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Framework

Als Programmierer musst du nicht bei Null anfangen, wenn du Werkzeuge hast, die dir bei deinen Projekten helfen. Frameworks sind Software, die von Entwicklern entwickelt und genutzt wird, um Anwendungen zu erstellen.

Was sind Frameworks?
Da sie oft von mehreren erfahrenen Softwareingenieuren und Programmierern gebaut, getestet und optimiert werden, sind Software-Frameworks vielseitig, robust und effizient.

Die Verwendung eines Software-Frameworks zur Entwicklung von Anwendungen ermöglicht es dir, dich auf die High-Level-Funktionalität der Anwendung zu konzentrieren. Das liegt daran, dass alle Low-Level-Funktionen vom Framework selbst übernommen werden.

Warum benutzen wir Frameworks?
Die Entwicklung von Software ist ein komplexer Prozess. Er erfordert eine Fülle von Aufgaben, einschließlich Kodierung, Design und Testen. Allein für den kodierenden Teil müssen sich Programmierer um die Syntax, Deklarationen, Garbage Collection, Anweisungen, Ausnahmen und mehr kümmern.

Software-Frameworks machen Entwicklern das Leben leichter, indem sie ihnen erlauben, die Kontrolle über den gesamten Softwareentwicklungsprozess, oder den größten Teil davon, von einer einzigen Plattform aus zu übernehmen.

Vorteile der Verwendung eines Software-Frameworks:

Hilft bei der Etablierung besserer Programmierpraktiken und der passenden Verwendung von Design Patterns
Der Code ist sicherer
Duplizierter und redundanter Code kann vermieden werden
Hilft, konsistenten Code mit weniger Bugs zu entwickeln
Erleichtert die Arbeit an anspruchsvollen Technologien
Man kann ein eigenes Software-Framework erstellen oder zu Open-Source-Frameworks beitragen. Dadurch gibt es eine kontinuierliche Verbesserung der Funktionalität
Mehrere Codesegmente und Funktionalitäten sind vorgefertigt und vorgetestet. Das macht die Anwendungen zuverlässiger
Das Testen und Debuggen des Codes ist viel einfacher und kann auch von Entwicklern durchgeführt werden, die nicht im Besitz des Codes sind
Die Zeit, die für die Entwicklung einer Anwendung benötigt wird, wird deutlich reduziert
Was gehört zu einem Framework?
Wenn du ein Software-Framework installierst, musst du dich als erstes um die Systemvoraussetzungen kümmern. Sobald ein Framework installiert und konfiguriert ist, legt es eine Verzeichnisstruktur an.

Zum Beispiel, Abb. (i) zeigt die Verzeichnisstruktur des Laravel Frameworks. Jedes dieser Verzeichnisse kann weitere Verzeichnisse haben. Verzeichnisse können weiterhin Dateien, Klassen, Testroutinen, Templates und mehr enthalten.

Was gehört in ein Framework?Abb. (i)

Unterschied zwischen einer Bibliothek und einem Framework
Manche mögen annehmen, dass ein Software Framework eine Sammlung von Bibliotheken ist, genauso wie Bibliotheken eine Sammlung von vorkompilierten Routinen sind. Dies ist jedoch nicht richtig, da nicht alle Software-Frameworks Bibliotheken verwenden oder von diesen abhängen.

Der Unterschied zwischen einer Bibliothek und einem Framework ist, dass letzteres den Code aufruft. Im Gegensatz dazu ruft der Code die Softwarebibliothek auf. Lass uns das anhand eines Beispiels verstehen:

curl ist eine Bibliothek in PHP. Wenn du eine der curl-Funktionen verwendest, ruft der PHP-Code diese bestimmte Funktion in der curl-Bibliothek auf. Dein Code ist der Aufrufer und der Code der Bibliothek ist der Aufrufende.

Wenn du ein PHP-Framework verwendest, wie z.B. Laravel, wird die Beziehung umgedreht und das Software-Framework ruft den Anwendungscode auf, der im Framework geschrieben wurde. Dies ist technisch als Inversion of Control (IoC) bekannt.

Programmiersprache vs. Frameworks
Eine Programmiersprache sagt dem Computer, was er tun soll. Jede Programmiersprache verfügt über eine Syntax und einen bestimmten Satz von Regeln, die jedes Mal befolgt werden müssen, wenn der Code geschrieben wird.

