فریم‌ورک در پایتون، به دسته‌ای از ماژول‌ها و کتابخانه‌ها می‌گویند که مجموعه عملکردهای مربوط به حوزه خاصی را در خود جمع‌آوری کرده‌ است. فریم ورک های پایتون برای ساده‌سازی فرایند توسعه نرم‌افزارهایی با ویژگی‌های یکسان طراحی شده‌اند. پایتون به سرعت به یکی از مشهورترین و پرطرفدارترین زبان‌های برنامه نویسی دنیا تبدیل شده است. دلیل اصلی این اَمر، سادگی در استفاده، کاربردهای متنوع و فراوانی منابع کمکی و آموزشی مربوط به پایتون و فریم‌ورک‌های آن است. در این مطلب از مجله فرادرس درباره پرکاربردترین و مفیدترین فریم ورک های پایتون صحبت کرده‌ایم که هر برنامه نویس پایتونی باید با آن‌ها آشنا باشد.

در حال حاضر پایتون تقریبا اولین زبان برنامه نویسی است که هر برنامه‌نویس تازه کاری یادمی‌گیرد و از طرفی در صنعت نیز به طور گسترده برای اهداف مختلفی از توسعه اپلیکیشن‌های وب گرفته تا تحلیل داده، مورد استفاده قرار می‌گیرد. جامعه برنامه‌نویسان پایتونی بسیار بزرگ است. بر اساس آمار ارائه شده توسط گیت هاب، استفاده از پایتون در سال ۲۰۲۲ حدود ۲۲٫۵٪ افزایش داشته است. همچنین در سال ۲۰۲۳، سومین زبان پر استفاده در جهان بوده است. این موارد دلایل اصلی هستند که چرا در زبان برنامه نویسی پایتون به طیف گسترده‌ای از فریم ورک‌ها دسترسی داریم و چرا بیشتر فریم ورک های پایتون به صورت متن‌باز ارائه شده‌اند.
در بخش بعدی به بررسی ۲۵ مورد از برترین فریم ورک های پایتون می‌پردازیم.

۲۵ مورد از برترین فریم ورک های پایتون

در فهرست زیر ۲۵ مورد از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون را معرفی کرده‌ایم. در ابتدا تمام این فریم ورک‌ها را فهرست کرده و سپس با توجه به عملکردشان در دسته‌های مختلفی تقسیم می‌کنیم.

1. Flask
2. Bottle
3. CherryPy
4. Django
5. FastAPI
6. Pyramid
7. Tornado
8. PyQt
9. Tkinter
10. Kivy
11. PySide
12. PySimpleGUI
13. Scikit-learn
14. TensorFlow
15. PyTorch
16. Keras
17. NumPy
18. SciPy
19. Pandas
20. Matplotlib
21. Pytest
22. Unittest
23. nose2
24. Asyncio
25. Aiohttp

در ادامه مطلب، هر کدام از موارد بالا را در ادامه این بخش به صورت جداگانه یک به یک معرفی کرده‌ایم.

میکرو فریم ورک های پایتون

فریم‌ورک‌هایی که در این بخش معرفی می‌کنیم مخصوص زمان‌هایی هستند که می‌خواهیم برنامه کوچکی را به سرعت ایجاد کنیم یا برنامه ساخته شده در سرور مرکزی، میزان حافظه کمتری را اشغال کند. به این نوع از فریم‌ورک‌ها Microframework می‌گویند.

۱. فریم ورک Flask

Flask یکی از Microframework-های کم‌وزن است. از این فریم‌ورک برای ساخت سریع اپلیکیشن‌های ساده تحت وب استفاده می‌شود. همچنین این فریم‌ورک از قالب‌های Jinja، مدیریت درخواست‌ها و «Application Signaling» نیز پشتیبانی‌ می‌کند.

• قالب‌های Jinja: روشی برای استفاده دوباره از کدهای HTML هستند.
• Application Signaling: به تکنیکی گفته می‌شود که در آن اجزای مختلف برنامه با ارسال علامت‌هایی به یکدیگر بدون اتصال مستقیم ارتباط برقرار می‌کنند.

به معنای واقعی با کمتر از ۶ خط کد می‌توان اپلیکیشن فلسک را شروع کرد. در کادر زیر شکل کاملا ساده و عملیاتی پیاده‌سازی شروع اپلیکیشن فلسک را نمایش داده‌ایم.

1from flask import Flask
2app = Flask(__name__)
3@app.route("/")
4def hello_world():
5return "Hello Kinsta"

ویژگی‌های فریم‌ورک Flask

چند مورد از خاصیت‌های کاربردی این فریم‌ورک را در ادامه فهرست کرده‌ایم. با کمک این ویژگی‌ها Flask به یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های دنیای اپلیکیشن‌های وب تبدیل شده است.

• سبک وزن و استفاده بسیار ساده
• انعطاف‌پذیری بالا
•  ساخته شده‌ بر اساس کتابخانه استاندارد پایتون
• پشتیبانی از مسیریابی و پیاده‌سازی نماهای سایت
• پشتیبانی از قالب‌بندی با استفاده از Jinja
• جامعه برنامه‌نویسی بزرگ و مستند‌ات عالی
• پشتیبانی از تکنولوژی‌های مدیریت کوکی‌ها و احراز هویت کاربران

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Flask می‌توانید از وب‌سایت اختصاصی این فریم‌ورک «+» استفاده کنید.

همچنین توسعه‌دهندگان Flask به بعضی از پکیج‌های افزونه‌ای مانند Flask-RESTful و Flask-SQLAlchemy نیز دسترسی دارند. افزونه Flask-RESTful برای پشتیبانی از ساخت API-های قدرتمند REST و افزونه Flask-SQLAlchemy در فراهم کردن روش ساده‌ای برای استفاده از کتابخانه SQLAlchemy به‌کار برده می‌شوند.

۲. فریم ورک Bottle

اگر هدف ایجاد اپلیکیشن تحت وبی باشد که به طرز شگفت‌انگیزی کم حجم و بدون هیچ وابستگی به بیرون است، باید از فریم‌ورک Bottle استفاده کنیم. Bottle یکی از Microframework-های بسیار کم وزن پایتون است که برای ساخت برنامه‌های تحت وب در اندازه کوچک یا متوسط طراحی شده. این میکروفریم‌ورک شامل هیچ وابستگی خارجی جدا از کتابخانه استاندارد پایتون نیست.

فریم‌ورک Bottle بر اساس استاندارد «رابط دروازه وب سرور» (Web Server Gateway Interface | WSGI) ساخته شده و با بیشتر سرورهای اینترنتی و نسخه‌های پایتون سازگار است.

ویژگی‌های فریم‌ورک Bottle

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• فرایند یادگیری و استفاده بسیار آسانی دارد.
• سیستم قالب‌بندی به صورت درونی در آن تعبیه شده است.
• برای ساخت اپلیکیشن‌های کوچک تحت وب و اپلیکیشن‌هایی کوچکی که با API کار می‌کنند بسیار مناسب است.
• به اندازه بسیار کمی از حافظه استفاده می‌کند.
• از فن‌آوری‌های مسیریابی، HTTP و فرم‌های اینترنتی پشتیبانی می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Bottle می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۳. فریم ورک CherryPy

CherryPy یکی از فریم‌ورک‌های توسعه اپلیکیشن‌های تحت وب مینی‌مالیستی است که در پایتون طراحی شده. این فریم‌ورک با تکنولوژی شی‌ء گرایانه ساخته شده، بنابراین به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند وب اپلیکیشن خاص خود را مانند هر فریم‌ورک دیگری طراحی کنند که از تکنولوژی OOP استفاده می‌کند.

