Là một lập trình viên, cần nắm rõ khái niệm framework là gì, các loại framework phổ biến thường được sử dụng sẽ hỗ trợ cho các nhà phát triển lựa chọn được loại framework phù hợp để xây dựng các ứng dụng.

Framework là gì?

Chúng thường được xây dựng, kiểm thử và được tối ưu hóa bởi một số kỹ sư phần mềm và lập trình viên giàu kinh nghiệm, nên các framework phần mềm rất linh hoạt, mạnh mẽ và hiệu quả.

Khái niệm Framework

Sử dụng framework phần mềm để phát triển ứng dụng cho phép bạn tập trung vào chức năng cao cấp của ứng dụng, các chức năng cấp thấp sẽ do framework đảm nhận vận hành.

Tại sao chúng ta sử dụng Framework?

Phát triển phần mềm là một quá trình phức tạp. Nó đòi hỏi rất nhiều công đoạn, bao gồm việc viết code, thiết kế và thử nghiệm. Đối với riêng phần viết code, các lập trình viên đều phải lưu ý cẩn thận đến cú pháp, khai báo, thu hồi bộ nhớ, câu lệnh, các exception và hơn thế nữa.

Các phần mềm framework làm cho cuộc sống của các nhà phát triển trở nên dễ dàng hơn bằng cách cho phép họ kiểm soát toàn bộ quá trình phát triển phần mềm, hoặc hầu hết trong số đó, từ một nền tảng duy nhất.

Ưu điểm của việc sử dụng framework phần mềm:

• Hỗ trợ thiết lập các phương pháp lập trình tốt hơn và sử dụng các design pattern phù hợp
• Mã hóa an toàn hơn
• Có thể tránh được code trùng lặp và code thừa
• Giúp code phát triển nhất quán với ít lỗi hơn
• Giúp làm việc trên các công nghệ phức tạp dễ dàng hơn
• Người ta có thể tạo framework của họ hoặc đóng góp cho các framework mã nguồn mở. Do đó, có một sự cải tiến liên tục về chức năng
• Một số phân đoạn code và chức năng được xây dựng và kiểm thử trước. Điều này khiến cho các ứng dụng trở nên đáng tin cậy hơn
• Việc kiểm thử và gỡ lỗi code trở nên dễ dàng hơn rất nhiều và có thể được thực hiện ngay cả bởi các nhà phát triển không sở hữu code
• Thời gian cần thiết để phát triển một ứng dụng được giảm đáng kể

Điều gì xảy ra trong một Framework?

Khi bạn cài đặt một phần mềm framework, điều đầu tiên bạn cần quan tâm là các yêu cầu hệ thống. Một khi framework được thiết lập cài đặt cấu hình, nó sẽ tạo ra một cấu trúc thư mục.

Ví dụ, hình (i) minh họa cấu trúc thư mục của Laravel Framework. Mỗi thư mục này có thể có các thư mục bổ sung. Thư mục có thể có thêm các file, class, test routines, sample và hơn thế nữa.

Cấu trúc thư mục trong Framework

Sự khác biệt giữa Thư viện và Framework

Một số người có thể cho rằng framework là một tập hợp các thư viện cũng như các thư viện là một tập hợp các quy trình được biên dịch sẵn. Tuy nhiên, điều này không đúng vì không phải tất cả các phần mềm framework đều sử dụng hay phụ thuộc vào các thư viện.

Để lý giải rõ hơn framework là gì, chúng ta hãy cùng hiểu điều này qua một ví dụ sau đây:

curl là một thư viện trong PHP. Khi bạn sử dụng một trong các hàm curl, code PHP sẽ gọi hàm cụ thể đó trong thư viện curl. Đoạn code của bạn là caller và code thư viện là callee.

Khi bạn sử dụng một framework PHP, chẳng hạn như Laravel, mối quan hệ này sẽ bị thay đổi, framework sẽ gọi application code  được viết trong framework. Về mặt kỹ thuật, điều này được gọi là Inversion of Control (IoC).

