Библиотеки в программировании что это

Для чего нужна библиотека программисту?

Библиотеки — сборники модулей и различных компонентов, которые облегчают процесс создания новой программы. В зависимости от поставленной задачи, применяются различные комплексы и элементы кода. Современные разработчики должны использовать библиотеки, так они сокращают количество ошибок.

При написании софта, существует множество стандартных элементов: кнопки, поле с поиском, проигрыватели. Разработчику нет необходимости отдельно расписывать каждый элемент с нуля. При подключении модулей, часть кода переносится в новую программу. В зависимости от языка программирования, различают количество библиотек. Чем их больше, тем популярнее язык.

Виды библиотек в программировании

Типы модулей и элементов применяются в зависимости от поставленных задач. Различают следующие виды, открывающие возможность работы с любым видом софта:

использование математических операций;
графические модули;
компоненты для работы с файлами;
модули для подключения и использования сети;
элементы шифрования и защиты данных.

Несмотря на обширное количество различных компонентов, в зависимости от известности языка, разработчики постоянно выпускают новые модули с кодом. Чем их больше, тем язык считается наиболее развитым. Условно можно разделить на открытые и коммерческие проекты:

Открытые — находятся в свободном доступе. Любой разработчик может предложить исправленную версию кода.
Коммерческие — создаются в студиях для продажи. Основными создателями являются штатный программист и тестировщик.

Штатные сотрудники могут написать собственные модули под проект. Далее их можно использовать, как шаблон к стороннему софту. Также компоненты делятся по способу подключения к языку. Различают 2 типа:

Динамические — выполнены в виде файла, в котором находится код. Начинает работу во время запуска или эксплуатации программы. Разработчик может в любой момент подкорректировать данные и обновить софт.
Статические — представлены в виде исходного кода, расположенного внутри программы. В отличие от динамических, провести изменения довольно сложно. Для этого придётся перейти в древо софта, провести изменения, заново запустить исходный код.

Выбор типа подключения зависит от целей разработчика. Если необходимо часто менять данные и вносить правки, рекомендуется использовать динамическую модель. Статические более надёжные, так требуется время для изменения алгоритма.

Где применяются библиотеки в программировании

Современный софт написан большим количеством кода. Использование стандартных элементов с нуля увеличивает время создания программы. Также если разработчик не использует отдельные компоненты, код программы становится объёмным и массивным. К преимуществам использования относят:

экономия времени;
структурирование информации;
облегчение разработки;
уменьшение количества ошибок в коде.

Чтобы проехаться по парку, человек не создаёт велосипед. Он берёт готовое изделие с колёсами и едет. Такой же принцип заложен в программировании. Разработчику не нужно думать о том, из чего состоит каждый элемент. Ему необходимо реализовать бизнес-идею, сделать качественное приложение, которое пройдёт тесты. Также использование самостоятельного написания каждого элемента увеличивает вероятность совершения ошибки.

Использование библиотек облегчает работу с кодом при разработке собственного софта. Разработчику не нужно думать о том, как написать кнопку или другие часто встречающиеся элементы. Достаточно прописать и подключить модуль, который откроет целый массив с нужными данными.

Библиотека (программирование)

Библиотека (от англ. library ) в программировании — сборник подпрограмм или объектов, используемых для разработки программного обеспечения (ПО).

В некоторых языках программирования [каких?] то же, что модуль, в некоторых — несколько модулей. С точки зрения операционной системы (ОС) и прикладного ПО библиотеки разделяются на динамические и статические.

Термин «библиотека подпрограмм» по всей видимости одними из первых упомянули Уилкс М., Уиллер Д., Гилл С. в качестве одной из форм организации вычислений на компьютере [1] [2] . Исходя из изложенного в их книге под библиотекой понимался набор «коротких, заранее заготовленных программ для отдельных, часто встречающихся (стандартных) вычислительных операций» [3] .

