Framework: o que é, tipos, exemplos e como escolher

Um dos termos mais populares no vocabulário de desenvolvedores é “framework”. A palavra de origem inglesa pode ser traduzida como “enquadramento” ou “estrutura”.  

No entanto, no mundo da programação, seu significado é bem mais complexo, refletindo suas aplicações práticas em diferentes áreas de desenvolvimento.

Neste artigo, você entenderá o que é framework em programação, como funciona, principais tipos e como escolher a estrutura certa para o seu projeto.

Vamos lá? 

O que é framework em programação?

Framework é um conjunto de ferramentas que oferece componentes reutilizáveis, padrões de código e regras de organização, tudo com o objetivo de agilizar o desenvolvimento de software.

Para entender melhor esse conceito, imagine o processo de construção de uma casa. Sem um framework, você começaria do zero, colocando tijolo por tijolo, o que exigiria muito tempo e esforço.

Com um framework, seria como utilizar uma estrutura pré-moldada, que já tem as partes principais prontas. Isso permite que você economize tempo e energia, podendo focar apenas nos detalhes específicos da construção.

Na prática, o framework oferece uma base sólida e organizada sobre a qual os desenvolvedores podem construir aplicações mais complexas.

Como o framework funciona?

O framework funciona como uma estrutura de suporte que ajuda os desenvolvedores a acelerar o processo de criação de software até a implantação. Para isso, ele fornece uma coleção de componentes reutilizáveis, criados para uma linguagem de programação específica. 

Conheça a seguir seus principais componentes:

• APIs (Interface de Programação de Aplicações): conjuntos de regras ou protocolos que permitem que diferentes softwares se comuniquem entre si para trocar dados, funções e recursos;
• Bibliotecas de código: coleções de funções ou recursos já prontos e reutilizáveis que podem ser facilmente incorporados ao código;
• Compiladores: programa que converte o código-fonte escrito pelo desenvolvedor em um formato que possa ser executado como uma aplicação;
• Depuradores: ferramentas que ajudam a identificar e corrigir erros no código, garantindo que a aplicação funcione corretamente.

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A importância da inversão de controle (IoC)

O conceito de Inversão de Controle (IoC) é fundamental para entender como muitos frameworks funcionam. A IoC é um princípio de design que altera o fluxo de controle tradicional no desenvolvimento de software.

No modelo tradicional, o código da aplicação é quem define o que acontece durante a execução, chamando bibliotecas ou módulos conforme necessário. O programador tem total controle sobre a criação dos componentes e o início e término da execução.

Porém, em frameworks que utilizam a IoC, esse fluxo é invertido. Em vez de o programador controlar a execução, ele delega essa responsabilidade ao próprio framework. Então, ele organiza e gerencia as interações de forma autônoma, o que torna o processo de desenvolvimento mais estruturado e menos propenso a erros.

Vantagens de usar frameworks

Uma das principais vantagens de usar frameworks no desenvolvimento de software é a agilidade. Você não precisa escrever código repetitivo. Em vez disso, pode direcionar sua atenção à lógica de negócios da aplicação, acelerando o processo de desenvolvimento.

E essa não é a única vantagem dessa ferramenta. Confira os principais benefícios de usar frameworks em programação:

Menos erros e bugs

Os frameworks são compostos por códigos que já foram testados e validados por uma comunidade de desenvolvedores. Isso significa que, ao usá-los, você tem maior segurança de que o código funcionará como esperado, reduzindo a probabilidade de erros e bugs.

Mais segurança

Eles vêm com mecanismos de proteção contra vulnerabilidades comuns, como injeção SQL ou cross-site scripting, que seriam complexos de implementar manualmente. 

Além disso, muitos frameworks recebem atualizações regulares para lidar com novas ameaças. Isso facilita o fortalecimento da segurança do código e dos dados, sem a necessidade de implementar tudo do zero.

Padronização do código

Eles também impõem uma estrutura organizada e bem documentada, o que naturalmente leva a códigos mais limpos e legíveis. Além disso, a padronização facilita a colaboração entre desenvolvedores. Afinal, todos seguem as mesmas convenções, o que facilita o trabalho em equipe.

Flexibilidade tecnológica

Os frameworks também permitem a troca ou atualização de componentes sem a necessidade de reescrever todo o projeto do zero, o que agiliza o processo e reduz o tempo e esforço dedicado a essa tarefa.

Qual a diferença entre biblioteca e framework?

A diferença entre biblioteca e framework está no controle do fluxo de desenvolvimento e no nível de estruturação que cada um oferece.

A biblioteca é um conjunto de funções e ferramentas que podem ser utilizadas em uma aplicação. Ou seja, você a utiliza quando precisa de funções prontas para tarefas específicas, mas mantém o controle total sobre a arquitetura do seu código.

Por exemplo, se você está trabalhando com análise de dados em Python, pode importar a biblioteca Pandas para manipular tabelas. No entanto, você cria o restante do programa conforme suas definições.

Na prática, a biblioteca funciona como uma caixa de ferramentas. Você escolhe aquela que precisa e as utiliza apenas quando necessário.

Já o framework é uma estrutura completa que orienta e define como seu projeto deve ser organizado. Ele fornece um esqueleto ou plano de construção, no qual você preenche os detalhes de acordo com as necessidades do projeto.

