Framework là gì? Ưu nhược điểm của Framework trong lập trình ứng dụng

Framework là gì? Đây là một thuật ngữ không còn xa lạ và đang là một xu hướng phát triển cực kỳ mạnh mẽ trong lập trình ứng dụng nói chung và lập trình web nói riêng. Theo nghĩa thông thường, Framework là một danh từ tiếng Anh chỉ bộ khung đỡ của một kết cấu nào đó. Trong công nghệ thông tin, Framework cũng mang ý nghĩa tương tự khi bao gồm một nền móng cơ bản bao gồm các thư viện lập trình kết hợp với nhiều công cụ tiện lợi khác nhằm cung cấp một môi trường làm việc nhanh chóng cho các lập trình viên “xây dựng” nội thất theo ý mình.

Trong bài viết dưới đây, hãy cùng MarketingAI tìm hiểu rõ hơn về khái niệm Framework là gì, những ưu, nhược điểm của Framework và đâu là sự khác biệt giữa CMS, Library với Framework. 

Framework nghĩa là gì?

Framework là "bộ khung" được cấu thành bởi các đoạn code được viết sẵn, một tập hợp các thư viện dữ liệu (library), các trình biên dịch, diễn dịch hoặc các API nhằm tối giản công sức cho việc lập trình và phát triển ứng dụng.

Với các tính năng và "vật liệu" được cung cấp sẵn, các lập trình viên có thể nhanh chóng bổ sung và phát triển ứng dụng hoặc phần mềm từ đó tiết kiệm được thời gian và công sức thiết kế. Nhờ có Framework, các công việc phức tạp trong lập trình trở nên đơn giản hơn, chúng ta chỉ việc khai thác và gắn kết các "vật liệu" này lại với nhau, tập trung vào chức năng cấp cao của ứng dụng để tạo nên sản phẩm hoàn hảo nhất, chất lượng nhất.

Lợi ích của việc sử dụng Framework là gì?

Ngoài việc sở hữu các tính năng giúp đơn giản hóa quá trình làm việc cho các nhà phát triển, doanh nghiệp và người dùng cuối, Framework còn mang lại nhiều lợi ích sau:

• Hầu hết các Framework phổ biến đều là mã nguồn mở (hoặc có sẵn để sử dụng miễn phí) do đó người dùng có quyền sử dụng, nghiên cứu, cải tiến và phân phối theo một số nguyên tắc được quy định.
• Sử dụng Framework dễ dàng với nguồn thông tin phong phú và khả năng hỗ trợ nhanh chóng. Tuy nhiên, tốc độ hỗ trợ còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chẳng hạn các hỗ trợ có trả phí hầu như sẽ nhanh hơn và ngắn gọn hơn; mức độ phổ biến của Framework cũng là một yếu tố tác động đến tốc độ này.
• Framework giúp lập trình viên hạn chế việc viết nhiều code lặp đi lặp lại trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ đó tăng hiệu suất công việc.
• Framework thường được phát triển và thử nghiệm bởi nhiều developer khác nhau vì vậy nó có thể đạt được nhiều mức độ bảo mật mạnh mẽ. Nhiều rủi ro bảo mật được giải quyết nhanh chóng và được kiểm tra thường xuyên khi Framework được xây dựng.
• Tích hợp: Framework giúp liên kết các công cụ và cơ sở dữ liệu lại với nhau trong quá trình phát triển ứng dụng

Ưu nhược điểm của framework

Phát triển phần mềm là một quá trình phức tạp, nó đòi hỏi rất nhiều nhiệm vụ, bao gồm coding (viết code), thiết kế và thử nghiệm. Rêng phần coding, các lập trình viên phải quan tâm đến syntax (cú pháp), khai báo (declarations), bộ thu gom rác (garbage collection), câu lệnh (statement), ngoại lệ (exceptions) và nhiều công việc quan trọng khác.