Содержание

Динамические библиотеки

Часть основной программы, которая загружается в ОС по запросу работающей программы в ходе её выполнения (Run-time), то есть динамически (Dynamic Link Library, DLL в Windows, SO в Linux). Один и тот же набор функций (подпрограмм) может быть использован сразу в нескольких работающих программах, из-за чего они имеют ещё одно название — библиотеки общего пользования (Shared Library). Если динамическая библиотека загружена в адресное пространство самой ОС (System Library), то единственная копия может быть использована множеством работающих с нею программ, что положительно сказывается на степени использовании ресурса ОЗУ. Динамические библиотеки могут содержать в себе как критические для работы программы части, так и дополнительные функции. Дополнительным плюсом такого подхода является то, что динамическая библиотека может быть использована в качестве плагина (Plug-ins), расширяющего функциональность программы. Минусом является то, что в случае, если модуль, который содержит в себе критическую часть, отсутствует, программа не сможет продолжить работу.

Динамические библиотеки хранятся обычно в определенном месте и имеют стандартное расширение. Например, файлы .library в логическом томе Libs: в AmigaOS; в Microsoft Windows и OS/2 файлы библиотек общего пользования имеют расширение .dll; в UNIX‐подобных ОС — обычно .so; в Mac OS — .dylib.

При написании программы программисту достаточно указать транслятору (компилятору или интерпретатору) языка программирования, что следует подключить нужную библиотеку и использовать функцию из неё. Ни исходный текст, ни исполняемый код функции в состав программы на данном этапе не входит.

Статические библиотеки

Могут быть в виде исходного текста, подключаемого программистом к своей программе на этапе написания (например, для языка Fortran существует огромное количество библиотек для решения разных задач именно в исходных текстах), либо в виде объектных файлов, присоединяемых (линкуемых) к исполняемой программе на этапе компиляции (в Microsoft Windows такие файлы имеют расширение .lib, в UNIX‐подобных ОС — обычно .a). В результате программа включает в себя все необходимые функции, что делает её автономной, но увеличивает размер. Без статических библиотек объектных модулей (файлов) невозможно использование большинства современных компилирующих языков и систем программирования: Fortran, Pascal, C, C++ и других.

Примечания

↑Wilkes M. V., Wheeler D. J., Gill S. Preparation of Programs for an Electronic Digital Computer. — Addison-Wesley, 1951.
↑ Уилкс М., Уиллер Д., Гилл С. «Составление программ для электронных счётных машин». Издательство иностранной литературы, 1953
↑Волченскова, Надежда Ивановна, Технология многомашинной реализации и жизнеобеспечения библиотек подпрограмм вычислительной математики на языке Фортран, автореферат к диссертации, 1984

Литература

Николай Джосьютис C++ Стандартная библиотека. Для профессионалов = The C++ Standart Library. A Tutorial and Reference. — СПб. : Питер, 2004. — 730 с. — ISBN 5-94723-635-4

Фреймворки и библиотеки: что нужно знать IT рекрутерам

Почему нужно знать о фреймворках и библиотеках? Как IT рекрутер, вам уже недостаточно знать только названия определенных языков программирования – вы также должны понимать основы того, как создается программное обеспечение.

Когда речь заходит о создании производственного программного обеспечения, необходимо учитывать два очень важных фактора: во-первых — разработка приложений становится все более сложной. Во-вторых, программисты всегда стараются быть более результативными в своей работе. В результате каждая команда программистов должна решить, следует (или нет) создавать приложение, используя либо фреймворк, либо библиотеку ПО (или несколько библиотек).
По той же причине вы должны знать, какие библиотеки и фреймворки имеют отношение к определенной должности, на которую вы подбираете сотрудников. Так как сможете найти разработчиков, наиболее подходящих для вакансии. Полное понимание того, как языки программирования, фреймворки и библиотеки работают вместе, позволит вам действительно выделиться на фоне коллег (а также позволит вам чувствовать себя более уверенно, когда вы говорите «о технологиях») с кандидатами.

В чем разница между фреймворком и библиотекой?
Основное различие заключается в вопросе о том, кто контролирует определенные ключевые действия в процессе создания программного обеспечения (и когда программное обеспечение фактически работает).
Например, когда разработчик использует функцию из библиотеки, он контролирует – другими словами, код разработчика полностью контролирует последовательность событий. Однако в случае фреймворка направление управления инвертируется (это называется инверсией управления), поскольку фреймворк управляет разработчиком – в данном случае фреймворк управляет кодом разработчика. В каком-то смысле фреймворк работает так же, как и так называемый голливудский принцип: «Не звони нам, мы тебе позвоним».

