Что такое фреймворк python

Фреймворки Python

Чтобы сделать свою работу еще проще и быстрее, Python разработчики используют специальные инструменты — фреймворки. В этой статье мы расскажем что это такое, зачем их использовать и какие типы фреймворков существуют.

Python — один из самых популярных и универсальных языков программирования в мире. Он прост в изучении, мощный в своих возможностях и подходит для разработки различных типов приложений: от веб-сайтов до игр, от анализа данных до машинного обучения.

Что такое фреймворк

Фреймворк — это набор модулей или пакетов, который предоставляет готовые компоненты и решения для создания приложений любого типа. Такие готовые наборы облегчает жизнь программистам, так как им не нужно писать все с нуля, а можно использовать уже написанный и протестированный код.

Зачем использовать фреймворки Python

Существует множество фреймворков Python, которые отличаются по своему назначению, функционалу, сложности, популярности и тому, какую часть приложения они охватывают. Например, есть фреймворки для работы с базами данных, для создания графического интерфейса, для тестирования и отладки кода.

В этой статье мы будем говорить о фреймворках для веб-разработки на Python.

Веб-разработка — это процесс создания веб-сайтов или веб-приложений, которые работают в интернете или локальной сети. Веб-разработка состоит из двух частей: фронтенд (то, что видит пользователь) и бэкенд (то, что происходит на сервере). Для создания веб-приложений нужно знать несколько языков программирования, например, таких как HTML, CSS, JavaScript для фронтенда и PHP, Ruby, Python для бэкенда.

Фреймворки Python имеет ряд преимуществ для веб-разработчиков, так как они:

• Ускоряют процесс разработки: предоставляют готовые решения для часто встречающихся задач, таких как аутентификация, маршрутизация, работа с базами данных, кэширование.
• Обеспечивают безопасность приложений: защищают от распространенных угроз и атак, таких как SQL-инъекции, XSS, CSRF.
• Повышают производительность и стабильность приложений: оптимизируют код, управляют памятью и ресурсами, поддерживают масштабируемость и нагрузку.
• Упрощают интеграцию с различными технологиями и сервисами: такими как API, машинное обучение, облачные платформы.
• Имеют большое и активное сообщество разработчиков: которые поддерживают и обновляют фреймворки, а также предоставляют документацию, учебные материалы и помощь при возникновении проблем.
• Помогают избежать написания повторяющегося кода: встроенные функции и инструменты позволяют разработчикам использовать готовые модули и библиотеки — это сокращает время и усилия, затрачиваемые на написание однотипного кода, и повышает производительность разработчика.
• Определяют архитектуру и логику приложения: определяют архитектурные принципы и паттерны, такие как MVC (Model-View-Controller), MVVM (Model-View-ViewModel), которые помогают разработчикам разделить код на логические компоненты и упрощают поддержку и масштабирование приложения.
• Определяют взаимодействие с другими системами: предоставляют интеграцию с другими системами и сервисами через встроенные API и расширяемость.

Основные типы фреймворков Python

Фреймворки Python для веб-разработки можно разделить на три типа: Full Stack фреймворки, микрофреймворки и асинхронные фреймворки.

Full Stack фреймворки

Full Stack фреймворки предоставляют все необходимые компоненты для создания полноценных веб-приложений и включают в себя функции для работы с базами данных, шаблонизаторы для генерации HTML-страниц, системы аутентификации и авторизации, формы ввода данных и административные панели.

Назначение: подходят для создания сложных и масштабируемых приложений с большим функционалом.

Примеры Full Stack фреймворков: Django, Pyramid, Web2py.

Микрофреймворки

Микрофреймворки предоставляют минимальный набор функций для создания веб-приложений. Обычно они не включают в себя функции для работы с базами данных, шаблонизаторы или системы аутентификации. Вместо этого они предлагают гибкость и простоту использования, позволяя разработчикам самостоятельно выбирать и подключать нужные компоненты.

Назначение: подходят для создания простых и легковесных приложений или прототипов.

Примеры микрофреймворков: Flask, Bottle, Tornado.

