Programlama ve mühendislikte çerçeve nedir?
Yazılım mühendisliği ve programlamada çerçeve, yeni uygulamalar geliştirmeyi daha verimli hale getiren yeniden kullanılabilir yazılım bileşenlerinden oluşan bir koleksiyondur. Mevcut geliştirme ve araştırmanın yeniden kullanılması, tüm mühendislik alanlarında temel bir ilkedir. Örneğin, elektrik mühendisleri yeni cihazlar üretmek için mevcut elektronik bileşenleri kullanır. Bileşen üreticileri, bileşen kullanılabilirliğini sağlamak için önceden belirlenmiş standartları ve teknik özellikleri izler. Benzer şekilde, yazılım çerçeveleri belirli yazılım standartlarına ve protokollerine dayalı yeniden kullanılabilir kod modülleri içerir. Çerçeveler ayrıca belirli yazılım mimarisi kurallarını veya iş süreçlerini tanımlayıp uygulayabilir ve böylece yeni uygulamalar standart bir şekilde geliştirilebilir.
Yazılım çerçevelerini kullanmanın avantajları nelerdir?
Yazılım çerçeveleri, geliştiricilerin yazılım oluştururken geleneksel çalışma şeklini değiştirir. Yazılım ekipleri ve kuruluşları programlama çerçevelerini kullandıklarında çeşitli şekillerde fayda sağlarlar.
Kod kalitesini iyileştirin
Yazılım çerçeveleri, yüksek programlama standardına göre tasarlanmış yazılım bileşenleri içerir. Geliştiriciler, temel kodları daha az hatanın etkileyeceğine duydukları güçlü güvenle yazılım çerçevesini kullanabilir. Ayrıca yazılım çerçeveleri, kod okunabilirliğini artıracak şekilde yapılandırılmıştır. Yazılım ekipleri, çerçevenin özetlediği yazılım iş akışına ilişkin ortak bir anlayışı paylaştıklarında daha zahmetsiz bir şekilde iş birliği yapabilirler.
Geliştirme süresini azaltın
Yazılım çerçeveleri programlama verimliliğini artırır ve kuruluşlar bunları işlevsel uygulamaları daha hızlı yayınlamak için kullanabilir. İyi bir yazılım çerçevesiyle geliştiriciler, temel kodlama modülleri yerine iş mantığını işleyen üst düzey kod yazmaya odaklanabilirler. Örneğin geliştiriciler, veri tabanı erişimi sağlamak ve bunun üzerine e-ticaret yazılımı geliştirmek için açık kaynaklı bir çerçeve kullanabilirler.
Dahası çerçeveler, geliştiricilerin uygulamaları yavaşlatabilecek veya şişirebilecek gereksiz ve yinelenen kod yazmaktan kaçınmasına yardımcı olur.
Daha iyi yazılım güvenliği
Daha geniş bir kod tabanıyla, geliştiricilerin kod güvenliği sorunlarını algılaması ve bunlara yanıt vermesi zordur. Buna karşılık iyi bir yazılım çerçevesi, geliştiricilerin kod ve veri güvenliğini güçlendirmesini kolaylaştıran hazır güvenlik denetim noktalarından oluşur.
Verimli kod incelemesi
Geliştiriciler, bir uygulamayı yayınlamadan önce kodu çeşitli geliştirme aşamalarında test ederler. Her yazılım işlevi, API, veri yapısı ve modülün belirli kod inceleme gereksinimlerini karşılaması gerekir. Yazılım ekipleri, bir çerçeve kullanarak uygulamalarını kapsamlı test senaryoları ve kod kapsamıyla doğrulayabilir. Ayrıca geliştiriciler, kod sorunlarını iyi yapılandırılmış bir çerçeve üzerinde ayıklamayı ve düzeltmeyi daha kolay buluyorlar.
Geliştirme esnekliği
Geliştiriciler, büyük yazılım değişikliklerini uyguladıklarında daha çevik olmak için yazılım çerçevelerini kullanabilirler. Hedeflerine uygun farklı çerçeveleri değiştirirken projeye özgü kodu koruyabilirler. Bu, geliştiricilerin üstlenmesi gereken yeniden kod yazma işlemlerini azaltır. Örneğin, mevcut makine öğrenimi (ML) çerçevesini daha sağlam bir çerçeveyle değiştirerek bir görüntü tanıma uygulamasını yükseltebilirsiniz.
Çerçeve nasıl çalışır?
Çerçeve, geliştiricilerin yazılım geliştirmeyi üretim dağıtımına kadar hızlandırmasına yardımcı olan esnek yazılım bileşenleri sağlar. API'ler, kod kitaplıkları, hata ayıklayıcılar ve derleyiciler gibi, bir programlama dili için oluşturulmuş kaynaklardan oluşur. Örneğin Ruby on Rails, Ruby dilinde geliştirilmiş bir web uygulaması çerçevesidir.
