معرفی بهترین فریمورک‌های پایتون ۲۰۲۴ + ویژگی‌های کلیدی

پایتون، از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیا است. این زبان شی‌گرا، تفسیری و با تایپ پویا، در سال ۱۹۹۱ توسط «Guido Van Rossum» با ارائه نسخه ۰.۹.۰ معرفی شد. پایتون به دلیل سادگی، وضوح و منطق برنامه‌نویسی، به ابزاری محبوب برای برنامه‌نویسان در سراسر جهان تبدیل شده است. کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های قدرتمندی مانند Django ،Flask و … برای پایتون در حوزه‌های مختلف فنی مانند وب‌سایت، یادگیری ماشین و هوش مصنوعی وجود دارد. در ادامه به بررسی لیست بهترین فریم ورک پایتون و ویژگی کلیدی آن‌ها می‌پردازیم.

چرا باید از فریم ورک پایتون استفاده کنیم؟

فریم ورک‌ها در دنیای برنامه‌نویسی نرم‌افزار، حکم ابزاری قدرتمند و کارآمد را برای توسعه‌دهندگان دارند. این ابزارها با ارائه کدها و ساختارهای از پیش تعریف شده، فرآیند برنامه‌نویسی را آسان‌تر و سریع‌تر می‌کنند.

در مقابل، کتابخانه‌ها ابزارهای مفیدی هستند، اما یادگیری و استفاده از آنها دشوارتر است زیرا برای هر کاری باید ابتدا با قابلیت‌های آن کتابخانه آشنا شویم. تفاوت اصلی کتابخانه‌ها و فریم ورک‌ها این است که فریم ورک‌ها دارای نظم و رویه‌ی ثابتی هستند که کار کردن با آنها را برای برنامه‌نویسان آسان‌تر می‌کند. به همین دلیل، فریم ورک‌ها مطمئن‌تر بوده و برنامه‌نویسی با آنها راحت‌تر است. در ادامه شما را بیشتر با فریمورک‌های پایتون آشنا خواهیم کرد.

انواع فریم ورک پایتون

فریم‌ورک‌های پایتون به سه دسته اصلی فریمورک‌های فول استک، میکرو فریمورک‌ها و فریمورک‌های غیرهمزمان تقسیم‌بندی می‌شوند که هر کدام قابلیت‌های منحصربه‌فرد خودشان را دارند:

۱. فریم‌ورک فول استک: همه‌چیز در یکجا، اما با کمی چالش

بهترین فریم ورک‌های پایتون در سال ۲۰۲۴

پایتون به عنوان یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی، طیف گسترده‌ای از فریم‌ ورک‌ها را برای توسعه انواع برنامه‌های کاربردی ارائه می‌دهد. این فریم‌ ورک‌ها با ارائه ساختار و ابزارهای آماده، به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا سریع‌تر و کارآمدتر برنامه بسازند.

انتخاب بهترین فریمورک پایتون به نیازها و الزامات خاص پروژه شما بستگی دارد. در اینجا به برخی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین فریم‌ورک‌های پایتون اشاره می‌کنیم:

۱. Bottle: فریمورکی ساده برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌های پایتون

این فریم ورک پایتون برای برنامه‌های کوچک و ساخت API‌ها بسیار مناسب است. این فریم‌ورک به دلیل عدم نیاز به کتابخانه‌ یا نرم‌افزارهای جانبی دیگری به جز کتابخانه استاندارد پایتون، یکی از پرکاربردترین فریم‌ورک‌های وب پایتون محسوب می‌شود. سادگی و سهولت کار با این فریمورک، به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا به راحتی از آن در پروژه‌های خود استفاده کرده و آن را با نیازهای مختلف سخت‌افزاری وفق دهند. Bottle که تنها به یک فایل منبع نیاز دارد، در دسته‌ی میکرو فریم‌ورک‌ها قرار می‌گیرد و به دلیل سبکی و سادگی، انتخابی عالی برای پروژه‌های کوچک و وب‌محور است.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Bottle