Nhờ Framework, công việc của developer trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng Framework để phát triển phần mềm có giúp đạt được mục tiêu cuối cùng hay không còn tùy thuộc vào cách lập trình viên dự định tiếp cận mục tiêu như thế nào. Nhưng việc sử dụng Framework có cả ưu điểm và một số nhược điểm nhất định, điều này sẽ ảnh hưởng đến giai đoạn ra quyết định.

Ưu điểm 

• Tiết kiệm thời gian và công sức khi xây dựng ứng dụng từ đầu bởi vì cấu trúc mã cơ bản hầu hết đã được phát triển và tích hợp sẵn.
• Dễ dàng chỉnh sửa, cải tiến và phát triển từ các tính năng sẵn có để nhanh chóng đưa vào sử dụng khi xây dựng ứng dụng hoặc website.
• Chất lượng được đảm bảo, khả năng bảo mật cao.
• Code an toàn hơn
• Hạn chế code trùng lặp và code thừa
• Giúp code hoạt động nhất quán với ít lỗi hơn
• Giúp làm việc trên các công nghệ phức tạp trở nên dễ dàng hơn
• Chức năng của Framework liên tục được cải tiến
• Một số phân đoạn code và chức năng được xây dựng và thử nghiệm trước. Điều này làm cho các ứng dụng đáng tin cậy hơn
• Kiểm tra và gỡ lỗi code dễ dàng hơn

Nhược điểm

Ngoài những lợi ích thiết thực kể trên, nhược điểm của Framework là gì? 

• Bất kỳ lỗi hoặc vấn đề bảo mật nào liên quan đến framework đều có thể ảnh hưởng đến mọi ứng dụng được xây dựng trên framework đó.
• Mỗi Framework đều có giới hạn quy tắc nhất định, do đó không thể sửa đổi cấu trúc cốt lõi của một Framework.
• Tính sẵn có của Framework có thể bị một số cá nhân lợi dụng, sử dụng sai hướng để tìm ra các lỗ hổng và điểm yếu trong Framework.
• Để làm chủ Framework, lập trình viên cần bỏ ra khá nhiều thời gian và công sức.
• Framework thường có kích thước lớn vì vậy nó không thích hợp với việc phát triển các ứng dụng nhỏ.

Các loại Framework phổ biến hiện nay

Hiện nay, có rất nhiều Framework cho website, data science, ứng dụng mobile,... để bạn sử dụng. Là một developer bạn cần biết cách lựa chọn và sử dụng Framework phù hợp nhất với nhu cầu của mình.

Dưới đây là một số loại Framework phổ biến nhất hiện nay:

• Web Framework
• DataScience Framework
• Mobile Framework

Cụ thể:

Web Frameworks

Angular

Angular là một mã nguồn mở JavaScript framework, dựa trên ngôn ngữ Typescript, giúp việc xây dựng các ứng dụng trên web trở nên dễ dàng. Angular giải quyết các thách thức phát triển ứng dụng bằng cách kết hợp các mẫu khai báo, Dependency Injection, công cụ end-to-end,...

Angular trao quyền cho các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng chạy trên web, thiết bị di động và desktop.

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

• Netflix
• Paypal
• Upwork
• Youtube

Django

Django là một framework ứng dụng web mã nguồn mở và miễn phí được viết bằng Python. Được xây dựng bởi một nhóm các nhà phát triển giàu kinh nghiệm, Django giúp các developer có thể tập trung vào việc viết ứng dụng chất lượng mà không cần phải xây dựng lại từ đầu.

Django được rất nhiều doanh nghiệp lớn tin dùng. Một số trang web phổ biến được phát triển bằng Django có thể kể đến:

• Disqus
• Instagram
• Mozilla
• Pinterest

Laravel

Laravel là một framework ứng dụng web dựa trên ngôn ngữ PHP, một mã nguồn mở và tuân theo mô hình thiết kế model-view-controller, mạnh mẽ và dễ hiểu.