این فریم‌ورک از سال ۲۰۰۲ میلادی شروع به کار کرده و با محیط‌ کار طیف وسیعی از وب‌سایت‌ها سازگار شده است. از وب‌سایت‌هایی با کارکردهای ساده گرفته تا وب‌سایت‌هایی با کارکرد‌های بسیار پیچیده. برای مثال، غول‌های خدمات اینترنتی بزرگی مانند Netflix و Hulu هر دو از فریم‌ورک CherryPy در قسمت‌هایی از سیستم خود استفاده می‌کنند.

وظیفه اصلی CherryPy مدیریت درخواست‌های HTTP و سازگار کردن آن‌ها با منطق مناسب نوشته شده توسط توسعه‌دهندگان است. در نتیجه فریم‌ورک CherryPy به صورت پیش‌فرض، دسترسی به پایگاه داده و قالب‌بندی HTML را فراهم نکرده‌ و پیاده‌سازی همه منطق اپلیکیشن را بر عهده توسعه‌دهندگان گذاشته است.

ویژگی‌های فریم‌ورک CherryPy

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• CherryPy فریم‌ورکی بالغ و توسعه یافته است.
• درخواست‌های HTTP را مدیریت می‌کند.
• سیستم پلاگین بسیار انعطاف‌پذیر و قابل گسترشی دارد.
• این فریم‌ورک فقط عملیات مربوط به بک‌اند سایت و اپلیکیشن‌های تحت وب را انجام می‌دهد.
• با استفاده از تکنولوژی شی‌ءگرایانه کار می‌کند.
• API پایداری را ارائه می‌دهد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک CherryPy می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون برای ساخت برنامه های تحت وب

در این بخش به بررسی فریم‌ورک‌های کامل تحت وب پایتون پرداخته‌ایم. این فریم‌ورک‌ها شامل اجزایی برای اجرای وظایف رایج در زمان توسعه برنامه‌های تحت وب هستند. فریم‌ورک‌های تحت وب پایتون شامل وظایفی مانند دسترسی به پایگاه داده، مدیریت فرم‌ها و امنیت نیز می‌شوند. این سری از فریم‌ورک‌های پایتون، هر چیزی که را که برای کار نیاز داریم، برعکس Microframework-ها فراهم کرده‌اند.

در زمان ساخت اپلیکیشن‌های تحت وب، واقعا باید نیاز‌های برنامه را از قبل در نظر گرفت. بعضی وقت‌ها استفاده از WordPress از حداکثر نیازهای وب‌سایت هم بیشتر‌ هست.

۴. فریم ورک Django

به جرات می‌توان گفت که جنگو در میان تمام فریم‌ورک‌های تحت وب پایتون یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین گزینه‌ها است. Django فریم‌ورکی بسیار مستحکم و فول استک است. این فریم‌ورک، شامل همه مواردی می‌شود که برای ساخت اپلیکیشن تحت وب به صورت تمام و کمال لازم است.

جنگو، اولین بار در سال ۲۰۰۵ به عنوان روش پایتونی برای ساخت وب‌سایت‌های خبری ساده معرفی شد و در حال حاضر، یکی از پر استفاده‌ترین کتابخانه‌های پایتون برای توسعه برنامه‌های تحت وب است. این فریم‌ورک در حدود ۸ میلیون بار در ماه دانلود می‌شود. بعضی از بزرگ‌ترین سایت‌های که تا کنون ساخته شده‌اند مانند اینستگرام و Discus و Pinterest و Bitbucket و Chess.com در اصل با استفاده از فریم‌ورک جنگو ساخته شده‌اند.

جنگو از معماری Model-View-Template یا MVT استفاده می‌کند. همچنین شامل ویژگی‌های «درونی» (Built-In) مانند قالب‌بندی، مدیریت پایگاه داده، پنل مدیریت سایت، «Application Signaling» و ویوها برای مدیریت منطق بک‌اند سایت می‌شود. برای کار کردن با فریم‌ورک جنگو، عاقلانه است که دانش پایه‌ای قدرتمندی درباره برنامه نویسی شی‌ء گرایانه به خوبی برنامه نویسی تابعی داشته باشیم.

با انتخاب جنگو در پروژه تحت وب بعدی خود دچار اشتباه نمی‌شویم. فریم‌ورک قدرتمند جنگو همه چیز‌های مورد نیاز برای ساخت وب‌سایت‌های سریع و پایدار را در خود فراهم کرده‌ است. اگر به هر ویژگی خاصی دیگری نیز نیاز داشته باشیم – به عنوان مثال، توانایی ساخت REST API برای کار کردن با فریم‌ورک‌های مدرن و پیش‌رفته اختصاصی فرانت‌اند مانند React یا Angular – می‌توانیم از افزونه‌های مخصوصی مانند Django REST Framework نیز استفاده کنیم.

علاوه بر موارد گفته شده در بالا، جنگو یکی از ساده‌ترین مراحل نصب و بارگذاری را هم بین بقیه فریم‌ورک‌ها دارد.

ویژگی‌های فریم‌ورک Django

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• جنگو یکی از امن‌ترین فریم‌ورک‌ها است.
• دارای پنل مدیریت اختصاصی به صورت درونی است.
• زبان قالب‌بندی اختصاصی خود را دارد که به صورتی پویا HTML را نمایش می‌دهد.
• با کمک تکنولوژی Object-Relational-Mapper یا ORM داده‌های درون پایگاه داده را از روی کلاس‌های پایتون تنظیم می‌کند.
• با کمک API-های پایتون بر روی پایگاه داده کوئری می‌نویسد.
• ابزار بسیار مناسبی برای «رابط خط فرمان» (Command-Line Interface) یا CLI در اختیار دارد.
• به طیف بسیار وسیعی از افزونه‌ها دسترسی دارد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Django می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۵. فریم ورک FastAPI

FastAPI یکی از فریم‌ورک‌های مدرن برای ساخت برنامه‌های تحت وب پایتون است. کاری را که این فریم‌ورک به صورت بسیار عالی انجام می‌دهد، ساختن API است.

از وقتی که در سال ۲۰۱۸ معرفی شد به خاطر کارایی عالی و ساده‌ای که دارد به سرعت محبوبیت پیدا کرده‌ است. در واقع بر اساس آمار سایت PyPi، فریم‌ورک FastAPI با بیش از ۹ میلیون دانلود ماهانه حتی از فریم‌ورک‌های فول استکی مانند جنگو نیز پیشی گرفته است.

این مطلب را در نظر داشته باشید که تنها هدف فریم‌ورک FastAPI فقط اجرای عملیات مربوط به API در بک‌اند سایت‌ها و اپلیکیشن‌های تحت وب است. به این معنا که برای نشان دادن سایت خود به کاربرانمان حتما باید از فریم‌ورک فرانت‌اند جداگانه‌ای مانند Vue.js استفاده کنیم.

در نتیجه می‌توان گفت، این فریم‌ورک به طرز بسیار جالبی کاربری ساده‌ای دارد و حتی اپلیکیشن FastAPI را می‌توانیم در عرض چند دقیقه بر روی اینترنت بارگذاری کنیم.

