ТОП-12 популярных Python фреймворков

Как выбрать лучшее для своего проекта? В этой статье мы расскажем о самых известных и востребованных фреймворках Python, их особенностях, преимуществах и недостатках, а также дадим советы по выбору подходящего фреймворка в зависимости от ваших целей и задач.

* Общую информацию о пайтон фреймворках вы можете прочитать в этой статье.

Django

Django — один из самых известных и топовых фреймворков на языке Python. Он предоставляет все необходимые компоненты для создания полноценных веб-приложений любой сложности и масштаба.

Особенности

Аутентификация: предоставляет готовую систему аутентификации пользователей, которая поддерживает регистрацию, вход, выход, смену пароля.

Маршрутизация URL-адресов: позволяет определять URL-адреса для различных частей приложения с помощью регулярных выражений или путей.

Миграция схем баз данных: можно изменять структуру баз данных без потери данных с помощью системы миграций.

Работа с базами данных: поддерживает работу с различными базами данных, такими как PostgreSQL, MySQL, SQLite и Oracle. Использует объектно-реляционный преобразователь (ORM), который позволяет работать с данными на уровне объектов Python, а не на уровне SQL-запросов.

Поддержка веб-серверов: работает с различными веб-серверами, такими как Apache, Nginx, Gunicorn.

Использование собственного движка шаблонов: предоставляет свой собственный движок шаблонов для генерации HTML-страниц с помощью специальных тегов и фильтров.

Интернационализация: поддерживает создание многоязычных приложений с помощью системы переводов и локализации.

Преимущества

• Понятный и простой в использовании фреймворк: подходит для разработчиков разного уровня: от новичков до профессионалов
• Много готовых решений для часто встречающихся задач: это позволяет сэкономить время и увеличить эффективность кода
• Следует принципам DRY (Don't Repeat Yourself): минимизирует повторение кода и упрощает его поддержку
• Следует шаблону проектирования MVC (Model-View-Controller): разделяет логику приложения на три слоя: модель (данные), представление (интерфейс) и контроллер (взаимодействие)
• Регулярно обновляется: учитывает последние версии языка Python
• Бесплатный и имеет открытый исходный код: плюс большое и активное сообщество разработчиков, которое поддерживает и обновляет фреймворк, а также предоставляет документацию, учебные материалы и помощь при возникновении проблем.

Недостатки

• Массивность и наличие собственных библиотек может снижать гибкость приложения и затруднять интеграцию с другими технологиями или фреймворками
• Избыточен для простых или легковесных приложений, которые не требуют большого функционала или сложной логики.

Где используется

• В создании веб-сайтов различной тематики и сложности. Кстати, на нем создан сайт The Washington Post
• В разработке веб-приложений с большим функционалом и масштабом. Например, Instagram, Pinterest, Spotify.

Pyramid

Pyramid — это легковесный и гибкий веб-фреймворк, который позволяет разработчикам создавать приложения любого типа: от простых до сложных, от маленьких до больших. Он также следует шаблону проектирования MVC.

Особенности и преимущества

• Отсутствие навязывания своей структуры или компонентов: предоставляет возможность выбирать и подключать нужные элементы
• Встроенные средства для аутентификации пользователей: регистрация, аутентификация и возможность смены пароля
• Удобство навигации: гибкая система маршрутизации URL-адресов, что позволяет настроить адреса для разных частей веб-приложения
• Работа с разнообразными базами данных: PostgreSQL, MySQL, SQLite и MongoDB
• Поддержка различных ORM: SQLAlchemy, Peewee и MongoEngine
• Взаимодействие с серверами: Apache, Nginx и Gunicorn, Pyramid.
• Поддержка различных движков шаблонов: благодаря Jinja2, Mako и Chameleon, можно генерировать HTML-страницы по своему усмотрению
• Поддержка интернационализации: наличие системы переводов и локализации для создания многоязычных приложений.

Недостатки

• Маленькое сообщество
• Не лучше Django, но имеет меньше функционала
• Мало вакансий, где нужно Pyramid использовать.

