อธิบายเฟรมเวิร์กในการเขียนโปรแกรมและวิศวกรรม
ในทางวิศวกรรมและการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ เฟรมเวิร์กคือคอลเลกชันขององค์ประกอบของซอฟต์แวร์ซึ่งนำมาใช้ใหม่ได้ที่ทำให้การพัฒนาแอปพลิเคชันใหม่มีประสิทธิภาพมากขึ้น การนำการพัฒนาและการวิจัยที่มีอยู่กลับมาใช้ใหม่เป็นหลักการสำคัญในทุกสาขาทางวิศวกรรม ตัวอย่างเช่น วิศวกรไฟฟ้าใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่เพื่อสร้างอุปกรณ์ใหม่ ผู้ผลิตชิ้นส่วนปฏิบ้ติตามมาตรฐานและข้อมูลจำเพาะที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเพื่อรับประกันว่าชิ้นส่วนนั้นใช้งานได้ ในทำนองเดียวกัน เฟรมเวิร์กของซอฟต์แวร์ซึ่งมีโมดูลรหัสซึ่งนำมาใช้ใหม่ได้ที่เป็นไปตามมาตรฐานและโปรโตคอลซอฟต์แวร์เฉพาะ เฟรมเวิร์กยังอาจกำหนดและบังคับใช้กฎสถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์บางอย่างหรือกระบวนการทางธุรกิจเพื่อให้สามารถพัฒนาแอปพลิเคชันใหม่ในลักษณะที่ได้รับการกำหนดมาตรฐาน
การใช้เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์มีประโยชน์อย่างไรบ้าง
เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์เปลี่ยนวิธีการทำงานของนักพัฒนาแบบดั้งเดิมเมื่อสร้างซอฟต์แวร์ เมื่อทีมซอฟต์แวร์และองค์กรใช้เฟรมเวิร์กการเขียนโปรแกรม พวกเขาก็จะได้รับประโยชน์หลายประการ
ปรับปรุงคุณภาพโค้ด
เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ประกอบด้วยส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาให้มีมาตรฐานการเขียนโปรแกรมในระดับสูง นักพัฒนาสามารถใช้เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ได้อย่างมั่นใจว่าจะมีข้อบกพร่องที่ส่งผลต่อโค้ดพื้นฐานน้อยลง นอกจากนี้ เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ยังมีโครงสร้างในรูปแบบที่ปรับปรุงความสามารถในการอ่านโค้ดอีกด้วย ทีมซอฟต์แวร์สามารถทำงานร่วมกันได้อย่างง่ายดายมากยิ่งขึ้นเมื่อพวกเขามีความเข้าใจร่วมกันเกี่ยวกับเวิร์กโฟลว์ของซอฟต์แวร์ที่เฟรมเวิร์กแยกออก
ลดเวลาการพัฒนา
เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์จะปรับปรุงประสิทธิภาพการเขียนโปรแกรม และองค์กรต่างๆ จะสามารถใช้เฟรมเวิร์กเหล่านี้เพื่อเผยแพร่แอปพลิเคชันที่ใช้งานได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น การใช้งานเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ที่ดีจะทำให้นักพัฒนาสามารถมุ่งเน้นไปที่การเขียนโค้ดระดับสูงที่จะจัดการตรรกะทางธุรกิจแทนโมดูลการเขียนโค้ดพื้นฐานได้ ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาสามารถใช้เฟรมเวิร์กแบบโอเพนซอร์สเพื่อให้สามารถเข้าถึงฐานข้อมูลและพัฒนาซอฟต์แวร์อีคอมเมิร์ซเพิ่มเติมได้
นอกจากนี้ เฟรมเวิร์กต่างๆ ยังช่วยให้นักพัฒนาไม่ต้องเขียนโค้ดที่ซ้ำซ้อนซึ่งอาจทำให้แอปพลิเคชันช้าลงหรือบวมได้
