フレームワークとライブラリの理解: 何を使用するか

プログラミングの世界では、フレームワークとライブラリの議論が白熱しています。フレームワークとライブラリという言葉を同じ意味で使用する人もいます。ただし、それらは異なるため、これは当てはまりません。

開発を始めたばかりの場合、さまざまなプラットフォームやツールを分類する方法がわからないかもしれません。たとえば、React は JavaScript ライブラリです。一方、Angular は JavaScript フレームワークとして定義されます。ただし、この 2 つはユーザー インターフェイスの作成に使用されます。

フレームワークとライブラリは、ソフトウェア開発の分野では不可欠なツールです。このようなツールは、次の点で重要です。

• プログラムの構築に役立つ構成要素を提供します
• アプリケーションで使用できる再利用可能なコンポーネントを提供する
• アプリケーションの構造を提供する

この記事は、フレームワークとライブラリの違い、それらの仕組み、および使用例を学習するのに役立ちます。

フレームワークとは何ですか?

フレームワークは、開発者がアプリケーションを構築するための基盤を提供します。このようなツールには、アプリケーションの構築に必要な高レベルのコンポーネント、ライブラリ、再利用可能なコード、デザイン パターン、API、ツールセットが付属しています。

ほとんどのフレームワークは、開発者がアプリケーションを構築する際の一貫性を確保するために、特定の設計哲学とアーキテクチャ構造に従っています。

フレームワークには、定義済みおよび未定義の関数やオブジェクトが付属している場合もあります。このような機能により、コードを編集するときにアプリケーションに機能を簡単に追加できます。

フレームワークには、ビジネス ロジック、ユーザー インターフェイス、データ ロジックなど、アプリケーションのさまざまなコンポーネントを管理するために使用できる規約とツールセットも付属しています。

フレームワークを使用する理由

• 迅速な開発: フレームワークを使用する場合、アプリケーションのすべてのスクリプトを作成する必要はありません。また、フレームワークによっては、さまざまなコンポーネントを簡単に再利用してアプリケーションを構築できるようになります。
• スケーラビリティと柔軟性の提供: フレームワークは小規模なアプリケーションから大規模なアプリケーションまで適合できます。小さなことから始めることもできます。ただし、ほとんどのフレームワークは、アプリケーションの成長に応じてニーズに対応できるように設計されています。ソース コード全体を変更せずに、アプリケーションの一部を変更することもできます。
• プログラミングの洗練: 一部のフレームワークは、「難しい」プログラミング言語を簡単に使用してアプリケーションを構築できるように設計されています。
• デバッグとメンテナンスに重点を置く: ほとんどのプログラミング言語は機能に重点を置いています。ただし、フレームワークはさらに一歩進んで、開発者のエクスペリエンスに重点を置いています。このようなフレームワークには、コードの保守とデバッグを容易にするツールと機能が付属しています。
• セキュリティの向上: 一部のフレームワークにはセキュリティ機能が組み込まれています。

フレームワークの例

さまざまな言語に基づいたさまざまなフレームワークが存在します。以下はほんの一部です。

言語	フレームワーク
パイソン	FastAPI、ジャンゴ、フラスコ、トルネード
ジャワ	JavaServer Faces、Spring Boot
ルビー	シナトラ、Ruby on Rails、
JavaScript	Angular、React、Vue.js、Node.js、Express.js

フレームワークの使用例

• 迅速なアプリケーション開発: フレームワークの事前構築機能により、アプリケーションを迅速に構築できます。 Vue.js などの一部のフレームワークには、ルーティングなどの組み込み機能があり、開発時間を短縮します。
• 共通の構造を提供する: ほとんどのフレームワークは、アプリのフローを決定します。このようなフレームワークは再利用可能なコンポーネントを提供し、一貫したアプリ構造を確保します。
• セキュリティ: 一部のフレームワークには、アプリを保護するセキュリティ機能が組み込まれています。
• Web、モバイル、ゲーム開発: Web、モバイル、ゲーム開発などのさまざまな分野に応じて、さまざまなフレームワークが作成されます。
• API 統合: 一部のフレームワークは、アプリケーションの実行に必要な標準 Web API とシームレスに統合するように設計されています。

図書館とは何ですか?