Ngôn ngữ lập trình vs Frameworks

Một ngôn ngữ lập trình sẽ giúp cho máy tính biết nó phải làm gì. Mọi ngôn ngữ lập trình đều có các đặc điểm về cú pháp và một bộ quy tắc cụ thể, cần phải tuân theo mỗi khi viết code.

Framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình. Ví dụ,

Rails, còn được gọi là Ruby on Rails, là một web framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình Ruby.

Django và Flask là hai web framework khác nhau được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình Python. Do đó, chúng còn được gọi là các Python framework. React và Angular là các front-end web framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình JavaScript.

Các loại Framework

Web Application Framework là gì?

1. Angular

Angular là một framework JS mã nguồn mở, giúp dễ dàng xây dựng các ứng dụng trên web. Nhờ vậy, nó giúp giải quyết các thách thức phát triển ứng dụng bằng cách kết hợp các mẫu khai báo (declarative templates), dependency injection, end-to-end tooling …

Nó cho các nhà phát triển quyền xây dựng các ứng dụng chạy trên web, thiết bị di động và máy tính để bàn.

JavaScript framework phổ biến được sử dụng trong các ứng dụng và trang web công khai như Google Cloud Platform và AdWords, cũng như nhiều công cụ nội bộ của Google.

Angular là một ứng dụng thiết kế framework

Một số trang web phổ biến được phát triển bằng AngularJS là:

• Netflix
• Paypal
• Upwork
• Youtube
• Django

Django là một web application framework mã nguồn mở và miễn phí được viết bằng Python. Được xây dựng bởi một nhóm các nhà phát triển giàu kinh nghiệm, Django đảm nhận việc phát triển web để các nhà phát triển có thể tập trung vào việc viết ứng dụng mà không cần làm lại những thứ đã có sẵn.

Rất nhiều tổ chức lớn dùng Django để phát triển sản phẩm của họ. Một số trang web phổ biến được phát triển bằng Django là:

• Disqus
• Instagram
• Mozilla
• Pinterest

2. Laravel

Laravel là một web application framework dựa trên nền tảng PHP với một cú pháp rõ ràng, dễ hiểu. Framework mã nguồn mở và tuân theo mẫu thiết kế model-view-controller.

Theo Google Trends, Laravel đã giữ vững vị trí cho PHP framework mạnh mẽ nhất, cung cấp một nền tảng được chuẩn hóa và đóng gói tính năng để phát triển PHP web application hiệu suất cao.

Một số trang web phổ biến được phát triển bằng Laravel là:

• Alison.com
• Barchart.com
• Neighborhood Lender
• World Walking

DataScience Framework là gì?

1. Apache Spark

Apache Spark là một công cụ phân tích hợp nhất để xử lý dữ liệu quy mô lớn. Bạn có thể viết ứng dụng nhanh chóng bằng Java, Scala, Python, R và SQL bằng Apache Spark.

Hơn 3.000 công ty đang sử dụng Apache Spark, bao gồm những công ty hàng đầu như:

• Amazon
• Cisco
• Databricks
• Hortonworks
• Microsoft
• Oracle
• Verizon
• Visa

2. PyTorch

PyTorch là một machine learning framework mã nguồn mở giúp đẩy nhanh quá trình từ research, prototyping đến production deployment.

Được phát triển chủ yếu bởi nhóm nghiên cứu AI của Facebook, PyTorch có thể được sử dụng với Python cũng như C ++. PyTorch được sử dụng cho Computer Vision and Natural Language Processing (NLP). Một số trang web phổ biến được phát triển bằng PyTorch là:

• Comcast
• Exelon
• Trifo
• Quadient

3. TensorFlow

TensorFlow là một framework mã nguồn mở end-to-end dành cho machine learning (ML). Nó có một hệ sinh thái toàn diện, linh hoạt gồm các công cụ, thư viện và tài nguyên cộng đồng cho phép các nhà nghiên cứu đi sâu vào ML cùng với các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai các ứng dụng hỗ trợ ML.