• دارای سرور HTTP داخلی
• امکان مسیریابی درخواست‌ها
• پشتیبانی از افزونه برای کار با دیتابیس‌های مختلف
• پشتیبانی از موتور قالب و سرورهای WSGI/HTTP شخص ثالث
• امکان دسترسی به اطلاعات فرم، کوکی‌ها، آپلود فایل و سایر متادیتاهای مرتبط با HTTP

۲. Django: محبوب‌ترین فریم ورک پایتون

جنگو (Django) یک فریم‌ورک full-stack framework است که برای توسعه وب با زبان پایتون استفاده می‌شود. جنگو به دلیل ویژگی‌های خاص خود در سال‌های اخیر بسیار محبوب شده و به عنوان یکی از بهترین فریم‌ورک‌های پایتون شناخته می‌شود. این فریم‌ورک از اصلی به نام «تکرار نکن» (Don’t Repeat Yourself یا DRY) پیروی می‌کند، که هدف آن کاهش تکرار کد در برنامه است.

جنگو شامل کتابخانه‌های داخلی زیادی است که امکانات متعددی را فراهم می‌کنند. یکی از ویژگی‌های مهم آن قابلیت مهاجرت از یک دیتابیس به دیتابیس دیگر است. به صورت پیش‌فرض، جنگو می‌تواند با چند دیتابیس معروف مانند MySQL ،SQLite ،PostgreSQL و Oracle کار کند. برای استفاده از دیتابیس‌های دیگر می‌توان از درایورهای جانبی کمک گرفت.

جنگو از یک سیستم نگاشت رابطه‌ای شیء (Object-Relational Mapping یا ORM) برای تبدیل اشیاء برنامه‌نویسی به جداول دیتابیس استفاده می‌کند. ORM پلی بین دنیای برنامه‌نویسی شیءگرا و دیتابیس ایجاد می‌کند. با استفاده از ORM، توسعه‌دهندگان می‌توانند بدون نیاز به نوشتن دستورات SQL، با استفاده از اشیاء برنامه‌نویسی، با دیتابیس تعامل داشته باشند. 

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Django

• پشتیبانی از مسیریابی URL
• پشتیبانی از احراز هویت کاربران
• امنیت بالا نسبت به دیگر فریمورک‌های پایتون
• دارای مجموعه کاملی از کتابخانه‌ها برای توسعه فول‌استک
• ارائه قابلیت‌های ساده‌سازی مهاجرت از یک دیتابیس به دیتابیس دیگر
• پیروی از الگوی MVC-MVT (در این الگوی معماری، فقط باید ۳ بخش اصلی View ،Model و Template را تعریف کنید و جنگو  به طور خودکار وظایفی مانند اتصال URLها به ویوها، مدیریت درخواست‌ها، ارسال اطلاعات به ویوها و رندر کردن قالب‌ها را انجام می‌دهد.)

بیشتر بخوانید: جنگو چیست؟

۳. Web2Py: فریمورکی قدرتمند برای توسعه وب

Web2Py، یکی دیگر از فریمورک‌های پایتون برای توسعه وب فول استک است. این فریمورک پایتون، متن‌باز و قابل‌مقیاس است و از تمام سیستم‌عامل‌ها پشتیبانی می‌کند. Web2Py یک محیط توسعه یکپارچه (IDE) تحت وب دارد که تمام ویژگی‌های مورد نیاز یک IDE مانند دیباگینگ، ادیت کد و دیپلوی با یک کلیک را ارائه می‌دهد. اما نکته مهم این است که این فریم ورک از پایتون ۳ پشتیبانی نمی‌کند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Web2Py

• سازگاری با نسخه‌های قبلی خودش 
• سازگاری با پلتفرم‌های مختلف
• قابلیت خوانایی چندین پروتکل 
• عدم نیاز به هیچ پیش نیازی برای نصب یا پیکربندی
• سیستم کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (یعنی هر کاربر سطح دسترسی مشخصی دارد)
• دارای سیستم تیکتینگ برای ارسال تیکت به کاربران در مواقعی که فریم ورک با مشکل مواجه شود

۴. Flask: منعطف‌ترین فریمورک پایتون

فلسک به عنوان یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون شناخته می‌شود که به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری و طراحی ماژولار مورد توجه توسعه‌دهندگان قرار گرفته است. این فریم‌ورک با ارائه ابزارهای قدرتمند، فرآیند توسعه وب را در پروژه‌های مختلف، از وب‌سایت‌های ساده تا وب‌اپلیکیشن‌های پیچیده، آسان و کارآمدتر می‌کند.

