Quando si sviluppa software, non è necessario ripartire da zero ogni volta che si avvia un nuovo progetto.
Esistono infatti sistemi e strumenti pensati appositamente per supportare il programmatore, sia nella creazione di nuove applicazioni che nella loro manutenzione nel tempo.
Tra questi strumenti troviamo i framework: software sviluppati dalla community degli sviluppatori e messi a disposizione di chi vuole costruire applicazioni in modo più rapido ed efficiente.
Indice
Tempo di lettura: 12 minuti
Che cos’è un framework ?
I framework sono il risultato del lavoro collettivo di numerosi ingegneri e programmatori esperti che, nel corso del tempo, li hanno costruiti, testati e ottimizzati. Questo processo continuo di miglioramento li rende strumenti versatili, robusti ed efficienti: non si tratta di semplici librerie di codice, ma di vere e proprie strutture portanti su cui costruire un’applicazione.
Se hai mai scritto codice da zero per gestire l’autenticazione di un utente, sai quanto tempo si perde a reinventare cose che migliaia di sviluppatori prima di te hanno già risolto. È esattamente questo il problema che i framework risolvono: ti danno una base di partenza già pronta, testata da una community enorme, così tu puoi concentrarti su quello che rende davvero unica la tua applicazione.
Un framework non è una libreria di funzioni da pescare all’occorrenza. È una struttura che detta le regole del gioco: tu scrivi il codice, ma è il framework a decidere quando e come usarlo.
Tutto ciò che lavora “sotto il cofano”, come la gestione delle richieste, la comunicazione con il database, la sicurezza o la struttura dei file, è già gestito dal framework stesso. Questo significa che il programmatore può scrivere meno codice, commettere meno errori e sviluppare applicazioni più solide in tempi notevolmente più brevi.
Perché utilizziamo i Framework ?
Lo sviluppo di software è un processo complesso. Richiede una serie di attività a volte molto complesse e articolate: ideazione, raccolta requisiti, analisi, pianificazione, codifica, progettazione e test. Solo per la parte di codifica, i programmatori dovevano occuparsi della sintassi, delle dichiarazioni, delle istruzioni, delle eccezioni e altro ancora.
I framework software semplificano la vita agli sviluppatori consentendo loro di assumere il controllo dell’intero processo di sviluppo del software, o della maggior parte di esso, da un’unica piattaforma.
Vantaggi dell’utilizzo di un framework software:
Il vantaggio più concreto di un framework si vede al primo bug. Con codice scritto da zero, un errore di sicurezza nella gestione delle sessioni può restare nascosto per mesi. Con un framework maturo come Laravel o Django, quella parte di codice è stata scritta, testata e corretta da migliaia di sviluppatori prima di te — il rischio di trovarti davanti a una falla già nota e già risolta altrove è molto più basso.
C’è poi un vantaggio meno ovvio ma altrettanto importante: lavorare con un framework rende più facile far entrare nuove persone in un progetto. Chi conosce già Laravel, ad esempio, ritrova la stessa struttura di cartelle e le stesse convenzioni in qualsiasi progetto Laravel — non deve imparare da zero come è organizzato il codice di un’altra persona.
- Aiuta a stabilire migliori pratiche di programmazione e un uso appropriato dei modelli di progettazione
- Semplifica il lavoro su tecnologie sofisticate
- Diversi segmenti di codice e funzionalità sono precostruiti e pre-testati. Ciò rende le applicazioni più affidabili
- Il tempo necessario per sviluppare un’applicazione si riduce notevolmente
Da cosa è composto un Framework ?
Quando installi un framework software, la prima cosa di cui devi occuparti sono i requisiti di sistema. Una volta installato e configurato, un framework crea una struttura di directory.
Ad esempio, la seguente immagine illustra la struttura delle directory del Laravel Framework. Ognuna di queste cartelle potrebbe avere directory aggiuntive. Le directory possono inoltre contenere file, classi, routine di test, modelli e altro.
Differenza tra una libreria e un framework
È comune confondere un framework con una semplice raccolta di librerie, ma i due concetti sono fondamentalmente diversi e vale la pena chiarirlo bene.
