پایتون به خاطر سادگی، انعطافپذیری و منابع فراوانی که برای یادگیری دارد، به سرعت به یکی از محبوبترین زبانهای برنامهنویسی تبدیل شده است. بسیاری از برنامهنویسان مبتدی، پایتون را به عنوان اولین زبان خود انتخاب میکنند. این زبان برنامه نویسی در صنعت نیز برای کاربردهای مختلف، از توسعه وب تا تحلیل دادهها، به طور گسترده استفاده میشود. جامعه پایتون بسیار بزرگ است و همچنان یکی از سه زبان برتر دنیا شناخته میشود. از طرفی، فریم ورک های پایتون را باید یکی از دلایل محبویت این زبان دانست. همین موضوع بهانهای شد تا در این مقاله از دانشکار به ۲۵ فریم ورک پایتون که ارزش یادگیری دارند بپردازیم. همراه ما باشید.
فریم ورک های پایتون چیست؟
فریم ورک های پایتون مجموعهای از ماژولها و ابزارها هستند که قابلیتهای مشترکی دارد که برای توسعه هر نوع برنامه کاربردی مورد استفاده قرار میگیرد. فریم ورک ها برای سادهتر کردن فرآیند توسعه طراحی شدهاند و یک راهنمای کلی برای ساخت نرمافزار هستند همچنین بسیاری از کارهای پیچیده یا تکراری را حذف میکنند.
استفاده از فریم ورک ها به شما این امکان را میدهند که روی نوشتن منطق منحصر به فرد و سفارشی برنامههای خود تمرکز کنید، بدون اینکه مجبور باشید چیزی را از نو اختراع کنید. برای مثال، مدیریت درخواستهای HTTP یکی از کارهای تکراری در اپلیکیشنهای وب است. از آنجا که اکثر برنامهها نیاز به پردازش این نوع درخواستها دارند، توسعهدهندگان از فریم ورک های پایین استفاده میکنند تا این عملکردها را سادهسازی کنند. پس به جای اینکه همه چیز را از ابتدا بنویسند یا کد مشابه را در پروژههای مختلف دوباره استفاده کنند، با فریم ورک ها کارتان سادهتر میشود.
دوره: دوره آموزش پایتون
انواع فریم ورک های پایتون
پایتون فریم ورک های متنوعی برای انواع مختلف توسعه دارد. در ادامه نگاهی به چند مورد از آنها میاندازیم:
فریم ورک فولاستک
یک فریم ورک فولاستک پایتون مجموعهای از ابزارها است که همه آنچه یک توسعهدهنده برای ساخت یک برنامه وب کامل از ابتدا تا انتها نیاز دارد، فراهم میکند. این فریم ورک شامل امکاناتی برای ایجاد فرانتاند، مانند سیستم قالبها و روش نمایش اطلاعات به کاربر و بکاند شامل قابلیتهایی مثل مدیریت رکوردهای پایگاه داده، پردازش درخواستهای HTTP و کنترل امنیت برنامه است.
میکروفریم ورک
میکروفریم ورک یک فریم ورک مینیمالیستی است که تنها اجزای ضروری برای ساخت نوعی برنامه خاص را دارد. این فریم ورک سبک و قابل گسترش است و برای پروژههای کوچک یا توسعهدهندگانی کاربرد دارد که میخواهند کنترل بیشتری روی کد خود داشته باشند.
فریم ورک های ناهمزمان
فریم ورک های پایپون ناهمزمان برای مدیریت همزمانی و اجرای موازی طراحی شدهاند و به توسعهدهندگان اجازه میدهند برنامههایی بسازند که چندین کار را به صورت همزمان انجام دهند.
مدیر بسته پایتون (pip)
pip یک مدیر بسته برای بستههای پایتون است. اگر پایتون را نصب کرده باشید، این امکان را دارید از رابط خط فرمان pip برای نصب بستهها استفاده کنید. یک بسته مجموعهای ایزوله است که قابلیت استفاده مجدد از کد را دارد. این بسته قابلیتهای خاصی را برای حل یک کار مشترک مانند توسعه وب، احراز هویت یا رابط کاربری گرافیکی فراهم میکند. بیشتر فریم ورکهایی که در ادامه معرفی میشوند، به عنوان بستههای pip در دسترس هستند.