Ba ứng dụng điển hình cho TensorFlow là:

• Convolutional Neural Networks (CNNs) để nhận dạng và xử lý hình ảnh.
• Mô hình tuyến tính quy mô lớn để phân tích dữ liệu và dự đoán hành vi đơn giản.
• Mô hình Sequence-to-Sequence (Seq2Seq) cho các tính năng liên quan đến ngôn ngữ của con người.

Mobile Development Framework là gì?

1. Ionic

Ionic là bộ công cụ giao diện người dùng di động mã nguồn mở miễn phí để phát triển các ứng dụng gốc đa nền tảng, chất lượng cao cho Android, iOS và Web — tất cả đều từ một code base duy nhất.

Nó là một nền tảng phát triển cho toàn bộ vòng đời ứng dụng cho phép các nhóm xây dựng các ứng dụng tốt hơn và nhanh hơn. Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Ionic là:

• MarketWatch
• McDonald’s Türkiye
• Pacifica

2.  Xamarin

Xamarin là một nền tảng phát triển ứng dụng mã nguồn mở, miễn phí cho việc xây dựng các ứng dụng Android, iOS với .NET và C #. Xamarin là một phần của nền tảng .NET nơi có cộng đồng tích cực với hơn 60.000 người đóng góp từ hơn 3.700 công ty.

Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Xamarin là:

• Ứng dụng khách hàng của Alaska Airlines
• CA Mobile cho mobile banking
• Ứng dụng y tế Novarum DX

3. Flutter

Flutter là bộ công cụ giao diện người dùng của Google để tạo các ứng dụng đẹp, được biên dịch nguyên bản cho thiết bị di động, web và máy tính để bàn từ một single codebase. Nó có UI linh hoạt và ấn tượng cũng như mang lại hiệu suất cao trên nền tảng iOS và Android.

Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Flutter là:

• Alibaba (Thương mại điện tử)
• Cryptography
• Google Ads (tiện ích)

Lời khuyên sau khi đã nắm rõ khái niệm framework là gì

Bạn nên học và phát triển các kỹ năng viết code bằng cách thành thạo ngôn ngữ lập trình trước khi sử dụng các framework để phát triển ứng dụng. Nếu không, bạn có thể bỏ lỡ trải nghiệm quý giá với công nghệ cơ bản tồn tại trong một framework.

Nếu bạn chưa phải là một lập trình viên chuyên nghiệp, thì điều cần thiết là phải hiểu framework là gì. Kiến thức này sẽ giúp bạn dễ dàng hơn khi gặp những thử thách phức tạp và sẽ giúp bạn trở thành một nhà phát triển có kỹ năng tổng thể.

Nhiều nhà phát triển front-end đóng góp vào các framework mã nguồn mở để hỗ trợ toàn bộ cộng đồng các nhà phát triển. Ví dụ: các nhà phát triển tại Google xây dựng AngularJS và Polymer, cả hai đều được cung cấp miễn phí cho tất cả các nhà phát triển front-end.

Nhiều nhà phát triển cũng hỗ trợ cộng đồng front-end bằng cách đóng góp cho các thư viện mã nguồn mở.

Tổng kết

Sau khi tìm hiểu về khái niệm framework là gì thì gợi ý cuối cùng cho các lập trình viên muốn sử dụng framework phần mềm để phát triển ứng dụng là học một framework mới hoặc ngôn ngữ lập trình dựa trên nhu cầu của các ứng dụng sẽ được phát triển.

Là một lập trình viên, cần nắm rõ khái niệm framework là gì, các loại framework phổ biến thường được sử dụng sẽ hỗ trợ cho các nhà phát triển lựa chọn được loại framework phù hợp để xây dựng các ứng dụng.

Framework là gì?