Итак, что же такое фреймворки и библиотеки? В частности, в чем разница между этими двумя понятиями?
Какова цель фреймворков и библиотек?
Как вы, вероятно, знаете, код приложения, написанный программистами, постоянно меняется по мере того, как приложение, над которым они работают, развивается. Однако фреймворки и библиотеки являются фундаментальными строительными блоками, которые не меняются и используются в качестве структуры конкретного приложения. Как библиотеки, так и фреймворки были разработаны программистами для сокращения необходимости выполнения повторяющихся задач снова и снова. Они также могут обеспечить некоторую функциональность без необходимости реализовывать ее с нуля.

Что такое библиотеки в кодировании?
Библиотека — это набор функций, к которым разработчик может получить доступ. Библиотека обычно организована в так называемые «классы». Вся идея такой библиотеки заключается в том, что она содержит код, который можно повторно использовать для определенной цели в определенном домене. Таким образом, библиотека упрощает конкретные задачи, предоставляя набор общих функциональных возможностей. Затем они готовы к использованию в программном обеспечении. Например, большинство языков программирования предоставляют библиотеки для функциональных возможностей, таких как форматирование строки или ведение журнала исключений, которые могут возникнуть. Используя соответствующие библиотеки, разработчики могут сократить объем кода, который им необходимо написать. В то же время хорошо известные библиотеки имеют хорошую документацию и были протестированы. Поэтому в большинстве случаев IT специалистам лучше пользоваться библиотекой, а не тратить время и силы на написание, тестирование и документирование собственного кода.

Что такое фреймворк в программировании?
Фреймворк можно описать как архитектуру, которая облегчает реализацию программного обеспечения хорошо организованным образом. Такая структура воплощает некоторую заранее определенную абстрактную конструкцию, которая связана с более встроенным поведением, чем в случае с библиотекой. В фреймворке весь поток управления уже находится на месте, где разработчики могут разместить свой собственный код. В результате фреймворк определяет скелет, в котором разработчики конкретного приложения определяют свои собственные функции для заполнения этого самого скелета. Другими словами, фреймворк можно рассматривать как набор шаблонов и библиотек, которые помогают программистам создавать приложения. С другой стороны, фреймворк также диктует архитектуру приложения. Например, он будет определять общую структуру, разделение на классы, ключевые обязанности классов и способы взаимодействия объектов.

Когда лучше использовать фреймворк и библиотеки?
Как и в случае с любой реальной проблемой, это сложный вопрос, на который трудно дать четкий ответ в каждом конкретном случае. Например, команда с большим количеством младших разработчиков может быть лучше с фреймворком, который, следовательно, обеспечивает определенную структуру и определенные стандарты, диктуя команде, как она должна создавать продукт. С другой стороны, опытной команде, работающей над приложением, которое не является заурядным и имеет нишевую функциональность, может быть лучше использовать библиотеку (или библиотеки), а не фреймворк, потому что это дает им большую гибкость и контроль. В более экстремальных случаях, возможно, даже лучше для конкретной команды разработчиков создавать ПО полностью с нуля, не используя ни фреймворк, ни библиотеки.

На что обращать внимание при отборе кандидатов, которым необходимо знать определенные фреймворки и библиотеки?
Вот мини-FAQ о том, как языки программирования, фреймворки и программные библиотеки используются в реальном мире. Там, где это уместно, мы также добавили некоторые предложения о том, на что следует обращать внимание при отборе кандидатов.

Вопрос: Могут ли программисты кодировать приложение без библиотеки или фреймворка, но используя только свой собственный код, написанный с нуля?
Ответ: Да, они могут, но это всегда займет больше времени.

Вопрос: Могут ли программисты кодировать приложение, используя фреймворк плюс какой-то свой собственный код?
Ответ: Да, они могут.

Вопрос: Могут ли программисты программировать приложение, используя либо одну библиотеку (или несколько библиотек), либо часть своего собственного кода?
Ответ: Да, они могут.