Theo Google Trends, Laravel là framework PHP mạnh mẽ nhất, cung cấp một nền tảng được chuẩn hóa và đóng gói đầy đủ tính năng để phát triển ứng dụng web PHP 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

Apache Spark

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

>>> Xem thêm: Big Data là gì? Những “siêu năng lực” mà nó đem lại với các doanh nghiệp hiện nay

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

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

PyTorch

PyTorch là một framework học máy 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 các ngôn ngữ phổ biến như Python, C++. PyTorch cũng được sử dụng cho Thị giác Máy tính và Xử lý Ngôn ngữ Tự nhiên (NLP). Một số trang web phổ biến được phát triển bằng PyTorch là:

• Comcast
• Exelon
• Trifo
• Quadient

TensorFlow

TensorFlow là một framework mã nguồn mở end-to-end dành cho học máy (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 và 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:

• Mạng CNN 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 Framework

Ionic

Ionic là bộ công cụ giao diện người dùng (UI) 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.

Ionic 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

Xamarin

Xamarin là một nền tảng phát triển ứng dụng mã nguồn mở, miễn phí để xây dựng các ứng dụng cho Android, iOS với .NET và C #. Xamarin là một phần của nền tảng .NET có cộng đồng người dùng đông đảo với hơn 60.000 cộng tác viên từ hơn 3.700 công ty.

Một số app được phát triển bằng Xamarin như:

• Ứng dụng khách hàng của hãng hàng không Alaska
• Ứng dụng mobile banking CA Mobile
• Novarum DX, một ứng dụng y tế

Flutter

Flutter là bộ công cụ giao diện người dùng của Google để tạo nên các ứng dụng đẹp mắt, tương thích với thiết bị di động, web và desktop từ một cơ sở code duy nhất. Nó có giao diện người dùng linh hoạt và thu hút, đồng thời mang lại hiệu suất tốt trên nền tảng iOS và Android.

Một số app phổ biến được phát triển bằng Flutter là:

• Cryptography
• Alibaba
• Google Ads

Sự khác nhau giữa framework và library là gì

Để hiểu sự khác nhau giữa framework và library, trước tiên hãy cùng tìm hiểu khái quát về khái niệm library là gì.

Library hay thư viện là một tập hợp bao gồm nhiều chức năng (functions), lớp (class) được viết sẵn để lập trình viên có thể tái sử dụng trong quá trình xây dựng ứng dụng hoặc phần mềm.

Nói chung, framework là tập hợp các library (thư viện lập trình) được gắn kết với nhau một cách bài bản, kết hợp với nhiều công cụ tiện lợi khác như bộ biên dịch/phiên dịch, các công cụ dòng lệnh,... để tạo nên bộ khung hữu ích cho việc phát triển ứng dụng. Còn library là một tập hợp các lớp và chức năng có thể có liên quan với nhau hoặc không.

Sự khác biệt rõ nhất giữa framework và library phải kể đến việc gọi các khối mã lệnh (hàm, phương thức). Cụ thể:

• Với Framework, các khối mã lệnh sẽ gửi yêu cầu đến mã lệnh của lập trình viên.
• Với Library, các khối mã lệnh của lập trình viên sẽ gửi yêu cầu đến mã lệnh của library.

cURL là một library trong PHP. Khi bạn sử dụng một trong các function của cURL, code PHP sẽ gọi function cụ thể đó trong thư viện cURL. Code này được gọi là caller (người gọi) và library là callee (người được gọi).

Còn khi bạn sử dụng framework PHP, chẳng hạn như Laravel, mối quan hệ sẽ bị đảo ngược, code trong framework gọi mã ứng dụng được viết trong framework. Về mặt kỹ thuật, điều này được gọi là nguyên lý Inversion of Control (IoC).

Sự khác nhau giữa Framework và CMS là gì?

Sự khác biệt chính giữa CMS và framework:

• CMS là một ứng dụng/phần mềm tạo và quản lý nội dung kỹ thuật số, có thể sử dụng ngay mà không cần thực hiện các lệnh code phức tạp.
• Trong khi framework là phần mềm có chứa chức năng chung có thể được mở rộng bằng mã do lập trình viên viết bổ sung tùy thuộc vào từng loại ứng dụng.

