPK) است. تسریع توسعه برنامه از اهداف اصلی فریم ورک متن باز (open source) Grok است.
تمرکز اصلی Grok روی دو اصل اساسی است که شامل:
- 1. Convention over configuration (COC) البته به اسم کدنویسی بر اساس قرارداد هم شناخته میشه
- 2. Do not repeat yourself (DRY) که توسعه دهنده ها رو تشویق میکنه که از تکرار کد در یک سیستم اجتناب کنند
این نکات باعث میشه که یک تجربه توسعه سریع رو در اختیار توسعه دهنده ها قرار بده. رابط کاربری (GROK'S UI) مثل بقیه فریم ورک های فول استک (Full Stack) دیگه مثل TurboGears و Pylons است.
مزایا:
- 1. به توسعه دهنده های وب اجازه استفاده Zope 3 رو میده
- 2. برای توسعه اپلیکیشن های وب پیچیده، GROK پایه خوبی داره
- 3. امنیت یکپارچه برنامه و دادن دسترسی به کاربر های خاص
- 4. دیتابیس شئ گرا قوی برای ذخیره سازی
معایب:
- 1. پنهان کدها در کلاس های (Class) والد، کد رو در ظاهر بهتر میکنه ولی خوانایی کد رو پایین میاره چون کدهای مرتبط در یک منطقه در دسترس نیستن
- 2. مواقعی که یک View عملکرد منحصر به فردی داره استفاده از Class Based Views (CBVs) ها شاید یکمی زیاده روی باشه، مواقعی از View های CBVs استفاده کنید که انتظار دارید که بخشی از کدها در خیلی از View ها تکرار بشه (هر چند که به طورکلی View های CBVs قابلیت های بیشتری نسبت به View های Function Based Views ارائه میدن)
6. TurboGears
TurboGears یکی دیگه از بهترین فریم ورک های پایتون برای توسعه وب است. TurboGears یک فریم ورک انعطاف پذیر با هدف توسعه سریع طراحی شده و به طور کلی برای توسعه وب به تنظیمات کمی نیاز داره.
این فریم ورک با معماری MVC (Model View Controller) ویژگی های مهمی مثل استفاده از ابزار ها و تکنولوژی های مختلف از جمله SQLAlchemy برای مدیریت پایگاه داده، Mako یا Kid برای قالب بندی و همچنین Pylons برای مدیریت بخش روتینگ که توسعه دهنده رو توی ساخت اپلیکیشن های وب پویا کمک میکنه.
مزایا:
- 1. پشتیبانی از WSGI
- 2. پشتیبانی از چندین دیتابیس
- 3. ToscaWidgets برای سهولت طراحی فرانت اند(frontend)
- 4. معماری MVC (Model View Controller) و قالب PasteScript
- 5. ادغام کتابخانه MochiKit برای جاوااسکریپت (JavaScript)
- 6. با استفاده از قابلیت هایی مثل scaffolding و ORM قدرتمند، TurboGears تجربه سریع و کارآمدی رو به توسعه دهنده ها میده
- 7. مقیاس پذیر است یعنی هم برای پروژه های بزرگ و هم کوچیک مناسب است
معایب:
- 1. یادگیری همه جانبه TurboGears زمان بره چون از ابزار ها و تکنولوژی های مختلف استفاده میکنه
- 2. به علت انعطاف پذیری بالا برای توسعه دهنده های تازه کار ساختار TurboGears پیچیده به نظر میرسه
- 3. به اندازه فریم ورک های بزرگ مستندات جامعی ندراد
- 4. اگه قصد بزرگ کردن فریم ورک رو داشته باشید میتونه تجربه چالش برانگیزی باشه
7. Web2Py
Web2Py یک فریم ورک منبع باز (open source) است که به صورت cross-platform ارائه شده که یعنی از پلتفرم های مختلف مثل ویندوز و مک و لینوکس و سایر پلتفرم ها پشتیبانی میکند.
از اهداف Web2Py ساخت فریم ورکی بود که بدون نیاز به تنظیمات و پیکربندی پیچیده به شکل آسان و سریعی توسعه دهنده ها بتونن برنامه های تحت وب با امنیت بالا بسازن.