Vì chúng thường được xây dựng, kiểm thử và được tối ưu hóa bởi một số kỹ sư phần mềm và lập trình viên giàu kinh nghiệm, nên các phần mềm framework rất linh hoạt, mạnh mẽ và hiệu quả.

Khái niệm Framework là gì

Sử dụng phần mềm framework để phát triển ứng dụng cho phép bạn tập trung vào chức năng cao cấp của ứng dụng. Điều này là do bất kỳ chức năng cấp thấp nào cũng đều do chính framework đảm nhận vận hành.

 

Tại sao chúng ta sử dụng Framework?

Phát triển phần mềm là một quá trình phức tạp. Nó đòi hỏi rất nhiều công đoạn, bao gồm việc viết code, thiết kế và thử nghiệm. Đối với riêng phần viết code, các lập trình viên đều phải lưu ý cẩn thận đến cú pháp, khai báo, thu thập rác, câu lệnh, các trường hợp ngoại lệ và hơn thế nữa.

Các phần mềm framework làm cho cuộc sống của các nhà phát triển trở nên dễ dàng hơn bằng cách cho phép họ kiểm soát toàn bộ quá trình phát triển phần mềm, hoặc hầu hết trong số đó, từ một nền tảng duy nhất.

Ưu điểm của việc sử dụng phần mềm framework:

• Hỗ trợ thiết lập các phương pháp lập trình tốt hơn và sử dụng phù hợp các mẫu thiết kế
• Mã hóa an toàn hơn
• Có thể tránh được mã trùng lặp và mã thừa
• Giúp mã phát triển nhất quán với ít lỗi hơn
• Giúp làm việc trên các công nghệ phức tạp dễ dàng hơn
• Người ta có thể tạo phần mềm framework của họ hoặc đóng góp cho các framework mã nguồn mở. Do đó, có một sự cải tiến liên tục về chức năng
• Một số phân đoạn mã và chức năng được xây dựng và kiểm thử trước. Điều này khiến cho các ứng dụng trở nên đáng tin cậy hơn
• Việc kiểm thử và gỡ lỗi code trở nên dễ dàng hơn rất nhiều và có thể được thực hiện ngay cả bởi các nhà phát triển không sở hữu code
• Thời gian cần thiết để phát triển một ứng dụng được giảm đáng kể

Điều gì xảy ra trong một Framework?

Khi bạn cài đặt một phần mềm framework, điều đầu tiên bạn cần quan tâm là các yêu cầu hệ thống. Một khi framework được thiết lập cài đặt cấu hình, nó sẽ tạo ra một cấu trúc thư mục.

Ví dụ, hình (i) minh họa cấu trúc thư mục của Laravel Framework. Mỗi thư mục này có thể có các thư mục bổ sung. Thư mục có thể có thêm các tệp, lớp, quy trình kiểm tra, mẫu và hơn thế nữa.

Cấu trúc thư mục trong Framework

 

Sự khác biệt giữa Thư viện và Framework

Một số người có thể cho rằng phần mềm framework là một tập hợp các thư viện cũng như các thư viện là một tập hợp các quy trình được biên dịch sẵn. Tuy nhiên, điều này không đúng vì không phải tất cả các phần mềm framework đều sử dụng hay phụ thuộc vào các thư viện.

Để lý giải rõ hơn framework là gì, chúng ta hãy cùng hiểu điều này qua một ví dụ sau đây:

curl là một thư viện trong PHP. Khi bạn sử dụng một trong các hàm curl, mã PHP sẽ gọi hàm cụ thể đó trong thư viện curl. Đoạn mã của bạn là trình gọi và mã thư viện là đối tượng được gọi.

Khi bạn sử dụng một framework PHP, chẳng hạn như Laravel, mối quan hệ sẽ bị đảo ngược và do đó, phần mềm framework sẽ gọi mã ứng dụng được viết trong framework. Về mặt kỹ thuật, điều này được gọi là Inversion of Control (IoC).