یادگیری فلسک به دلیل سادگی و مستندات جامع آن، بسیار آسان است. حتی افراد مبتدی نیز می‌توانند با صرف زمان کوتاهی، اصول اولیه کار با این فریم‌ورک را یاد بگیرند و به سرعت پروژه‌های خود را آغاز کنند. شرکت‌های بزرگ و شناخته‌شده‌ای مانند نتفلیکس، ردیت، ایر بی‌ان‌بی و ردهت از فلسک در وب‌سایت‌ها و پلتفرم‌های خود استفاده می‌کنند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Flask

• مبتنی بر Unicode
• سازگاری با «گوگل اپ انجین»
• امکان اتصال به هرگونه ORM
• قابلیت مدیریت درخواست های HTTP
• پشتیبانی از ارسال درخواست‌های RESTful
• امکان انجام تست‌های واحد (unit testing)
• پشتیبانی از کوکی ها برای برای session سمت کاربر
• پشتیبانی از قالب‌های jinja2 و ابزار WSGI Werkzeug
• دارای یک ابزار داخلی برای پیدا کردن و حل مشکلات (دیباگ کردن)

۵. CherryPy: فریمورکی میکرو مینیمال برای پایتون

CherryPy، یکی از محبوب‌ترین و قدیمی‌ترین میکرو فریم‌ ورک‌های پایتون، به خاطر سادگی و انعطاف‌پذیری‌اش شناخته شده است. این فریم‌ورک متن‌باز و شی‌گرا به شما امکان می‌دهد از هر نوع تکنولوژی برای دسترسی به داده‌ها و ایجاد قالب استفاده کنید.

اپلیکیشن‌های نوشته شده با این فریمورک پایتون، علاوه بر قابلیت‌های اپلیکیشن‌های معمولی پایتون، قابلیت میزبانی وب‌سرور را نیز دارند. این وب‌سرور داخلی می‌تواند به طور همزمان درخواست‌های متعددی را مدیریت کند، که منجر به عملکرد سریع و کارآمد برنامه شما می‌شود.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک CherryPy

• سازگاری با پلتفرم‌های مختلف
• امکان اجرا روی دستگاه‌های اندرویدی
• امکان مدیریت و تنظیم راحت سرور
• امکان اجرای چندین سرور به صورت همزمان
• دارای ابزارهای داخلی برای مانیتورینگ و تست نرم‌افزار
• پشتیبانی از WSGI برای توسعه وب‌سایت و اپلیکیشن‌های تحت وب
• ارائه قابلیت‌هایی مانند کشینگ، کدگذاری (encoding) و احراز هویت (authentication) 

۶. Aiohttp: فریم ورک پایتون چندمنظوره

این فریم‌ ورک پایتون، یک فریم‌ ورک ناهمزمان (asynchronous) است که به برنامه شما اجازه می‌دهد چندین کار را به‌صورت همزمان انجام دهد بدون اینکه منتظر تمام شدن هر کدام بماند. این فریم‌ ورک پایتون علاوه بر اینکه به عنوان فریم‌ ورک وب سمت سرور عمل می‌کند، می‌تواند به عنوان فریم‌ ورک کلاینت نیز استفاده شود.