شما میتوانید هر بستهای را که در فهرست بستههای پایتون (PyPI) موجود است با دستور زیر نصب کنید:
pip install package-name
همچنین میتوانید بستهها را از یک فایل متنی، برای مثال فایل الزامات پروژه را با دستور زیر نصب کنید:
pip install -r requirements.txt
تفاوت فریم ورک های پایتون با کتابخانه پایتون
یک کتابخانه پایتون مجموعهای از توابع و متدها است که برای انجام وظایف مشخصی مانند تجزیه دادهها یا تولید اعداد تصادفی استفاده میشود. کتابخانهها معمولاً دامنه محدودتری دارند و به عنوان ابزاری در یک برنامه بزرگتر به کار میروند.
در مقابل، یک فریمورک پایتون مجموعهای کامل از ابزارها و قابلیتها را ارائه میدهد که میتوان با استفاده از آنها کل یک برنامه را ساخت. یک فریمورک معمولاً گردش کار (Workflow) توسعه نرمافزار را مشخص میکند و چهارچوبی برای ساختاردهی پروژه در اختیار توسعهدهندگان قرار میدهد.
این موضوع به این معنی نیست که نمیتوان قابلیتهای یک فریمورک را گسترش داد. شما میتوانید با استفاده از بستههای اضافی که اغلب «افزونه» نامیده میشوند، امکانات یک فریمورک را توسعه دهید.
مرتبط: مسیر یادگیری پایتون
چرا از یک فریم ورک پایتون استفاده کنیم؟
استفاده از یک فریم ورک پایتون هنگام توسعه برنامهها مزایای متعددی دارد. در ادامه، مهمترین این مزایا را بررسی میکنیم:
- فریم ورک ها کار توسعهدهنده را آسانتر میکنند: با فراهم کردن یک ساختار آماده برای کد و مجموعهای از ابزارها و قابلیتها که فرآیند توسعه را ساده میکنند، فریم ورک ها ساخت برنامهها را سریعتر و کارآمدتر خواهند کرد.
- فریم ورک ها به سازماندهی بهتر کد کمک میکنند: یک فریم ورک با طراحی اصولی باعث میشود کدها منظم، قابل نگهداری و قابل توسعه باشند و درک و ویرایش آنها در آینده سادهتر شود.
- فریم ورک ها بهرهوری را افزایش میدهند: با ارائه اجزای از پیش آماده و پیروی از استانداردهای رایج صنعت، فریم ورک های به توسعهدهندگان اجازه میدهند به جای درگیر شدن با جزئیات پایهای، روی بخشهای خاص و خلاقانه پروژه تمرکز کنند.
۲۵ تا از فریم ورک های پایتون
در ادامه به ۲۵ مورد از محبوبترین فریم ورک های پایتون، بر اساس عملکرد اشاره میکنیم:
- فلاسک (Flask)
- باتل (Bottle)
- چریپای (CherryPy)
- جنگو (Django)
- فستاِیپیآی (FastAPI)
- پایرامید (Pyramid)
- تورنادو (Tornado)
- پایکیوت (PyQt)
- تیکیاینتر (Tkinter)
- کیوی (Kivy)
- پایساید (PySide)
- پایسیمپلجییوآی (PySimpleGUI)
- اسیکتلرن (scikit-learn)
- تنسرفلو (TensorFlow)
- پایتورچ (PyTorch)
- کراس (Keras)
- نامپای (NumPy)
- سایپای (SciPy)
- پانداس (Pandas)
- متپلاتلیب (Matplotlib)
- پایتست (Pytest)
- یونیتست (Unittest)
- نوز۲ (nose2)
- آسنسیو (asyncio)
- آیواچتیتیپی (Aiohttp)
میکروفریم ورک های پایتون
میکروفری ورک ها زمانی کاربرد دارند که بخواهید یک برنامه ساده را در مدت زمان کوتاه توسعه دهید یا مصرف حافظه و منابع سرور شما به حداقل برسد. این فریم ورک ها به شما کمک میکنند بدون پیچیدگیهای اضافی، سریعتر به نتیجه برسید.