Ein Software-Framework wird auf eine Programmiersprache aufgesetzt. Ein Beispiel,

Rails, auch bekannt als Ruby on Rails, ist ein Web-Framework, das auf der Programmiersprache Ruby aufbaut.

Django und Flask sind zwei verschiedene Web-Frameworks, die auf der Programmiersprache Python basieren. Daher werden sie auch als Python-Frameworks bezeichnet. React und Angular sind Frontend-Webframeworks, die auf der Programmiersprache JavaScript aufbauen.

Arten von Frameworks
Als Entwickler solltest du auf der Suche nach Frameworks sein, die am besten zu deinen Bedürfnissen passen. Egal ob du an einer Website, Data Science, Datenbankmanagement oder mobilen Anwendungen arbeitest, Software-Frameworks gibt es für alle Genres der Softwareprogrammierung.

Es gibt viele Arten von Software-Frameworks, die die Entwicklung von Anwendungen für eine Vielzahl von Bereichen der Anwendungsentwicklung erleichtern. Lass uns in einige der Software-Frameworks eintauchen, die heute en vogue sind:

Web Application Frameworks

  1. Angular
    Angular ist ein typescript-basiertes, quelloffenes JS-Framework, das es einfach macht, Anwendungen im Web zu entwickeln. Angular löst die Herausforderungen der Anwendungsentwicklung durch die Kombination von deklarativen Templates, Dependency Injection, End-to-End Tooling und vielem mehr.

Angular ermöglicht es Entwicklern, Anwendungen zu erstellen, die im Web, auf mobilen Geräten und auf dem Desktop funktionieren.

Das beliebte JavaScript-Framework wird in öffentlich zugänglichen Anwendungen und Websites wie Google Cloud Platform und AdWords sowie in vielen internen Tools von Google eingesetzt.

Einige beliebte Websites, die mit AngularJS entwickelt wurden, sind:

Netflix .
Paypal
Upwork
Youtube
Django
Django ist ein freies und quelloffenes Webanwendungs-Framework, das in Python geschrieben ist. Gebaut von einem Team erfahrener Entwickler, kümmert sich Django um die Webentwicklung, so dass sich Entwickler auf das Schreiben von Anwendungen konzentrieren können, ohne das Rad neu erfinden zu müssen.

Große Organisationen nutzen Django aktiv in ihrer Entwicklung. Einige beliebte Webseiten, die mit Django entwickelt wurden, sind:

Disqus .
Instagram
Mozilla
Pinterest

  1. Laravel
    Laravel ist ein PHP-basiertes Webapplikations-Framework mit einer ausdrucksstarken, eleganten Syntax. Das Open-Source-Framework und folgt einem Model-View-Controller-Design-Pattern, das robust und einfach zu verstehen ist.

Laut Google Trends hat sich Laravel die Position für das leistungsstärkste PHP-Framework gesichert, das eine standardisierte und funktionsreiche Plattform für die Entwicklung hochperformanter PHP-Webanwendungen bietet.

Einige beliebte Websites, die mit Laravel entwickelt wurden, sind:

Alison.com
Barchart.com
Neighborhood Lender
Weltwandern
DataScience Frameworks

  1. Apache Spark
    Apache Spark ist eine einheitliche Analyse-Engine für die Verarbeitung großer Datenmengen. Du kannst mit Apache Spark schnell Anwendungen in Java, Scala, Python, R und SQL schreiben.

Über 3.000 Unternehmen nutzen Apache Spark, darunter Top-Player wie:

Amazon
Cisco
Databricks
Hortonworks
Microsoft
Oracle
Verizon
Visa

  1. PyTorch
    PyTorch ist ein Open-Source-Framework für maschinelles Lernen, das den Prozess von der Forschung und dem Prototyping bis zum Produktionseinsatz beschleunigt.

