فریم‌ورک فلسک (Flask) چیست؟

Flask چیست؟

فلسک (Flask) یک میکروفریم‌ورک توسعه وب است که در سال ۲۰۱۰ توسط آرمین روناچر (Armin Ronacher) ساخته شد. هدف از ایجاد Flask ارائه فریم‌ورکی سبک و انعطاف‌پذیر بود که توسعه‌دهندگان را درگیر ساختارهای پیچیده نکند.

برخلاف فریم‌ورک‌های سنگین‌تری مانند «جنگو» (Django) که ساختارهای از پیش تعیین‌شده و ابزارهای داخلی گسترده دارند، Flask بستری مینیمال و ماژولار فراهم می‌کند و توسعه‌دهندگان می‌توانند آن را بر اساس نیازهای خاص خود گسترش دهند. 

Flask روی ارائه قابلیت‌های اصلی یک فریم‌ورک تمرکز کرده و به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد قطعات مختلف را با توجه به نیازهای پروژه کنار هم بچینند. همین عامل هم فلسک را به میکروفریم‌ورک تبدیل می‌کند.

ویژگی‌های اصلی Flask

مجموعه‌ای از ویژگی‌های کلیدی در فریم‌ورک Flask جمع شده که آن را به یک انتخاب جذاب برای توسعه‌دهندگان وب تبدیل می‌کند:

• معماری سبک و ماژولار: این فریم‌ورک تنها شامل ابزارهای پایه‌ای است و هیچ اجباری برای استفاده از ابزارهای خاص یا پیروی از معماری مشخصی ندارد. به لطف این معماری پروژه‌های Flask سبک و سریع هستند.

• انعطاف‌پذیری بالا در انتخاب ابزارها: محدود به کتابخانه یا ابزار خاصی نیستید و در انتخاب گزینه‌های مورد نظر آزادی عمل کامل دارید.

• استفاده از WSGI و Jinja2: فلسک از Werkzeug برای مدیریت درخواست‌ها و از موتور قدرتمند Jinja2 برای ایجاد قالب‌های HTML استفاده می‌کند. این دو کتابخانه به‌صورت پیش‌فرض در Flask گنجانده شده‌ و کارایی بالایی را در ایجاد صفحات وب به ارمغان می‌آورند.

• مناسب برای توسعه سریع پروتوتایپ‌ها: فریم‌ورک فلسک به‌دلیل سادگی و انعطاف‌پذیری ابزاری ایده‌آل برای ساخت نمونه‌های اولیه است. با Flask می‌توانید به سرعت هر ایده‌ای را به اپلیکیشن تبدیل و آزمایش کنید.

مزایای استفاده از Flask

Flask بی‌دلیل به یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون تبدیل نشده و مزایای زیادی دارد، از جمله:

• یادگیری آسان برای مبتدیان: ساختار ساده و ابزارهای داخلی محدود باعث شده یادگیری فلسک برای افراد تازه‌کار بسیار آسان باشد. مستندات جامع و شفاف هم به یادگیری سریع‌تر آن کمک می‌کند.

• عملکرد بالا در پروژه‌های کوچک و متوسط: به خاطر ساختار سبکش در پروژه‌های کوچک و متوسط عملکرد بسیار خوبی دارد و با کمترین میزان سربار برنامه‌های کاربردی را اجرا می‌کند.

• جامعه کاربری فعال و مستندات گسترده: به لطف مستندات جامع و کاربران فعال به‌راحتی می‌توانید پاسخ سوالات خود را پیدا کرده و از تجربیات دیگر توسعه‌دهندگان استفاده کنید.

• قابلیت سفارشی‌سازی بالا: با فلسک می‌توانید از ابزارها و کتابخانه‌های مختلف استفاده کرده و برنامه‌هایی بسازید که دقیقا متناسب با نیازهای شما باشند.

موارد استفاده Flask 

فریم‌ورک Flask به‌دلیل سادگی و انعطاف‌پذیری در طیف گسترده‌ای از پروژه‌ها کاربرد دارد. رایج‌ترین موارد استفاده‌ آن عبارتند از:

• توسعه RESTful API: یک گزینه عالی برای ساخت APIهایی است که بین سرویس‌های مختلف ارتباط برقرار می‌کنند. توسعه‌دهندگان با افزونه‌هایی مثل Flask-RESTful یا Flask-Swagger فرآیند ساخت API را سرعت می‌بخشند.