ความปลอดภัยของซอฟต์แวร์ที่ดีขึ้น
ด้วยฐานโค้ดที่กว้างขึ้น จึงเป็นเรื่องยากสำหรับนักพัฒนาที่จะตรวจจับและตอบสนองต่อปัญหาด้านความปลอดภัยของโค้ด ในทางตรงกันข้าม เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ที่ดีจะประกอบด้วยจุดการตรวจสอบความปลอดภัยที่มีความพร้อมซึ่งจะช่วยให้นักพัฒนาสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับโค้ดและความปลอดภัยของข้อมูลได้ง่ายขึ้น
การตรวจสอบโค้ดที่มีประสิทธิภาพ
นักพัฒนาจะต้องวางโค้ดเพื่อทดสอบในขั้นตอนการพัฒนาหลายขั้นตอนก่อนที่จะเผยแพร่แอปพลิเคชัน ทุกฟังก์ชันซอฟต์แวร์, API, โครงสร้างข้อมูล และโมดูลจะต้องผ่านข้อกำหนดการตรวจสอบโค้ดเฉพาะก่อน ทีมซอฟต์แวร์สามารถตรวจสอบแอปพลิเคชันของตนโดยใช้กรณีทดสอบที่ครอบคลุมและความครอบคลุมของโค้ดโดยใช้เฟรมเวิร์ก นอกจากนี้ นักพัฒนายังพบว่าการดีบักและแก้ไขปัญหาโค้ดบนเฟรมเวิร์กที่มีโครงสร้างที่ดีนั้นเป็นไปอย่างง่ายดายกว่า
ความยืดหยุ่นในการพัฒนา
นักพัฒนาสามารถใช้เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ในการดำเนินการเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์ที่สำคัญๆ เพื่อให้มีความคล่องตัวมากขึ้น พวกเขาสามารถเก็บโค้ดเฉพาะสำหรับโปรเจกต์ไว้ได้ในขณะที่สลับไปมาระหว่างเฟรมเวิร์กต่างๆ ที่เหมาะกับเป้าหมายของพวกเขา ซึ่งวิธีนี้จะช่วยลดขั้นตอนการเขียนโค้ดที่จำเป็นของนักพัฒนาลง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถอัปเกรดแอปพลิเคชันการจดจำรูปภาพได้โดยแทนที่เฟรมเวิร์กของแมชชีนเลิร์นนิง (ML) ที่มีอยู่ด้วยเฟรมเวิร์กที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น
เฟรมเวิร์กมีการทำงานอย่างไร
เฟรมเวิร์กมอบช่วงต่างๆ ของส่วนประกอบเพื่อปรับปรุงการเร่งการพัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อการนำไปใช้จริง ซึ่งจะประกอบด้วยทรัพยากรที่สร้างขึ้นสำหรับภาษาการเขียนโปรแกรม เช่น API, ไลบรารีโค้ด, ดีบักเกอร์ และคอมไพเลอร์ ตัวอย่างเช่น Ruby on Rails เป็นเฟรมเวิร์กแอปพลิเคชันเว็บที่พัฒนาในภาษา Ruby
ในลำดับต่อไป เราจะอธิบายถึงส่วนประกอบของเฟรมเวิร์กทั่วไป
- API คือโปรโตคอลที่อนุญาตให้ซอฟต์แวร์ต่างๆ สื่อสารกันในรูปแบบที่เข้าใจร่วมกันได้
- ไลบรารีโค้ดคือชุดฟังก์ชันซอฟต์แวร์ที่สามารถใช้ซ้ำได้ ซึ่งนักพัฒนาสามารถนำไปเสียบเข้ากับโค้ดของตนได้
- คอมไพเลอร์คือเครื่องมือซอฟต์แวร์ที่นักพัฒนาใช้เพื่อแปลงซอร์สโค้ดเป็นไฟล์แอปพลิเคชันที่นำมาปรับใช้ได้จริง
- ดีบักเกอร์เป็นเครื่องมือที่ช่วยให้โปรแกรมเมอร์ค้นหาและแก้ไขข้อผิดพลาดภายในโค้ด
Inversion of Control
นักพัฒนาใช้ชิ้นส่วนของเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์เป็นส่วนประกอบสำหรับแอปพลิเคชันของตน ในขณะที่เฟรมเวิร์กจัดเตรียมทรัพยากรที่จำเป็นเพื่อเร่งการพัฒนา มันก็จะเปลี่ยนขั้นตอนการทำงานของแอปพลิเคชันไปพร้อมๆ กันด้วย
