زبان برنامه‌نویسی پایتون (Python Programming Language)، یکی از گزینه‌های اصلی در زمینه ساخت برنامه‌های تحت وب است. چارچوب‌ها و کتابخانه‌هایی که برای برنامه‌نویسی وب در اختیار توسعه‌دهندگان قرار دارد به آنها اجازه می‌دهد با صرف وقت کمتری نسبت به زبانهای دیگر، یک پروژه وب خوب را پیاده‌سازی کنند.
یکی از اشتباهات رایجی که برخی توسعه‌دهندگان هنگام برنامه‌نویسی وب با پایتون مرتکب می‌شوند این است که تصور می‌کنند فرآیند ساخت یک برنامه کاربردی تحت وب باید به‌طور تمام و کمال با پایتون انجام شود، در حالی‌که بخش عمده‌ای از کارهای مربوط به برنامه‌نویسی وب باید با ابزارها، کتابخانه‌ها و زیرساخت‌های برنامه‌نویسی خوبی که برای این زبان توسعه پیدا کرده‌اند انجام شود.
هنگامی‌که از ابزارهای تخصصی این زبان برای کدنویسی پروژه‌های وب استفاده کنید، در زمان کوتاه‌تری قادر به اتمام پروژه‌ها هستید. با توجه به این‌که چارچوب‌ها و کتابخانه‌های ارائه شده برای این زبان به‌طور دائم به‌روزرسانی می‌شوند، در نتیجه همواره به جدیدترین قابلیت‌ها دسترسی خواهید داشت و همسو با پیشرفت‌های دنیای فناوری قادر به ساخت برنامه‌های کاربردی وب‌محور خواهید بود.
شاید گفتن این جمله خالی از لطف نباشد که بدانید یکی از معروف‌ترین سرویس‌های میزبانی نظرات کاربران در جهان، وب‌سایت Disqus، بیش از هشت میلیارد بازدید (Page Views) دارد و با استفاده از چارچوب جنگو (Django) در زبان پایتون، بیش از 45 هزار درخواست (Request) سرویس در هر ثانیه را مدیریت می‌کند.
پلتفرم توسعه تحت وب چیست؟
یکی از اصطلاحات رایجی که هنگام کدنویسی پروژه‌های وب با آن روبرو می‌شوید، اصطلاح پلتفرم توسعه تحت وب است. در ساده‌ترین تعریف به زیرساخت‌های توسعه نرم‌افزاری که از مجموعه‌ای از ماژول‌ها و بسته‌های برنامه‌نویسی تحت وب تشکیل شده‌اند، پلتفرم‌های توسعه تحت وب گفته می‌شود. پلتفرم‌های توسعه تحت وب در پایتون، امکان برنامه‌نویسی وب با این زبان و توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب را بیش از پیش ساده کرده‌اند.
پلتفرم‌های توسعه تحت وب، سعی می‌کنند پیچیدگی‌های مرسوم کدنویسی وب را از دید توسعه‌دهندگان پنهان کنند و به آنها اجازه دهند تنها روی منطق تجاری برنامه متمرکز شوند. در چنین شرایطی تنها کاری که توسعه‌دهندگان باید انجام دهند فراخوانی، توابع، کلاس‌ها و رابط‌هایی است که برای ساخت برنامه‌های وب به آن نیاز دارند.