Una libreria è un insieme di funzioni e routine preconfezionate che il programmatore può richiamare a piacimento all’interno del proprio codice. È il programmatore a decidere quando e come usarle: è lui ad avere il controllo del flusso. Un esempio classico è cURL in PHP: quando hai bisogno di effettuare una richiesta HTTP, sei tu a chiamare la funzione curl nel punto esatto del tuo codice in cui ti serve. Il tuo codice è il “chiamante”, la libreria è la “chiamata”.
Un framework, invece, ribalta completamente questa relazione. Non sei più tu a chiamare il framework, ma è il framework a chiamare il tuo codice. Questo principio ha persino un nome tecnico: Inversion of Control, spesso abbreviato in IoC. In pratica, il framework definisce la struttura generale dell’applicazione e, nei momenti opportuni, invoca il codice che tu hai scritto al suo interno.
Prendendo Laravel, uno dei framework PHP più diffusi, come esempio: non sei tu a decidere quando e come gestire una richiesta in arrivo. È Laravel a intercettarla, a seguire il proprio flusso interno e, al momento giusto, a richiamare la logica che hai scritto, come un controller o un metodo specifico.
In sintesi, con una libreria hai il controllo; con un framework, è il framework ad avere il controllo, e tu ti limiti a “riempire gli spazi” che esso mette a disposizione. Capire questa distinzione è fondamentale per lavorare in modo consapevole con entrambi gli strumenti.
Linguaggio di programmazione vs framework
Un linguaggio di programmazione dice al computer cosa deve fare. Ogni linguaggio di programmazione presenta una sintassi e un insieme particolare di regole, che devono essere seguite ogni volta che si scrive il codice.
Un framework software è costruito su un linguaggio di programmazione. Per esempio,
Rails, noto anche come Ruby on Rails, è un framework web basato sul linguaggio di programmazione Ruby.
Django e Flask sono due diversi framework web basati sul linguaggio di programmazione Python. Quindi, sono anche conosciuti come framework Python. React e Angular sono framework Web front-end basati sul linguaggio di programmazione JavaScript.
Tipi di Framework
Un programmatore dovrebbe cercare i framework che meglio si adattano alle sue esigenze. Che si tratti di lavorare su un sito Web, fare data science, gestione di database o applicazioni per mobile, esistono framework software per tutti i generi di programmazione software.
Esistono molti tipi di framework software per semplificare lo sviluppo di applicazioni per un’ampia gamma di domini di sviluppo di applicazioni. Vediamo qui di seguito alcuni dei framework software più usati:
Framework di applicazioni Web
1. Angular
Angular è la scelta tipica quando il progetto è grande e destinato a crescere nel tempo: la sua struttura rigida, che a un principiante può sembrare scomoda all’inizio, diventa un vantaggio enorme quando il team cresce e serve uniformità nel codice. È basato su TypeScript, non su JavaScript puro — un dettaglio che fa la differenza se il tuo team viene da un background più orientato ai tipi, come Java o C#.
Angular consente agli sviluppatori di creare applicazioni che risiedono su Web, dispositivi mobili e desktop.
Il popolare framework JavaScript viene utilizzato in applicazioni e siti rivolti al pubblico come Google Cloud Platform e AdWords, nonché in molti strumenti interni di Google.
2. Django
Django nasce con una filosofia precisa: “batterie incluse”. Significa che appena lo installi hai già un pannello di amministrazione funzionante, un sistema di autenticazione e un ORM per parlare col database, senza dover assemblare pezzi separati come accade in framework più minimali. È la ragione per cui è spesso la scelta consigliata a chi inizia con Python e vuole vedere un risultato concreto in poco tempo.
3. Laravel
Laravel è un framework per applicazioni web basato su PHP con una sintassi espressiva ed elegante. Il framework è open-source, e segue un modello di progettazione view-controller che è robusto e di facile comprensione.
Secondo Google Trends, Laravel è considerato il framework PHP più potente, che offre una piattaforma standardizzata e ricca di funzionalità per lo sviluppo di applicazioni Web PHP ad alte prestazioni.
Per la Data Science
1. Apache Spark
Apache Spark è un motore di analisi unificato per l’elaborazione dei dati su larga scala. Puoi scrivere rapidamente applicazioni in Java, Scala, Python, R e SQL utilizzando Apache Spark.