Ortak çerçeve bileşenlerine daha sonra değineceğiz:
- API'ler, farklı yazılımların karşılıklı olarak anlaşılabilir bir biçimde iletişim kurmasına izin veren protokollerdir
- Kod kitaplıkları, geliştiricilerin kodlarına ekleyebilecekleri yeniden kullanılabilir yazılım işlevlerinden oluşan bir koleksiyondur
- Derleyiciler, geliştiricilerin kaynak kodlarını dağıtılabilir uygulama dosyalarına dönüştürmek için kullandıkları yazılım araçlarıdır
- Hata ayıklayıcılar, programcıların kodlardaki hataları bulup düzeltmelerine yardımcı olan araçlardır
Kontrolün tersine çevrilmesi
Geliştiriciler, bir yazılım çerçevesinin parçalarını uygulamaları için yapı taşları olarak kullanırlar. Çerçeve, geliştirmeyi hızlandırmak için gerekli kaynakları sağlarken uygulamanın prosedürlere uygun akışını da değiştirir.
Kontrolün tersine çevrilmesi (IoC), geleneksel kontrol akışına kıyasla kontrolün akışını tersine çeviren bir tasarım ilkesidir. Ana uygulama, akışı kontrol eden ve yeniden kullanılabilir kitaplıklara çağrı yapan uygulama kodu yerine kontrolü çerçeveye geçirir. Çerçeve, daha sonra çeşitli yazılım mekanizmaları aracılığıyla uygulama koduna ek destek ve yönlendirme sağlar. Yazılımın sürdürülebilirliğini, esnekliğini ve ölçeklenebilirliğini artıran gevşek bir şekilde ilişkilendirilmiş yazılım işlevleri ve sınıfları ile sonuçlanır.
Çerçeve ve kitaplık
Hem çerçeveler hem de kitaplıklar, geliştiricilerin uygulamaları daha verimli bir şekilde oluşturmalarına yardımcı olan, başkaları tarafından yazılmış yeniden kullanılabilir kodlardır. Fakat kitaplık, uygulama kodunun gerektiğinde çağırdığı bir yardımcı program veya işlev koleksiyonudur. Kitaplıklar, önceden yazılmış kodlarla ML uygulamalarını etkinleştirme gibi göreve özel hizmetlerdir. Kitaplık, uygulamanız için yardımcı ve araç görevi görür.
Buna karşılık çerçeve, uygulama geliştirmeyi belirleyen yapısal bir ayrıntılı plandır. Geliştiricilerin ayrıntıları doldurdukları bir iskelet sağlar; geliştiriciler, mimarisine bağlı kalarak davranışının bir bölümünü özelleştirebilirler. Geliştiriciler, uygulamalarını ve bunların mimarisini çerçevenin kuralları ve yapıları etrafında şekillendirmek zorundadırlar. Kontrol akışı çerçeveye de iletilir ve çerçeve de gerekirse dâhilî olarak kitaplıkları çağırabilir.
Yaygın kullanılan çerçeve türleri hangileridir?
Geliştiriciler, farklı uygulamalar oluşturmak için çeşitli türlerde çerçeveler kullanırlar.
Web uygulaması çerçeveleri
Web uygulaması çerçeveleri; web uygulamaları, web siteleri, tek sayfalık uygulamalar ve bunların ilgili arka uç hizmetlerini oluşturmaya yönelik programlama araçları ve kaynaklarından oluşur. Geliştiricilerin işlevsel web uygulamaları oluşturmak için çeşitli web bileşenlerini ve programlama dillerini entegre etmelerine yardımcı olurlar.
Bunlar, geliştiricilerin kullandığı web çerçevelerinin iki alt kategorisidir.
Ön uç çerçeveleri
Ön uç çerçeveleri, kullanıcıya yönelik bir web arabiriminin davranışını şekillendirmek ve tanımlamak için yazılım bileşenleri sağlar. Örneğin web geliştiricileri, JavaScript koduyla kullanıcı arabirimleri oluşturmak için Angular, Vue.js ve React gibi JavaScript çerçevelerini kullanırlar.
Arka uç çerçeveleri
Arka uç çerçeveleri, geliştiricilere sunucu tarafı uygulamaları geliştirmek için veri erişimi ve web hizmetleri gibi arka uç bileşenleri sağlar. Ruby on Rails ve Django, web geliştirme topluluğundaki popüler arka uç çerçeveleridir.
Mobil geliştirme çerçeveleri
Mobil geliştirme çerçeveleri, yerel ve platformlar arası mobil uygulamalar oluşturmanın karmaşıklığını azaltır. Web geliştirmenin aksine, mobil cihazlar için bir uygulama oluşturmak, cihazın işletim sistemlerinin ve donanım özelliklerinin dikkatli bir şekilde değerlendirilmesini gerektirir.
Mobil geliştirme çerçeveleri, farklı mobil platformlar için gerekli kitaplıkları, derleyicileri ve mobil bileşenleri sağlayarak geliştirme süresini azaltır. Yazılım ekipleri, bunları platformlar arası uygulamalar oluşturmak için de kullanabilir. Örneğin geliştiriciler, tek bir kod tabanından Android, iOS, Windows ve macOS üzerinde çalışan mobil uygulamalar oluşturmak için Flutter'ı kullanır.