چگونه برنامه‌نویسی را در کوتاه‌ترین زمان بیاموزیم؟
یکی از پرسش‌های مهم کاربران این است که بهترین و کوتاه‌ترین راه برای یادگیری برنامه‌نویسی پایتون و برنامه‌نویسی وب با پایتون چیست؟ در پاسخ به این پرسش باید بگوییم که راهکارهای مختلفی در اختیارتان قرار دارد، اما مناسب‌ترین راه در این زمینه بوت‌کمپ‌ها هستند. بوت‌کمپ‌ها با رویکرد پروژه‌محور از اساتیدی استفاده می‌کنند که تجربه کار چندساله در زمینه کدنویسی و آموزش دارند. از این‌رو، تجربه و دانش کافی برای انتقال مفاهیم بنیادین را در اختیار دارند. همین مسئله باعث شده تا افرادی که در بوت‌کمپ‌ها ثبت‌نام می‌کنند در کوتاه‌ترین زمان ممکن دانش کافی در مورد برنامه‌نویسی با ابزارهای کاربردی را به‌دست آورند. به‌طور مثال، بوت‌کمپ برنامه‌نویسی پایتون بامداد به علاقه‌مندان کمک می‌کند تا مفاهیم مهم پایتون را یاد گرفته و در ادامه به آنها کمک می‌کند یک حوزه تخصصی در این زمینه را انتخاب کرده و روند آموزش را ادامه دهند.
چرا باید از پلتفرم‌های توسعه تحت وب استفاده کنیم؟
همواره این انتخاب برای توسعه‌دهندگان وب وجود دارد که برای توسعه برنامه کاربردی تحت وب خود در پایتون، از صفر تا صد همه چیز را در پایتون کدنویسی کنند، اما به دلایل زیادی این‌کار توصیه نمی‌شود. از دلایل مهم در این زمینه به موارد زیر باید اشاره کرد:
اعتماد شرکت‌های بزرگ به این پلتفرم‌ها: امروزه چارچوب‌ها و پلتفرم‌های معروفی مثل Pyramid و Django توسط شرکت‌های بزرگ مثل اینستاگرام، دراپ‌باکس، بیت‌باکت و پینتراست برای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب با استفاده از پایتون استفاده می‌شود. بنابراین، می‌توان نتیجه گرفت که این پلتفرم‌ها توانایی مدیریت و اجرای تمامی فرایندهای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب را دارند که شرکت‌های بزرگ به آنها اعتماد کرده‌اند.
پنهان کردن جزئیات تخصصی از دید توسعه‌دهندگان: به‌طور معمول، توسعه‌دهندگانی که وظیفه آنها ساخت برنامه‌های کاربردی تحت وب است، احتیاجی ندارند در مورد نحوه مدیریت پردازنده، حافظه اصلی و…. اطلاعاتی داشته باشند، زیرا حوزه کاری این گروه از برنامه‌نویسان، ساخت برنامه‌های سطح بالا است. کاری که چارچوب‌ها و کتابخانه‌ها انجام می‌دهند این است که تا حد امکان جزئیات نزدیک به سخت‌افزار را از دید توسعه‌دهندگان پنهان می‌کنند تا درگیر مباحث پیچیده فنی نشوند.
اتمام سریع‌تر پروژه‌های وب: چارچوب‌ها و کتابخانه‌های توسعه تحت وب در پایتون، ماحصل همکاری گروه گسترده‌ای از برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان مجرب هستند که ساعت‌های زیادی را صرف پیاده‌سازی و آزمایش ویژگی‌های تعبیه شده در چارچوب‌ها کرده‌اند. برنامه‌نویسی وب با استفاده از این چارچوب‌ها صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای در وقت توسعه‌دهندگان دارد. به‌ویژه، زمانی‌که فرصت کمی برای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب وجود داشته باشد یا برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان نیازمند ساخت یک الگوی اولیه (Prototype) از برنامه کاربردی تحت وب باشند.
در این‌گونه مواقع، استفاده از چارچوب‌ها و کتابخانه‌ها نقش مهمی در صرفه‌جویی در زمان دارند.
امنیت خوب چارچوب‌های توسعه تحت وب: یکی از مزایای برنامه‌نویسی وب با پایتون و استفاده از چارچوب‌های مربوطه، بهبود امنیت وب‌سایت‌ها و سرویس‌های آنلاینی است که توسط پایتون ساخته می‌شوند. چارچوب‌های توسعه تحت وب، درست در نقطه مقابل توسعه برنامه‌های کاربردی هستند که همه کدنویسی‌های آنها توسط برنامه‌نویسان انجام می‌شود.