Асинхронные фреймворки

Асинхронные фреймворки используют асинхронное программирование для создания веб-приложений. Они позволяют разработчикам писать код, который не блокируется длительными операциями ввода-вывода, а выполняется в неблокирующем режиме с помощью специальных конструкций, таких как корутины, фьючерсы, промисы.

Асинхронное программирование — это вид параллельного программирования, в котором какая-либо единица работы может выполняться отдельно от основного потока выполнения приложения. Когда основной поток сталкивается с операцией, которая требует ожидания (например, запрос к базе данных или к внешнему сервису), он не блокируется, а переключается на другую задачу, пока не получит результат. Таким образом повышается эффективность и отзывчивость приложений, особенно при работе с большим количеством одновременных запросов.

Назначение: подходят для создания высокопроизводительных и масштабируемых приложений, которые могут обрабатывать большое количество одновременных соединений.

Примеры асинхронных фреймворков: FastAPI, Twisted, Kivy.

Если вы хотите глубже изучить пайтон фремворки, читайте нашу статью ТОП-12 популярных Python фреймворков.

Софья Пирогова

автор статей / копирайтер

Вам может также понравиться.

Для чего и кому нужны Big Data

7 нояб. 2023 г.

Big Data: основные понятия

31 окт. 2023 г.

ТОП-7 фреймворков Python для разработки веб-приложений

Python является одним из самых распространенных языков программирования в 2022 году. Его популярности способствуют такие преимущества, как простой и ясный синтаксис, прикладные библиотеки с готовыми решениями и фреймворки Python, которые обеспечивают удобную и функциональную среду для разработки.

Текст: Тарас Козаков Теги: python, django, pyramid, web2py

Нашли ошибку в тексте — выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Нашли ошибку в тексте — выделите её и нажмите кнопку «Сообщить об ошибке».

Читайте также

Мануал для джуна. Python Developer: вопросы на собеседовании, практические задания и советы для начинающих

Джунов, которые ищут работу, проходят кучу собеседований и получают отказы вместо оффера, во время войны стало больше. А все потому, что к собеседованиям необходимо тщательно готовиться. dev.ua продолжает серию материалов о том, что нужно знать джунам для прохождения собеседования и получения вожделенного оффера от первого работодателя. Александр Ковтунов, Python Software engineer компании Ajax Systems, который также проводит собеседования для junior- и middle-специалистов, рассказал о профессии Python Developer и дал советы, как начинающим присоединиться к профессии.

Хочу стать программистом. С чего начать и как выбрать между Java Script, PHP, Python и другими

Диана Смеликова, операционный директор Wezom Academy, в своем блоге на DOU объяснила, с чего начать изучать программирование и каким языкам стоит отдать предпочтение на начальном этапе. Вот 5 важных советов от нее.

Какие IT-специальности будут востребованы в ближайшие пять лет? Мы выяснили у главы американского стартапа ADAM Дениса Гурака

Как научиться кодить на Python: 5 курсов от международных платформ, доступные каждому

Python — популярный высокоуровневый язык программирования, который предназначен для создания приложений различных типов. Это и веб-приложения, и игры, и настольные программы, и работа с базами данных. Довольно большое распространение Python получил в области машинного обучения и исследований искусственного интеллекта. Собрали топ-5 курсов по Python, доступных каждому.

Django — фреймворк для веб‑разработки на Python

Django — это программный каркас с богатыми возможностями, подходящий для разработки сложных сайтов и веб‑приложений, написанный на языке программирования Python.

Django — фреймворк для веб‑приложений на языке Python. Один из основных принципов фреймворка — DRY (don»t repeat yourself). Веб‑системы на Django строятся из одного или нескольких приложений, которые рекомендуется делать отчуждаемыми и подключаемыми. Это одно из заметных архитектурных отличий этого фреймворка от некоторых других (например, Ruby on Rails). Также, в отличие от многих других фреймворков, обработчики URL в Django конфигурируются явно (при помощи регулярных выражений), а не автоматически задаются из структуры контроллеров.