• پیاده‌سازی برنامه‌های تک‌صفحه‌ای (SPA): این فریم‌ورک در برخی پروژه‌ها به‌عنوان بک‌اند برای مدیریت درخواست‌های SPA (مثل Vue.js یا React) بکار می‌رود.

• پروژه‌های علمی و پروتوتایپ‌های کوچک: به‌دلیل استفاده آسان و سرعت بالا در پیاده‌سازی، Flask انتخاب اول بسیاری از محققان و توسعه‌دهندگان برای ساخت نمونه‌های اولیه و آزمایش ایده‌های جدید است.

• اپلیکیشن‌های وب مقیاس‌پذیر: هرچند فلسک به‌عنوان یک میکروفریم‌ورک شناخته می‌شود، اما با افزونه‌ها و ابزارهای جانبی می‌توان آن را در پروژه‌های بزرگ و مقیاس‌پذیر نیز به‌کار برد. همچنین ساختار ماژولار آن به شما اجازه می‌دهد که پروژه‌ها را به‌صورت تدریجی گسترش دهید.

 Flask در مقایسه با دیگر فریم‌ورک‌ها

انتخاب فریم‌ورک مناسب مسئله بسیار مهمی است که باید بر اساس نیازهای خاص و ویژگی‌های هر پروژه انجام شود. در ادامه Flask را با دو فریم‌ورک محبوب دیگر یعنی Django و FastAPI مقایسه می‌کنیم.

مقایسه فریم ورک Flask با Django 

• فلسفه طراحی: Flask یک میکروفریم‌ورک است، به این معنا که هسته آن بسیار کوچک و ساده بوده و ویژگی‌ها و قابلیت‌ها از طریق افزونه‌ به آن اضافه می‌شوند. در مقابل Django یک فریم‌ورک جامع است که بسیاری از ابزارها و کتابخانه‌های مورد نیاز مانند ORM، احراز هویت، مدیریت فرم‌ها و غیره را به‌صورت پیش‌فرض دارد.

• یادگیری و استفاده اولیه: یادگیری فلسک به دلیل ساختار ساده و جمع‌وجور آن، برای افراد مبتدی بسیار آسان‌تر از چارچوبی مانند جنگو است. فلسک به‌عنوان یک میکروفریم‌ورک طراحی شده و بر اصل مینیمالیسم تمرکز دارد. این ویژگی به شما اجازه می‌دهد تنها با یادگیری مفاهیم اصلی، یک وب‌اپلیکیشن ساده و کاربردی را به سرعت راه‌اندازی کنید.

• مناسب‌ترین پروژه‌ها برای هر کدام: Flask برای پروژه‌های کوچک تا متوسط، APIها و برنامه‌های انعطاف‌پذیر مناسب است. از سوی دیگر جنگو برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده، اپلیکیشن‌های وب با ویژگی‌های فراوان و پروژه‌های با سفارشی‌سازی بالا گزینه بهتری است.

جدول مقایسه جنگو و فلسک

مقایسه Flask با FastAPI

FastAPI به طور خاص برای ساخت APIهای سریع و بهینه طراحی شده و به دلیل استفاده از قابلیت تایپ هینت‌ پایتون و کتابخانه Pydantic، در این زمینه عملکرد بهتری نسبت به Flask دارد.

از این‌رو اگر اولویت اصلی شما سرعت و عملکرد بالا در ساخت API است، FastAPI گزینه‌ی مناسب‌تری خواهد بود.

نحوه شروع با فریم ورک Flask 

برای شروع کار با فریم‌ورک Flask باید ابتدا پیش‌نیازهای آن را فراهم کنید که شامل نصب بسته پایتون و خود این فریم‌ورک است. در ادامه این مراحل را توضیح می‌دهیم:

1. نصب پایتون

برای استفاده از فلسک باید پایتون را روی سیستم خود داشته باشید. برای نصب آن به وب‌سایت رسمی پایتون بروید و نسخه مربوط به ویندوز را دانلود کنید.