Компании, которые выбирают Pyramid

• Dropbox — одна из самых популярных платформ для хранения и синхронизации файлов в облаке, использует Pyramid для своих веб-интерфейсов и некоторых внутренних инструментов.
• Mozilla — организация, известная своим вкладом в разработку браузера Firefox и других проектов с открытым исходным кодом, использует Pyramid для некоторых своих веб-сервисов и панелей управления.
• SurveyMonkey — платформа для создания и проведения онлайн-опросов. Pyramid обеспечивает производительность и масштабируемость, необходимые для обработки большого количества данных и обслуживания миллионов пользователей.
• Ticketmaster — международная компания по продаже билетов на различные мероприятия. Она использует Pyramid для своих веб-сервисов и платформы электронной коммерции, позволяя Ticketmaster создавать пользовательские интерфейсы и интегрировать их с различными сторонними сервисами и платежными системами.

Web2py

Web2py — это простой и удобный фреймворк, пригодный для разработчиков любого уровня.

Особенности и преимущества

Предлагает готовые решения для типовых задач: это обеспечивает экономию времени и повышение эффективности кода.

Для его работы не требуется специальной установки или настройки: он даже может запускаться с USB-накопителя.

Web2py бесплатен и распространяется с открытым исходным кодом: проект поддерживается большим сообществом разработчиков.

Поддерживает разработку API и RESTful сервисов: с использованием различных форматов данных.

Недостатки

• Из-за своей простоты недостаточно гибкий для сложных и специализированных приложений
• Несовместим с некоторыми технологиями или фреймворками.

Где используется

• Веб-сайты и веб-приложения разной сложности
• Проекты малого и среднего масштаба.

Flask

Flask — это микрофреймворк Python, основанный на инструментах Werkzeug и Jinja2. Его легкость и быстрота делают его привлекательным для разработчиков, ищущих простое решение с открытым исходным кодом.

Особенности и преимущества

• Предполагает минимум зависимостей
• Предоставляет гибкость в выборе компонентов, включая базы данных и аутентификацию
• Имеет возможности для маршрутизации URL-адресов
• Работает с разными веб-серверами и движками шаблонов
• Имеет активное сообщество, которое поддерживает и обновляет фреймворк, предоставляет документацию и помощь.

Недостатки

Не всегда подходит для сложных приложений.

Где используется

Flask широко используется в создании веб-сайтов и веб-приложений разной сложности и масштаба, в том числе в таких проектах как Netflix, а также при разработке API и RESTful сервисов.

Bottle

Bottle — это очень легкий фреймворк, написанный на языке Python. Он распространяется как один файловый модуль и не имеет никаких зависимостей, кроме стандартной библиотеки Python.

Особенности

Маршрутизация: позволяет определять URL-адреса для различных частей приложения с помощью декоратора @route(), который принимает путь и необязательные параметры, такие как методы HTTP или переменные.

Шаблонизация: имеет свой шаблонизатор, позволяющий генерировать HTML-страницы с помощью специальных тегов и фильтров. Также может использовать другие шаблонизаторы, такие как Jinja2, Mako или Cheetah.

Работа с базами данных: не поддерживает работу с базами данных напрямую, но позволяет использовать сторонние библиотеки или ORM, такие как SQLAlchemy, Peewee или PyMongo.

Поддержка веб-серверов: работает с такими серверами, как Apache, Nginx, Gunicorn.

Утилиты: удобный доступ к данным формы, загрузке файлов, куки, заголовкам и другим HTTP-связанным метаданным

Набор инструментов WSGI: для обработки запросов и ответов.

Плюсы

• Лёгкий
• Быстрый
• Гибкий
• Открытый исходный код
• Поддержка активным сообществом разработчиков.

Минусы

• Простота урезает функционал для сложных приложений.

Где используется

Используется в создании веб-сайтов и API разной сложности, включая такие крупные проекты как Netflix.

Tornado

Tornado — это веб-фреймворк и асинхронная сетевая библиотека, написанные на языке Python. Разработан в компании FriendFeed.

Плюсы

• Может масштабироваться до десятых тысяч открытых соединений, что достигается с помощью неблокирующего ввода-вывода

Это делает его идеальным для долгих опросов, веб-сокетов и других приложений, которые требуют долговременного соединения с каждым пользователем.

• Поддерживает маршрутизацию, шаблонизацию и асинхронность
• Позволяет работать с базами данных через сторонние библиотеки
• Поддерживает разные веб-серверы и предлагает утилиты для работы с HTTP-метаданными
• Обладает высокой производительностью и масштабируемостью, гибкостью и модульностью
• Бесплатен и имеет открытый код
• Поддерживается большим сообществом разработчиков.