۱- فلاسک (Flask)
فلاسک یک میکروفریم ورک سبک برای پایتون است که به شما امکان میدهد برنامههای وب ساده را با سرعت بالا ایجاد کنید. این فریم ورک از قالبهای Jinja (برای استفاده مجدد از کدهای HTML)، مدیریت درخواستها و سیستم سیگنالدهی داخلی پشتیبانی میکند.
برای شروع یک برنامه با Flask، به کمتر از شش خط کد زیر نیاز دارید:
from flask import Flask
app = Flask(name)
@app.route(“/”)
def hello_world():
return “Hello Kinsta”
ویژگیها:
- سبک و آسان برای استفاده
- انعطافپذیری بالا در طراحی
- مبتنی بر کتابخانه استاندارد پایتون
- پشتیبانی از مسیریابی (Routing) و نماها (View/Controller)
- پشتیبانی از قالبسازی با Jinja
- مستندات قوی و جامعه کاربری فعال
- پشتیبانی از مدیریت کوکیها و احراز هویت کاربران
علاوه بر این، به بستههای الحاقی متعددی نیز دسترسی دارید. برای مثال، Flask-RESTful امکان ساخت APIهای قدرتمند به سبک REST را فراهم میکند و Flask-SQLAlchemy روشی ساده و استاندارد برای استفاده از SQLAlchemy در پروژههای Flask در اختیار شما قرار میدهد.
۲- باتل (Bottle)
آیا میخواهید برنامههای وب بسیار سبک و سریع، بدون وابستگیهای اضافی بسازید؟ باتل یک میکروفریم ورک بسیار سبک برای پایتون است که برای ساخت سریع برنامههای وب کوچک تا متوسط ساخته شده است. این فریم ورک به جز کتابخانه استاندارد پایتون، هیچ وابستگی خارجی ندارد. باتل بر پایه استاندارد WSGI (رابط دروازه وب سرور) ساخته شده و با اغلب سرورهای وب و نسخههای مختلف پایتون سازگار است.
ویژگیها:
- یادگیری و استفاده آسان
- سیستم قالبسازی داخلی
- مناسب برای ساخت برنامههای وب کوچک و APIها
- مصرف بسیار کم حافظه
- پشتیبانی از HTTP، فرمها و مسیریابی
۳- چریپای (CherryPy)
چریپای یک فریم ورک مینیمالیستی برای توسعه برنامههای وب با پایتون است که بر پایه برنامهنویسی شیگرا (OOP) کاربرد دارد. این فریم ورک به شما اجازه میدهد برنامههای وب را دقیقاً مانند سایر پروژههای شیگرای پایتون توسعه دهید. چریپای از سال ۲۰۰۲ وجود دارد و سالها است در محیطهای واقعی و پروژههای بزرگ استفاده میشود؛ حتی شرکتهای بزرگی مثل Netflix و Hulu از این فریم ورک به عنوان بخشی از زیرساخت خود استفاده کردهاند.
وظیفه اصلی CherryPy مدیریت درخواستهای HTTP و اتصال آنها به منطق برنامهنویس است. این فریم ورک به صورت پیشفرض امکاناتی مثل دسترسی به پایگاه داده یا قالبسازی HTML را ندارد و کنترل کامل منطق برنامه را در اختیار شما قرار میدهد.
ویژگیها:
- فریم ورک بالغ و پایدار
- مدیریت پیشرفته درخواستهای HTTP
- سیستم افزونهپذیر و قابل توسعه
- مناسب برای پروژههای بکاند
- پشتیبانی کامل از برنامهنویسی شیگرا
- API پایدار و قابل اعتماد
فریم ورک های کامل وب پایتون
در این بخش، فریم ورک های فولاستک وب هستند که امکانات مورد نیاز برای توسعه وب مانند مدیریت پایگاه داده، پردازش فرمها و امنیت را به صورت پیشفرض دارند. برخلاف میکروفریم ورک ها، این فریم ورک ها اکثر ابزارهای مورد نیاز را به صورت آماده در اختیارتان قرار میدهند.
هنگام انتخاب یک فریم ورک وب باید نیازهای پروژه خود را در نظر بگیرید. گاهی برای برخی پروژهها حتی استفاده از WordPress نیز میتواند گزینه مناسبی باشد.