2. نصب pip

pip ابزار مدیریت پکیج برای نصب و مدیریت بسته‌های نرم‌افزاری در پایتون است. در نسخه‌های جدید پایتون pip به صورت پیش‌فرض نصب است. برای آپدیت به آخرین نسخه دستور زیر را در Command Prompt اجرا کنید:

python -m pip install --upgrade pip

 با اجرای دستور زیر، فلسک را از طریق pip نصب کنید:

pip install flask

3. ایجاد پروژه ساده Hello, World با Flask:

پس از نصب می‌توانید اولین پروژه خود را ایجاد کنید. کد زیر مثالی از یک پروژه ساده است که جمله "Hello, World"  را نمایش می‌دهد:

برای اجرای برنامه این دستور را وارد کنید:

python app.py

پس از اجرا در مرورگر به آدرس http://127.0.0.1:5000 بروید تا پیام "Hello, World!" را مشاهده کنید.

معرفی ساختار پروژه Flask

پروژه‌ها در فریم‌ورک Flask معمولا ساختار ساده‌ای دارند که شامل این موارد می‌شود:

• app: پوشه اصلی برنامه که شامل فایل‌های مربوط به اپلیکیشن است.

• templates: فایل‌های HTML برای رندر سمت سرور.

• static: فایل‌های استاتیک مثل CSS، جاوااسکریپت و تصاویر.

• config.py: تنظیمات مربوط به اپلیکیشن.

• requirements.txt: لیست وابستگی‌های پروژه.

• run.py: فایل اصلی برای اجرای برنامه.

ساختار پیشنهادی برای کدهای منظم و سازمان یافته بدین ترتیب است:

در پروژ‌ه‌های ساده و ابتدایی فایل‌های استاتیک وجود ندارد اما با پیچیده‌تر شدن پروژه ماژول‌های مختلف به آن اضافه می‌شوند.

ابزارها و افزونه‌های محبوب برای Flask

فریم‌ورک فلسک اکوسیستمی بسیار غنی از افزونه‌ها دارد که در ساخت برنامه‌های قدرتمند و سریع کمک زیادی به شما می‌کنند. در ادامه برخی از پرکاربردترین ابزارها و افزونه‌های Flask معرفی شده‌اند.

Flask-SQLAlchemy: مدیریت دیتابیس

افزونه Flask-SQLAlchemy تعامل با دیتابیس را آسان کرده و از پایگاه‌های داده مختلفی مانند PostgreSQL، MySQL و SQLite پشتیبانی می‌کند. با استفاده از آن می‌توانید مدل‌های دیتابیسی خود را تعریف کرده و هر نوع عملیاتی مثل ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی و حذف را به سادگی انجام دهید.

Flask-Migrate: مدیریت مهاجرت دیتابیس

تغییر جداول و ساختار دیتابیس در طول زمان اجتناب‌ناپذیر است. Flask-Migrate به شما کمک می‌کند تا این تغییرات را به صورت سازمان‌یافته و کنترل‌شده پیاده کنید. این افزونه اسکریپت‌های مهاجرت دیتابیس را ایجاد و مدیریت کرده و بازگشت به نسخه‌های قبلی را هم ممکن می‌کند.

Flask-WTF: مدیریت فرم‌ها

فرم‌ها بخش جدایی‌ناپذیر از برنامه‌های وب هستند. افزونه Flask-WTF با پشتیبانی از فرم‌های HTML ایجاد فرم‌هایی امن و کارآمد را بسیار راحت می‌کند. همچنین قابلیت‌هایی مانند اعتبارسنجی داده‌های ورودی و محافظت در برابر حملات CSRF را نیز ارائه می‌دهد.

Flask-RESTful: ساخت API

اگر قصد ساخت API های RESTful را دارید، افزونه Flask-RESTful ابزاری کارآمد برای این منظور است. این افزونه با فراهم کردن امکاناتی مانند مدیریت روت‌ها و هندل کردن درخواست‌ها، فرآیند توسعه API را بسیار ساده و سریع می‌کند.

Flask-SocketIO: مدیریت وب‌سوکت‌ها

برای ایجاد برنامه‌هایی که نیازمند ارتباط در لحظه هستند (مانند چت آنلاین) Flask-SocketIO راه‌حلی عالی است. این افزونه با مدیریت دقیق وب‌سوکت‌ها امکان برقراری ارتباط دوطرفه و بلادرنگ بین کلاینت و سرور را فراهم می‌کند.