Django проектировался для работы под управлением Apache (с модулем mod_python) и с использованием PostgreSQL в качестве базы данных. В настоящее время, помимо PostgreSQL, Django может работать с другими СУБД: MySQL (MariaDB), SQLite, Microsoft SQL Server, DB2, Firebird, SQL Anywhere и Oracle. Для работы с базой данных Django использует собственный ORM, в котором модель данных описывается классами Python, и по ней генерируется схема базы данных.

Архитектура Django похожа на «Модель-Представление-Контроллер» (MVC). Контроллер классической модели MVC примерно соответствует уровню, который в Django называется Представление (View), а презентационная логика Представления реализуется в Django уровнем Шаблонов (Templates). Из‑за этого уровневую архитектуру Django часто называют «Модель-Шаблон-Представление» (MTV).

Первоначально разработка Django велась для обеспечения более удобной работы с новостными ресурсами, что достаточно сильно отразилось на архитектуре: фреймворк предоставляет ряд средств, которые помогают в быстрой разработке веб‑сайтов информационного характера. Например, разработчику не требуется создавать контроллеры и страницы для административной части сайта, в Django есть встроенное приложение для управления содержимым, которое можно включить в любой сайт, сделанный на Django, и которое может управлять сразу несколькими сайтами на одном сервере. Административное приложение позволяет создавать, изменять и удалять любые объекты наполнения сайта, протоколируя все совершённые действия, и предоставляет интерфейс для управления пользователями и группами (с пообъектным назначением прав).

Веб‑фреймворк Django используется в таких крупных и известных сайтах, как Instagram, Disqus, Mozilla, The Washington Times, Pinterest, lamoda и др.

Некоторые возможности Django:

• ORM, API доступа к БД с поддержкой транзакций
• встроенный интерфейс администратора, с уже имеющимися переводами на многие языки
• диспетчер URL на основе регулярных выражений
• расширяемая система шаблонов с тегами и наследованием
• система кеширования
• интернационализация
• подключаемая архитектура приложений, которые можно устанавливать на любые Django‑сайты
• «generic views» — шаблоны функций контроллеров
• авторизация и аутентификация, подключение внешних модулей аутентификации: LDAP, OpenID и прочие.
• система фильтров («middleware») для построения дополнительных обработчиков запросов, как например включённые в дистрибутив фильтры для кеширования, сжатия, нормализации URL и поддержки анонимных сессий
• библиотека для работы с формами (наследование, построение форм по существующей модели БД)
• встроенная автоматическая документация по тегам шаблонов и моделям данных, доступная через административное приложение

Некоторые компоненты фреймворка между собой связаны слабо, поэтому их можно достаточно просто заменять на аналогичные. Но с некоторыми (например, с ORM) это сделать не очень просто. Кроме возможностей, встроенных в ядро фреймворка, существуют пакеты, расширяющие его возможности.

На базе Django разработано достаточно много готовых решений, распространяемых под свободной лицензией, среди которых системы для управления интернет‑магазинами, универсальные системы управления содержанием, а также более узконаправленные проекты.

25 фреймворков на Python. Что необходимо знать IT рекрутеру

Фреймворки Python обеспечивают базовую инфраструктуру для разработки надежного программного приложения на Python.

В зависимости от проекта, который пытается создать ваша команда, существуют лучшие и худшие фреймворки Python, подходящие для этой цели. Источники показывают, что популярность Python неуклонно росла в последнее десятилетие или около того, и в 2021 году примерно 15% вопросов Stack Overflow были помечены как «python». Часто можно увидеть такие вопросы, как «Что такое фреймворк Python?» или параллельное сравнение фреймворков Python.

Что такое фреймворк Python?
Фреймворк Python, как и любой другой фреймворк, поддерживает проект разработки программного обеспечения с помощью фундамента или подструктуры, на которой можно строить продукт. Чтобы было ясно, программные фреймворки реализуют общую функциональность программы, которую вы пытаетесь создать, поэтому разработчикам не нужно начинать все с нуля.

В частности, фреймворки Python автоматизируют стандартные этапы создания приложений с использованием языка программирования Python. В результате разработчики Python сэкономят время на разработке.

