了解框架与库:使用什么

框架与库:深入解析二者差异

在编程世界中,框架和库之间的讨论一直备受关注。 尽管有些人倾向于交替使用这两个术语,但实际上它们是两种截然不同的概念。 理解它们之间的差异对于初学者和经验丰富的开发者都至关重要。

如果你刚开始接触软件开发,可能会对各种平台和工具感到困惑。 举例来说,React是一个JavaScript库,而Angular则被归类为JavaScript框架。 然而,两者都常被用于构建用户界面。

框架和库是软件开发中不可或缺的工具。 它们的重要性体现在:

  • 提供构建程序的基础模块
  • 提供可在应用程序中重复利用的组件
  • 为应用程序提供结构和组织

本文将深入探讨框架和库之间的差异,它们的工作原理,以及各自的应用场景。

什么是框架?

框架为开发者构建应用程序奠定了基础。它提供了一系列高级组件、库、可复用的代码、设计模式、API以及工具集。这些元素共同构成了一个应用程序的骨架。

为了确保开发的一致性,大多数框架都遵循特定的设计理念和架构模式。这种结构化的方式有助于开发者更好地组织和构建应用程序。

框架还包含预定义和可定制的函数和对象。 这些功能使得开发者能够轻松地向应用程序添加新功能并进行代码编辑。

框架还提供了各种约定和工具集,帮助开发者管理应用程序的各个方面,包括业务逻辑、用户界面和数据处理。

为什么要使用框架

  • 加快开发速度: 使用框架,开发者无需编写所有底层代码,可以直接利用框架提供的组件快速构建应用程序。
  • 可扩展性和灵活性: 框架能够适应各种规模的应用程序。你可以从小处着手,而大多数框架都能满足应用程序增长的需求。此外,框架允许开发者修改应用程序的特定部分,而无需重构整个代码。
  • 简化编程复杂性: 一些框架旨在简化使用较为复杂的编程语言构建应用程序的过程。
  • 专注于调试和维护: 框架不仅注重功能,更强调开发者的体验。它们通常包含易于调试和维护代码的工具和功能。
  • 提高安全性: 一些框架内置了安全机制,有助于保护应用程序的安全。

框架示例

不同的编程语言都有各自的框架。以下是一些例子:

语言 框架
Python FastAPI, Django, Flask, Tornado
Java JavaServer Faces, Spring Boot
Ruby Sinatra, Ruby on Rails
JavaScript Angular, React, Vue.js, Node.js, Express.js

框架用例

  • 快速应用开发: 框架预先构建的功能使得快速开发成为可能。例如,Vue.js 等框架内置路由等特性,可以显著减少开发时间。
  • 提供通用结构: 大多数框架都规定了应用程序的运行方式。它们提供可重用的组件,并确保应用程序结构的一致性。
  • 安全性: 某些框架内置了安全功能,可以保护应用程序。
  • Web、移动和游戏开发: 针对不同的领域(如 Web、移动和游戏开发)有相应的框架。
  • API集成: 一些框架旨在与应用程序所需的标准Web API无缝集成。

什么是库?

在软件开发中,库是一组用于开发应用程序的函数的集合。它们提供了预先编写好的代码,你可以用它来为程序增加特定功能或执行特定任务。

库通常使用特定的编程语言编写,用于执行特定功能。例如,React是用JavaScript编写的,用于构建用户界面。大多数库是模块化的,这意味着它们的组件被分解成小的、可重用的代码片段。

开发者不必从头开始编写某些功能的代码,可以直接导入一个库来处理它。这些库允许开发者根据自己的需求定制代码,当然,开发者也可以创建自己的库。

为什么要使用库?