محدودیت‌های Flask

هرچند Flask به دلیل سادگی و انعطاف‌پذیری‌اش محبوب است اما این ویژگی‌ها چالش‌هایی هم به همراه دارند:

• نبود ابزارهای پیش‌فرض: فلسک برخلاف جنگو که همراه با ابزارهای پیش‌فرض متعددی ارائه می‌شود (مانند سیستم احراز هویت و مدیریت پنل)، امکانات پیش‌فرض بسیار محدودی دارد.

• نیاز به انتخاب و نصب دستی ابزارهای مختلف: توسعه‌دهندگان باید ابزارهای مورد نیاز خود را به صورت جداگانه انتخاب و نصب کنند. این امر نیازمند تجربه و شناخت کافی از ابزارها است و گاهی زمان‌بر خواهد بود.

• مناسب نبودن برای پروژه‌های بسیار بزرگ و پیچیده: فلسک برای پروژه‌های کوچک و متوسط ایده‌آل است، اما در پروژه‌های بزرگ که به ابزارهای مدیریتی پیشرفته و ویژگی‌های گسترده نیاز دارند، چالش‌برانگیز می‌شود. همچنین نبود یک ساختار  استاندارد و از پیش تعریف‌شده با گذشت زمان مدیریت و نگهداری پروژه‌های بزرگ را دشوار خواهد کرد.

نمونه پروژه‌های انجام شده با Flask

• اپلیکیشن‌های وب کوچک: وبلاگ‌، پورتفولیو، سایت‌های سازمانی یا شخصی و سیستم‌های مدیریت محتوا (CMS) که به عملکرد سریع نیاز دارند.

• API‌های RESTful: برای مثال API مدیریت کاربران، API مدیریت محصول برای فروشگاه‌های آنلاین، API مدیریت سفارشات برای سیستم‌های رزرو و خرید، API مدیریت کتابخانه برای اپ‌های کتابخوان.

• سیستم‌های بک‌اند برای برنامه‌های موبایل: سیستمی برای مدیریت ورود، ثبت‌نام، و احراز هویت کاربران، بک‌اند اپ‌های سفارش غذا یا خرید آنلاین، بک‌اند ساده برای اپ‌های پیام‌رسان.

نتیجه‌گیری

Flask با ترکیب سادگی، انعطاف‌پذیری و جامعه کاربری فعال یک ابزار قدرتمند برای توسعه پروژه‌های کوچک و متوسط است. هرچند این فریم‌ورک برای پروژه‌های بسیار بزرگ چالش‌برانگیز است اما برای یادگیری، توسعه سریع و اجرای پروژه‌های ساده فوق‌العاده خواهد بود.

اگر می‌خواهید برنامه‌نویسی پایتون و فریم‌ورک‌های آن را به‌صورت عملی و پروژه‌محور یاد بگیرید، سایت کلاسور و بوت‌کمپ‌های تخصصی آن بهترین انتخاب برای شماست. در این بوت‌کمپ‌ها به‌جای آموزش‌های تئوری با پروژه‌های واقعی و کاربردی کار کرده و مهارت‌هایی را کسب می‌کنید که شرکت‌ها به دنبال آن هستند. علاوه‌بر این با پشتیبانی مربیان حرفه‌ای و معرفی به بازار کار، مسیر شما برای ورود به دنیای برنامه‌نویسی و دیتا کاملاً هموار خواهد شد.

سوالات متداول 

1. Flask چیست و چه تفاوتی با دیگر فریم‌ورک‌ها دارد؟ یک فریم‌ورک وب سبک و مینیمال برای زبان پایتون است. بر خلاف فریم‌ورک‌های سنگین‌تر مانند جنگو ابزارها و ویژگی‌های پیش‌فرض محدودی داشته و توسعه‌دهنده کنترل بیشتری روی ساختار برنامه دارد.

2. چرا Flask برای توسعه وب مناسب است؟ به‌دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری و یادگیری آسان برای توسعه سریع و آسان برنامه‌های کوچک و متوسط وب مناسب است

3. چه پروژه‌هایی برای استفاده از Flask مناسب هستند؟ برای پروژه‌های کوچک تا متوسط مثل وب‌سایت‌های ساده، APIهای RESTful، سیستم‌های بک‌اند ساده و ساخت نمونه اولیه مناسب است.