Inversion of Control (IoC) เป็นหลักการออกแบบที่จะกลับด้านโฟลว์ของการควบคุมเมื่อเทียบกับโฟลว์การควบคุมแบบดั้งเดิม แทนที่จะใช้รหัสแอปพลิเคชันที่ควบคุมโฟลว์และเรียกใช้ไปยังไลบรารีที่นำมาใช้ซ้ำได้ แอปพลิเคชันหลักจะส่งผ่านการควบคุมไปยังเฟรมเวิร์ก เฟรมเวิร์กจะให้การสนับสนุนและทิศทางเพิ่มเติมสำหรับโค้ดแอปพลิเคชันผ่านกลไกซอฟต์แวร์ต่างๆ ซึ่งจะส่งผลให้เกิดฟังก์ชันและคลาสซอฟต์แวร์ที่เชื่อมต่อกันอย่างหลวมๆ ซึ่งจะปรับปรุงการบำรุงรักษาซอฟต์แวร์ ความยืดหยุ่น และความสามารถในการปรับขนาด
เฟรมเวิร์กเทียบกับไลบรารี
ทั้งเฟรมเวิร์กเทียบกับไลบรารีเป็นโค้ดที่นำมาใช้ซ้ำได้ซึ่งเขียนโดยบุคคลอื่น โดยช่วยให้นักพัฒนาสร้างแอปพลิเคชันได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น อย่างไรก็ตาม ไลบรารีคือชุดของยูทิลิตี้หรือฟังก์ชันที่โค้ดของแอปพลิเคชันเรียกใช้ยามจำเป็น ไลบรารีมีรูปแบบที่เฉพาะเจาะจงกับงาน เช่น การเปิดใช้งาน ML ด้วยโค้ดที่เขียนไว้แล้ว ไลบรารีทำหน้าที่เป็นผู้ช่วยและเครื่องมือสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ
ในทางตรงกันข้าม เฟรมเวิร์กคือพิมพ์เขียวโครงสร้างที่กำหนดการพัฒนาแอปพลิเคชัน โดยจะมอบโครงร่างที่นักพัฒนาจะสามารถกรอกรายละเอียดแบบเฉพาะเจาะจง หรือปรับแต่งส่วนหนึ่งส่วนใดของพฤติกรรมโดยอิงจากสถาปัตยกรรมของตน นักพัฒนาจะต้องกำหนดรูปแบบของแอปพลิเคชันและสถาปัตยกรรมของตนตามกฎและโครงสร้างต่างๆ ของเฟรมเวิร์ก นอกจากนี้ โฟลว์ของการควบคุมยังถูกส่งผ่านไปยังเฟรมเวิร์ก ซึ่งอาจเรียกใช้ไลบรารีภายในหากจำเป็น
เฟรมเวิร์กประเภททั่วไปมีอะไรบ้าง
นักพัฒนาจะใช้เฟรมเวิร์กหลายประเภทเพื่อสร้างแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันออกไป
เฟรมเวิร์กเว็บแอปพลิเคชัน
เฟรมเวิร์กแอปพลิเคชันเว็บประกอบด้วยเครื่องมือการเขียนโปรแกรมและทรัพยากรสำหรับการสร้างเว็บแอปพลิเคชัน เว็บไซต์ แอปพลิเคชันหน้าเดียว และบริการแบ็คเอนด์ที่เกี่ยวข้อง เฟรมเวิร์กเหล่านี้จะช่วยให้นักพัฒนาผสานรวมองค์ประกอบเว็บและภาษาการเขียนโปรแกรมต่างๆ เพื่อสร้างแอปพลิเคชันเว็บที่ใช้งานได้
ต่อไปนี้คือหมวดหมู่ย่อย 2 หมวดหมู่ของเฟรมเวิร์กเว็บที่นักพัฒนาใช้
เฟรมเวิร์กฟรอนต์เอนด์
เฟรมเวิร์กฟรอนต์เอนด์จะจัดเตรียมส่วนประกอบซอฟต์แวร์เพื่อจัดรูปแบบและกำหนดลักษณะการทำงานของอินเทอร์เฟซเว็บที่ผู้ใช้พบเจอ ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาเว็บใช้เฟรมเวิร์ก JavaScript เช่น Angular, Vue.js และ React เพื่อสร้างอินเทอร์เฟซผู้ใช้ด้วยโค้ด JavaScript
เฟรมเวิร์กแบ็คเอนด์
เฟรมเวิร์กแบ็คเอนด์มอบส่วนประกอบแบ็คเอนด์ให้กับนักพัฒนา เช่น การเข้าถึงข้อมูลและบริการเว็บ สำหรับการพัฒนาแอปพลิเคชันฝั่งเซิร์ฟเวอร์ Ruby on Rails และ Django เป็นเฟรมเวิร์กแบ็กเอนด์ยอดนิยมในชุมชนการพัฒนาเว็บ
เฟรมเวิร์กการพัฒนาอุปกรณ์เคลื่อนที่