  • 节省时间: 有了库,你就不必重新发明轮子。开发者可以选择一个适合自己需求的库,并实现必要的功能。这使开发者有更多时间关注核心功能,而非常见任务。
  • 提供可重用的功能: 你不必重复编写相同的代码。库可以提供可重用的函数,在应用程序中调用,从而减少应用程序的体积。
  • 提供优化的代码: 典型的软件开发过程包含多个步骤。你需要确保测试代码并生成优化的应用程序。大多数库在向公众发布之前都会经过严格的测试和优化。
  • 多种选择: 你可以在多个提供类似功能的库之间进行选择。在这种情况下,应仔细研究这些库的文档、资源和社区,以便做出明智的决策。
  • 降低开发成本: 软件工程师的平均收入是 美国 51 美元/小时。 库提供现成的解决方案,可以帮助你减少构建应用程序时的计费时间。

库的例子

不同的编程语言有不同的库。以下是一些例子:

语言
JavaScript Lodash, JQuery, React, D3.js, Underscore.js, Algolia Places, Bideo.js, Chart.js, Anime.js
Python NumPy, TensorFlow, PyTorch, Pandas, Keras
Java JUnit, Jackson Databind, Guava
PHP Swift Mailer, Composer, PHP Mailer

库的应用场景

  • 开发用户界面: React是一个构建用户界面的典型库。
  • 扩展功能: 一些库旨在引入核心语言不具备的新功能。
  • 专业任务: 一些库实现了复杂的功能,例如简化HTTP请求。
  • 测试: 代码测试是一个重要的环节,可以使用各种库实现自动化。例如,Jest和Mocha是最流行的JavaScript测试库。
  • 数据库交互: 一些库充当用户界面和数据库之间的桥梁。

您也可以探索一些优秀的JavaScript (JS) UI 库来构建现代化应用。

框架与库

库和框架都旨在实现相同的目标:扩展核心语言的功能。然而,它们在实现方式上存在显著差异。例如,React和Angular都常用于构建UI,但前者是库,后者是框架。以下是它们之间的一些主要区别:

功能 框架
用途 框架通常具有广泛的范围,例如构建网络应用程序、移动应用程序和插件系统。 库专注于特定任务,例如数学运算或表单验证。
控制 框架提供了预定义的流程和结构。大多数框架使用钩子和回调来控制结构和流程。 库提供一组实用工具和函数。开发者可以控制何时调用库并使用其功能。
范围 框架在使用方面具有限制。大多数情况下,只能使用框架内的组件。 库的范围更广。例如,你可以在不同的框架(如Next.js和Vue.js)中使用某些JavaScript库。此类平台提供可以在应用程序中使用的功能和特性,而无需修改源代码。
完整性 大多数框架是全面的,具有路由和ORM等功能。 库专注于特定任务。例如,如果它是一个状态管理库,它就只处理状态管理。
性能 性能是相对的,取决于框架的大小、设计和缓存机制。 性能是相对的,取决于库的大小和依赖性。
可替换性 替换框架可能意味着重写整个代码。例如,你不能在不做重大更改的情况下将Next.js替换为Vue.js。 你可以自由地从一个库切换到另一个库。例如,你可以轻松地从Redux切换到Rematch作为JavaScript的状态管理库。
合并 框架通常用于启动新项目。例如,你可以启动一个新的Vue.js项目,但不能将其添加到另一个使用不同框架的项目中。 可以将库添加到现有项目中,并且可以在特定组件上调用。无需更改整个代码库即可将其合并到现有项目中。

框架和库可以在应用程序中共存吗?

是的,这是软件开发中的常见做法。框架提供应用程序的结构,并包含路由和中间件等内置功能。

另一方面,你可以添加库来执行特定功能。例如,你可以使用Ruby on Rails等框架作为后端技术,并使用诸如Devise之类的库/gem进行身份验证。

但是,你必须仔细选择框架和库以及如何整合它们。过度依赖库和框架可能会导致应用程序复杂或冲突。有时,某些库被设计为与特定框架配合使用。

结论

通过以上讨论,你应该对框架和库有了更清晰的认识。两者都是重要的开发工具,都提供了预先编写的可复用代码。

库让你控制调用它的位置以及应用程序的方向。而框架则提供了一组构建应用程序时应遵循的预定义规则。重要的是,你可以在同一个应用程序中同时使用框架和各种库。

你还可以探索一些优秀的框架来构建内部工具、用户界面和管理面板。