Python se prezintă ca un instrument versatil, fiind în același timp accesibil și robust, o alegere excelentă pentru diverse proiecte. Acest limbaj de programare a devenit popular printre entuziaști, cercetători și dezvoltatori deopotrivă.
Ușurința cu care se poate învăța Python, împreună cu abstractizările sale avansate și capacitățile de metaprogramare, îl fac potrivit pentru crearea de sisteme complexe și de mari dimensiuni. În plus, multitudinea de biblioteci disponibile permit implementarea aproape a oricărei funcționalități. Deși prezintă unele limitări în ceea ce privește concurența și tipizarea strictă, acestea pot fi depășite.
În acest material, vom analiza câteva dintre cele mai bune framework-uri Python, ideale pentru a construi aplicații web, indiferent de dimensiunea lor.
Django
Django este un framework web consacrat, preferat de mulți programatori Python. În cazul în care un dezvoltator Python ar fi nevoit să construiască rapid o aplicație web, Django ar fi alegerea sa intuitivă, similar cu modul în care un programator Ruby ar opta pentru Rails.
Există motive bine întemeiate pentru această popularitate. Django se autodefinește ca fiind „un framework web pentru perfecționiști cu termene limită”, oferind numeroase funcționalități predefinite, asemenea unui limbaj „cu baterii incluse”, cum este și Python.
Aceste caracteristici integrate reduc semnificativ timpul necesar dezvoltării:
- Un ORM (Object-Relational Mapper) ușor de utilizat, cu migrații generate și aplicate automat.
- Generare automată a panoului de administrare pe baza modelelor create.
- Suport pentru cookie-uri, sesiuni, middleware, template-uri etc.
- Funcții de securitate care previn automat atacurile XSS și CSRF.
- Compatibilitate cu majoritatea bazelor de date existente (și adaptoare pentru cele care nu au suport oficial).
- Suport deosebit pentru date geografice și interogări spațiale prin GeoDjango.
Pe scurt, Django este un framework complet și accesibil.
Este Django potrivit pentru tine?
În mod cert, da. Django este excelent pentru orice tip de proiect, de la prototipuri rapide până la aplicații complexe. Singura dificultate ar putea fi structura framework-ului. Deoarece Django este conceput pentru a facilita dezvoltarea rapidă, impune o anumită structură, concept numit „convenție în loc de configurare”. Această abordare poate să nu fie pe placul tuturor. De exemplu, înlocuirea Django ORM cu altceva, cum ar fi SQL Alchemy, ar putea genera dificultăți neașteptate.
Dorești să devii un dezvoltator full-stack utilizând Django și Python? Îți recomandăm acest curs online excelent.
Flask
În timp ce Django este lider în dezvoltarea web cu Python, Flask este un concurent important.
Spre deosebire de Django, Flask este un „micro-framework”, concentrându-se pe un set minim de funcționalități esențiale, lăsând restul la latitudinea dezvoltatorului. Această abordare poate fi fie frustrantă, fie entuziasmantă, în funcție de preferințe. Pentru cei care știu exact ce își doresc și preferă să aleagă fiecare componentă, Flask este o opțiune ideală.
Flask oferă următoarele caracteristici:
- Rutare, template-uri, managementul sesiunilor și alte funcții utile.
- Suport complet pentru testarea unitară.
- O arhitectură minimală și modulară.
- Suport excelent pentru REST.
- Suport pentru Blueprints, o abordare unică pentru structurarea aplicațiilor web de mici dimensiuni.
- Libertatea de a alege pachete pentru ORM, migrații etc.
- O structură flexibilă a aplicației, permițând plasarea fișierelor în locația dorită.
- Servire de fișiere statice.
- Conformitate cu specificațiile WGSI.
Este Flask potrivit pentru tine?
Așa cum s-a menționat anterior, Flask este un framework minimalist, structurat pe componente individuale interschimbabile. Dacă dorești să creezi rapid un prototip, vei pierde timp cu decizii legate de baza de date, structura folderelor, rutare etc., ceea ce poate fi contraproductiv. Flask este mai potrivit pentru proiecte de dimensiuni medii și mari, mai ales pentru API-uri REST.
Bottle
Dacă simți că Flask nu este suficient de minimalist și vrei și mai mult control, atunci Bottle este framework-ul potrivit.
Bottle se remarcă prin eliminarea dependențelor, folosind doar biblioteca standard Python. Asta înseamnă că nu este necesar să instalezi nimic suplimentar prin „pip”, deși, în practică, probabil vei avea nevoie de alte biblioteci. Iată de ce Bottle este preferat de unii:
- Implementare într-un singur fișier. Întreaga aplicație se află într-un singur fișier „.py”.
- Fără dependențe externe. Dacă ai versiunea corectă de Python, ești gata de lucru.
- Motor de template-uri propriu, care poate fi înlocuit cu Jinja2, Mako sau Cheetah.
- Suport pentru formulare, anteturi, cookie-uri și încărcare de fișiere.