۴- جنگو (Django)
جنگو یکی از محبوبترین و پرکاربردترین فریم ورک های وب در اکوسیستم پایتون است. این یک فریم ورک فولاستک قدرتمند است که تمام ابزارهای لازم برای ساخت یک برنامه وب کامل را دارد.
این فریم ورک اولین بار در سال ۲۰۰۵ برای توسعه یک وبسایت خبری معرفی شد و امروزه یکی از پرکاربردترین ابزارهای توسعه وب با پایتون محسوب میشود. بسیاری از وبسایتهای بزرگ دنیا با جنگو از جمله Instagram، Disqus، Pinterest، Bitbucket و Chess.com ساخته شدهاند.
جنگو از معماری MVT (Model-View-Template) پیروی میکند و امکانات داخلی مانند سیستم قالبسازی، مدیریت پایگاه داده، پنل مدیریت، سیگنالها و نماها را دارد. برای کار حرفهای با Django، آشنایی با مفاهیم برنامهنویسی شیگرا و تابعی در پایتون توصیه میشود.
این فریمورک برای ساخت وبسایتهای سریع، امن و مقیاسپذیر بسیار مناسب است. همچنین برای ساخت REST API میتوانید از افزونه Django REST Framework استفاده کنید تا آن را با فریم ورکهای فرانتاند مدرن مانند React و Angular ترکیب کنید.
ویژگیها:
- امنیت بسیار بالا
- پنل مدیریت داخلی قدرتمند
- زبان قالب اختصاصی برای تولید پویا HTML
- ORM برای طراحی ساختار پایگاه داده با کلاسهای پایتون
- API قدرتمند برای پرسوجو از دیتابیس
- ابزارهای خط فرمان (CLI) پیشرفته
- مجموعه گستردهای از افزونهها
مرتبط: دوره جنگو (بوتکمپ)
۵- فستاِیپیآی (FastAPI)
فستاِیپیآی یک فریم ورک وب مدرن محسوب میشود که بهصورت تخصصی برای ساخت API ساخته شده است. تمرکز اصلی این فریم ورک روی سرعت، سادگی و عملکرد بالا است.
این فریم ورک از سال ۲۰۱۸ بهسرعت محبوب شد و طبق آمار PyPI، بیش از ۹ میلیون دانلود ماهانه دارد و حتی در مقاطعی از فریم ورک هایی مانند Django نیز پیشی گرفته است.
نکته مهم این است که هدف فستاِیپیآی فقط ساخت بخش بکاند API است. برای نمایش رابط کاربری به کاربران، به یک فریمورک فرانتاند مانند Vue.js نیاز خواهید داشت. کار با فستاِیپیآی بسیار ساده است و این امکان را دارید پروژههای خود را بهسرعت از طریق GitHub و سرویسهایی مانند Kinsta مستقر کنید.
ویژگیها:
- پیروی از استانداردهای باز API مانند OpenAPI و JSON Schema
- اعتبارسنجی و سریالسازی دادهها
- تولید خودکار مستندات API
- فریمورک وب مدرن و سریع
- مبتنی بر پایتون نسخه ۳.۶ به بالا
- پشتیبانی از Type Hinting
- اعتبارسنجی نوع دادهها با کمک Pydantic
- پشتیبانی کامل از برنامهنویسی ناهمزمان (Async)
۶- پایرامید (Pyramid)
پایرامید یک فریم ورک وب انعطافپذیر و قابل توسعه است که هم برای پروژههای کوچک و هم پروژههای بزرگ کاربرد دارد این فریم ورک جایی میان میکروفریم ورکهایی مثل Flask و فریم ورک های فولاستک مانند Django قرار میگیرد. پایرامید امکانات پایه مورد نیاز برای ساخت یک برنامه وب را در اختیارتان قرار میدهد.