Ngôn ngữ lập trình vs Frameworks

Một ngôn ngữ lập trình sẽ giúp cho máy tính biết nó phải làm gì. Mọi ngôn ngữ lập trình đều có các đặc điểm về cú pháp và một bộ quy tắc cụ thể, cần phải tuân theo mỗi khi viết mã.

Phần mềm framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình. Ví dụ,

Rails, còn được gọi là Ruby on Rails, là một web framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình Ruby.

Django và Flask là hai web framework khác nhau được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình Python. Do đó, chúng còn được gọi là các Python framework. React và Angular là các front-end web framework được xây dựng dựa trên ngôn ngữ lập trình JavaScript.

Các loại Framework

Web Application Framework là gì?

1. Angular

Angular là một framework JS mã nguồn mở, dựa trên nền tảng đánh máy, giúp dễ dàng xây dựng các ứng dụng trên web. Nhờ vậy, nó giúp giải quyết các thách thức phát triển ứng dụng bằng cách kết hợp các mẫu khai báo, dependency injection, công cụ end-to-end và hơn thế nữa.

Nó trao quyền cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng chạy trên web, thiết bị di động và máy tính để bàn.

JavaScript framework phổ biến được sử dụng trong các ứng dụng và trang web công khai như Google Cloud Platform và AdWords, cũng như nhiều công cụ nội bộ của Google.

 

Angular là một ứng dụng thiết kế framework

Một số trang web phổ biến được phát triển bằng AngularJS là:

• Netflix
• Paypal
• Upwork
• Youtube
• Django

Django là một web application framework mã nguồn mở và miễn phí được viết bằng Python. Được xây dựng bởi một nhóm các nhà phát triển giàu kinh nghiệm, Django đảm nhận việc phát triển web để các nhà phát triển có thể tập trung vào việc viết ứng dụng mà không cần phải phát minh lại bộ máy.

Các tổ chức lớn tích cực sử dụng Django trong suốt quá trình phát triển của chính nó. Một số trang web phổ biến được phát triển bằng Django là:

• Disqus
• Instagram
• Mozilla
• Pinterest

2. Laravel

Laravel là một web application framework dựa trên nền tảng PHP với một cú pháp rõ ràng, thanh lịch. Framework mã nguồn mở và tuân theo một mẫu thiết kế model-view-controller, mạnh mẽ và dễ hiểu.

Theo Google Trends, Laravel đã giữ vững vị trí cho PHP framework mạnh mẽ nhất, cung cấp một nền tảng được chuẩn hóa và đóng gói tính năng để phát triển PHP web application hiệu suất cao.

Một số trang web phổ biến được phát triển bằng Laravel là:

• Alison.com
• Barchart.com
• Neighborhood Lender
• World Walking

DataScience Framework là gì?

1. Apache Spark

Apache Spark là một công cụ phân tích hợp nhất để xử lý dữ liệu quy mô lớn. Bạn có thể viết ứng dụng nhanh chóng bằng Java, Scala, Python, R và SQL bằng Apache Spark.

Hơn 3.000 công ty đang sử dụng Apache Spark, bao gồm những công ty hàng đầu như:

• Amazon
• Cisco
• Databricks
• Hortonworks
• Microsoft
• Oracle
• Verizon
• Visa

2. PyTorch

PyTorch là một machine learning framework mã nguồn mở giúp đẩy nhanh quá trình từ nghiên cứu và tạo mẫu đến triển khai sản xuất.

Được phát triển chủ yếu bởi nhóm nghiên cứu AI của Facebook, PyTorch có thể được sử dụng với Python cũng như C ++. PyTorch được sử dụng cho Computer Vision and Natural Language Processing (NLP). Một số trang web phổ biến được phát triển bằng PyTorch là:

• Comcast
• Exelon
• Trifo
• Quadient

3. TensorFlow

TensorFlow là một framework mã nguồn mở end-to-end dành cho machine learning (ML). Nó có một hệ sinh thái toàn diện, linh hoạt gồm các công cụ, thư viện và tài nguyên cộng đồng cho phép các nhà nghiên cứu đi sâu vào ML cùng với các nhà phát triển nhanh chóng xây dựng và triển khai các ứng dụng hỗ trợ ML.