فریم‌ ورک پایتون Aiohttp بر اساس ویژگی‌های جدید پایتون ۳.۵ و بالاتر مانند «async» و «await» ساخته شده است. کتابخانه «asyncio» پایتون نقش اصلی را در عملکرد این فریم‌ ورک ایفا می‌کند. Aiohttp از آبجکت‌های درخواست و روترها برای هدایت کوئری‌ها استفاده می‌کند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Aiohttp

• قابلیت روتینگ و میان‌افزار
• ساده‌سازی فرآیند ساخت عناصر رابط کاربری
• پشتیبانی از از هر دو نوع وب سوکت‌های سمت سرور و سمت کلاینت ( وب‌سوکت‌ها اتصالی دو طرفه بین مرورگر کاربر و سرور شما برقرار و امکان ارتباط لحظه‌ای را فراهم می‌کنند.)
• پشتیبانی از middleware (میان افزار قطعه‌ای از کد است که بین بخش‌های مختلف یک نرم‌افزار قرار می‌گیرد و وظایفی مانند بررسی هویت کاربر یا ثبت اتفاقات مهم را انجام می‌دهد.)

۷. CubicWeb: ساخت وب‌سایت با بلوک‌های آماده

کوبیک وب، یک فریم‌ ورک پایتون فول استک است که به شما امکان می‌دهد به سادگی وب‌سایت بسازید. این فریمورک پایتون با استفاده از بلوک‌های آماده‌ای به نام «کیوب» به جای استفاده از مدل‌ها و ویوهای جداگانه، فرآیند ساخت وب‌سایت را آسان می‌کند. کوبیک وب متن‌باز و رایگان است و برای افراد مبتدی که تجربه کمی در برنامه‌نویسی دارند و می‌خواهند وب‌سایت بسازند، ایده‌آل است.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک CubicWeb

• پشتیبانی از دیتابیس‌های مختلف
• پشتیبانی از کامپوننت‌های امنیتی و قابل استفاده مجدد
• پشتیبانی از OWL (زبان وب Ontology) و RDF (یک فریم‌ورک مدلسازی داده که برای توصیف اطلاعات به صورت سه گانه استفاده می‌شود.)
• استفاده از از RQL برای ساده‌سازی پرس‌ و جوهای مرتبط با داده (زبان پرس و جوی رابطه ای  یا Relational Query Language زبانی است که برای بازیابی، ویرایش و مدیریت داده‌ها در دیتابیس‌های رابطه‌ای استفاده می‌شود.) برای ساده سازی پرس و جوهای مرتبط با داده

۸. Dash: ساخت آسان وب اپلیکیشن‌های تحلیلی 

Dash یک میکرو فریم‌ورک متن‌باز است که به طور خاص برای ساخت وب‌اپلیکیشن‌های تحلیلی طراحی شده است. این فریم‌ ورک به دلیل سادگی و سهولت استفاده، در میان دانشمندان داده که تسلط زیادی بر توسعه وب ندارند، محبوبیت زیادی کسب کرده است. این فریمورک پایتون برای رندر کردن قسمت فرانت‌اند از ReactJS استفاده می‌کند.

اپلیکیشن‌های Dash می‌توانند با وب‌سرورهایی مثل Flask کار کنند و از طریق درخواست‌های HTTP و پکیج‌های JSON ارتباط برقرار کنند. این اپلیکیشن‌ها می‌توانند هم در مرورگر و هم روی سرور اجرا شوند، بنابراین به عنوان برنامه‌های چند پلتفرمی و مناسب برای موبایل شناخته می‌شوند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Dash

• قابلیت‌های شخصی‌سازی متنوع
• بدون نیاز به کدنویسی زیاد برای ساخت اپلیکیشن
• ارائه ابزارهایی برای شناسایی و حل خطاهای احتمالی در اپلیکیشن
• امکان پشتیبانی از افزونه‌های مختلف برای اضافه کردن قابلیت‌های اضافه‌تر
• پشتیبانی از LDAP (مخفف Lightweight Directory Access Protocol پروتکل استاندارد برای دسترسی و مدیریت سرویس‌های دایرکتوری)