Вопрос: Могут ли программисты написать свою собственную библиотеку?
Ответ: Да, и большинство программистов делают это в процессе своей собственной работы. Это один из лучших способов избежать любой формы дублирования, которая не нравится всем разработчикам. Они иногда решают выпустить в сообщество библиотеки, которые оказались особенно полезными. Как рекрутер, стоит спросить кандидатов, сделали ли они какие-либо такие вещи с открытым исходным кодом.

Вопрос: Могут ли программисты кодировать приложение, используя фреймворк плюс одну библиотеку (или несколько библиотек) плюс свой собственный код?
Ответ: Да, они могут. Если команда разработчиков уже знакома с фреймворком и соответствующими библиотеками, и конкретный фреймворк хорошо подходит для той области, в которой будет работать новое программное обеспечение, то такой подход, скорее всего, будет наиболее эффективным и действенным. Это означает, что при подборе персонала вы ищете разработчиков, которые уже знакомы с фреймворками и библиотеками, используемыми вашей командой в данный момент.

Вопрос: Возможно ли, чтобы библиотека устарела?
Ответ: Да, но это вряд ли произойдет с хорошо известной библиотекой, которая обеспечивает значительную функциональность.

Вопрос: Возможно ли, чтобы фреймворк устарел?
Ответ: Да, и это один из потенциальных недостатков использования фреймворка. Фреймворки приходят и уходят, и даже если фреймворк популярен в течение длительного времени, любой фреймворк может резко измениться от одной основной версии к другой основной версии. Конечно, создатели популярных фреймворков пытаются ограничить такие изменения, но это может произойти и происходит. Вы должны стараться быть в курсе, по крайней мере, основных изменений в рамках, используемых вашей командой.

Вопрос: Могут ли программисты создать свой собственный фреймворк?
Ответ: Да. После того, как команда программистов закончила создание нового типа программного обеспечения, довольно часто случается, что, основываясь на своем конкретном опыте, они позже создают структуру, которая предназначена для того, чтобы сделать возможным создание аналогичного типа ПО способом, который значительно более эффективен. Это хорошая идея, чтобы просмотреть резюме и увидеть был такой опыт у кандидата.

Вывод
Как IT рекрутер, очень важно, чтобы вы отбирали кандидатов не только с точки зрения языков программирования, но и с точки зрения фреймворков и библиотек.

Фреймворк и библиотека в JavaScript: разница, основные элементы

При программировании разработчики используют не только свои знания, но и определенный набор инструментов выбранного языка. За счет них удается намного быстрее справиться с поставленными задачами. Некоторые инструменты помогают преимущественно новичкам, а какие-то задействуются опытными разрабами.

В JavaScript, как и в любом другом языке программирования, есть такие два понятия, как «фреймворки» и «библиотеки». Используя их в коддинге, становятся доступными решения большинства задач. Далее будут представлены все нужные фреймворки в JS, а также библиотеки, которые пригодятся каждому программисту.

Понятие фреймворка

«Framework» переводится с английского языка как «каркас» или «остов». Может выступать в качестве понятия «структура». Представляет собой некую заготовку или шаблон программного кода, который задействуется при коддинге.

Фреймворки – это платформы, применяемые при создании сайтов и программного обеспечения. Значительно упрощают процесс разработки. Включают в себя разнообразные функции и инструменты.

Говоря простым языком, frameworks – готовые решения тех или иных задач. Позволяют быстро не только коддить, но и осуществлять надстройку проекта. Знания, необходимые для применения данного функционала, минимальные.

Библиотека – расшифровка

Библиотека в простом, общепринятом обыденном понятии – это некое место, где хранится информация в том или ином виде. Преимущественно в материальном представлении:

книги;
журналы;
выписки;
документы.

В программировании библиотека выполняет аналогичную функцию. Это – своеобразный сборник классов, а также функций Java Script.

Библиотека – сборник подпрограмм и/или объектов, которые применяются при разработке программного обеспечения. Короткие, заранее подготовленные утилиты, применяется для решения конкретных (часто встречающихся на практике) задач.