เฟรมเวิร์กการพัฒนาอุปกรณ์เคลื่อนที่ช่วยลดความซับซ้อนในการสร้างแอปพลิเคชันมือถือแบบเนทีฟและแบบข้ามแพลตฟอร์ม การสร้างแอปสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่จำเป็นต้องพิจารณาระบบปฏิบัติการและข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์อย่างรอบคอบซึ่งจะแตกต่างจากการพัฒนาเว็บ
เฟรมเวิร์กการพัฒนาอุปกรณ์เคลื่อนที่จะช่วยลดเวลาในการพัฒนาโดยการจัดหาไลบรารี คอมไพเลอร์ และองค์ประกอบอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่จำเป็นสำหรับแพลตฟอร์มสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ต่างๆ นอกจากนี้ทีมซอฟต์แวร์ยังใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อสร้างแอปพลิเคชันข้ามแพลตฟอร์มได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น นักพัฒนาใช้ Flutter เพื่อสร้างแอปมือถือจากโค้ดเบสเดียวที่ทำงานบน Android, iOS, Windows และ macOS
เฟรมเวิร์กวิทยาศาสตร์ข้อมูล
ปัญญาประดิษฐ์และแมชชีนเลิร์นนิงเป็นวิชาวิทยาศาสตร์ข้อมูลที่ซับซ้อนซึ่งต้องใช้ความรู้ด้านเทคนิคจำนวนมหาศาล เฟรมเวิร์กวิทยาศาสตร์ข้อมูลจะช่วยให้นักพัฒนาสร้างและปรับใช้แอปพลิเคชันที่ขับเคลื่อนด้วย ML สำหรับการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ แทนที่จะเขียนโค้ดแมชชีนเลิร์นนิงที่ซับซ้อน เฟรมเวิร์กเหล่านี้จะใช้ไลบรารีที่เขียนไว้แล้วในแอปพลิเคชัน ML ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์ข้อมูลใช้เฟรมเวิร์กยอดนิยมอย่าง TensorFlow และ PyTorch เพื่อพัฒนาระบบการประมวลผลภาษาธรรมชาติ (NLP)
คุณสมบัติของเฟรมเวิร์กที่มีคุณภาพสูงมีอะไรบ้าง
คุณสามารถเลือกให้กระบวนการพัฒนาซอฟต์แวร์ทั้งหมดเป็นไปอย่างอัตโนมัติและปรับปรุงประสิทธิภาพจากเฟรมเวิร์กที่มีอยู่มากมายได้ มีเกณฑ์อยู่หลายข้อที่จะช่วยกำหนดเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ที่ดีที่จะเป็นรากฐานทางโครงสร้างที่แข็งแกร่งสำหรับนักพัฒนาได้
ความสม่ำเสมอ
เฟรมเวิร์กของคุณควรแสดงให้เห็นถึงพฤติกรรมที่มีความสม่ำเสมอและสามารถคาดเดาได้เมื่อคุณนำไปใช้กับภาษาการเขียนโปรแกรมและฟังก์ชันซอฟต์แวร์ต่างๆ ที่เฟรมเวิร์กรองรับ ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณสร้างแอปบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ด้วยเฟรมเวิร์กข้ามแพลตฟอร์ม คุณคาดหวังว่าแอปจะทำงานตามนั้นบนโทรศัพท์ iOS และ Android
คุณภาพ
เฟรมเวิร์กที่ดีควรได้รับการทดสอบอย่างสม่ำเสมอเพื่อหาช่องโหว่ แก้ไข และอัปเกรดเพื่อให้นักพัฒนาได้รับไลบรารีโค้ด, API และส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่ปลอดภัย นอกจากนี้ยังต้องมีความสามารถในการขยายขนาดที่ดีพร้อมรองรับการอัปเกรดในอนาคต วิธีนี้จะทำให้นักพัฒนาสามารถติดตามการเปลี่ยนแปลงซอฟต์แวร์ที่พัฒนาอย่างต่อเนื่องได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนเฟรมเวิร์กทั้งหมด