ソフトウェア開発において、ライブラリはアプリケーションの開発に使用できる関数のコレクションです。ライブラリは、プログラムに特別な機能を追加したり、特定のタスクを実行したりするために使用できる、事前に作成されたコードを提供します。

ライブラリは、特定の機能を実行するために特定のプログラミング言語で作成されます。たとえば、React は JavaScript で書かれており、UI の構築に使用されます。ほとんどのライブラリはモジュール式です。つまり、ライブラリのコンポーネントは、再利用可能な小さなコードに分割されます。

開発者は、一部の機能のコードを最初から作成する必要はありません。ライブラリをインポートして処理できます。このようなライブラリを使用すると、ニーズに合わせてコードをカスタマイズできます。ただし、カスタム ライブラリを作成することもできます。

なぜ図書館を使うのですか?

• 時間の節約: ライブラリがある限り、車輪を再発明する必要はありません。開発者は、ニーズに合ったライブラリを選択し、必要な機能を実装します。そのため、一般的なタスクではなく、実装に取り​​組む時間がより多く得られます。
• 再利用可能な関数を提供します。 同じコードを繰り返し記述できます。ライブラリは、アプリケーション内で呼び出す再利用可能な関数を提供し、アプリケーションのサイズを削減できます。
• 最適化されたコードを提供する: 一般的なソフトウェア開発プロセスは、さまざまな手順を経ます。コードを必ずテストし、最適化されたアプリケーションを作成する必要があります。ほとんどのライブラリは、一般にリリースされる前に徹底的にテストされ、最適化されています。
• さまざまなライブラリから選択: 同様の機能を提供する複数のライブラリから選択できます。そのような場合は、そのようなライブラリの背後にあるドキュメント、リソース、コミュニティを調べて、情報に基づいた決定を下してください。
• 開発コストの削減: 米国では、ソフトウェア エンジニアの時給は平均 51 ドル です。ライブラリは、アプリケーションの構築時に請求される時間を削減するのに役立つ既製のソリューションを提供します。

図書館の例

プログラミング言語が異なればライブラリも異なります。以下にライブラリの例を示します。

言語	図書館
JavaScript	Lodash、JQuery、React、D3.js、Underscore.js、Algolia Places、Bideo.js、Chart.js、Anime.js
パイソン	NumPy、TensorFlow、PyTorch、Pandas、Keras
ジャワ	JUnit、ジャクソン データバインド、Guava
PHP	Swift メーラー、コンポーザー、PHP メーラー

図書館の使用例

• ユーザー インターフェイスの開発: React は、ユーザー インターフェイスの構築に使用できるライブラリの好例です。
• 機能の拡張: 一部のライブラリは、コア言語に欠けている新しい機能を導入するように設計されています。
• 特殊なタスク: 一部のライブラリは、HTTP リクエストの簡素化などの複雑な機能を実装しています。
• テスト: コードのテストは、さまざまなライブラリを使用して自動化できる重要なステップです。たとえば、Jest と Mocha は最も人気のある JavaScript テスト ライブラリです。
• データベースの相互作用: 一部のライブラリは、ユーザー インターフェイスとデータベースの間のリンクとして機能します。

最新のアプリケーションを構築するために、いくつかの最適な JavaScript (JS) UI ライブラリを探索することもできます。

フレームワークとライブラリ

ライブラリとフレームワークは、同じ目標 (コア言語の機能を拡張する) を達成するように設計されています。ただし、React や Angular などの一部のものは、前者がライブラリであり、後者がフレームワークであるにもかかわらず、UI の構築に使用されます。主な違いは次のとおりです。