ویژگیها:
- سبک و بسیار انعطافپذیر
- پشتیبانی از موتور قالب Mako
- پیادهسازی ساده سیستم احراز هویت و مجوز دسترسی
- اشیای درخواست و پاسخ سازگار با WSGI
- ابزارهای تست و اشکالزدایی داخلی
- پشتیبانی از افزونهها و کتابخانههای مختلف شخص ثالث
۷- تورنادو (Tornado)
تورنادو یک فریم ورک وب ناهمزمان و همچنین یک کتابخانه شبکه متنباز برای پایتون است. این فریم ورک ابتدا در پروژه FriendFeed توسعه داده شد و بعدها توسط Facebook مورد استفاده قرار گرفت. تورنادو ب برای برنامههایی مثل چت آنلاین، رباتها، وبسوکتها و وباسکریپرها گزینهای عالی محسوب میشود.
این فریم ورک برای برنامههایی که نیاز به ارتباط طولانیمدت با کاربران دارند، مانند داشبوردهای بلادرنگ و سیستمهای پیامرسان نیز مورد استفاده قرار میگیرد.
ویژگیها:
- مقیاسپذیری بسیار بالا
- توانایی مدیریت هزاران اتصال همزمان
- سیستم قالبسازی اختصاصی
- احراز هویت داخلی کاربران
- پشتیبانی از WebSocket و Long Polling
- امکان استفاده از روشهای احراز هویت شخص ثالث
- پشتیبانی از چندزبانه بودن (Internationalization)
فریم ورک های رابط کاربری گرافیکی (GUI) پایتون
این فریم ورک های پاپیون مجموعه گستردهای از ابزارها و قابلیتها برای ساخت برنامههای دسکتاپ است. این فریم ورک ها امکاناتی مانند پشتیبانی از برنامهنویسی رویدادمحور، انواع ویجتها و عناصر رابط کاربری، مدیریت رویدادها و ترسیم گرافیک را فراهم میکنند تا بتوانید رابطهای کاربری حرفهای و تعاملی طراحی کنید.
۸- پایکیوت (PyQt)
پایکیوت یکی از محبوبترین ابزارها برای ساخت برنامههای گرافیکی با پایتون محسوب میشود که بر پایه فریم ورک قدرتمند Qt ساخته شده است. این فریم ورک ترکیبی از سادگی پایتون و قدرت Qt (که با ++C توسعه داده شده) را در اختیار شما قرار میدهد.
PyQt با دو نوع مجوز زیر قابل استفاده است:
- GPLv3: استفاده از آن رایگان است، اما اگر برنامه خود را منتشر کنید، دیگران هم میتوانند آن را آزادانه بازنشر دهند.
- تجاری: به شما اجازه میدهد کد خود را خصوصی نگه دارید، اما باید برای هر توسعهدهنده هزینه مجوز پرداخت کنید.
ویژگیها:
- مناسب برای ساخت برنامههای حرفهای دسکتاپ
- پشتیبانی از رویدادها (کلیک، تایپ، …)
- امکان اتصال به کتابخانههای دیگر
- پشتیبانی از چند زبان
- امکانات پیشرفته مثل چندرسانهای و پایگاه داده
- اجرا روی ویندوز، لینوکس و macOS
۹- تیکینتر (Tkinter)
تیکینتر ابزار گرافیکی پیشفرض پایتون است و به صورت داخلی همراه پایتون نصب میشود، بنابراین لازم نیست چیز دیگری نصب کنید. با تیکینتر میتوانید بهراحتی دکمه، برچسب، جعبه متن و منو بسازید. این ابزار برای ساخت برنامههای ساده و سبک بسیار مناسب است، اما ظاهر آن کمی قدیمی است و برای پروژههای بزرگ، گزینههای قویتری وجود دارند.
ویژگیها:
- دارای ویجتهای پایه مثل دکمه و ورودی متن
- مدیریت آسان رویدادها
- پشتیبانی از رنگ و تصویر
- سازگار با ویندوز، لینوکس و macOS
- سبک و ساده برای یادگیری
۱۰- کیوی (Kivy)
کیوی یک فریم ورک متنباز برای ساخت برنامههای موبایل و دسکتاپ با پایتون است. این ابزار برای ساخت برنامههای تعاملی و گرافیکی جذاب مانند بازیها و برنامههای چندلمسی بسیار مناسب است. مزیت بزرگ کیوی این است که با یک کد میتوانید برای چند پلتفرم مانند ویندوز، لینوکس، macOS، اندروید و iOS خروجی بگیرید.