2. PyTorch
PyTorch è un framework open source di apprendimento automatico che accelera il processo dalla ricerca e dalla prototipazione all’implementazione della produzione.
Sviluppato principalmente dal gruppo di ricerca sull’intelligenza artificiale di Facebook, PyTorch può essere utilizzato con Python e C++. PyTorch viene utilizzato per Computer Vision e Natural Language Processing (NLP).
3. TensorFlow
TensorFlow è un framework open source end-to-end per l’apprendimento automatico (Machine Learning). Dispone di un ecosistema completo e flessibile di strumenti, librerie e risorse della comunità che consente ai ricercatori di immergersi nel Machine Learning e agli sviluppatori di creare e distribuire rapidamente applicazioni basate su ML.
Tre applicazioni tipiche per TensorFlow sono
- Reti neurali convoluzionali (CNN) per il riconoscimento e l’elaborazione di immagini.
- Modelli lineari su larga scala per l’analisi dei dati e semplici previsioni comportamentali.
- Modelli Sequence-to-Sequence (Seq2Seq) per le caratteristiche relative al linguaggio umano.
Framework per lo sviluppo di app per mobile
1. Ionic
Toolkit di interfaccia utente mobile gratuito e open source per lo sviluppo di applicazioni native multipiattaforma di alta qualità per Android, iOS e Web, il tutto da un’unica base di codice.
Ionic è una piattaforma di sviluppo per l’intero ciclo di vita dell’applicazione che consente ai team di creare applicazioni migliori e più veloci.
2. Xamarin
Piattaforma di sviluppo gratuita di applicazioni open source per la creazione di applicazioni su Android, iOS basato su .NET e C#. Xamarin fa parte della piattaforma .NET che ha una community attiva di oltre 60.000 sviluppatori provenienti da oltre 3.700 aziende.
3. Flutter
Flutter è il toolkit di Google per la UI, per la creazione di bellissime applicazioni compilate in modo nativo per dispositivi mobili, Web e desktop da un’unica base di codice. Ha un’interfaccia utente espressiva e flessibile e offre prestazioni native su piattaforme iOS e Android.
Cosa devi sapere prima di iniziare
Prima di tuffarti nel mondo dei framework, c’è una cosa che vale davvero la pena considerare: imparare a programmare “alla vecchia maniera”. Può sembrare un passo in più, ma padroneggiare le basi di un linguaggio di programmazione prima di affidarsi a un framework fa una differenza enorme nel lungo periodo.
Il motivo è semplice: un framework non è magia, è codice. E se non capisci cosa c’è sotto, rischi di trovarti in difficoltà proprio nei momenti più critici, quando un bug misterioso si presenta o quando devi prendere una decisione tecnica importante. Conoscere la tecnologia sottostante ti dà gli strumenti per affrontare qualsiasi sfida con sicurezza, trasformandoti da semplice utilizzatore a sviluppatore davvero competente.
C’è poi un aspetto che spesso viene sottovalutato: i framework che usiamo ogni giorno non sono nati dal nulla. Dietro di essi ci sono comunità di sviluppatori appassionati che contribuiscono volontariamente al loro miglioramento. Un esempio su tutti: AngularJS e Polymer, entrambi creati da sviluppatori Google e messi a disposizione gratuitamente dell’intera comunità. Lo stesso vale per decine di librerie open source che oggi diamo per scontate.
Capire questo ecosistema, e magari un giorno farne parte, è ciò che distingue uno sviluppatore medio da uno eccellente.
Concludendo: un consiglio pratico prima di scegliere
Il suggerimento di fondo per i programmatori che desiderano utilizzare framework software per lo sviluppo di applicazioni è imparare un nuovo linguaggio di programmazione in base alla necessità delle applicazioni che devono essere sviluppate.
Se devi scegliere il tuo primo framework, non partire chiedendoti “qual è il più potente” — parti chiedendoti “che tipo di progetti farò nei prossimi due anni”. Un framework come Angular ha senso per applicazioni aziendali complesse e di lunga durata; se invece stai costruendo MVP veloci o prototipi, la rigidità di Angular diventa un freno più che un aiuto, e un framework più snello ti farà risparmiare tempo.
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Ercole Palmeri