特徴	フレームワーク	図書館
使用	フレームワークには、Web アプリ、モバイル アプリケーション、プラグイン システムの構築など、幅広い範囲が含まれます。	ライブラリは、数学演算やフォーム検証などの特定のタスク用に設計されています。
コントロール	フレームワークは、事前定義されたフローと構造を提供します。ほとんどのフレームワークは、フックとコールバックを使用して構造とフローを制御します。	ライブラリは、一連のユーティリティと関数を提供します。ただし、ライブラリを呼び出してその関数を使用するタイミングは開発者が制御します。
範囲	フレームワークは使用に関して制限があります。ほとんどの場合、そのフレームワークに属するものはそのフレームワーク内でのみ使用できます。	図書館にはさらに大きな範囲があります。たとえば、Next.js や Vue.js などのフレームワーク間でいくつかの JavaScript ライブラリを使用できます。
目的	アプリケーションを簡単に構築できるように設計されています	アプリケーションに再利用可能なコンポーネントを提供するように設計されています
拡張性	フレームワークは拡張可能であるように設計されています。このようなプラットフォームは、ソース コードを変更せずにアプリケーションで使用できるアプリの機能と機能を提供します。	ライブラリは特定のタスクを実行するように設計されており、拡張可能ではありません。
完全	ほとんどのフレームワークはルーティングや ORM などの機能を備えた包括的なものです。	ライブラリは特定のタスク用に設計されています。たとえば、状態管理ライブラリの場合は、それだけを行います。
パフォーマンス	パフォーマンスは相対的なものです。大きなフレームワークもあれば、小さなフレームワークもあります。パフォーマンスはフレームワークの設計とキャッシュにも依存します。	パフォーマンスは相対的なものです。これはライブラリのサイズと依存関係に基づいています。
交換可能性	ライブラリを置き換えるということは、コード全体を書き直すことを意味する場合があります。たとえば、大きな変更を加えずに Next.js を Vue.js に置き換えることはできません。	あるライブラリから別のライブラリに自由に切り替えることができます。たとえば、JavaScript の状態管理ライブラリとして Redux から Rematch にそれほど苦労せずに切り替えることができます。
法人化	フレームワークは、新しいプロジェクトを開始するために設計するのが最適です。たとえば、新しい Vue.js プロジェクトを開始できます。ただし、別のフレームワークを使用して作成された別のプロジェクトに追加することはできません。	ライブラリは既存のプロジェクトに追加できます。特定のコンポーネントのライブラリを呼び出すことができます。したがって、ライブラリを既存のプロジェクトに組み込むためにコードベース全体を変更する必要はありません。

フレームワークとライブラリはアプリケーション内で共存できますか?

はい。これはソフトウェア開発では一般的な方法です。フレームワークは、アプリケーションが従う基礎または事前定義された構造を提供します。このフレームワークには、ルーティングやミドルウェアなどの機能が組み込まれている場合もあります。

一方、ライブラリを追加して特定の機能を実行することもできます。たとえば、Ruby on Rails のようなフレームワークをバックエンド テクノロジとして使用できます。認証には、デバイスなどのライブラリ/gem を使用できます。

ただし、フレームワークとライブラリ、およびそれらを統合する方法を慎重に選択する必要があります。ライブラリやフレームワークに過度に依存すると、アプリケーションが複雑になったり、競合が発生したりする可能性があります。場合によっては、一部のライブラリは特定のフレームワークで動作するように設計されています。

結論

私たちの議論に基づいて、あなたはフレームワークとライブラリの議論に安心して参加できるでしょう。どちらも開発者ツールであり、事前に作成された再利用可能なコードが付属しています。

ライブラリを使用すると、ライブラリを呼び出す場所とアプリケーションの方向を制御できます。一方、フレームワークは、アプリケーションを構築するために従うべき一連の事前定義されたルールを提供します。ただし、同じアプリケーション内でフレームワークとさまざまなライブラリを使用できることは注目に値します。

内部ツール、UI、管理パネルを構築するための素晴らしいフレームワークをいくつか探索することもできます。