Где наиболее рекомендуется использование Python?
Python — это интерпретируемый объектно-ориентированный язык программирования общего назначения. Разработчики языка уделяли первостепенное внимание читабельности кода при создании Python, что сделало язык высокопроизводительным. Удобочитаемость является важной частью основополагающей философии Python. Наиболее заметные представления Python об этом принципе включают интуитивно понятное использование английского языка и легко перемещаемые блоки кода.

Главным преимуществом Python является значительное пустое пространство, которое разработчики используют для изоляции блоков кода. Эта тактика способствует легкому чтению кода и придает программе более дружественный вид по сравнению с другими языками программирования, в которых используются специальные символы, такие как скобки.

Выпущенный в 1991 году Гвидо ван Россумом, сегодня Python известен как язык «на батарейках» из-за его большой стандартной библиотеки. Библиотеки Python описывают подключаемые фрагменты кода, которые вы можете добавить в свою программу с помощью простого вызова функции.

Стандартная библиотека Python — это то, что поставляется с языком прямо из коробки. Эта библиотека особенно обширна и содержит высокоуровневые структуры данных, такие как словари и списки, графика и многое другое.

Язык программирования Python хорошо работает как на фронтенде, так и на бэкэнде разработки. Более того, разработчики используют Python для создания различного программного обеспечения, от веб-разработки до машинного обучения и науки о данных. Python фреймворки и библиотека Python

Некоторые люди задаются вопросом о разнице между платформами Python и библиотеками Python. Хотя они оба предлагают разработчикам операционные функции, их сходство заканчивается, когда дело доходит до специфики и сложности. Например, библиотеки Python наполнены десятками полезных функций для конкретных целей, но особой сложности нет. Библиотеки Python выполняют простую задачу и в конечном итоге являются маленьким кусочком большой головоломки. Поскольку фреймворки работают на основе определенного понимания того, как может выглядеть ваше приложение, допустима еще большая специфичность.

3 основных типа фреймворков Python
Фреймворки Python бывают всех форм и размеров. Факторы, которые могут повлиять на выбор платформы, включают масштабируемость, опыт и цели бизнеса.

Полная структура стека
Фреймворки с полным стеком подходят как для back-end, так и для front-end разработки. Веб-разработка состоит из интерфейсных инструментов для проектирования графического пользовательского интерфейса (UI) и внутренних сервисов, таких как базы данных, протоколы безопасности и бизнес-логика. Фреймворк Python с полным стеком будет содержать все оборудование, необходимое для облегчения разработки. Django — это фреймворк с полным стеком и второй по популярности фреймворк Python.

Микрофреймворк
Микрофреймворки по определению легкие. В некотором смысле это противоположность фреймворку с полным стеком. Официальная документация Python по Flask объясняет, что «микро» в микрофреймворке означает, что «ядро фреймворка [является] простым, но расширяемым». Компоненты, которые являются фундаментальными для инфраструктуры полного стека, такие как система управления базами данных и определенные меры безопасности, не являются естественными для микрофреймворка. Хотя это может показаться плохим, на самом деле это поощряет гибкость для разработчиков, которые хотят использовать контроль над своим программным обеспечением, добавляя соответствующие сторонние библиотеки только тогда, когда они абсолютно необходимы.

Асинхронная структура
Асинхронные программы управляются событиями. Вместо построчной обработки операций, когда одна функция запускается за другой, асинхронный код не блокируется и не ожидает выполнения одного события перед запуском другого. Благодаря этому методу параллельного программирования асинхронные фреймворки обеспечивают множество высокопроизводительных одновременных подключений за счет работы на сервере с поддержкой асинхронности.

25 фреймворков Python, которые необходимо знать ИТ-рекрутеру
Всего существуют десятки десятков фреймворков Python, мы поговорим только 25 фреймворках, которые выделяются больше всего.

1. CubicWeb
CubicWeb соответствует определению фреймворка с полным стеком. Это также семантическая структура. Семантические технологии полагаются на онтологическое и концептуальное понимание данных. Хотя типичная архитектура модель-представление-контроллер (MVC) чаще используется для разработки пользовательских интерфейсов, CubicWeb использует концепцию кубов. Кубы объединяются, чтобы создать экземпляр с файлами конфигурации, базой данных и веб-сервером.