Thông thường, các CMS sẽ được phát triển dựa trên nền tảng của framework nào đó. Ví dụ, CMS Drupal được xây dựng và phát triển dựa trên nền tảng Web Framework Symfony.

>>> Xem thêm: CMS là gì? TOP 5 CMS bạn nên sử dụng cho website 2020

Web Framework là gì

Web Framework là Framework được sử dụng để phát triển và sắp xếp hợp lý các ứng dụng web. Các “vật liệu” của Web Framework có thể bao gồm: tài nguyên web, API web, dịch vụ web, functions,… 

Để lập trình một website chúng ta cần sử dụng 3 ngôn ngữ chính là HTML, CSS và Javascript sau đó kết hợp chúng với một số ngôn ngữ kịch bản máy chủ như JAVA, PHP, ASP.NET,... và mỗi sự kết hợp với thành phần khác nhau sẽ tạo ra các framework khác nhau.

Những web framework phổ biến nhất hiện nay

Ngoài ba web framework đã được đề cập trong phần nội dung trước, dưới đây là top 4 Web Framework mà bạn không nên bỏ qua:

• CakePHP
• Bootstrap
• Ruby on Rails
• Spring

CakePHP

CakePHP là một web framework khá đơn giản nên việc xây dựng môi trường lập trình tương đối dễ dàng. CakePHP đặc biệt phù hợp với những lập trình viên mới và muốn xây dựng website với quy mô nhỏ hay trang thương mại điện tử.

Một số trang thương mại điện tử dụng nền tảng CakePHP có thể kể đến Huyndai, BMW,...

Bootstrap

Bootstrap là framework được phát triển bởi Twitter dựa trên nền tảng cấu trúc CSS/JS. Framework design này giúp thiết kế giao diện web tương thích với nhiều kích thước màn hình khác nhau từ smartphone, tablet đến laptop, PC,...

Bootstrap có nguồn template phong phú từ miễn phí đến trả phí giúp bạn dễ dàng tạo được giao diện đẹp mắt cho dù không giỏi về thiết kế.

Ruby on Rails

Ruby on Rails là một web framework với mã nguồn mở, miễn phí và được xây dựng dựa trên ngôn ngữ Ruby. Phiên bản đầu tiên của framework này được phát hành lần đầu vào năm 2015 và được phát triển bởi David Heinemeier.

Một số ưu điểm của Ruby on Rails:

• Ruby on Rails có tốc độ tạo ra ứng dụng mẫu khá nhanh, sử dụng ít lệnh code hơn so với framework khác.
• Ngôn ngữ lập trình Ruby đơn giản, dễ học.
• Tiết kiệm chi phí bảo trì/sửa chữa.

Spring

Spring framework là một Java platform mã nguồn mở, framework này thường được sử dụng để phát triển các ứng dụng web quy mô lớn.

>>> Xem thêm: CMS là gì? TOP 5 CMS bạn nên sử dụng cho website 2020

Kết

Bạn đã hiểu rõ Framework là gì? Có thể nói, Framework là một trợ thủ đắc lực cho developer trong việc lập trình và phát triển ứng dụng. Chúng cung cấp một nền tảng cơ bản và đầy đủ nhất để developer tập trung hơn vào các chi tiết độc đáo của dự án, viết ít code hơn từ đó hạn chế khả năng tạo ra lỗi, tiết kiệm thời gian và ngân sách phát triển.

Trên đây là tất cả những thông tin cơ bản nhất về Framework là gì, hy vọng bài viết trên đã cung cấp thêm cho bạn những kiến thức bổ ích để việc phát triển phần mềm/ứng dụng một cách tốt nhất.

Lương Hạnh - MarketingAI

Tổng hợp

>> Có thể bạn quan tâm: Semantic Search là gì? Tips để tối ưu nội dung theo Semantic Search