ویژگی‌های فریم‌ورک FastAPI

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• فریم‌ورک FastAPI از استاندار‌دهای باز مخصوص API مانند «OpenAPI» و «JSON» اسکیما پیروی می‌کند.
• FastAPI می‌تواند «دنباله‌سازی» (Serialization) و تایید اعتبار داده‌ها را نیز انجام دهد.
• به صورت خودکار از روی API-های برنامه مستندسازی می‌کند.
• یکی از فریم‌ورک‌های جدید و مدرن اینترنتی است.
• بر اساس ویژگی‌های پایتون نسخه ۳٫۶ به بالا مانند تعریف نوع‌های داده طراحی شده و کار می‌کند.
• به لطف وجود کتابخانه Pydantic می‌تواند داده‌ها را اعتبار سنجی کند.
• از تکنولوژی «برنامه‌نویسی غیرهمزمان» (Asynchronous Programming) پشتیبانی می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک FastAPI می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۶. فریم ورک Pyramid

Pyramid یکی دیگر از فریم ورک های پایتون تحت وب است که بسیار هم انعطاف‌پذیر و قابل گسترش طراحی شده. این فریم‌ورک برای کار با هر دو نوع اپلیکیشن‌های بزرگ و کوچک، بسیار مناسب است. Pyramid ترکیب عالی و کاملی بین فریم‌ورک کوچکی مانند Flask و فریم‌ورک فول استک بزرگی مانند Django است.

فریم‌ورک Pyramid شامل رایج‌ترین ویژگی‌ها و امکاناتی است که در زمان ساخت اپلیکیشن‌های تحت وب با زبان پایتون نیاز خواهیم داشت. بنابراین با کمک این فریم‌ورک، فقط لازم است بر روی عناصر مورد نیاز برای تکمیل پروژه، تمرکز کنیم.

ویژگی‌های فریم‌ورک Pyramid

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• کم وزن و انعطاف‌پذیر
• پشتیبانی از زبان قالب‌بندی Mako
• پیاده‌سازی ساده سیستم‌های مورد نیاز برای احراز هویت و مجوز‌ها
• اشیا در خواست و پاسخ منطبق با قواعد WSGI
• با کمک عناصر مخصوص آزمایش کد «Testing Helpers» و وجود سامانه «Interactive Debugger» به صورت درونی، فرایند خطایابی و آزمایش کدها بسیار ساده انجام می‌پذیرد.
• وجود کتابخانه‌ها و پلاگین‌های طرف سوم با امکان نصب و استفاده ساده

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Pyramid می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۷. فریم ورک Tornado

Tornado یکی از فریم‌ورک‌های اپن سورس، غیرهمزمان و کتابخانه شبکه‌سازی برای تولید اپلیکیشن‌های تحت وب با استفاده از پایتون است. به صورت اولیه در سامانه FriendFeed تولید شده بود. FriendFeed نوعی تجمیع کننده شبکه‌های اجتماعی است که بعدها توسط شرکت Facebook خریداری شد. الان این فریم‌ورک به طور گسترده در طیف وسیعی از اپلیکیشن‌ها به‌کار برده می‌شود. این اپلیکیشن‌ها شامل نرم‌افزار‌های خدمات وب، سیستم‌های «تحلیل بلادرنگ» (Real-Time Analytics) و سایر اپلیکیشن‌هایی می‌شود که نیازمند به اجرای عملیات انبوه به صورت همزمان و بلادرنگ هستند.

Tornado برای مدیریت حجم بسیار زیادی از ارتباطات همزمان بهینه‌سازی شده است. با کمک این بهینه‌سازی، Tornado به گزینه بسیار مناسبی برای ساخت اپلیکیشن‌هایی تبدیل شد که نیاز به ارتباطات طولانی مدت برای هر کاربر دارند. به عنوان مثال، می‌توان به اپلیکیشن‌های چت، ربات‌های اینترنتی و وب اسکرپرها اشاره کرد.

ویژگی‌های فریم‌ورک Tornado

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• مقیاس‌پذیری یکی از این ویژگی‌هاست. یعنی اپلیکیشن‌های ساخته شده با استفاده از این فریم‌ورک می‌توانند هزاران ارتباط باز را به صورت همزمان مدیریت کنند.
• وجود قالب‌های سفارشی مربوط به خود Tornado یکی دیگر از ویژگی‌های اختصاصی این فریم‌ورک است.
• Tornado دارای سیستم احراز هویت به صورت «درونی» (Built-In) است.
• Tornado از پروتکل WebSocket استفاده می‌کند و دارای توانایی حفظ ارتباط به مدت زمان طولانی «Long-Polling» است.
• از گزینه‌های احراز هویت خارجی نیز استفاده می‌کند.
• از پیاده‌سازی اپلیکیشن‌ها و سایت‌ها به زبان‌های مختلف پشتیبانی می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Tornado می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون برای کار با رابط کاربری گرافیکی GUI

«فریم‌ورک‌های رابط کاربری گرافیکی» (Graphical User Interface Frameworks) پایتون مقدار بسیار زیادی ابزار و ویژگی‌ها مختلف را برای ساخت اپلیکیشن‌های دسکتاپ فراهم کرده‌اند. از جمله محصولات این نوع از فریم‌ورک‌ها می‌توان به برنامه‌نویسی با رویکرد «Event-Driven»، ویجت‌ها و تصاویر متحرک نیز نام برد.

در ادامه به بررسی چند مورد از بهترین فریم‌ورک‌های GUI در پایتون پرداخته‌ایم.

۸. فریم ورک PyQt

فریم‌ورک PyQt یکی از محبوب‌ترین مجموعه ابزار Binding پایتونی برای ساخت اپلیکیشن‌هایی بر اساس قواعد کتابخانه Qt است. این اپلیکیشن‌ها می‌توانند بر روی پلتفرم‌های گوناگون کار کنند. فریم‌ورک PyQt به صورت بسیار کامل، سادگی پایتون را – به عنوان زبان برنامه‌نویسی همه کاره – با پکیج Qt برای تولید اپلیکیشن‌ها که توسط زبان برنامه نویسی ++C تولید شده، ترکیب کرده‌ است.

نکته: Binding را مانند پلی بین زبان‌های گوناگون در نظر بگیرید. Binding-ها API-هایی بین دو زبان برنامه‌نویسی مختلف هستند. در این مورد خاص، ابزار Binding پایتون برای کار با Qt به این معنا است که می‌توان از ابزارهای Qt که در اصل به زبان ++C نوشته شده‌اند در کنار کدهای پایتون استفاده کرد.

به خاطر داشته باشید که فریم‌ورک PyQt همراه با دو مورد «مجوز» (Licensing) خاص ارائه شده است.

• GPLv3: استفاده رایگان مجاز است و هر کسی که نسخه‌ای را از شما بگیرد مجاز است به صورت دلخواه خود حتی رایگان آن را توزیع کند.
• Commercial: این لایسنس به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد که کد خود را به صورت خصوصی نگهداری و در مقابل پول واگذار کنند. اگرچه برای هر توسعه‌دهنده دیگری که از آن استفاده می‌کند باید این لایسنس را خریداری کنید. در حال حاضر قیمت این لایسنس ۵۵۰ دلار به ازای هر توسعه‌دهنده است.

ویژگی‌های فریم‌ورک PyQt

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• این فریم‌ورک تحت حمایت و پشتیبانی Riverbank است.
• برای مدیریت تعاملات کاربران از رویکرد برنامه‌نویسی Event-Driven استفاده می‌کند.
• قابلیت تجمیع با سایر کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها را دارد.
• به تعداد بسیار زیادی از عملکردهای کتابخانه Qt دسترسی دارد.
• از تکنولوژی‌های فایل‌های رسانه‌ای، WebKit و WebEngine پشتیبانی می‌کند. همچنین قابل تجمیع با پایگاه داده‌های گوناگون است.
• از این فریم‌ورک می‌توان بر روی سیستم عامل‌های مختلف مانند ویندوز، لینوکس و macOS استفاده کرد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک PyQt می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۹. فریم ورک Tkinter

Tkinter یکی از فریم‌ورک‌های دورنی پایتون است که برای ساخت رابط کاربری گرافیکی GUI طراحی شده. این فریم‌ورک هم بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون است. بنابراین نیازی به نصب هیچ نوع ملزومات اضافی نداریم.