การสนับสนุน
เฟรมเวิร์กของคุณควรมีเอกสารประกอบและตัวอย่างเพียงพอที่จะสามารถอธิบายการใช้งานเฟรมเวิร์กดังนั้นๆ ได้อย่างชัดเจน มิฉะนั้น นักพัฒนาอาจจะต้องฝึกฝนการใช้งานเพิ่มเติมเพื่อพัฒนาซอฟต์แวร์ด้วยเฟรมเวิร์กดังกล่าว นักพัฒนาสามารถมีส่วนร่วมกับชุมชนที่มีชีวิตชีวาเพื่อพูดคุยเกี่ยวกับความต้องการ ขอการสนับสนุน และเข้าถึงทรัพยากรที่ช่วยให้พวกเขาใช้เฟรมเวิร์กนั้นๆ ได้อย่างเหมาะสม
อะไรคือความท้าทายของการใช้เฟรมเวิร์ก
นักพัฒนาสามารถใช้เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์เพื่อมุ่งเน้นไปที่การเขียนโค้ดเฉพาะสำหรับโปรเจกต์ของตน และหลีกเลี่ยงการใช้ทรัพยากรที่ไม่จำเป็นกับเทคโนโลยีพื้นฐานได้
แม้จะมีข้อได้เปรียบ แต่การใช้เฟรมเวิร์กจำเป็นต้องผ่านการพิจารณาอย่างรอบคอบในบางสถานการณ์ ตัวอย่างเช่น หากคุณกำลังสร้างแอปพลิเคชันแบบธรรมดาอยู่ คุณอาจไม่จำเป็นต้องใช้เฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ การตั้งค่าเฟรมเวิร์กและเรียนรู้การสร้างแอปพลิเคชันที่อยู่กับเฟรมเวิร์กนั้นอาจจะใช้เวลา นอกจากนี้ การรวบรวมเฟรมเวิร์กยังช่วยเพิ่มร่องรอยของโค้ดของแอปพลิเคชันแบบธรรมดาได้อย่างมาก
นอกจากนี้ ผู้ใช้เฟรมเวิร์กการเขียนโปรแกรมยังต้องมีความเข้าใจอย่างละเอียดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของส่วนประกอบซอฟต์แวร์แต่ละรายการ แม้ว่าจะมีเอกสารประกอบมากมายอยู่แล้ว แต่นักพัฒนาก็อาจจะต้องใช้เวลามากขึ้นในการทำความคุ้นเคยกับเฟรมเวิร์กที่ใช้ เมื่อคุณใช้เฟรมเวิร์กเพื่อสร้างแอปพลิเคชัน คุณจะต้องพึ่งพาประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่มีอยู่จากเฟรมเวิร์กมากขึ้นด้วย หากเฟรมเวิร์กมีจุดบกพร่องหรือช่องโหว่ที่แฝงอยู่ แอปพลิเคชันทั้งหมดที่สร้างขึ้นบนเฟรมเวิร์กก็จะได้รับผลกระทบไปด้วย
AWS สามารถรองรับข้อกำหนดด้านเฟรมเวิร์กของคุณได้อย่างไรบ้าง
Amazon Web Services (AWS) มีเฟรมเวิร์กที่แข็งแกร่งหลายตัวเพื่อรองรับความต้องการในการเปลี่ยนผ่านสู่ระบบดิจิทัลของคุณ
ไม่ว่าคุณจะต้องการวางกลยุทธ์ในการปรับใช้ระบบคลาวด์หรือปรับขนาดแอปพลิเคชันเว็บสมัยใหม่ คุณก็จะสามารถประหยัดค่าใช้จ่าย เวลา และทรัพยากรลงได้ด้วยเฟรมเวิร์กที่ขับเคลื่อนด้วย AWS เหล่านี้
- เฟรมเวิร์กการนำ AWS Cloud ไปใช้งาน (AWS CAF) เร่งความพร้อมของระบบคลาวด์ของคุณด้วยแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดทั่วทั้งความสามารถทางธุรกิจที่แตกต่างกัน
- AWS Cloud Development Kit (AWS CDK) เป็นเฟรมเวิร์กที่นักพัฒนาสามารถใช้เพื่อปรับใช้ทรัพยากรระบบคลาวด์ในภาษาการเขียนโปรแกรมที่ต้องการ
- ด้วยการใช้งาน TensorFlow บน AWS ทำให้วิศวกรแมชชีนเลิร์นนิงสามารถฝึกอบรมและปรับใช้โมเดลดีปเลิร์นนิงในระบบคลาวด์ได้อย่างรวดเร็ว
เริ่มต้นใช้งานเฟรมเวิร์กบน AWS ด้วยการสร้างบัญชีวันนี้