Veri bilimi çerçeveleri
Yapay zekâ ve makine öğrenimi, muazzam teknik bilgi gerektiren karmaşık veri bilimi konularıdır. Veri bilimi çerçeveleri, geliştiricilerin büyük ölçekli veri işleme için ML destekli uygulamalar oluşturmasına ve dağıtmasına yardımcı olur. Karmaşık makine öğrenimi kodları yazmak yerine, ML uygulamalarında önceden yazılmış kitaplıkları kullanırlar. Örneğin veri bilimciler, doğal dil işleme (NLP) sistemleri geliştirmek için TensorFlow ve PyTorch gibi popüler çerçeveleri kullanırlar.
Yüksek kaliteli bir çerçevenin özellikleri nelerdir?
Tüm yazılım geliştirme sürecini otomatikleştirmek ve kolaylaştırmak için mevcut farklı çerçeveler arasından seçim yapabilirsiniz. Geliştiriciler için sağlam bir yapısal temel sağlayan iyi bir yazılım çerçevesinin belirlenmesine yardımcı olan birkaç kriter vardır.
Tutarlılık
Çerçeveniz, desteklediği farklı programlama dillerine ve yazılım işlevlerine uygulandığında tutarlı ve öngörülebilir bir davranış sergilemelidir. Örneğin, platformlar arası bir çerçeveye sahip bir mobil uygulama oluşturduğunuzda uygulamanın iOS ve Android telefonlarda buna göre çalışmasını beklersiniz.
Kalite
İyi bir çerçeve, geliştiricilere güvenli kod kitaplıkları, API'ler ve yazılım bileşenleri sağlamak amacıyla güvenlik açıklarına karşı sürekli olarak test edilir, revize edilir ve yükseltilir. Ayrıca gelecekteki yükseltmeler için tedariklerle birlikte iyi bir genişletilebilirliğe sahiptir. Bu sayede geliştiriciler, çerçevenin tamamını değiştirmeden gelişen yazılım değişiklikleri konusunda güncel kalabilirler.
Destek
Çerçeveniz, çerçeve uygulamalarını açıkça tanımlayan yeterli sayıda belgeye ve örneğe sahip olmalıdır. Aksi takdirde, geliştiricilerin çerçeveyle yazılım geliştirmek için ek uygulama eğitimine ihtiyacı olabilir. Geliştiriciler; ihtiyaçları tartışmak, destek aramak ve çerçeveyi en iyi şekilde kullanmalarına yardımcı olacak kaynaklara erişmek için canlı bir topluluğa dâhil olabilirler.
Çerçeveleri kullanmanın zorlukları nelerdir?
Geliştiriciler, projelerine özgü kod yazmaya odaklanmak ve temel teknolojiye gereksiz kaynak harcamaktan kaçınmak için yazılım çerçevelerini kullanabilirler.
Avantajlarına rağmen, bir çerçeve kullanmak belirli durumlarda dikkatli değerlendirme yapmayı gerektirir. Örneğin, basit bir uygulama oluşturuyorsanız bir yazılım çerçevesine ihtiyacınız olmayabilir. Bir çerçeve oluşturmak ve bunun etrafında bir uygulama oluşturmayı öğrenmek zaman alır. Ayrıca çerçevenin derlenmesi, basit bir uygulamanın kod ayak izini önemli ölçüde artırır.
Bir programlama çerçevesi kullanmak aynı zamanda her bir yazılım bileşeninin nasıl çalıştığının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. Kapsamlı belgelere rağmen geliştiricilerin çerçeveye alışmaları için daha fazla zamana ihtiyaçları olabilir. Bir uygulama oluşturmak için bir çerçeve kullandığınızda çerçevenin sağladığı performansa ve güvenliğe de daha fazla güvenirsiniz. Çerçevede gizli hatalar veya güvenlik açıkları varsa bu çerçevenin üzerine inşa edilen tüm uygulamalar etkilenir.
AWS, çerçeve gereksinimlerinizi nasıl destekleyebilir?
Amazon Web Services (AWS), dijital dönüşüm ihtiyaçlarınızı desteklemek için çeşitli güçlü çerçeveler sağlar.
İster bulutu benimseme stratejisi oluşturmak ister modern web uygulamalarını ölçeklendirmek isteyin, AWS temelli bu çerçevelerle maliyetlerden, zamandan ve kaynaklardan tasarruf edebilirsiniz:
- AWS Bulut Benimseme Çerçevesi (AWS CAF), farklı iş yeteneklerinde en iyi uygulamalarla bulut hazırlığınızı hızlandırır
- AWS Bulut Geliştirme Seti (AWS CDK), geliştiricilerin bulut kaynaklarını tercih ettikleri programlama dillerinde dağıtmak için kullanabilecekleri bir çerçevedir
- AWS'de TensorFlow ile makine öğrenimi mühendisleri, bulutta derin öğrenme modellerini hızla eğitebilir ve dağıtabilirler
Hemen bir hesap oluşturarak AWS'de çerçeveleri kullanmaya başlayın.