- Server web încorporat, care poate fi înlocuit cu ușurință.
Este Bottle potrivit pentru tine?
Dacă creezi o aplicație foarte mică (sub 500 de linii de cod), fără cerințe speciale, Bottle este o alegere potrivită. Este o abordare simplă pentru crearea de aplicații web. Însă, în realitate, vei descoperi că Bottle te limitează. Cerințele se schimbă constant, iar organizarea într-un singur fișier devine rapid o problemă.
Dacă consideri că Bottle și Flask sunt similare, ai dreptate. Propuneri de unificare a celor două au existat încă din 2012, iar Armin, creatorul Flask, a fost de acord. Totuși, Marcel, creatorul Bottle, insistă asupra unei distincții ideologice, menținând separarea din cauza abordării „single-file”.
Zope
Framework-ul Zope este complex, dar voi încerca să-l explic. Este un framework web potrivit pentru aplicații mici sau mari, dar nu este doar atât. Zope este o platformă care include instrumente (inclusiv framework-uri web) create conform filozofiei Zope și întreținute de Zope Corporation.
Zope oferă numeroase componente și caracteristici interesante, ideale pentru dezvoltarea de aplicații la nivel de întreprindere:
- O arhitectură de înregistrare și descoperire a componentelor pentru configurarea aplicațiilor mari.
- ZODB — singura bază de date obiecte pentru Python, care permite stocarea nativă a obiectelor.
- Framework complet cu standarde pentru sisteme de management al conținutului.
- Un set de framework-uri de aplicații web (cel canonic se numește tot Zope, deși s-au creat noi framework-uri, cum ar fi Grok, deasupra lui).
- Standarde stricte pentru dezvoltarea, lansarea și întreținerea software-ului.
Este Zope potrivit pentru tine?
Dacă ai nevoie de un mediu structurat pentru a construi aplicații de mari dimensiuni, Zope este o opțiune bună. Însă vei întâmpina și dificultăți. Deși Zope evoluează constant, comunitatea sa este mică. Mulți programatori Python nici măcar nu au auzit de acest framework. Este dificil să găsești tutoriale și documentație extinsă, așa că trebuie să te pregătești să cauți mult (deși comunitatea este foarte utilă!). În plus, unii dezvoltatori Python ar putea să nu dorească să învețe Zope, temându-se că le „diluează” setul de abilități.
TurboGears
TurboGears este un framework extrem de flexibil, cu o arhitectură modulară. Se adaptează nevoilor tale și poate fi folosit pentru a crea aplicații simple sau sisteme complexe.
TurboGears are câteva caracteristici remarcabile, unele dintre ele nefiind prezente în framework-urile populare (cum ar fi Django):
- Suport pentru mai multe baze de date.
- Tranzacții pe mai multe baze de date.
- Modularitate — începi cu un singur fișier și te extinzi în funcție de nevoi.
- Un ORM puternic (SQLAlchemy, care este mai matur și mai flexibil decât ORM-ul Django).
- Arhitectură modulară bazată pe specificațiile WSGI.
- Suport încorporat pentru fragmentarea bazei de date.
- O interfață bazată pe funcții, nu pe ierarhii rigide orientate pe obiecte.
Este TurboGears potrivit pentru tine?
Dacă vrei să te dezvolți fără probleme, folosind un framework testat, matur și robust, departe de agitația mediatică, TurboGears este o alegere excelentă. Este respectat în comunitate și are o documentație completă. TurboGears nu are opinii prestabilite, ceea ce înseamnă că timpul inițial de instalare și configurare poate fi mai mare. Dar este framework-ul ideal pentru dezvoltarea de aplicații la nivel de întreprindere.
Web2py
Web2py a pornit ca un proiect hobby, lansat în 2007. Scopul său este să facă dezvoltarea web ușoară și accesibilă.
Drept rezultat, Web2py duce la extrem ideea de independență. Nu are cerințe, nu trebuie instalat nimic suplimentar și include un editor web complet pentru dezvoltare, managementul bazelor de date și implementare.
Poți să-l consideri ca pe un Android Studio, un mediu complet, mai degrabă decât un simplu framework. Iată câteva dintre caracteristicile sale interesante:
- Curbă de învățare aproape inexistentă.
- Miez minimal (doar 12 obiecte), ușor de memorat.
- Template-uri Pure-Python.
- Protecție împotriva XSS, CSRF și alte atacuri.
- Un API plăcut și consistent.
Este Web2py potrivit pentru tine?
Web2py este un framework stabil și distractiv, dar este dificil de recomandat în comparație cu Django sau Flask. Nu prea există oferte de muncă care să-l ceară, iar aspectul testării unitare nu este grozav. Cu toate acestea, s-ar putea să-ți placă API-ul și experiența generală oferită de framework, mai ales dacă construiești API-uri REST.
CherryPy
CherryPy este un alt micro-framework care oferă funcționalități de bază și se dă rapid la o parte.