Минусы

• Сложный для начинающих из-за асинхронности и потенциальных проблем совместимости из-за интеграции с asyncio.

Для чего и где используется

Используется в создании веб-приложений с большой нагрузкой, включая Facebook и API для Twitter.

CherryPy

CherryPy — это веб-фреймворк, написанный на языке Python.

Плюсы

• Предоставляет дружественный интерфейс для HTTP-протокола для разработчиков Python
• Позволяет создавать веб-приложения в том же стиле, что и любые другие объектно-ориентированные программы. Благодаря этому тот же объем кода можно написать за меньшее время
• Работает более десяти лет и доказал свою скорость и надежность.

Минусы

• Отсутствие встроенной поддержки баз данных.

Примеры компаний, где используется CherryPy

• Lyft — популярная платформа для поездок на автомобилях с водителем использует CherryPy, обеспечивая высокую производительность и масштабируемость, что важно для обработки большого количества запросов от миллионов пользователей.
• Bitbucket — хостинг-платформа для управления Git-репозиториями и совместной разработки кода, использует CherryPy для своего веб-интерфейса и API.
• Eventbrite — платформа для организации и регистрации мероприятий. Фреймворк предоставляет возможности для обработки запросов и управления транзакциями, что помогает Eventbrite создавать удобные сервисы для организаторов и участников мероприятий.
• Disqus — популярная платформа комментариев для веб-сайтов и блогов, использует CherryPy. Фреймворк предлагает простой и эффективный подход к обработке запросов и маршрутизации, что позволяет Disqus обеспечивать быструю и надежную доставку комментариев.

TurboGears

TurboGears состоит из нескольких WSGI-компонентов, таких как WebOb, SQLAlchemy, Kajiki и Repoze. TurboGears позволяет создавать веб-приложения в двух режимах: минимальном и полноценном. В минимальном режиме можно создавать простые и лаконичные приложения с помощью одного файла Python. В полноценном режиме можно создавать сложные и масштабируемые приложения с помощью различных технологий и расширений.

Особенности

Маршрутизация: позволяет определять URL-адреса для различных частей приложения с помощью декоратора @expose, который указывает, какие методы класса доступны для HTTP-запросов и какой шаблон использовать для генерации ответа.

Шаблонизация: поддерживает различные шаблонизаторы, такие как Kajiki, Genshi, Mako или Jinja2. Шаблонизаторы позволяют генерировать HTML-страницы с помощью специальных тегов и фильтров.

Работа с базами данных: поддерживает работу с различными базами данных с помощью ORM SQLAlchemy или Ming для MongoDB. ORM позволяют работать с данными на уровне объектов Python, а не на уровне SQL-запросов.

Поддержка веб-серверов: может работать с различными веб-серверами, такими как Apache, Nginx, Gunicorn. TurboGears также имеет свой собственный встроенный веб-сервер для разработки и тестирования.

Утилиты: предоставляет удобный доступ к данным формы, загрузке файлов, куки, заголовкам и другим HTTP-связанным метаданным. Плюс имеет встроенные инструменты для кэширования, кодирования, сессий, аутентификации и статического контента.

Расширяемость: позволяет использовать расширения для добавления нового функционала или интеграции с другими технологиями. Например, можно использовать расширения для работы с веб-сокетами, RESTful API и OAuth.

Преимущества

• Гибкость и модульность: позволяет выбирать и подключать нужные компоненты и технологии для своего проекта
• Два режима работы: минимальный и полноценный, что позволяет адаптироваться к разным потребностям и сложности приложений
• Бесплатный и имеет открытый исходный код: имеет большое и активное сообщество разработчиков, которые поддерживают и обновляют фреймворк.

Недостатки

• Сложный для начинающих разработчиков
• Из-за расширяемости несовместим с некоторыми технологиями или фреймворками, которые используют другие подходы или стандарты.

Где используется

• В создании веб-сайтов или веб-приложений различной тематики и сложности. Фреймворк подходит для проектов среднего и большого размера и масштаба (например, на нем создан сайт SourceForge)
• В разработке API или RESTful сервисов, которые обмениваются данными с другими приложениями по сети (например, на нем создан API для Reddit).