ویژگیها:
- متنباز و رایگان
- مناسب برای برنامههای لمسی و تعاملی
- گرافیک و انیمیشن داخلی
- قابل استفاده در موبایل و دسکتاپ
۱۱- پایساید (PySide)
پایساید نسخه متنباز اتصال پایتون به Qt محسوب میشود و از نظر عملکرد شبیه PyQt است. این فریم ورک توسط شرکت Qt پشتیبانی میشود و گزینه خوبی برای ساخت برنامههای حرفهای چندسکویی است. مزیت مهم PySide مجوز LGPL است که برای ساخت نرمافزارهای تجاری مناسبتر از نسخه رایگان PyQt است.
ویژگیها:
- متنباز با مجوز LGPL
- پشتیبانیشده توسط شرکت Qt
- پشتیبانی از گرافیک، ویدیو و صدا
- اجرا روی ویندوز، لینوکس و macOS
- سازگار با نسخههای مختلف Qt
۱۲- پایسیمپلجییوآی (PySimpleGUI)
پایسیمپلجییوآی یک کتابخانه بسیار ساده برای ساخت رابط کاربری گرافیکی است. اگر میخواهید خیلی سریع به اسکریپت پایتون خود یک رابط گرافیکی اضافه کنید، این گزینه عالی است. این ابزار بهصورت پشتصحنه از Tkinter، PySide، wxPython یا Remi استفاده میکند، اما کار را برای شما بسیار ساده خواهد بود.
ویژگیها:
- بسیار ساده برای یادگیری
- مستندات قوی و واضح
- دارای ویجتهای آماده و کاربردی
- سازگار با پایتون ۳.۴ به بالا
فیم ورک های پایتون برای یادگیری ماشین
فریم ورک های یادگیری ماشین پایتون مجموعهای از کتابخانهها و ابزارها هستند که برای ساخت مدلهای ML کاربرد دارند. این فریم ورک ها امکاناتی مانند پیشپردازش دادهها، آموزش مدل، ارزیابی عملکرد و استقرار مدلها در محیط واقعی را فراهم میکنند. همچنین روند توسعه و استفاده از الگوریتمهای هوش مصنوعی را سریعتر و آسانتر خواهد کرد.
مرتبط: بهترین فریم ورک های پایتون برای هوش مصنوعی
۱۳- اسکیکیتلرن (scikit-learn)
اسکیکیتلرن یکی از محبوبترین فریم ورک های یادگیری ماشین است که هم در دانشگاهها و هم در صنعت کاربرد دارد. این کتابخانه ابزارهای کارآمدی برای انجام وظایف رایج یادگیری ماشین دارد و روی کتابخانههای علمی دیگر مثل NumPy و SciPy ساخته شده است.
ویژگیها:
- رایگان و متنباز
- ابزارهای سریع و کاربردی برای دادهکاوی و تحلیل دادهها
- ارائه الگوریتمهای متنوع برای طبقهبندی، رگرسیون، خوشهبندی و کاهش ابعاد
- مستندات جامع و جامعه فعال
۱۴- تنسورفلو (TensorFlow)
تنسورفلو یک فریم ورک متنباز برای ساخت و استقرار مدلهای یادگیری ماشین است که توسط تیم Google Brain توسعه داده شده است. این کتابخانه برای یادگیری عمیق مناسب است و ابزارهای متنوعی برای ساخت و آموزش شبکههای عصبی دارد.
ویژگیها:
- ابزارهای قدرتمند برای ساخت شبکههای عصبی
- پشتیبانی از استقرار در موبایل و وب با TensorFlow Lite و TensorFlow.js
- ابزارهای تجسم و اشکالزدایی، مانند TensorBoard
- اجرا روی CPU، GPU و TPU
- موجود در پایتون، C و C++
۱۵- پایتورچ (PyTorch)
پایتورچ که توسط گروه تحقیقاتی هوش مصنوعی فیسبوک توسعه داده شده، یکی از محبوبترین فریم ورک های پایتون در بخش یادگیری عمیق است. این ابزار برای کارهای مختلفی مانند بینایی کامپیوتر، پردازش زبان طبیعی و مدلهای مولد مناسب است.