با توجه به این‌که چارچوب‌های توسعه تحت وب توسط وب‌سایت‌های مختلفی استفاده می‌شوند و تیم‌های توسعه متشکل از هزاران برنامه‌نویس و توسعه‌دهنده، به پشتیبانی از این چارچوب‌ها اشتغال دارند، مشکلات امنیتی کدها را به سرعت شناسایی کرده و آنها را برطرف می‌کنند. از این‌رو، امکان وب‌سایت‌ها و برنامه‌های وبی که با استفاده از این چارچوب‌ها ساخته می‌شوند خطای کمتری دارند.
برنامه‌های گسترش‌پذیر و کارآمد: یکی از سنجه‌های کلیدی مهم در زمینه توسعه برنامه‌های وب، گسترش‌پذیری آنها است. یک چارچوب خوب، امکانات و ویژگی‌های کاربردی در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهد تا در صورت لزوم بتوانند با کمترین مشکل عملکردهای یک وب‌سایت یا برنامه کاربردی را ارتقا دهند. در نقطه مقابل، اگر برنامه‌نویسان صفر تا صد برنامه کاربردی تحت وب را خودشان انجام دهند با مشکلات مختلفی در زمینه گسترش‌پذیری روبرو می‌شوند. به‌ویژه هنگامی که صحبت از بانک‌های اطلاعاتی جدیدی به میان می‌آید که قرار است به برنامه کاربردی افزوده شوند.
چارچوب‌های مناسب برنامه‌نویسی وب با پایتون
تا به‌امروز، چارچوب‌های مختلفی برای برنامه‌نویسی وب با پایتون توسعه پیدا کرده‌اند که هر یک مزایا و معایب خاص خود را دارند. از این‌رو، انتخاب بهترین چارچوب جهت توسعه برنامه کاربردی تحت وب، کمک می‌کند بخش عمده‌ای از کارها را به شکل خودکار انجام دهید. در ادامه با مهم‌ترین چارچوب‌های توسعه تحت وب در زبان برنامه‌نویسی پایتون آشنا می‌شویم.
چارچوب جنگو (Django)
چارچوب جنگو (Django) محبوبترین پلتفرم توسعه تحت وب زبان برنامه‌نویسی پایتون است و با هدف ساخت برنامه‌های کاربردی تحت وب در ابعاد بزرگ طراحی شده است. امکانات و قابلیت‌هایی که چارچوب Django ارائه می‌کند کاملا غنی است و به تمامی نیازمندی‌های برنامه‌نویسی توسعه وب پاسخ می‌دهد.
یکی از ویژگی‌های مهم چارچوب جنگو، ارائه بالاترین سطح از انتزاع است، به این معنا که سعی می‌کند تا حد امکان توسعه‌دهنده درگیر مسائل ریز و تخصصی برنامه‌نویسی وب با پایتون نشود. به‌طور انجام وظایفی مثل مدیریت پایگاه داده (Database Administration)، نمونه‌سازی (Templating)، مسیریابی (Routing)، احراز هویت (Authentication) و موارد مشابه از جمله وظایفی هستند که به‌طور خودکار توسط جنگو مدیریت می‌شوند. به‌بیان دیگر، چارچوب جنگو به توسعه‌دهندگان وب اجازه می‌دهد با کدنویسی کمتر، برنامه‌های کاربردی تحت وب عالی توسعه دهند.
بنابراین، اگر توسعه‌دهنده وب به‌دنبال پیاده‌سازی یک برنامه کاربردی تحت وب در ابعاد متوسط تا بزرگ باشد و آشنایی خوبی با زبان برنامه‌نویسی پایتون داشته باشد، بهترین انتخاب در زمینه برنامه‌نویسی وب با پایتون، چارچوب Django است.