همانند استفاده فریم‌ورک PyQt از ‌پکیج Tkinter» ،Qt» هم از مجموعه ابزار رابط کاربری گرافیکی خاصی به نام Tk استفاده می‌کند. همچنین مجموعه ابزاری را هم برای ساخت «ابزارک‌ها» (Widgets) گوناگونی مانند دکمه‌ها، برچسب‌ها، کادر‌های محاوره‌ای و منو فراهم کرده است.

به طور کلی، فریم‌ورک Tkinter روشی عالی برای ساخت سریع برنامه‌های گرافیکی کوچک است. اما بخاطر ظاهر و احساس قدیمی که این فریم‌ورک دارد، شاید بهتر است که برای پیاده‌سازی پروژه‌های بزرگ‌تر از فریم‌ورک قوی‌تری استفاده کنیم.

ویژگی‌های فریم‌ورک Tkinter

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• ویجت‌های رایج مورد استفاده در اپلیکیشن‌های گرافیکی را پشتیبانی می‌کند.
• برای مدیریت رفتار‌های تعاملی با کاربر از رویکرد برنامه‌نویسی Event-Driven استفاده کرده است.
• پشتیبانی درونی برای استفاده از رنگ‌ها و تصاویر دارد.
• قابلیت جابه‌جایی بر روی پلتفرم‌های گوناگون مانند ویندوز، لینوکس و macOS دارد.
• بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون است.
• کم حجم و سبک وزن است.

۱۰. فریم ورک Kivy

Kivy یکی از فریم ورک های پایتون است که به صورت متن باز ارائه شده. این فریم‌ورک برای ساخت اپلیکیشن‌های قابل جابه‌جایی بر روی پلتفرم‌های مختلف مانند دستگاه‌های قابل حمل و دسکتاپ‌ با استفاده از پایتون طراحی شده است. Kivy گزینه بسیار مناسبی برای ساخت اپلیکیشن‌های جذاب بصری و تعاملی مانند بازی‌ها است و به‌منظور ساخت اپلیکیشن‌هایی طراحی شده که نیاز به پشتیبانی از فناوری «چندلمسی» (Multi-Touch)دارند. نکته مهم در جذب مشتری این فریم‌ورک، داشتن پایگاه کد واحدی است که بر روی همه پلتفرم‌های اصلی مانند ویندوز، لینوکس، macOS ،Android و iOS کار می‌کند.

بر عکس PyQt، فریم‌ورک Kivy رایگان و متن باز است. این فریم‌ورک بر اساس هیچ کتابخانه خارجی UI ساخته نشده است. مجوز Kivy تحت لایسنس MIT صادر شده که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد با توزیع اپلیکیشن‌های ساخته شده توسط Kivy به دست خودشان، درآمدزایی کنند.

ویژگی‌های فریم‌ورک Kivy

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• وجود مجموعه ابزار متن باز برای ساخت اپلیکیشن‌هایی که می‌توانند از تکنولوژی Multi-Touch پشتیبانی کنند.
• پشتیبانی از مجموعه وسیعی از پلتفرم‌ها، از دسکتاپ گرفته تا دستگاه‌های قابل حمل مانند تلفن‌های همراه
• پشتیبانی درونی از فایل‌های گرافیکی، انیمیشن‌ها و عناصر UI
• وجود قابلیت تجمیع با سایر کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این فریم‌ورک می‌توانید به مطلب kivy چیست؟ همراه با توضیح کامل فریمورک کیوی و نمونه پروژه از مجله فرادرس مراجعه کنید. همچنین برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Kivy نیز می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۱. فریم ورک PySide

PySide مجموعه ابزار «متن‌ بازی» (Open-Source) است که برای ساخت اپلیکیشن‌هایی چند پلتفرمی به‌کار برده می‌شود. این فریم‌ورک نیز همانند PyQt بر اساس کتابخانه Qt پایه‌زیری شده است. بنابراین، دسترسی بسیار خوبی به طیف وسیعی از عملکرد‌ها را در اختیار توسعه‌دهندگان می‌گذارد.

PySide همچنین از روش‌های چندگانه مربوط به دریافت داده از کاربر و رویکرد کد نویسی Event-Driven پشتیبانی می‌کند. به‌علاوه شامل پشتیبانی از فایل‌های گرافیکی و رسانه‌ای به صورت درونی نیز می‌شود.

از آنجا که مجوز استفاده از این فریم‌ورک تحت لایسنس LGPL صادر شده، می‌توانیم به سادگی نرم‌افزاری را به صورت انحصاری برای خود ایجاد کنیم. این فریم‌روک توسط شرکت Qt پشتیبانی و حمایت شده و با سیستم عامل‌های لینوکس، macOS و ویندوز کار می‌کند.

ویژگی‌های فریم‌ورک PySide

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• داشتن لاینسن LGPL خود یکی از مزایای این فریم‌ورک محسوب می‌شود.
• پشتیبانی شدن توسط شرکت Qt یکی دیگر از ویژگی‌ها و نکات قوت این فریم‌ورک است.
• فریم‌ورک PySide از نمایش تصاویر، ویدئو‌ها و دیگر انواع رسانه در اپلیکیشن‌های طراحی شده پشتیبانی می‌کند.
• به ترتیب دارای سه نسخه متفاوت برای کار با Qt4 و Qt5 و Qt6 است.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک PySide می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۲. فریم ورک PySimpleGUI

فریم‌ورک PySimpleGUI به دلیل سادگی در آموزش و استفاده در بین جامعه کاربران پایتون محبوبیت پیدا کرده است.

این فریم‌ورک یکی از بهترین گزینه‌ها برای ساخت ساده رابط‌های کاربری گرافیکی با کاربری آسان در پایتون است. همچنین به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند که به سادگی GUI جدیدی را به برنامه‌های آماده و اسکریپت‌های از قبل نوشته شده پایتون اضافه کنند. PySimpleGUI قدرت چهار کتابخانه گرافیکی مختلف – PySide و Tkinter و wxPython و Remi – را در یکجا جمع کرده است.

ویژگی‌های فریم‌ورک PySimpleGUI

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• مستندسازی بسیار خوب
• سادگی در یادگیری و استفاده
• مجموعه کاملی از ویجت‌های آماده به استفاده
• پشتیبانی توسط پایتون۳٫۴ به بالا

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک PySimpleGUI می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون درباره یادگیری ماشین

فریم‌ورک‌هایی که در این بخش از مطلب با آن‌ها آشنا می‌شویم، کتابخانه‌های نرم‌افزاری پایتون هستند که عملکرد‌ها و ابزار خاص و از پیش‌ساخته شده‌ای را برای استفاده در موارد فهرست زیر فراهم کرده‌اند.

• کمک به توسعه‌دهندگان در امر ساخت و استقرار مدل‌های «یادگیری ماشین» (Machine Learning)
• پیش پردازش داده‌ها
• آموزش مدل‌ها
• ارزیابی عملکرد مدل‌ها
• و سایر وظایف رایج برای کار در حوزه یادگیری ماشین

همچنین این فریم‌ورک‌ها ابزاری هم برای آماده کردن مدل‌های آموزش دیده به جهت استقرار در محیط عملیاتی خود فراهم کرده‌اند.

۱۳. فریم ورک Scikit-learn

Scikit-learn محبوب‌ترین کتابخانه یادگیری ماشین است که در هر دو زمینه تحصیلی و صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فریم‌ورک ابزار کارآمدی را برای به‌کار بردن در وظایف رایج یادگیری ماشین فراهم کرده و بر اساس سایر کتابخانه‌های عملی مانند Numpy و SciPy ساخته شده است.