Conforme explicado, devido ao princípio de IoC, o framework chama o código da aplicação, e não o contrário. Em vez de você chamar funções conforme necessário, o framework dita o fluxo e “chama” seu código nos momentos apropriados.

Por exemplo, ao usar o Django em Python para criar um site, você segue a arquitetura (models, views, templates) do framework, que também é responsável por gerenciar requisições, bancos de dados, URLs, etc.

Tipos de framework

Os frameworks podem ser classificados em diferentes grupos, que variam conforme suas aplicações. Conheça a seguir alguns dos tipos mais utilizados:

Frameworks de desenvolvimento web

São utilizados em projetos de desenvolvimento front-end e back-end, facilitando a criação de aplicativos e sites na web. Para isso, eles oferecem estruturas para organizar o código, manipular banco de dados, autenticar usuários, entre outras funcionalidades.

Confira alguns exemplos populares dessa categoria:

• Django (Python);
• Flask (Python);
• Ruby on Rails (Ruby);
• Angular (TypeScript);
• Vue.js (JavaScript).

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Django: conceitos básicos

Frameworks de desenvolvimento mobile

Eles são voltados para o desenvolvimento de aplicativos para dispositivos móveis, como smartphones e tablets. Nesse caso, os apps são criados a partir de modelos pré-estabelecidos, focados para cada tipo de sistema operacional, como Android e iOS.

Alguns exemplos dessa categoria incluem:

• React Native (JavaScript);
• Flutter (Dart);
• Ionic (Typescript).

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Frameworks de machine learning e deep learning

Eles oferecem recursos que facilitam a manipulação, processamento e modelagem de dados. Essas ferramentas também otimizam o treinamento e a implantação de modelos complexos. Por isso, são fundamentais em projetos que envolvem machine learning e deep learning.

Alguns exemplos populares dessa categoria são:

• TensorFlow (Python, C ++, Java e Go);
• Scikit-learn (Python).

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Frameworks para desenvolvimento de jogos

Eles fornecem ferramentas para lidar com gráficos, física, animações e interações do usuário. Por isso, você pode utilizá-los no desenvolvimento de jogos 2D/3D e ambientes virtuais.

Alguns exemplos dessa categoria são:

• libGDX (Java);
• Pygame (Python);
• Panda3D (Python).

Frameworks de automação

Essas ferramentas são utilizadas para automatizar tarefas repetitivas e processos, seja em testes de software, seja em fluxos de trabalho empresariais e operacionais. Para isso, eles fornecem uma estrutura organizada e eficiente para escrever scripts ou configurar processos automáticos.

Conheça alguns exemplos:

• Selenium (Python, Ruby, Java, C# etc.);
• Robot Framework (Python)
• CrewAI (Python).

Como escolher o melhor framework para seu projeto?

A escolha certa depende da análise de vários fatores técnicos e até humanos envolvidos no projeto. Confira a seguir algumas dicas para te ajudar a tomar a melhor decisão: 

1. Entenda os requisitos do projeto

O primeiro passo é entender o que seu projeto precisa. Para isso, você pode fazer as seguintes perguntas:

• Qual o objetivo do projeto? 
• Quais os requisitos em relação à escalabilidade, segurança e desempenho?
• O projeto precisa de algum recurso específico?  

Com base nessas respostas, fica mais fácil identificar frameworks mais adequados para o tipo de aplicação que deseja desenvolver.

2. Considere a linguagem de programação

O framework escolhido precisa ser compatível com a linguagem que você ou sua equipe está mais familiarizado ou deseja usar. Então, se você está desenvolvendo um site em Python, por exemplo, o ideal é usar frameworks como Django ou Flask.

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3. Confira a popularidade e suporte da comunidade

Frameworks mais populares, com grandes comunidades, tendem a oferecer mais recursos de aprendizado, maior número de bibliotecas e plugins prontos para uso. 

Além disso, geralmente possuem uma comunidade ativa, o que facilita a resolução de problemas. Por isso, esses fatores devem influenciar na sua escolha.

4. Tamanho e complexidade do projeto

Alguns frameworks são mais adequados para projetos de pequeno porte, enquanto outros são ideais para sistemas grandes e escaláveis. Você pode utilizar Django, por exemplo, em grandes projetos de aplicações web devido à sua estrutura bem definida e recursos integrados.

5. Verifique a documentação e exemplos

Confira se o framework escolhido tem uma documentação bem estruturada e se oferece exemplos práticos de como implementar funcionalidades comuns. Isso pode economizar muito tempo no desenvolvimento e facilitar a solução de problemas.

6. Avalie as atualizações

Você espera que o software desenvolvido a partir desse framework ainda esteja disponível em 2, 5, 10 anos? Se o objetivo é criar um projeto duradouro, escolha um framework que seja atualizado regularmente.

7. Considere a experiência do desenvolvedor

Não adianta escolher um framework que atenda a todos os critérios técnicos exigidos, mas que você ou sua equipe não tenha experiência para trabalhar com ele. Por isso, considere a experiência dos desenvolvedores e a curva de aprendizado do framework ao tomar sua decisão.

Comece a usar frameworks na prática!

O primeiro passo para trabalhar com frameworks é dominar uma linguagem de programação. Afinal, ela é essencial para aplicar essas ferramentas no seu dia a dia. E uma das linguagens mais fáceis para iniciar essa jornada é o Python.

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