ویژگیها:
- مستندات کامل و جامعه فعال
- ادغام آسان با سرویسهای ابری
- یادگیری ساده با ابزارهای کاربرپسند
- محیط پایتونی و نزدیک به کدنویسی پایتون
- رایگان و متنباز
۱۶- کراس (Keras)
کراس یک فریم ورک سطح بالا برای یادگیری عمیق است که روی TensorFlow، Theano و CNTK اجرا میشود. این فریم ورک رابط کاربری ساده و کاربرپسندی دارد و به شما امکان میدهد مدلهای یادگیری عمیق را سریع بسازید و آموزش دهید.
ویژگیها:
- رابط کاربری ساده و آسان برای استفاده
- پشتیبانی از انواع شبکههای عصبی و بهینهسازها
- شامل ابزارهای کمکی مانند Keras Tuner و KerasRL
- قابلیت اجرا روی چند backend مختلف
- پشتیبانی از محاسبات توزیعشده
- امکانات تجسم مدل و اشکالزدایی داخلی
فریم ورک های محاسبات علمی پایتون
این فریم ورک ها به دانشجویان، محققان و دانشمندان کمک میکنند تا بتوانند محاسبات پیچیده را بدون نیاز به پرداختن به جزئیات سطح پایین انجام دهند. این فریم ورک ها اغلب ابزارهایی برای جبر خطی، بهینهسازی، درونیابی، انتگرالگیری و دیگر وظایف رایج در محاسبات علمی دارند کهو روند تحقیق و تحلیل دادهها را بسیار سادهتر میسازند.
۱۷- نامپای (NumPy)
نامپای یک فریم ورک محاسبات علمی است که برای مدیریت آرایههای چندبعدی و ماتریسهای دادههای عددی طراحی شده است. همچنین مجموعهای از توابع ریاضی را برای کار روی این آرایهها دارد. نامپای پایه بسیاری از کتابخانهها و فریمورکهای دیگر در علم داده از جمله SciPy، Pandas، scikit-learn و TensorFlow است.
ویژگیها:
- مدیریت آسان آرایههای چندبعدی
- پشتیبانی از ابزارهای ریاضی مانند جبر خطی، تبدیل فوریه و تولید اعداد تصادفی
- کتابخانه گسترده توابع ریاضی
- سریعتر از عملیات معمول پایتون (بخشی از پیادهسازی با زبان C انجام شده است)
- پشتیبانی از طیف وسیعی از سختافزارها
۱۸- سایپای (SciPy)
سایپای مجموعهای از الگوریتمها و توابع بر پایه NumPy دارد. این فیم ورک برای انجام وظایف علمی و مهندسی مانند بهینهسازی، پردازش سیگنال، ادغام و جبر خطی استفاده میشود.
ویژگیها:
- رایگان و متنباز
- ابزارهای متنوع برای انجام محاسبات علمی و مهندسی
- مستندات عالی و جامعه فعال
- قابل استفاده برای برنامهنویسان با هر سطح تجربه
۱۹- پانداس (Pandas)
پانداس یک کتابخانه متنباز و قدرتمند برای تجزیه و تحلیل دادهها است. این فریمورک ساختارهای دادهای با کارایی بالا مانند DataFrame دارد و کار با دادههای ساختاریافته را آسان میکند.
ویژگیها:
- ساختارهای دادهای با کارایی بالا مانند DataFrame و Series
- پشتیبانی از خواندن و نوشتن دادهها در فرمتهای مختلف مانند CSV، Excel و SQL
- تسهیل تجزیه و تحلیل دادههای واقعی
- مبتنی بر سایر کتابخانههای علم داده مانند scikit-learn
۲۰- متپلاتلیب (Matplotlib)
متپلاتلیب یک ابزار پرکاربرد برای تجسم دادهها در پایتون است که API شیگرا برای ایجاد نمودارها و چارتها دارد. این ابزار قابلیت سفارشیسازی بالایی را در اختیارتان قرار میدهد و مناسب برای تجسم دوبعدی و سهبعدی است.