ویژگی‌های فریم‌ورک Scikit-learn

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص Scikit-learn را فهرست کرده‌ایم.

• این فریم‌ورک رایگان و اوپن سورس است.
• ابزار بسیار کارآمدی برای عملیات مربوط به «داده کاوی» (Data Mining) و «تجزیه و تحلیل داده» (Data Analysis) در اختیار توسعه‌دهندگان می‌گذارد.
• دسته بزرگی از الگوریتم‌ها را برای کمک به اجرای عملیات «طبقه بندی» (Classification)، رگرسیون، «خوشه بندی» (Clustering) و «کاهش ابعاد» (Dimensionality Reduction) داده‌ها فراهم کرده است.
• جامعه کاربری و توسعه‌دهندگان فعالی در کنار مستندسازی عالی مطالب آموزشی و API-ها دارد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Scikit-learn می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۴. فریم ورک TensorFlow

TensorFlow یکی از پلتفرم‌های اوپن سورسی است که برای ساخت و استقرار مدل‌های یادگیری ماشین ارائه شده‌اند. این فریم‌ورک در سال ۲۰۱۵ توسط تیم Google Brain توسعه داده شد. کتابخانه بسیار قدرتمندی برای یادگیری عمیق است. TensorFlow مجموعه ابزار بسیار زیاد و متنوعی را برای ساخت و آموزش شبکه‌های عصبی ارائه می‌دهد.

TensorFlow می‌تواند برای انجام طیف گسترده‌ای از وظایف مانند پردازش تصویر و زبان، « بازشناسی گفتار» (Speech Recognition) و «پیشگویی مبتنی بر تحلیل» (Predictive Analytics) مورد استفاده قرار بگیرد.

ویژگی‌های فریم‌ورک TensorFlow

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• ابزار مخصوص ساخت شبکه‌های عصبی
• با استفاده از TensorFlow.js و TensorFlow Lite از استقرار مدل‌ها بر روی دستگاه‌های قابل حمل و اپلیکیشن‌های تحت وب پشتیبانی می‌کند.
• ابزارهای اختصاصی مانند TensorBoard دارد که برای مصورسازی عملیات آموزش مدل‌ها و تحیل داده‌ها در کنار خطایابی به‌کار برده می‌شوند.
• انعطاف‌پذیری بالایی دارد. این خاصیت باعث اجرا شدن فریم‌ورک بر روی پلتفرم‌های گوناگون مانند CPU-ها، GPU-ها و TPU-ها می‌شود.
• در زبان‌های برنامه‌نویسی پایتون، C و ++C قابل استفاده است.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک TensorFlow می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۵. فریم ورک PyTorch

فریم ورک PyTorch که توسط گروه تحقیقاتی هوش مصنوعی فیسبوک توسعه داده شده است در کنار TensorFlow یکی از پراستفاده‌ترین ابزار‌ها برای ساخت مدل‌های یادگیری عمیق هستند. این فریم‌ورک در طیف گسترده‌ای از مسائل هوش مصنوعی مانند «بینایی کامپیوتر» (Computer Vision)، «پردازش زبان طبیعی» (Natural Language Processing) و مدل‌های مولد به‌کار برده می‌شود.

ویژگی‌های فریم‌ورک PyTorch

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• مستندات بسیار زیاد در کنار جامعه بزرگ توسعه‌دهندگان یکی از امتیازات این فریم‌ورک است.
• به سادگی با فناوری «پشتیبانی ابری» (Cloud Support) ادغام می‌شود.
• به‌ دلیل ابزار کاربر پسندی که دارد فرایند یادگیری فریم‌ورک PyTorch ساده است.
• از سایر فریم‌ورک‌ها احساس پایتونی بیشتری در اجرای کارها به کاربر می‌دهد.
• رایگان و اوپن سورس است.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک PyTorch می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۶. فریم ورک Keras

Keras یکی از فریم‌ورک‌های سطح بالای مربوط به یادگیری عمیق است. این فریم‌ورک بر روی ابزارهای رقبایی مانند TensorFlow و Theano و CNTK ساخته شده است. Keras توسط «فرانسوا شوله» (François Chollet) در سال ۲۰۱۵ ایجاد شد. فرانسوا شوله این فریم‌ورک را به‌منظور فراهم کردن رابط کاربرپسند و ساده‌ای برای ساخت و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق طراحی کرد.

کراس بلوک‌های ساختاری را برای ساختن سریع‌تر مدل‌های یادگیری عمیق ارائه می‌دهد. به این دلیل است که به‌ طور گسترده‌ای از Keras در مسابقات «علم داده» (Data Science) توسط سایت‌هایی مانند Kaggle استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فریم‌ورک Keras

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• رابط کاربری ساده و مناسبی را برای ساخت و آموزش مدل‌های یادگیری عمیق ارائه می‌دهد.
• با به‌کار بردن طیف گسترده‌ای از معماری‌های متنوع و «بهینه‌سازها» (Optimizers) پشتیبانی قوی از ساخت و آموزش شبکه‌های عصبی ارائه می‌دهد.
• شامل اکوسیستم قدرتمندی از کتابخانه‌ها و ابزار مخصوص یادگیری عمیق مانند Keras Tuner و KerasRL است.
• دارای انعطاف‌پذیری برای اجرا بر روی بک‌اند‌های مختلفی مانند TensorFlow و CNTK یا Theano است.
• از عملیات محاسباتی توزیع شده پشتیبانی می‌کند.
• پشتیبانی درونی برای مصورسازی مدل‌ها و خطایابی دارد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Keras می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون برای انجام محاسبات علمی

این دسته از فریم‌ورک‌ها به دانشمندان، دانشجویان و محققان در انجام کارهای خود، بدون تمرکز بر روی جزئیات سطح پایین محاسبات، کمک می‌کنند.

فریم‌ورک‌های محاسبات علمی اغلب شامل عملکردهایی مانند توابعی برای انجام محاسبات جبر خطی، بهینه‌سازی، «درون یابی» (Interpolation)، «یکپارچه سازی داده‌ها» (Data Integration) و سایر عملیات رایج در محاسبات علمی می‌شوند.

۱۷. فریم ورک NumPy

NumPy یکی از کتابخانه‌های مخصوص محاسبات علمی است. این کتابخانه برای مدیریت آرایه‌ها و ماتریس‌های چند بعدی از داده‌های عددی طراحی شده است. همچنین کتابخانه NumPy تعداد زیادی از توابع ریاضی را نیز برای اجرای عملیات بر روی این آرایه‌ها فراهم کرده‌ است.

فریم‌ورک NumPy بلاک زیربنایی برای بسیاری از دیگر کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های مورد استفاده در علم داده توسط پایتون است. به عنوان مثالی از این کتابخانه‌ها می‌توان به SciPy و Pandas و Scikit-learn و Tensorflow اشاره کرد.

ویژگی‌های فریم‌ورک NumPy

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص فریم‌ورک NumPy را فهرست کرده‌ایم.

• آرایه‌های چندبعدی را به سادگی مدیریت می‌کند.
• از ابزاری‌های ریاضی مانند توابع جبر خطی، تبدیل‌های فوریه و تولید اعداد تصادفی پشتیبانی می‌کند.
• کتابخانه بسیار گسترده‌ای از توابع ریاضی دارد.
• از آنجا که بعضی از پیاده‌سازی‌های توابع این کتابخانه با استفاده از زبان برنامه نویسی C انجام شده، در مقایسه با توابع درونی خود پایتون سریع‌تر عمل می‌کنند.
• سخت افزار‌های گوناگون و زیادی را پشتیبانی می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک NumPy می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۸. فریم ورک SciPy

SciPy مجموعه‌ای از الگوریتم‌ها و توابع را فراهم کرده که بر اساس کتابخانه NumPy ساخته شده‌اند. این کتابخانه به اجرای وظایف رایج مهندسی و علمی مانند بهینه‌سازی، پردازش سیگنال، یکپارچه‌سازی، جبر خطی و غیره کمک می‌کند.