PyTorch wurde hauptsächlich von der KI-Forschungsgruppe von Facebook entwickelt und kann sowohl mit Python als auch mit C++ verwendet werden. PyTorch wird für Computer Vision und Natural Language Processing (NLP) verwendet. Einige beliebte Websites, die mit PyTorch entwickelt wurden, sind:

Comcast .
Exelon
Trifo
Quadient

  1. TensorFlow
    TensorFlow ist ein durchgängiges Open-Source-Framework für maschinelles Lernen (ML). Es verfügt über ein umfassendes, flexibles Ökosystem von Werkzeugen, Bibliotheken und Community-Ressourcen, die es Forschern ermöglichen, in ML einzutauchen, und Entwicklern, ML-gestützte Anwendungen schnell zu erstellen und einzusetzen.

Drei typische Anwendungen für TensorFlow sind.

Convolutional Neural Networks (CNN) für Bilderkennung und -verarbeitung.
Groß angelegte lineare Modelle für die Datenanalyse und einfache Verhaltensprognosen.
Sequence-to-Sequence (Seq2Seq) Modelle für Merkmale der menschlichen Sprache.
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Mobile Entwicklungs-Frameworks

  1. Ionic
    Ionic ist ein kostenloses, quelloffenes UI-Toolkit für die Entwicklung hochwertiger, plattformübergreifender, nativer Anwendungen für Android, iOS und das Web – alles aus einer einzigen Codebasis.

Ionic ist eine Entwicklungsplattform für den gesamten Lebenszyklus von Anwendungen, die es Teams ermöglicht, bessere und schnellere Anwendungen zu entwickeln. Einige der beliebtesten Anwendungen, die mit Ionic entwickelt wurden, sind:

MarketWatch
McDonald’s Türkiye
Pacifica

  1. Xamarin
    Xamarin ist eine freie, quelloffene Plattform zur Anwendungsentwicklung für Android und iOS mit .NET und C#. Xamarin ist Teil der .NET-Plattform, die eine aktive Community von über 60.000 Mitwirkenden aus mehr als 3.700 Unternehmen hat.

Einige der populären Anwendungen, die mit Xamarin entwickelt wurden, sind:

Alaska Airlines Kundenanwendungen
CA Mobile für mobiles Banking
Novarum DX, eine medizinische App

  1. Flutter
    Flutter ist Googles UI-Toolkit, um schöne, nativ kompilierte Anwendungen für Mobile, Web und Desktop aus einer einzigen Codebasis zu erstellen. Es hat eine ausdrucksstarke und flexible UI und bietet eine native Performance auf iOS und Android Plattformen.

Einige der beliebtesten Anwendungen, die mit Flutter entwickelt wurden, sind:

Alibaba (eCommerce)
Kryptographie
Google Ads (Dienstprogramm)
Ein Wort des Rates, bevor du mit Software-Frameworks beginnst
Es ist eine gute Idee, Programmierfähigkeiten zu erlernen und zu entwickeln, indem du die Nuancen einer Programmiersprache lernst, bevor du Frameworks für die Anwendungsentwicklung nutzt. Andernfalls verpasst du vielleicht eine wertvolle Erfahrung mit der zugrundeliegenden Technologie, die in einem Framework existiert.

Wenn du noch kein erfahrener Programmierer bist, dann ist es wichtig, den Code zu verstehen, der das Framework betreibt. Dieses Wissen würde es einfacher machen, wenn du auf komplexe Herausforderungen stößt und würde dich zu einem insgesamt fähigen Entwickler machen.

Viele Frontend-Entwickler tragen zu Open-Source-Frameworks bei, um die gesamte Entwicklergemeinschaft zu unterstützen. Zum Beispiel bauen Entwickler bei Google AngularJS und Polymer, die beide für alle Frontend-Entwickler frei verfügbar sind.

Viele Entwickler unterstützen die Front-End-Community, indem sie auch zu Open-Source-Bibliotheken beitragen.

Fazit
Unterm Strich lautet die Empfehlung für Programmierer, die Software-Frameworks für die Anwendungsentwicklung nutzen wollen, ein neues Framework oder eine Programmiersprache zu erlernen, basierend auf dem Bedarf für die zu entwickelnden Anwendungen.

Außerdem solltest du Bereiche wie Front-End, Back-End, Cloud-Management und mobile Technologie, den potenziellen Marktanteil der Technologie, die Nachhaltigkeit und mehr analysieren und die Eigenschaften der Technologie verstehen, bevor du dich für ein Framework entscheidest.

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