Разница между библиотекой и framework

Framework и Library, согласно данным из Google – инструменты для коддинга. Готовые инструменты, которые помогают при решении многих задач в программировании и разработке. Но возникает вопрос – это одинаковые объекты или нет.

Исходя из определений, данных в Google, оба варианта схожи между собой. Но библиотека имеет функции для вызова родительским кодом. Тем, что присутствует в языке изначально.

Если же говорить о том, как работают все фреймворки в JS, можно сделать вывод о том, что данный набор шаблонов опирается непосредственно на структуру приложения. Здесь не разработчик вызывает код фреймворка, а framework отвечает за вызов кода разраба и его последующее использование.

Основные Frameworks для программиста – с чем знакомиться в первую очередь

Для создания новых программ, игр и сложных приложений вовсе не обязательно самостоятельно прописывать весь программный код. За счет фреймворков удается справиться с подобными задачками в несколько раз быстрее. Даже новичок сможет добиться колоссальных результатов.

Frameworks в JS очень много. Они, как и libraries, постоянно пополняются. Поэтому, если хотите создавать интересные утилиты, обязательно изучить «базовые» фреймворки. Они будут представлены далее. В Google по соответствующей теме удастся найти немало полезной информации.

Angular

Первый вариант, достойный внимания – это Angular. Технология JS для создания пользовательского интерфейса. Раньше поддерживался Google и частными компаниями. В 2016 году вышла новая версия фреймворка, которая значительно превосходила свою первоначальную разработку.

Angular 2 предусматривает:

улучшенную производительность для создания интерфейсов не только на веб-платформе, но и на мобильных устройствах;
компонентную архитектуру;
TypeScript на JS по умолчанию;
кроссплатформенность;
мощный функционал для создания пользовательского интерфейса.

Сейчас этот вариант используется многими разработчиками не только при написании одностраничных приложений, но и в сложных утилитах/играх.

Второй фреймворк, который в Google выводится как один из основных – это Vue.js. Относительно новый, так как стремительное развитие получил в 2021 году. Стал популярным на GitHub.

Он чем-то похож на React. Имеет виртуальный DOM, компоненты повторного использования (полезно при создании виджетов и полноценных веб-программ). Предусматривает задействование синтаксиса JSX для того, чтобы заниматься написаний функций рендеринга.

Vue.js оснащен поддержкой интеграции libraries и frameworks «в себя» без каких-то существенных трудностей. Легко осваивается на первоначальных порах изучения языка программирования.

Ember

Все фреймворки для JS можно отыскать в Google с подробными описаниями. Но изучать их предстоит поочередно, чтобы не запутаться.

Еще один интересный вариант – Ember.js. Это – front-end фреймворк, в основе которого лежит шаблон Model View ViewModel. Применяет во время работы стандартный конфигурационный подход, пользующийся спросом в серверных фреймворках типа Ruby.

Этот franmework включает в себя:

CLI – шаблоны каркасов утилит с поддержкой большого количества настраиваемых параметров;
Data — библиотека, необходимая для сохранения информации, поддерживающая настройку для функционирования с сервером любого типа;
Inspector – расширение для Google Chrome и FireFox;
Fire – утилита, необходимая для осуществления настроек переходов, а также анимации.

Ember.js – шаблоны для серверной разработки. С их помощью создаются игры и виджеты.

React

Среди всех фрейморков React быстро набрал популярность и не потерял ее. Представлен декларативной и гибкой библиотекой, используемой для пользовательских интерфейсов. Создателем выступает компания FaceBook. В их контенте данный framework задействуется чаще всего.

скоростью работы;
быстро увеличивающимся количеством библиотек в своем составе;
простую интеграцию в любую архитектуру;
обеспечивает неплохую производительность контента.

React –мощный набор инструментов для программиста. Интерфейс создать с его помощью будет проще простого. Подойдет и новичкам, и тем, кто долгое время занимается разработкой web-утилит.

Polymer

Polymer можно использовать в виде стандартных HTML-элементов. Это – инструментарий, нацеленный преимущественно на веб-приложения. Для того, чтобы грамотно использовать функции фреймворка, рекомендуется изучить стандарт Web Components. Отыскать его можно непосредственно в Google.