ویژگی‌های فریم‌ورک SciPy

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• فریم‌ورک SciPy رایگان و اوپن سورس است.
• الگوریتم‌ها و توابع خاصی را برای حل مسائل علمی و مهندسی تعریف کرده است.
• در کنار مستندات بزرگ، جامعه برنامه‌نویسی پویا و فعالی نیز دارد.
• بدون توجه به سطح تجربه افراد، برای هر برنامه‌نویسی در دسترس است.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک SciPy می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۱۹. فریم ورک Pandas

Pandas یکی از کتابخانه‌های قدرتمند و انعطاف‌پذیر اوپن سورسی است که برای اجرای عملیات مربوط به تحلیل داده در پایتون ارائه شده. ساختارهای داده‌ای را با کارایی بالا مانند DataFrame ارائه می‌دهد. همچنین ابزار مخصوص تجزیه و تحلیل داده‌ای را فراهم می‌کند که با کمک آن‌ها کار با داده‌های ساختاریافته آسان‌تر می‌شود.

ویژگی‌های فریم‌ورک Pandas

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• Pandas ساختارهای داده‌ با عملکرد بسیار عالی مانند DataFrame و سری‌ها را ارائه داده است.
• عملیات خواندن و نوشتن داده‌ها را از چندین فرمت‌ گوناگون مانند CSV و Excel و SQL پشتیبانی می‌کند.
• تجزیه و تحلیل داده‌های دنیای واقعی را به صورت ساده‌ای ممکن کرده است.
• بر پایه سایر پکیج‌های علم داده مانند Scikit-learn کار می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Pandas می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۲۰. فریم ورک Matplotlib

Matplotlib یکی از پراستفاده‌ترین ابزار پایتون برای مصورسازی داده‌ها است. این کتابخانه API شیء گرایانه‌ای را برای جاسازی نمودارها در اپلیکیشن‌ها فراهم می‌کند.

Matplotlib طوری طراحی شده که به میزان بسیار زیادی قابلیت سفارشی‌سازی دارد. به همین ترتیب برای ساخت نمودارها، جدول‌ها و داده‌های مصور شده دارای گزینه‌های بسیار زیاد و متنوعی است. به این دلایل است که اغلب از Matplotlib در حوزه‌هایی مانند علم داده، یادگیری ماشین و پروژهای محاسباتی علمی استفاده می‌شود.

ویژگی‌های فریم‌ورک Matplotlib

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• از نمودارسازی دو بعدی و سه بعدی، پشتیبانی می‌کند.
• Matplotlib می‌تواند اشکال تعاملی ایجاد کند.
• معمولا در Jupyter notebook و برنامه‌های گرافیکی GUI جاسازی شده است.
• دارای مستندات بسیار زیاد، کامل و جامعه کاربری زنده و فعال است.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Matplotlib می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون برای تست و آزمودن کدهای نوشته شده

این فریم‌‌ورک‌ها همگی برای کمک به اجرای روند خسته‌کننده آزمایش کردن کدهای نوشته شده ایجاد شده‌اند.

اگر در حال استفاده از تکنیک «توسعه آزمون محور» (Test-Driven Development | TDD) هستید، باید حتما در جریان کار خود از فریم‌ورک‌های زیر هم استفاده کنید.

۲۱. فریم ورک Pytest

Pytest فریم‌ورک مخصوص آزمایش کدها است که به طور گسترده‌ای بین برنامه‌نویسان پذیرفته شده. این فریم‌ورک طوری طراحی شده که به آسانی استفاده و گسترش داده شود. با کمک Pytest تست‌های هوشمندانه‌ای را بر روی پایگاه‌های کد ساده و پیچیده می‌نویسیم.

ویژگی‌های فریم‌ورک Pytest

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• فرایند یادگیری و استفاده ساده‌ای دارد.
• بیشتر از ۸۰۰ پلاگین مختلف برای این فریم‌ورک در دسترس هستند.
• جریان کاری خاصی را برای ساخت واحد‌های آزمایش کدها تنظیم کرده است.
• اطلاعات پر از جزئیاتی درباره خطاها ارائه می‌دهد.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Pytest می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۲۲. فریم ورک Unittest

Unittest فریم‌ورک درونی برای آزمایش کدهای پایتون است. این فریم‌ورک بر اساس قواعد آزمایش کدها و تست‌نویسی xUnit پایه‌گذاری شده و همچنین روش کاملا پایتونی و شی‌ءگرایانه‌ای را برای ایجاد خودکار موارد تست و مجموعه تست‌ها ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های فریم‌ورک Unittest

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• رابط ساده با کاربری آسانی را برای نوشتن و اجرای تست‌ها ارائه می‌دهد.
• بر روی منصوبات برنامه، فرایند‌های پارامترسازی و نشانه‌گذاری‌های کد به اجرای تست می‌پردازد.
• در ترکیب با فریم‌ورک‌های pytest یا nose هم کار می‌کند.
• بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون است.

برای دسترسی مستقیم به اطلاعات فریم ورک Unittest می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۲۳. فریم ورک nose2

nose2 جانشین خوبی برای فریم‌ورک تست کننده nose است. تفاوت اصلی بین این دو در پشتیبانی نسخه‌های مدرن‌تر پایتون توسط nose2 است.

nose2 واحد‌های درونی کتابخانه Unittest را گسترش داده و روش انعطاف‌پذیرتر و قدرتمند‌تری را برای نوشتن و اجرای تست‌ها فراهم می‌کند. این فریم‌ورک ابزاری توسعه‌پذیر است. بنابراین می‌توانیم از چندین پلاگین درونی و خارجی برای بدست آوردن مزایای بیشتری نیز استفاده کنیم.

ویژگی‌های فریم‌ورک nose2

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• با استفاده از پلاگین‌های مختلف قابل گسترش است.
• بر اساس کتابخانه درونی Unittest پایه‌گذاری شده است.
• از پایتون۳ پشتیبانی می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک nose2 می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

فریم ورک های پایتون غیرهمزمانی

این نوع از فریم‌ورک‌های پایتون، مجموعه‌ای از ابزار و کتابخانه‌ها را فراهم کرده‌اند که به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند کدهای «غیرهمزمان» (Asynchronous) را با روش‌های کارآمد‌تر و قابل مدیریت‌تری بنویسند.

نکته: نوشتن کدهای Asynchronous باعث می‌شود که وظایف خاصی به صورت موازی با هم اجرا شوند. اجرا شدن این نوع از وظایف باعث توقف اجرای سایر وظایف نمی‌شود.

۲۴. فریم ورک Asyncio

Asyncio در قلب بسیاری از دیگر فریم‌ورک‌هایی قرار دارد که برای نوشتن کدهای Asynchronous ایجاد شده‌اند. این فریم‌ورک به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند که با استفاده از سینتکس Async/Await کدهای همزمان را بنویسند. فریم ورک Asyncio برای مدیریت هزاران ارتباط همزمان طراحی شده است.

فریم‌ورک Asyncio برای چندین پروتکل انتقالی مختلف مانند TCP و UDP و SSL/TLS و ارتباطات بین فرایند‌های فرعی از یک API استفاده می‌کند.