Deși similar cu alte micro-framework-uri, cum ar fi Flask, CherryPy se mândrește cu unele diferențe:
- Include un server multi-threaded (o funcționalitate dorită de utilizatorii Flask).
- Serverul web (unic) poate găzdui mai multe aplicații.
- Aplicația poate fi servită ca o aplicație WSGI (pentru a interacționa cu alte aplicații WSGI) sau ca un server HTTP simplu (mai performant).
- Suport deosebit pentru profilare și testare unitară.
- Rulează pe PyPy (pentru cei care pun accent pe performanță), Jython și chiar Android.
Pe lângă aceste caracteristici, CherryPy oferă și alte funcționalități tipice unui framework web.
Este CherryPy potrivit pentru tine?
Dacă dezvolți în principal servicii RESTful, CherryPy este o opțiune mai serioasă decât Flask. Este un framework matur, potrivit pentru aplicații mici sau mari.
Sanic
Dezvoltarea Node și modelul său de programare asincronă au creat un sentiment de inferioritate în multe comunități, inclusiv în cea Python. Ca răspuns, au apărut mai multe framework-uri web asincrone, Sanic fiind unul dintre ele.
Sanic este puternic inspirat de Flask, folosind decoratori de rută, Blueprints și alte elemente fundamentale. Sanic oferă un I/O non-blocant, pentru a atinge performanțe similare cu cele ale aplicațiilor Node. Cu alte cuvinte, Sanic este un Flask cu suport async/await.
În comparație cu CherryPy, Sanic oferă performanțe superioare (gândește-te la cum s-ar descurca în comparație cu Flask!). Iată câteva rezultate ale testelor realizate de DataWeave:
După cum vezi, când numărul de solicitări concurente depășește 50 pe secundă, CherryPy are dificultăți și generează o rată mare de erori.
Este Sanic potrivit pentru tine?
Deși performanțele Sanic sunt impresionante, acesta nu este neapărat cea mai bună opțiune pentru următorul tău proiect. Principalul motiv este lipsa bibliotecilor asincrone. Majoritatea instrumentelor și bibliotecilor Python existente au fost scrise pentru CPython single-thread, fără a lua în considerare operațiunile asincrone sau concurente. Dacă, de exemplu, ORM-ul tău preferat nu suportă operațiuni asincrone, folosirea Sanic nu mai are sens.
Din aceste motive, nu vom analiza mai multe framework-uri asincrone Python.
Masonite
Am descoperit acest framework acum ceva timp și mi s-a părut interesant. De atunci, a fost lansată versiunea 2.0 și simt că este momentul să vorbim despre Masonite.
Masonite este, simplu spus, versiunea Python a lui Laravel (un framework PHP cunoscut). De ce contează acest lucru? Deoarece Laravel a fost construit pe principiile Ruby on Rails, iar aceste două framework-uri permit dezvoltatorilor care nu folosesc Ruby să experimenteze modul de lucru al lui „Rails”.
Dezvoltatorii Laravel (și, într-o anumită măsură, cei Rails) se vor simți ca acasă și vor fi productivi foarte repede. Când am încercat Masonite (am trimis și câteva bug-uri!), am reușit să construiesc API-uri REST fără nicio dificultate, datorită familiarității mele cu Laravel.
Fiind un framework complet „cu baterii incluse”, Masonite oferă multe facilități:
- ORM de tip active record.
- Migrări de baze de date (care, spre deosebire de Django, trebuie create de dezvoltator).
- Un container IoC puternic pentru injectarea dependențelor.
- CLI propriu (numit „craft”) pentru sarcini și structură.
- Suport deosebit pentru testarea unitară.
Principalul „rival” al lui Masonite este Django, comunitatea încercând să-l prezinte ca un framework simplu, performant și nou. Rămâne de văzut dacă Masonite va depăși Django (eu cred că are o șansă bună). Pentru o comparație, poți consulta aici și aici.
Este Masonite potrivit pentru tine?
Masonite este încă un framework tânăr în comparație cu Django, așa că nu poate fi recomandat ca un înlocuitor direct. Totuși, dacă preferi modul de lucru al lui Rails sau Laravel, vei aprecia ce oferă Masonite. Este ideal pentru construirea rapidă de prototipuri, necesitând o configurare minimă și fiind ușor de modificat.
Concluzie
Există numeroase framework-uri Python, atât mici, cât și mari. Deși poți folosi aproape orice pentru un proiect mic, aplicațiile mari necesită funcționalități speciale pe care puține framework-uri le pot oferi. Pentru dezvoltarea de aplicații la nivel de întreprindere, aș recomanda Django (într-o anumită măsură), Zope și TurboGears. Dintre acestea, TurboGears este preferatul meu.
Totuși, orice arhitect bun ar trebui să fie capabil să utilizeze un micro-framework și să-și dezvolte propria arhitectură. Acest lucru se întâmplă în practică, explicând succesul lui Flask și a altor abordări similare.
Dacă ești începător, acest curs online te-ar putea ajuta să înveți Python.
Apoi, explorează framework-urile Python specializate pentru a crea API-uri.