اگر علاقه‌مند به یادگیری دوره جنگو هستید پیشنهاد می‌کنیم از بوت‌کمپ برنامه‌نویسی جنگو بامداد که به شکل حضوری برگزار می‌شود غافل نشوید. لازم به توضیح است که داوطلبان پس از حضور در این دوره و موفقیت در آزمون مربوطه، گواهینامه مورد تایید ورازت آمورش و پروش و سازمان فنی و حرفه‌ای را دریافت می‌کنند.
چارچوب (Pyramid)
چارچوب Pyramid یکی دیگر از چارچوب‌های توسعه تحت وب قدرتمند پایتون است که همانند چارچوب Django، با هدف ساخت برنامه‌های کاربردی تحت وب در ابعاد متوسط تا بزرگ توسعه پیدا کرده است. توسعه‌دهندگان وب، هنگامی که قصد دارند برنامه‌های تحت وب را برای سامانه‌هایی طراحی کنند که با مشکل کمبود حافظه و توان پردازشی روبرو هستند از چارچوب Pyramid استفاده می‌کنند.
در چارچوب Pyramid، تنها ویژگی‌های ابتدایی برنامه‌نویسی وب مثل مسیریابی و احراز هویت در درست توسعه‌دهندگان قرار داده می‌شود، با این‌حال، قابلیت‌های پیشرفته‌تری مثل اتصال به پایگاه داده برای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب در نظر گرفته نشده است، اما این امکان فراهم است تا برنامه‌نویسان از طریق کتابخانه‌ها و ماژول‌های خارجی، ویژگی‌هایی مثل اتصال به پایگاه داده و نمونه‌سازی را در برنامه‌های کاربردی تحت وب خود مدیریت کنند.
چارچوب Flask
یکی دیگر از چارچوب‌های کاربردی خوب در زمینه برنامه‌نویسی وب با پایتون است. برعکس چارچوب‌های Pyramid و Django، چارچوب Flask یک ریزچارچوب (MicroFramework) برای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب است. به این معنا که برای ساخت برنامه‌های کاربردی تحت وب در مقیاس کوچک گزینه مناسبی است.
درست است که چارچوب Flask، در مقایسه با نمونه‌های دیگر، نسبتا جدید است، اما برخی ویژگی‌های کاربردی مهمی در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد. این چارچوب از طریق ارائه امکانات و قابلیت‌هایی مثل unit testing و سرورهای توسعه داخلی (Built-in Development Server)، به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌های کاربردی تحت وب قابل اطمینان و کارآمد را طراحی کنند.
در هنگام برنامه‌نویسی وب با پایتون به چه نکاتی باید دقت کرد؟
هنگامی که قصد برنامه‌نویسی وب با پایتون را دارید باید به نکات مهمی دقت کنید که بوت‌کمپ برنامه‌نویسی جنگو بامداد به این نکات به شکل مشروح می‌پردازد. با این‌حال، اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی وب با پایتون را از طریق کتابخانه‌هایی غیر از جنگو دارید، به نکات زیر دقت کنید:
یادگیری پایتون و HTML: قبل از این‌که به سراغ یادگیری چارچوب‌های توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب با پایتون بروید، ابتدا باید با مقدمات برنامه‌نویسی وب آشنا باشید. یکی از نکات مهم در مورد برنامه‌نویسی وب با پایتون یا دیگر زبانهای برنامه‌نویسی، دانش کافی در مورد زبان HTML و جاوا اسکریپت است.
با توجه به این‌که بخش عمده‌ای از چارچوب‌های توسعه وب مثل Django، مبتنی بر معماری MVC مخفف Model, View and Controller هستند و Flask نیز از موتور نمونه‌سازی (Templating Engine) که Jinja2 نام دارد برای تضمین عملکرد بهینه برنامه‌های کاربردی تحت وب استفاده می‌کند، آشنایی با نحوه عملکرد این HTML و جاوااسکریپت کمک زیادی در پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز پروژه‌های وب می‌کند.