2. AIOHTTP
AIOHTTP — это асинхронный фреймворк, а также HTTP-клиент/сервер для asyncio. Хотя некоторые из этих слов могут показаться иностранными, суть в том, что AIOHTTP позволяет вашим разработчикам создавать асинхронные клиенты и серверы для вашего веб-приложения.

3. Dash
Dash — это микрофреймворк, который лучше всего подходит для создания ориентированных на анализ приложений Python. Фреймворк часто выбирают компании, заинтересованные в машинном обучении и науке о данных.

4. Bottle
Bottle — еще один микрофреймворк. Быстрый и простой, его первоначальный дизайн был разработан для создания интерфейсов прикладного программирования (API). Как и лучшие из микрофреймворков, Bottle подчеркивает свою облегченную сборку, а именно реализуя все в одном исходном файле и полагаясь на несколько зависимостей. Другие важные функции Bottle включают маршрутизацию, шаблон, утилиты и встроенный HTTP-сервер. Bottle работает ближе к оборудованию, чем другие фреймворки. Однако вам следует выбрать более сложную структуру, если вы считаете, что ваша программа может занимать более 500 строк кода.

5. CherryPy
CherryPy называет себя минималистским фреймворком. С CherryPy вы можете создать целое приложение, используя принципы объектно-ориентированного программирования. В результате разработка проходит быстрее и легче.

6. Falcon
Еще одним API-ориентированным фреймворком является Falcon. Falcon — минималистичный микрофреймворк, предназначенный для быстрой разработки приложений. Разработчики могут использовать преимущества Falcon для создания RESTful API, серверных частей приложений и микросервисов без бремени ненужных абстракций.

7. Django
Django — один из самых популярных фреймворков Python. Будучи по своей природе полным стеком, Django оснащен инструментами для создания больших и сложных веб-приложений.

8. Flask
Flask исторически конкурирует с Django. Django и Flask — две самые популярные среды Python. Тем не менее, они дико разные. В отличие от Django, Flask представляет собой микрофреймворк и не содержит никаких инструментов или функций, которые сторонние библиотеки могут выполнять как необходимые для его упаковки.

9. Giotto
Giotto — это фреймворк Python, подчеркивающий разделение задач, которое вызывает классическая архитектура MVC. Из-за универсальной реализации представлений, моделей и нескольких подключаемых контроллеров в Giotto фреймворк является сосудом для упрощения и сокращения времени разработки.

10. Growler
Growler — это одновременно и асинхронный фреймворк, и микрофреймворк. Фреймворк использует асинхронную библиотеку Python, asyncio, вместе с промежуточным программным обеспечением для обработки HTTP-запросов.

11. Pylons
Pylons заимствует лучшие ингредиенты Perl, Python и Ruby, чтобы воплотить в жизнь фреймворк полного стека с упором на быструю разработку. Как и Flask, Pylons легкий и гибкий.

12. Pyramid
Pyramid — это ведущий фреймворк Python с полным стеком. Масштабируемость является его самым большим преимуществом, так как небольшие и полномасштабные приложения могут зависеть от Pyramid при их разработке. На своем официальном сайте Pyramid называет себя «Решением Златовласки: не слишком маленьким и не слишком большим, а в самый раз».

13. Sanic
Sanic имеет сходство с Flask, но его асинхронность делает его даже быстрее, чем Flask. Сравнительные тесты показывают, что Sanic может обрабатывать десятки тысяч запросов в секунду.

14. Hug
Hug — это микрофреймворк для разработки API. Hug, названный самой быстрой средой для Python 3, прокладывает путь для технологий будущего.

15. Morepath
Morepath, получивший название «Super Powered Python Web Framework», представляет собой выразительную управляемую моделями микроинфраструктуру, обеспечивающую маршрутизацию к своим моделям. Как и в случае с шаблонами MVC, модели представляют данные, а представления представляют пользовательский интерфейс . В Morepath приложение состоит из моделей, которые перенаправляются на путь URL. Контент передается в сеть через просмотры.