ویژگیها:
- پشتیبانی از نمودارهای دوبعدی و سهبعدی
- امکان نمایش اشکال تعاملی
- قابل استفاده در نوتبوکهای Jupyter و برنامههای رابط کاربری گرافیکی
فریم ورک های پایتون برای تست
این فریم ورک ها به شما کمک میکنند فرآیند تست کد را سادهتر و کارآمدتر کنید. اگر از توسعه مبتنی بر تست (TDD) استفاده میکنید، این فریم ورک ها گردش کار شما را ساده خواهند کرد.
۲۱- پایتست (Pytest)
پایتست یک فریم ورک تست گسترده و محبوب است که برای نوشتن و گسترش تستها به سادهترین شکل ممکن کاربرد دارد. با Pytest میتوانید تستهای کوچک و بزرگ را به راحتی و با کد خوانا بنویسید.
ویژگیها:
- یادگیری و استفاده آسان
- بیش از ۸۰۰ افزونه موجود
- ساختار ساده برای ایجاد تستهای واحد
- ارائه اطلاعات دقیق خطا
۲۲- یونیتتست (Unittest)
یونیتتست فریم ورک تست داخلی پایتون است که بر اساس استاندارد xUnit ساخته شده و یک روش شیگرا برای ایجاد تستهای خودکار ارائه میدهد.
ویژگیها:
- رابط کاربری ساده برای نوشتن و اجرای تستها
- پشتیبانی از تستهای پارامتربندی شده، فیکسچرها و نشانگرها
- امکان استفاده همراه با Pytest یا Nose
- بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون
۲۳- نوز۲ (nose2)
نوز۲ (nose2) نسخه مدرن و جایگزین Nose است که از نسخههای جدید پایتون پشتیبانی میکند. این فریمورک بر اساس Unittest ساخته شده و امکانات بیشتری برای نوشتن و اجرای تستها فراهم میکند.
ویژگیها:
- قابل توسعه با افزونهها
- گسترش فریمورک داخلی Unittest
- پشتیبانی کامل از پایتون ۳
فریم ورک های ناهمزمان پایتون
این نوع فریمورکهای پایتون ابزارها و کتابخانههایی ارائه میدهند که به توسعهدهندگان کمک میکنند تا کد ناهمزمان (Asynchronous) را به صورت سادهتر و کارآمدتر بنویسند. کد ناهمزمان به شما امکان میدهد چند کار را همزمان انجام دهید بدون اینکه اجرای سایر بخشهای برنامه متوقف شود.
۲۴- اِیسینسیو (asyncio)
اِیسینسیودر قلب بسیاری از فری ورکهای پایتون ناهمزمان قرار دارد. این فریم ورک با سینتکس async/await به شما امکان نوشتن کد همزمان را میدهد و برای مدیریت هزاران اتصال همزمان ساخته شده است.
ویژگیها:
- بخشی از کتابخانه استاندارد پایتون
- پایهای برای بسیاری از فریمورکهای پایتون دیگر
- ارائه API برای مدیریت زیرفرآیندها و عملیات ورودی/خروجی شبکه
- مستندات عالی و جامع
۲۵- اِیواچتیتیپی (Aiohttp)
اِیواچتیتیپی یک فریم ورک ناهمزمان کلاینت/سرور HTTP است که بر پایه asyncio ساخته شده است. این فریم ورک رابطی ساده برای مدیریت درخواستها و پاسخهای HTTP فراهم کرده و از میانافزارها، جلسات و ابزارهای توسعه وب پشتیبانی میکند.
ویژگیها:
- پشتیبانی از HTTP سمت کلاینت و سمت سرور
- مدیریت تعداد زیادی اتصال همزمان
- امکان ساخت برنامههای وب ناهمزمان
جمعبندی
فریم ورک های پایتون میتوانند به شما کمک کنند کدتان سازمانیافتهتر شود، بهرهوریتان افزایش یابد و توسعه نرمافزار آسانتر و سریعتر انجام شود. به عنوان یک توسعهدهنده، لازم نیست با همه ۲۵ فریم ورک بالا کار کنید. کافی است فریم ورک هایی را انتخاب کنید که بیشتر به آنها علاقه دارید تا پروژههای واقعی را بسازید. مهم است در چند فریم ورک تخصص پیدا کنید. تا هم در بازار کار موفق باشید و هم اینکه مهارتهای خود را گسترش دهید.
منبع: kinsta.com