ویژگی‌های فریم‌ورک Asyncio

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• به صورت درونی در پایتون قرار گرفته است.
• پایه اصلی برای چندین فریم‌ورک دیگر پایتون است.
• برای اینکه فرایند‌های فرعی و داده‌های ورودی و خروجی شبکه را مدیریت کند از API-ها استفاده می‌کند.
• مستندات بسیار غنی و کاملی دارد.
• بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون است.

برای دسترسی مستقیم به اطلاعات فریم ورک Asyncio می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

۲۵. فریم ورک Aiohttp

Aiohttp فریم‌ورک غیرهمزمان HTTP Client/Server است که بر اساس پکیج Asyncio ساخته شده است. این کتابخانه رابط کاربری ساده و شهودی برای مدیریت درخواست‌ها و پاسخ‌ها HTTP دارد. به همچنین از «میان‌افزار»ها (Middleware)، سشن‌ها و سایر ابزار توسعه تحت وب نیز پشتیبانی می‌کند.

ویژگی‌های فریم‌ورک Aiohttp

در ادامه چند مورد از ویژگی‌‌های خاص این فریم‌ورک را فهرست کرده‌ایم.

• از پروتکل Client-Side و Server-Side مربوط به HTTP پیروی می‌کند.
• می‌تواند تعداد بسیار زیادی از ارتباطات همزمان را مدیریت کند.
• به ساخت اپلیکیشن‌های نا‌همزمان تحت وب کمک می‌کند.

برای دسترسی مستقیم به فریم ورک Aiohttp می‌توانید از وب‌سایت «+» استفاده کنید.

بهترین روش آموزش پایتون چیست؟

برای پیدا کردن بهترین روش آموزش پایتون لازم است که در ابتدا بهترین روش آموزش را شناسایی کنیم. بهترین روش آموزش، به طور کامل بسته به افراد و روحیه‌ها متفاوت است. اما یکی از روش‌هایی که تقریبا در همه افراد و جوامع مختلف در قرن جدید کارگر و موفق بوده، استفاده از فیلم‌های آموزشی است. فیلم‌های آموزشی چند ویژگی برجسته دارند که از آن جمله می‌توان به تحریک همزمان حواس بینایی و شنیداری در زمان آموزش اشاره کرد. علاوه بر این، امکان بازبینی چندباره هم جزو امتیازات فیلم‌های آموزشی است.

فرادرس هم به عنوان بهترین تولید کننده محتوای آموزشی ویدئویی در کشور، فیلم‌های بسیار خوبی در حوزه‌های مختلف تولید کرده که زبان برنامه‌نویسی پایتون هم یکی از همین زمینه‌ها است. در ادامه چند مورد از دوره‌های متوسط و پیشرفته فرادرس را معرفی کرده‌ایم. در صورت تمایل با کلیک بر روی تصویر بالا می‌توانید به موارد بیشتری از سطوح ابتدایی گرفته تا پیشرفته دسترسی داشته باشید.

فریم ورک های پایتون چه هستند؟

فریم ورک پایتون، به مجموعه‌ای از ماژول‌ها و کتابخانه‌های درون پایتون گفته می‌شود که گروهی از عملکردهای مربوط به هم را در خود جمع‌آوری کرده‌اند. چنین ساختاری برای تولید اپلیکیشن‌های حرفه‌ای مورد نیاز است.

فریم ورک‌های برنامه نویسی برای ساده کردن فرایند توسعه نرم‌افزارها طراحی شده‌اند. این کار را با کمک فراهم کردن دستورالعمل کلی زیر انجام می‌دهند.

1. روش صحیح ساخت نرم‌افزار، چگونه است.
2. ارائه راه حل‌های کلی و انتزاعی برای بعضی از وظایف بسیار پیچیده و تکراری

با کمک فریم ورک‌ها به‌جای اینکه چرخ را دوباره اختراع کنیم، فقط بر روی نوشتن منطق منحصر به فرد و سفارشی اپلیکیشن خود تمرکز می‌کنیم.

به عنوان یکی از مثال‌های مربوط به وظایف تکراری، می‌توان به مدیریت درخواست‌های HTTP اشاره کرد. از آنجا که تقریبا بیشتر اپلیکیشن‌های تحت وب باید با این نوع درخواست‌ها کار کنند. «توسعه‌دهندگان» (Developers)، به‌جای نوشتن همه کدها از اول یا استفاده کردن از کد مشابه بر روی پروژه‌های مختلف، از فریم‌ورک‌های موجود برای ساده‌سازی این عملیات استفاده می‌کنند.

تا این جای مطلب با مفهوم فریم‌ورک به صورت شفاف آشنا شدیم، در مرحله بعد انواع فریم ورک‌ های پایتون را بررسی خواهیم کرد.

انواع فریم ورک های پایتون

پایتون متناسب با انواع تکنولوژی‌های توسعه نرم‌افزار و پلتفرم‌های مختلف، انواع گسترده‌ای از فریم‌ورک‌ها را شامل می‌شود. در ادامه مطلب، سه مورد از مهمترین نوع‌های فریم ورک های پایتون را بررسی کرده‌ایم.

Full Stack Framework

فریم ورک پایتون Full-Stack، مجموعه‌ کاملی از ابزارها است. در این ابزارها همه چیزهایی را می‌توان یافت که توسعه‌دهندگان برای ساخت اپلیکیشن‌های تحت وب از اول تا به انتها نیاز دارند.

Full-Stack بودن شامل راهی برای ساخت بخش فرانت اِند و بک‌اند وب‌سایت یا اپلیکیشن تحت وب است. به عنوان مثال، می‌توان به مجموعه‌ای از قالب‌ها برای نمایش اطلاعات مختلف به کاربر اشاره کرد. به عنوان نمونه‌ای از بک اِند می‌توان به عملکردهای رایج برای ساخت رکوردهای پایگاه داده، مدیریت درخواست‌های HTTP و نظارت و کنترل امنیت اپلیکیشن طراحی شده اشاره کرد.

Microframework

Microframework به چهارچوب‌های کاری گفته می‌شود که با نگرش بسیار ساده‌گرایانه‌ای تولید شده‌اند. یعنی در واقع در این نوع از فریم‌ورک‌ها فقط اجزای ضروری برای ساخت انواع خاصی از اپلیکیشن‌ها تعریف شده‌اند. نسبت به فریم‌ورک Full-Stack بار کاری بیشتری بر روی دوش توسعه‌دهنده‌ قرار دارد اما از شرف دیگر قدرت مدیریت بسیار بیشتری را نیز برای توسعه‌دهندگان فراهم می‌کنند.

این نوع از فریم‌ورک‌ها به صورتی طراحی شده‌اند که بسیار کم وزن بوده و گسترش‌پذیر هستند. به همین دلیل استفاده از این نوع فریم‌ورک‌ها برای ساخت پروژه‌های کوچک انتخاب بسیار خوبی است. مخصوصا برای توسعه‌دهندگانی که می‌خواهند کنترل بیشتری بر روی کدهای خود داشته باشند.

Asynchronous Frameworks

فریم‌ورک‌های Asynchronous برای مدیریت اجرای عملیات‌های موازی و همزمانی در اجرای فرایند‌ها طراحی شده‌اند. این فریم‌ورک‌ها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند، اپلیکیشن‌هایی بسازند که توانایی اجرای چندین کار مختلف را به صورت همزمان دارند.

مدیر پکیج های پایتون pip

pip نرم‌افزاری است که با کمک آن پکیج‌های پایتون را مدیریت می‌کنند. اگر از قبل پایتون را نصب کرده‌اید حتما به رابط خط فرمان pip دسترسی دارید. خط فرمان pip برای نصب پکیج‌های پایتونی به برنامه‌نویسان کمک می‌کند.