از ویژگی های جذاب این فریم ورک ارائه یک IDE داخلی مبتنی بر وب (Web-Based IDE) و یک ابزار برای ردیابی خطا (Debugger) و همچنین یک رابط مدیریت (admin interface) قدرتمند که توسعه رو ساده تر میکنه.
مزایا:
- 1. پشتیبانی از معماری MVC برای ساده سازی توسعه
- 2. برطرف کردن آسیب پذیری ها و مسائل امنیتی
- 3. پشتیبانی از دیتابیس های رابطه ای (Relational Database) و دیتابیس های NoSQL
- 4. برای راه اندازی نیازی به نصب ندارد
معایب:
- 1. Web2Py در مقایسه با فریم ورک هایی مثل Django جامعه آماری کوچیک تری دارد
- 2. سیستم پلاگین غیر منعطف
- 3. انعطاف پذیری کم
- 4. برای مدیریت سیستم برای بارگذاری مدل داده شاید کمی مشکل داشته باشه
- 5. نسبت به فریم ورک های بزرگ شاید آپدیت های کمتری بگیرد
8. Bottle
Bottle یکی دیگر از میکرو فریم ورک های پایتون برای توسعه وب است که از استاندارد WSGI (Web Server Gateway Interface) پشتیبانی میکنه. Bottle که یک میکرو فریم ورک (Microframework) سبک و سریع محسوب میشه که معمولا مناسب پروژه هایی با مقیاس کوچیک و متوسط است.
میکرو فریم ورک Bottle با معماری MVC که به نسبت یادگیری راحتی داره به همین خاطره که برای مبتدی ها شروع سختی نداره، Bottle اول کار برای ساخت API های وب طراحی شد به همین دلیل برای اپلیکیشن های تحت وب کوچیک که از API استفاده میکنن میتونه انتخاب خیلی خوبی باشه.
مزایا:
- 1. دسترسی ساده و سریع به کوکی ها و داده ها و بقیه متادیتاهای وب مرتبط با HTTP
- 2. ویژگی های مسیریابی (routing) منحصر به فرد با سینتکس (syntax) ساده
- 3. استفاده کم از حافظه
- 4. سیستم قالب بندی که به صورت درونی (built-in) وجود دارد
معایب:
- 1. برای پروژه هایی با مقیاس بزرگ گزینه مناسبی نیست
- 2. به نسبت میکرو فریم ورک های دیگه پایتون مثل Flask جامعه آماری کمتری داره
9. Tornado
Tornado فریم ورکی که به خاطر قابلیت های ناهمزمان (asynchronous) و عملکرد بالایی که داره شناخته میشه، ویژگی کلیدی این فریم ورک اینه که از یک شبکه non-blocking I/O استفاده میکنه، non-blocking I/O در واقع نوعی عملیات input/output (I/O) یا همان ورودی/خروجی است که اجازه میده بدون انتظار برای تکمیل عملیات ورودی/خروجی برنامه به اجرای خودش ادامه بده.
Tornado مشکل C10K (ten thousand connections) حل میکنه یعنی اگر این فریم ورک به درستی پیکربندی بشه میتونه بیشتر از 10000 اتصال رو مدیریت بکنه.
به خاطر همین ویژگیه که Tornado رو تبدیل به یک گزینه عالی برای برنامه هایی که نیاز به مدیریت تعداد زیادی کاربر به صورت همزمان دارن میکنه به همین خاطر برای پروژه هایی مثل اپلیکیشن های چت، وب اسکرپر ها (web scraper)، ربات های اینترنتی گزینه خیلی مناسبی است.