У Polymer 8 групп элементов:

App – компоненты, которые, согласно Google, активно применяются во всех разработках веб-утилит (маршрутизация, хранение информации и так далее);
Iron – базовые шаблоны разработчика;
Paper – UI-компоненты;
Google Web – компоненты для работы с Google API, а также соответствующих сервисов;
Gold – электронная коммерция;
Neon – работа с анимацией;
Platinum – компоненты, помогающие превращать веб-сайт в приложение.

Также здесь есть Molecules. Это способ простого взаимодействия с другими фреймворками и имеющимися библиотеками JS.

Основные библиотеки

Изучение фреймворков и библиотек – занятие интересное, но оно может длиться до бесконечности. Чтобы составлять утилиты и писать уникальные сайты, достаточно знать «базовые» шаблоны. По мере наработке опыта в разработке – изучать остальные существующие компоненты.

Все фреймворки в JS, найденные через Google – это то, что есть в JavaScript изначально. Главное знать, как ими пользоваться. То же самое обстоит и с libraries. Вот несколько самых важных и набравших популярность «хранилищ» шаблонов/классов для программистов на Джаве.

Ramda

Ramda – не фреймворк, а library, предназначенная для функционального программирования. Сейчас на GitHub у нее более 18 000 звездочек. Это «хранилище» стало популярным, потому что дает делать выбор между функциональным программированием и объектно-ориентированным.

Здесь масса полезных функций и преимуществ:

отсутствие побочных эффектов в функциях;
автокаррирование;
упорядоченность параметров по функциям.

Ramda больше подходит для тех, кто планирует меньше использовать ООП.

Lodash

Lodash – согласно информации из Google является одним из «хранилищ», долгое время остающихся популярным. Позволяет работать с массивами, объектами, строчками и иными элементами кода.

Предусматривает следующие функции и возможности:

интеграцию по строчкам, массивам и объектам;
право на создание функций композитного типа;
тестирование значений и управление оными.

В отличие от фреймворков, эта library работает быстро, осваивается даже новичками в считанные минуты.

Highlight

Highlight.js – «хранилище», предоставляющее классы и массивы, задействованные при выделении синтаксиса. Работает не только в браузерах, но и на серверах. Позволяет распознавать практически все коды. Обладает функциями автоопределения языка.

Google говорят, что это – отличный инструмент для тех, кто работает с сайтами и блогами, у которых предусматривается немалый код.

Google говорит, что D3 может применяться при создании игр. Это – средство визуализации информации. Популярность – почти 90 000 звезд. Обладает следующими возможностями:

поддержка HTML;
работа с SVG;
наличие CSS.

Отлично функционирует во всех существующих браузерах, включая Google Chrome. На первых порах кажется запутанной, но на самом деле это не так. Посредством D3 удается создавать невероятные графические объекты с информацией.

JQuery – что такое и с чем едят

Стараясь изучить все фреймворки в JS, а также имеющиеся libraries, программеры сталкиваются с JQuery. Это – очень полезный компонент. Его фокус – взаимодействие JS и HTML. Данный инструмент облегчил работу с DOM-операциями.

Многие интересуются, что такое JQuery на самом деле – фреймворк или же библиотека. В Google дана информация о том, что это – library. Представлена набором функций JavaScript.

Обладает разнообразными возможностями. Среди них выделяют:

наличие движка кросс-браузерных CSS-селекторов Sizzle;
поддержку XPath в виде плагина;
переходы по дереву DOM;
наличие событий и визуальных эффектов;
дополнения типа AJAX;
JS-плагины.

Раньше JQuery применялась для того, чтобы быстро создавать скрипты. Несмотря на популярность соответствующего хранилища, использование оного на практике при коддинге становится все менее необходимым. Вместо подобного варианта приходят более функциональные, совершенные и быстрые libraries на Джаве.

Для более быстрой работы с фреймворком или library, стоит пройти специальные обучающие курсы по программированию. Есть предложения как для новичков, так и для опытных разработчиков. В конце учебы будет выдан сертификат, подтверждающий наличие умений и навыков в выбранном направлении. Срок обучения – от нескольких месяцев до года. Это – лучший способ узнать все фреймворки в JS и других языках программирования без Google и иных поисковых систем.