Ba ứng dụng điển hình cho TensorFlow là:

• Convolutional Neural Networks (CNNs – Mạng Nơ-ron Tích chập) để nhận dạng và xử lý hình ảnh.
• Mô hình tuyến tính quy mô lớn để phân tích dữ liệu và dự đoán hành vi đơn giản.
• Mô hình Sequence-to-Sequence (Seq2Seq) cho các tính năng liên quan đến ngôn ngữ của con người.

Mobile Development Framework là gì?

1. Ionic

Ionic là bộ công cụ giao diện người dùng di động mã nguồn mở miễn phí để phát triển các ứng dụng gốc đa nền tảng, chất lượng cao cho Android, iOS và Web — tất cả đều từ một cơ sở mã duy nhất.

Nó là một nền tảng phát triển cho toàn bộ vòng đời ứng dụng cho phép các nhóm xây dựng các ứng dụng tốt hơn và nhanh hơn. Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Ionic là:

• MarketWatch
• McDonald’s Türkiye
• Pacifica

2.  Xamarin

Xamarin là một nền tảng phát triển ứng dụng mã nguồn mở, miễn phí cho việc xây dựng các ứng dụng Android, iOS với .NET và C #. Xamarin là một phần của nền tảng .NET nơi có cộng đồng tích cực với hơn 60.000 người đóng góp từ hơn 3.700 công ty.

Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Xamarin là:

• Ứng dụng khách hàng của Alaska Airlines
• CA Mobile cho mobile banking
• Ứng dụng y tế Novarum DX

3. Flutter

Flutter là bộ công cụ giao diện người dùng của Google để tạo các ứng dụng đẹp, được biên dịch nguyên bản cho thiết bị di động, web và máy tính để bàn từ một cơ sở mã duy nhất. Nó có giao diện người dùng linh hoạt và biểu cảm cũng như mang lại hiệu suất gốc trên nền tảng iOS và Android.

Một số ứng dụng phổ biến được phát triển bằng Flutter là:

• Alibaba (Thương mại điện tử)
• Cryptography
• Google Ads (tiện ích)

Lời khuyên sau khi đã nắm rõ khái niệm framework là gì

Bạn nên học và phát triển các kỹ năng viết mã bằng cách học các sắc thái của ngôn ngữ lập trình trước khi sử dụng các framework để phát triển ứng dụng. Nếu không, bạn có thể bỏ lỡ trải nghiệm quý giá với công nghệ cơ bản tồn tại trong một framework.

Nếu bạn chưa phải là một lập trình viên chuyên nghiệp, thì điều cần thiết là phải hiểu framework là gì. Kiến thức này sẽ giúp bạn dễ dàng hơn khi gặp những thử thách phức tạp và sẽ giúp bạn trở thành một nhà phát triển có kỹ năng tổng thể.

Nhiều nhà phát triển front-end đóng góp vào các framework mã nguồn mở để hỗ trợ toàn bộ cộng đồng các nhà phát triển. Ví dụ: các nhà phát triển tại Google xây dựng AngularJS và Polymer, cả hai đều được cung cấp miễn phí cho tất cả các nhà phát triển front-end.

Nhiều nhà phát triển cũng hỗ trợ cộng đồng front-end bằng cách đóng góp cho các thư viện mã nguồn mở.

Tổng kết

 

Sau khi tìm hiểu về khái niệm framework là gì thì gợi ý cuối cùng cho các lập trình viên muốn sử dụng phần mềm framework để phát triển ứng dụng là học một framework mới hoặc ngôn ngữ lập trình dựa trên nhu cầu của các ứng dụng sẽ được phát triển.