FastAPI

FastAPI — это веб-фреймворк для создания API, сравнимый по производительности с NodeJS и Go. Он использует типизацию Python и обеспечивает валидацию JSON-запросов, основываясь на таких стандартах как JSON Schema и OAuth 2.0.

Плюсы

FastAPI выделяется простотой использования, интуитивностью, минимальным дублированием кода и предоставлением продуктового кода с интерактивной документацией.

Минусы

Строгое следование стандартам создает проблемы совместимости.

Применение

FastAPI идеально подходит для создания API для веб и мобильных приложений, как, например, Uber и Netflix.

Twisted

Twisted — это событийно-ориентированный сетевой фреймворк Python, поддерживающий асинхронные приложения и множество протоколов, включая HTTP и SSH.

Особенности и преимущества

• Его реализация основывается на цикле событий
• Предоставляет реакторы для различных платформ
• Обеспечивает реализацию протоколов, абстракции для работы с различными транспортами
• Поддерживает асинхронное программирование с помощью корутин
• Предлагает утилиты для упрощения работы с асинхронным кодом
• Доказал свою надежность и производительность
• Активно поддерживается сообществом разработчиков.

Недостатки

• Сложность для начинающих разработчиков
• Асинхронность усложняет отладку и тестирование.

Где применятся

Применяется в создании сетевых и веб-приложений, требующих высокой производительности и масштабируемости, таких как BitTorrent и Launchpad.

Kivy

Kivy — это открытый Python-фреймворк для разработки мультитач-приложений, поддерживающий множество платформ и OpenGL ES 2 для графики.

Плюсы  и особенности

• Библиотека мультитач-виджетов
• Гибкий графический движок для создания интерактивных интерфейсов
• Возможность обработки разнообразных событий
• Поддержка работы с мультимедиа и сетью.

Минусы

Несмотря на простоту и удобство, Kivy может быть недостаточно гибким для сложных приложений и может столкнуться с несовместимостью с некоторыми технологиями из-за своей кросс-платформенности.

Где применяется

Применяется при создании мобильных и настольных приложений, включая KivyMD и Kivy Designer.

Dash

Dash — это кросс-платформенный Python-фреймворк для создания аналитических веб-приложений, обеспечивающий возможность связывать интерактивные UI элементы с аналитическим кодом. Основываясь на Flask, Plotly.js и React.js, Dash упрощает разработку приложений, предоставляя компоненты высокого уровня и поддерживая не только Python, но и R, Julia и F#.

Особенности и преимущества

• Включает компоненты Dash Core и Dash HTML для создания интерактивных элементов и HTML-элементов соответственно
• Обеспечивает декларативное определение структуры приложения в Python или R
• Позволяет создавать обратные вызовы для реагирования на действия пользователя или изменения данных
• Стилизация приложений возможна через CSS или Design Kit
• Простота и удобство для создания аналитических веб-приложений на Python или R без необходимости обучения веб-разработке
• Кросс-платформенность
• Бесплатный и открытый фреймворк, поддерживаемый большим сообществом разработчиков.

Недостатки

• Недостаточно мощный для очень сложных или специфических приложений
• Несовместим с некоторыми технологиями или фреймворками, использующими другие подходы или стандарты.

Для чего применяется

Dash используется для:

• Аналитики данных и их визуализации
• Финансовых и торговых приложений
• Медицинской и научной визуализации
• Управления данными и IoT
• Веб-приложений для машинного обучения
• Развертывания моделей с помощью интерактивных элементов.

Как выбрать подходящий фреймворк Python для своих задач?

Выбор подходящего фреймворка Python для своих задач зависит от многих факторов, таких как:

• Цель и сложность веб-приложения. Некоторые фреймворки подходят для создания простых и легковесных приложений, другие — для создания сложных и масштабируемых программ.
• Опыт и предпочтения разработчика. Для новичков подойдут — Django, Flask, Bottle, CherryPy, FastAPI и Dash. А для матерых девелоперов — Pyramid, Tornado, Twisted.
• Совместимость и поддержка технологий. Перед проектом необходимо выбрать те библиотеки, протоколы, базы данных, которые хотелось бы и использовать и проверить на совместимость с выбранным фреймворком.