کار روی پروژه های ساده وب
به برنامه‌نویسان تازه‌کار پیشنهاد می‌شود، برای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب، از ابتدا به سراغ پروژه‌های سنگین و پیچیده وب نروند، بلکه، کار را با توسعه یک برنامه ساده تحت وب آغاز کنند. این‌کار، باعث می‌شود تا غرق در پیچیدگی پروژه‌های وب نشوید.
به‌طور مثال، توسعه یک برنامه ساده تحت وب به برنامه‌نویسان تازه‌کار کمک می‌کند با نحوه مدیریت درخواست‌های HTTP ساده توسط چارچوب‌های برنامه‌نویسی وب در پایتون بهتر آشنا شوند. علاوه بر این، شروع فرایند یادگیری برنامه‌نویسی وب با توسعه یک برنامه ساده، کمک می‌کند درک خوبی از سازوکارهای چارچوب‌های توسعه تحت وب به‌دست آورید.
نحوه اشکال‌زدایی برنامه‌ها
خطاهای استثناء (Exception Errors) و باگ‌های (Bugs) نرم‌افزاری، در همه برنامه‌های کاربردی وجود دارند. یک برنامه‌نویس خوب، باید توانایی تحلیل خطاها و باگ‌های به‌وجود آمده و نحوه مدیریت و برطرف کردن آنها را یاد گرفته باشد.
یکی از ویژگی‌های مهم چارچوب‌های توسعه وب، قابلیت اشکال‌زدایی (Debugging) آنها است. قابلیت‌های اشکال‌زدایی در چارچوب‌های توسعه تحت وب به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا به پیش‌بینی شرایطی بپردازند که ممکن است یک برنامه وب با خطای غیرمنتظره‌ای روبرو شود. در این حالت اگر کدهای لازم برای رسیدگی به خطاها را در پروژه وارد نکرده باشید، وب‌سایت با پیغام خطاهای مختلف از حرکت باز می‌ایستد و بدتر آن‌که هکرها ممکن است از اشکالات به وجود آمده برای آسیب وارد کردن به وب‌سایت استفاده کنند.
یکی از بهترین محیط‌های توسعه یکپارچه (Integrated Development Environment) برای برنامه‌نویسی وب با پایتون، PyCharm است. این محیط، هر آن چیزی که برنامه‌نویسان برای ساخت برنامه‌های وب با پایتون به آنها نیاز دارند را در اختیارشان قرار می‌دهد. ویژگی‌هایی مثل کامل کردن خودکار کدها، اشکال‌زدایی و بهینه‌سازی کد، محیط PyCharm را به یکی از بهترین ابزارهای توسعه برنامه‌های کاربردی تحت وب تبدیل کرده است.
یکپارچه‌سازی ماژول‌ها و کتابخانه‌های شخص ثالث
یکی از مهم‌ترین دلایل که باعث شده تا برنامه‌نویسان حرفه‌ای به سراغ چارچوب‌هایی مثل Django بروند این است که اجازه می‌دهند برنامه‌نویس تمرکز کاملی روی منطق برنامه داشته باشد. به‌بیان دیگر، از طریق به کارگیری کتابخانه‌ها و ماژول‌های برنامه‌نویسی بهینه شده، به جای طی کردن مسیر پیموده شده توسط دیگر برنامه‌نویسان، روی خروجی نهایی و تولید نسخه بهینه شده از برنامه کاربردی تحت وب متمرکز می‌شوید.
ماژول‌های اصلی پایتون، دامنه وسیعی از ویژگی‌های برنامه‌نویسی مثل کدبندی رشته (String Encoding)، فیلتر و نگاشت را برای دستکاری داده‌ها در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهند.
در نتیجه، پایتون از زبانهای مناسب برای برنامه‌نویسی برنامه‌های تحت وب است. چارچوب‌های توسعه وب زبان پایتون، علاوه بر ارائه قابلیت‌های مختلف و متنوع مثل مدیریت پایگاه داده، عملکرد و سرعت اجرای برای برنامه‌های تحت وب را زیاد می‌کنند.
منابع:
https://opensourceforu.com/2017/02/web-development-with-python/