16. Pycnic
Pycnic — это объектно-ориентированный микрофреймворк, позволяющий разработчикам создавать API на основе JSON. Нотация объектов JavaScript (JSON) — это синтаксис для управления данными, хранящимися в объектах.

17. Торнадо
Первоначально разработанный для поддержки социальной сети под названием FriendFeed, которая с тех пор была приобретена Facebook, Tornado представляет собой асинхронную среду Python, которая может одновременно обрабатывать несколько тысяч пользователей с неблокирующим сетевым вводом-выводом.

18. TurboGears
TurboGears обладает универсальностью для использования в качестве полнофункционального фреймворка или микрофреймворка. Платформа управляется данными, удобна для пользователя и расширяет механизм шаблонов и объектно-реляционный преобразователь (ORM).

19. Web2py
Web2py изначально создавался как обучающий инструмент, но как полноценный фреймворк он загружен множеством функций, позволяющих делать гораздо больше. Например, нет требований к установке и настройке; web2py является кроссплатформенным; и поставляется с собственной интегрированной средой разработки (IDE).

20. FastAPI
FastAPI немного говорит сам за себя. Это современная среда Python для создания API с функциями, позволяющими ускорить процесс разработки . Большая часть его дизайна обязана Flask.

21. Grok
Grok использует важные принципы программирования, такие как «не повторяйся» (DRY) и «конвенция важнее конфигурации» (CoC) , чтобы способствовать гибкой разработке. DRY стремится уменьшить количество повторений за счет стандартизации абстракций. Аналогичным образом, CoC направлена на то, чтобы облегчить разработчикам изнурительный процесс принятия решений, начав их с обычного фундамента, на котором они могут строить, чтобы они могли сэкономить время на настройке.

22. BlueBream
BlueBream — это фреймворк Python, который наиболее оптимален для создания средних и больших приложений. BlueBream — это не просто фреймворк, а сервер и библиотека. Некоторые из его лучших особенностей — это компонентная архитектура, база данных транзакционных объектов и интегрированные протоколы безопасности.

23. Quixote
Quixote — это простая и гибкая платформа Python для разработки веб-приложений. Любой, у кого есть хорошие знания в Python, должен преуспеть в Quixote.

24. Weppy
Weppy — стилизованный под «weppy» в нижнем регистре — представляет собой полноценный фреймворк Python, в основе которого лежит простота. Его элегантный синтаксис побуждает разработчиков сосредоточиться на продукте, который они создают, а не пытаться ориентироваться в самой структуре.

25. Zope
Zope — это сервер приложений и веб-фреймворк. Его основной вариант использования — разработка систем управления контентом (CMS).

Как выбрать лучший фреймворк Python для проекта
Использование фреймворка Python — верный способ ускорить и оптимизировать разработку. Фреймворки Python не являются обязательными, но также было бы неразумно пренебрегать возможностью улучшить процесс разработки там, где это возможно. Чтобы выяснить, какой фреймворк Python лучше всего подходит для вашего программного проекта, начните с оценки различных типов фреймворков, которые вы можете выбрать. Выделяются три основные категории фреймворков: фреймворки с полным стеком, микрофреймворки и асинхронные фреймворки.

Микрофреймворки небольшие, но гибкие; фреймворки полного стека сложны, но масштабируемы; а асинхронные фреймворки расширяют возможности Python для параллелизма.

Как только вы выберете, какой класс фреймворков Python вам подходит, вы можете сузить свой выбор, сосредоточившись на самих фреймворках. Выше перечислены 25 различных фреймворков с разными возможностями. Вы должны выбрать среду Python, основываясь на масштабируемости, скорости, опыте ваших разработчиков в развертывании навыков, специфичных для среды, и ряде других соображений, которые могут способствовать вашему бизнесу. Прохождение каждого фреймворка Python, вероятно, не стоит вашего времени. Но то, что вы узнали здесь, может лучше помочь вам точно определить, что вам нужно.

HR Блог для IT рекрутера в Телеграм

Хочешь всегда получать новые статьи, бесплатные материалы и полезные HR лайфхаки! Подписывайся на нас в Telegram! С нами подбор ит персонала становится проще 😉