بیشتر بخوانید: ری اکت چیست؟

۹. Falcon: ساخت API های وب

میکرو فریم ورک دیگری که برای ساخت API های وب استفاده می‌شود، Falcon است. شرکت‌های بزرگی مانند لینکدین، اوپن استک و رک‌اسپیس از این فریم ورک پایتون استفاده می‌کنند. فالکون به توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا معماری‌های HTTP و REST را به شکلی واضح و منظم طراحی کنند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Falcon

• امکان مدیریت استثناهای پایه
• ارائه ابزار و قابلیت‌های لازم برای شناسایی و مدیریت خطاها
• استفاده از ابزارهای کمکی WSGI برای انجام تست واحد (Unit test)
• امکان افزودن قابلیت‌های جدید به واسطه کد قابل توسعه و بهینه شده
• پشتیبانی از Cython ( یک کامپایلر است که کد Python را به کد C ترجمه می‌کند) برای افزایش سرعت اجرای کد

۱۰. Giotto: فریم ورک مبتنی بر MVC

جیوتو یک فریم ورک فول استک مبتنی بر MVC است که با جدا کردن بخش‌های مختلف یک اپلیکیشن (مدل، ویو و کنترلر) این امکان را فراهم می‌کند که توسعه‌دهندگان نرم‌افزار و مدیران سیستم بدون نیاز به دخالت در کار یکدیگر بتوانند وظایف خود را انجام دهند. 

این فریم ورک پایتون با اضافه کردن یک ماژول کنترلر به کاربران اجازه می‌دهد که برنامه‌های خود را در محیط‌های مختلف مانند وب، خط فرمان و IRC (پروتکل چت قدیمی) اجرا کنند. 

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Giotto

•  مسیریابی خودکار URL
• دارای ویژگی Jinja2 برای قالب‌های HTML
• پشتیبانی از ویوها و کنترلرهای عمومی از پیش آماده
• پشتیبانی از انجام عملیات‌های اساسی CRUD روی داده‌ها (مخفف ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف)
• استفاده از SQLAlchemy  (جعبه ابزار قدرتمند برای کار با دیتابیس SQL در زبان پایتون) برای تضمین در دسترس بودن و انسجام داده‌ها

۱۱. Growler: فریم‌ ورکی با رویکرد ناهمزمان

Growler یکی از فریم‌ ورک‌های پایتون برای توسعه وب با رویکرد ناهمزمان (asynchronous) است. این فریم‌ ورک بر اساس کتابخانه asyncio در پایتون ساخته شده و از فریمورک‌های express/connect و NodeJS الهام گرفته است. این فریمورک پایتون درخواست‌های وب را با استفاده از میان‌افزار مدیریت می‌کند.

به عبارت ساده‌تر، Growler به جای اینکه خودش مستقیماً درخواست‌ها را مدیریت کند، آن‌ها را مرحله به مرحله از میان توابع واسط عبور می‌دهد تا به نتیجه نهایی برسد. این توابع واسط می‌توانند کارهایی مانند احراز هویت کاربر را انجام دهند.

ویژگی‌های کلیدی فریم ورک Growler

• از تعداد زیادی بسته متن باز پشتیبانی می‌کند.
• برای نوشتن کد تمیز و قابل استفاده مجدد، از دکوراتورها استفاده می‌کند.
• کل برنامه را می‌توان با استفاده از ماژول ziapp در یک فایل اجرایی واحد فشرده کرد.

جمع‌بندی 

فریم ورک پایتون ابزاری برای ساده‌ کردن فرآیند توسعه پروژه‌ است. در این مقاله ابر زس، در مورد انواع مختلف فریمورک‌های پایتون که برای ساخت وب اپلیکیشن مفید هستند، صحبت کرده‌ایم. هر فریم‌ ورک به همراه ویژگی‌های کلیدی آن بررسی شده است و این فریم‌ورک‌ها می‌توانند به راحتی نیازهای پروژه و کسب‌و‌کار شما را برآورده کنند. فراموش نکنید که انتخاب فریم‌ ورک پایتون کاملاً به عهده توسعه‌دهنده و با توجه به نیازهای پروژه او است.