پکیج‌ها مجموعه‌ای از کدهای ایزوله شده با قابلیت استفاده مکرر هستند. این کدهای عملکردهایی با نتایج همسو را دنبال می‌کنند و از قبل هم به همین منظور تولید شده‌اند. عملکردهایی مانند توسعه برنامه‌های تحت وب، تشخیص هویت کاربران و ساخت رابط کاربری گرافیکی مثال‌هایی از کاربردهای پکیج‌ها به حساب می‌آیند. همه فریم‌‌ورک‌هایی که در ادامه این مطلب بررسی کرده‌ایم، جزو کتابخانه‌های استاندارد پایتون هستند. به این معنا که به همه این فریم‌ورک‌ها با استفاده از پیکیج pip دسترسی داریم.

هر پکیجی موجود بر روی سایت «شاخص پکیج‌های پایتون»‌ (Python Package Index) یا PyPI را می‌توانیم با کمک کد پایین بر روی سیستم خود نصب کنیم.

1pip install package-name

همچنین از روی فایل متنی نیز می‌توانیم پکیج‌ها را نصب کنیم. معمولا به این نوع فایل‌های متنی خاص، فایل نیازمندی‌های پروژه می‌گویند و با نام requirements.txt

 نام‌گذاری می‌شوند. برای نصب کردن پکیج‌های مربوط به پروژه از روی این فایل، باید از دستور زیر استفاده شود.

1pip install -r requirements.txt

مقایسه فریم ورک های پایتون و کتابخانه های پایتون

کتابخانه پایتون، مجموعه‌ای از توابع و متدها است که برای اجرای وظایف خاصی مانند تجزیه داده‌ها یا تولید اعداد تصادفی آماده شده‌اند. به طور کلی کتابخانه‌ها در دامنه محدودتری تعریف شده و به عنوان ابزاری در پروژه‌های بزرگ‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از طرف دیگر، فریم ورک های پایتون مجموعه‌ کاملی از ابزار و ویژگی‌ها را فراهم کرده‌اند که برای ساخت کامل پروژه‌ها به‌کار برده می‌شوند. فریم‌ورک‌ها معمولا جریان کاری را تعریف می‌کنند که هنگام ایجاد پروژه‌های مشخص باید توسط توسعه‌دهندگان نرم‌افزار دنبال شوند.

البته مطلب بالا به این معنی نیست که نمی‌توان توانایی‌های فریم‌ورک‌ها را با استفاده از سایر پکیج‌ها گسترش داد. به پکیج‌هایی که برای توسعه اپلیکیشن به فریم‌ورک اضافه می‌شوند، معمولا «Plugin» می‌گویند.

چرا از فریم ورک های پایتون استفاده می کنیم؟

یکی از فریم‌ورک‌های بسیار مفید و پرکاربرد پایتون، فریم ورک فلسک است. برای آشنایی با این فریم ورک می‌توانید فیلم مربوط به آموزش میکروفریم ورک فلسک در پایتون را از فرادرس مشاهده کنید. در ادامه نیز لینک مربوط به این فیلم قرار داده شده است.

در زمان توسعه اپلیکیشن‌ها مزایایی مختلفی در استفاده از فریم‌ورک‌های مرتبط وجود دارند. در بخش پایین چند مورد از مهمترین این مزیت‌ها را فهرست کرده‌ایم.

• فریم‌ورک‌ها شغل توسعه‌دهندگی نرم‌افزار را ساده‌تر می‌کنند: فریم‌ورک‌ها از طریق فراهم کردن ساختار خاصی برای کدها و مجموعه ابزارهای برنامه‌نویسی می‌توانند مراحل فرایند توسعه نرم‌افزار را برای توسعه‌دهندگان ساده‌تر و کارآمدتر کنند.
• فریم‌ورک‌ها سازماندهی کدها را ارتقا می‌دهند: فریم‌ورکی که به خوبی طراحی شده باشد، در ایجاد اطمینان از سازماندهی مناسب و قابلیت نگهداری در کدها بسیار خوب عمل می‌کنند. این کار در آینده باعث می‌شود که عملیات خواندن و درک کدهای برنامه و ایجاد اصلاحات احتمالی در آن‌ها به سادگی ممکن شود.
• فریم‌ورک‌ها می‌توانند قابلیت و توان تولید اپلیکیشن‌ها را افزایش دهند: فریم‌ورک‌ها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند، به جای صرف وقت برای اجرای وظایف ابتدایی، بر روی جنبه‌های منحصربه‌فرد اپلیکیشن‌های در دست طراحی تمرکز کنند. این کار را با فراهم کردن اجزا و ابزار از پیش‌ساخته شده نرم‌افزاری و پایبندی به استاندارد‌های صنعتی انجام می‌دهند.

فیلم های آموزش‌ پروژه محور پایتون در فرادرس

وب سایت فرادرس یکی از بزرگ‌ترین وب‌سایت‌های آموزشی به زبان فارسی است. در فرادرس تقریبا در تمام زمینه‌های عملی، تحصیلی و دانشگاهی فیلم‌های آموزشی بسیار مناسبی تهیه شده، از طرفی در حال حاضر زبان برنامه‌نویسی پایتون هم یکی از محبوب‌ترین و رایج‌ترین زبان‌های مورد استفاده در بین دانشجویان و دانش‌آموزان است. این زبان کاربردها عملی زیادی در صنعت، تجارت، حوزه‌های جدید فناوری و مراکز علمی دارد.

بنابراین در فرادرس تلاش کردیم که بهترین آموزش‌ها را برای همه اقشار جامعه از مبتدی تا حرفه‌ای تهیه کنیم. یکی از بهترین روش‌های آموزشی، پیاده‌سازی پروژه‌های مربوط به دنیای واقعی است. در فرایند اجرای این نوع از پروژه‌ها باید تکینک‌های مختلف تولید نرم افزار را به‌کار برد، به همین جهت در فرادرس فیلم‌های آموزشی پروژه محور زیادی را در ارتباط با زبان‌های برنامه نویسی مختلف تهیه کرده‌ایم.

در ادامه چند مورد از این فیلم‌ها در ارتباط با زبان پایتون معرفی شده‌اند اما در صورت تمایل با کلیک بر روی تصویر بالا می‌توانید به صفحه اصلی این مجموعه آموزشی منتقل شده و فیلم‌های آموزشی پروژه محور بیشتری را مربوط به سایر زبان‌ها هم تماشا کنید.

جمع بندی

فریم ورک های پایتون می‌توانند به ارتقا سازماندهی کدها کمک کنند. کارایی را افزایش دهند و فرایند توسعه نرم‌افزار را ساده‌تر و کارآمد‌تر کنند. وظیفه ما به عنوان توسعه‌دهنده پایتون، این نیست که بر روی همه این ۲۵ فریم‌ورک معرفی شده در بالا مسلط شویم. بلکه در ابتدا باید با دقت فریم‌ورکی را انتخاب کنیم که بیشتر از همه مورد علاقه ماست. با آن فریم‌ورک، پروژه‌های مختلفی را ایجاد کنیم و در نهایت کافیست که فقط یکی دو عدد از آن فریم‌ورک‌ها را به صورت کامل یادبگیریم.

در این مطلب از مجله فرادرس ابتدا درباره فریم‌ورک صحبت کردیم و سپس سه نوع کلی از فریم‌ورک‌ها را معرفی کردیم. در نهایت هم با ۲۵ مورد از بهترین فریم‌ورک‌های پایتون در ۷ زمینه اصلی آشنا شدیم. اکنون می‌دانیم که بعضی از این فریم‌ورک‌ها در کنار یکدیگر کار می‌کنند. درعین حال، بعضی دیگر می‌توانند به تنهایی وظایف خود را به بهترین نحو اجرا کنند.