مزایا:
- 1. Tornado از پروتکل WebSocket استفاده میکنه که این تونایی رو بهش میده که ارتباط رو به صورت طولانی مدت (Long-Polling) حفظ کنه (کاربردی در پروژه هایی Real-Time مثل اپلیکیشن های چت)
- 2. سیستم احراز هویت به صورت درونی (Built-in)
- 3. از گزینه های احراز هویت خارجی هم پشتیبانی میکند
- 4. وجود قالب سفارشی مربوط به خود Tornado
- 5. پشتیبانی از ساخت اپلیکیشن با زبان های مختلف
معایب:
- 1. منحنی یادگیری تندی دارد مخصوصا برای مبتدی ها میتونه چالش برانگیز باشه
- 2. برخلاف فریم ورک های بزرگ تحت وب پایتون ابزار ها و کتابخانه های آماده جانبی نداره
- 3. ORM پیشرفته ای نداره، درسته که ORM داخلی داره اما به اندازه ORM های محبوبی مثل SQLAlchemy کامل و قوی نیست
- 4. به دلیل کوچیک بودن جامعه آماری این فریم ورک پیدا کردن راه حل برای مشکلات سخت است
10. FastApi
FastApi که یک فریم ورک مدرن با تمرکز بر پرفرمنس و کارایی بسیار بالا، برای ایجاد API های سریع و گوناگون ساخته شده است. از اونجایی که Fast Api یکی از فریم ورک های جدید تحت وب پایتون است، در توسعه اون سعی شده از ویژگی های جدید و مدرن استفاده بشه مثل برنامه نویسی ناهمزمان (Async-Programming) که باعث شده کارایی و سرعت بسیار بالایی داشته باشه.
میشه گفت FastApi انقلابی در توسعه API وب در پایتون ایجاد کرده چون به شما اجازه میده با کمترین کدنویسی یک API کامل با ویژگی های پیشرفته ای مثل مستند سازی خودکار که با استفاده از OpenAPI و Json Schema به صورت خودکار مستندات API شما رو تولید میکنه.
مزایا:
- 1. FastApi مستندات (document) جامع و خوبی داره (میتونید مستندات رسمی این فریم ورک رو به زبان فارسی هم مطالعه کنید کافیه که زبان مستندات رو تغییر بدید)
- 2. به راحتی با فریم ورک ها و ابزار های پایتون ادغام میشود
- 3. FastApi ویژگی هایی مثل OAuth و تایید اعتبار توکن JWT رو داره، که به امن کردن نقاط پایانی API (Endpoint) در برابر آسیب پذیری های رایج کمک میکنه
- 4. به طور یکپارچه با کتابخانه ORM محبوب SQLAlchemy ادغام میشود
- 5. یکی از سریع ترین فریم ورک های پایتون موجود است
- 6. پشتیبانی کامل از Websocket و GraphQL
معایب:
- 1. از اونجایی که نسبتا جدید است ممکنه منابع آموزشی زیادی نسبت به فریم ورک های قدیمی تر مثل Django وجود نداشته باشه
- 2. به نسبت فریم ورک های بزرگ تر جامعه آماری کمتری داره
- 3. به دلیل استفاده از ویژگی های پیشرفته یادگیری اون بخصوص برای مبتدیان چالش برانگیزه
- 4. به اندازه فریم ورک های بزرگ تر ابزار ها و کتابخانه های آماده جانبی نداره
- 5. برای پروژه های بزرگ و پیچیده ابزار های مدیریت پروژه و ساختاردهی کد مثل فریم ورک Django ندارد
نتیجه گیری
توی این مقاله بهترین فریم ورک های پایتون برای توسعه وب رو اسم بردیم ولی میشه نتیجه گرفت که هر فریم ورکی ویژگی های بخصوص خودش رو داره و هر کدام توی یک بخشی قوی ترن، پس بستگی به نیاز پروژه داره که از کدام فریم ورک استفاده بشه.
ممکنه بعد از انتخاب یک فریم ورک پایتونی بخواید یک ویرایشگر کد یا همون کد ادیتور انتخاب کنید، میتونید مقاله بهترین کد ادیتور ها رو بررسی کنید.
سعید امینی
نویسنده مقالهالان بیشتر از پنج ساله که مشغول برنامه نویسی وب هستم و در طول این مدت کلی چالش رو پشت سر گذاشتم و عاشق اینم که هر چیزی رو که در این مدت یاد گرفتم رو به بقیه هم یاد بدم، الانم در بستر سایت گیک باز دارم دانشم رو با بقیه تقسیم میکنم :)