Лучшие фреймворки Python для веб-разработки

Python подходит для разработки всех видов проектов, от финансовых и банковских решений до платформ для путешествий и бронирования. Он может поднять ваш проект с нуля до сотни по сложности, будь то простой сайт с ограниченной функциональностью, API или сложное решение, включающее алгоритмы машинного обучения. А решение всех этих задач облегчают фреймворки Python. В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные из них, использующиеся в веб-разработке.

Скачивайте книги ТОЛЬКО на русском языке у нас в телеграм канале: PythonBooksRU

Примечание редакции. О том, стоит ли использовать Python в веб-разработке, читайте в статье “Плюсы и минусы использования Python для веб-разработки”.

Содержание

• Лучшие full-stack фреймворки Python
• Лучшие микрофреймворки Python
• Асинхронные фреймворки Python

Лучшие full-stack фреймворки Python

Все фреймворки Python можно сгруппировать в три большие категории: full-stack, микро и асинхронные. Для начала давайте рассмотрим full-stack фреймворки. Они поставляются со всем необходимым для создания приложений. Речь идет о таких вещах, как архитектура MVC (модель-вид-контроллер), техника ORM (объектно-реляционное отображение), шаблонизатор и маршрутизаторы.

Полнофункциональные фреймворки Python можно использовать для разработки любого приложения, но чаще всего их применяют для более крупных проектов.

Django

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Django – это высокоуровневый фреймворк, ориентированный на то, чтобы сделать процесс разработки более эффективным и быстрым. Философия дизайна Django экономит ваше время и деньги, а ряд его принципов, таких как DRY и быстрая разработка, побуждают разработчиков минимизировать код и сокращать дублирование.

Область применения: веб-разработка

Особенности фреймворка:

• Контроль версий баз данных
• Механизм шаблонизации
• Объектно-реляционное отображение (ORM)
• Маршрутизация URL
• Поддержка веб-серверов
• Широкий выбор готовых к использованию библиотек
• Поддержка аутентификации
• Поддержка интернационализации.

Плюсы использования Django

Девиз “батарейки в комплекте” – экономия вашего времени

Вам не нужно писать с нуля базовую функциональность, поскольку она поставляется в готовых пакетах и может быть легко импортирована при запуске проекта. Эти пакеты были разработаны профессиональными разработчиками, поэтому вам не придется тратить время на проверку их работы. Некоторые из пакетов включают аутентификацию, аутентификацию, карты Google и управление сессиями.

Сильное сообщество и хорошая документация

Вокруг Django сформировалось солидное, полезное сообщество, которое активно работает над стабилизацией и улучшением фреймворка. Новички и профессионалы делятся опытом и помогают друг другу. Наряду с этим, Django предлагает подробную документацию, что облегчает понимание различных возможностей.

Масштабируемость

Важнейшей характеристикой многих проектов является масштабируемость. Это особенно важно для стартапов, относительно которых никогда нельзя знать заранее, насколько они могут вырасти. Django предоставляет функциональность, которая позволяет создать небольшой проект и масштабировать его по мере необходимости. Если ваше веб-приложение будет расти, вы сможете обрабатывать больше запросов пользователей и большие объемы данных.

Панель администратора

Django имеет интерфейс администратора, поэтому вы можете управлять данными, используя базовые операции CRUD. Это решение “из коробки”, так что можно сразу же начать работу над проектом, не прибегая к кодированию этой функциональности.

Минусы фреймворка Django

• Django – не самый лучший фреймворк для создания приложений, работающих в реальном времени, поскольку он не поддерживает WebSockets.
• Так как Django поставляется с готовыми функциями и библиотеками, он может показаться безальтернативно монолитным.

Примеры проектов:

Instagram – популярное приложение для социальных сетей, позволяющее обмениваться фото- и видеоконтентом.
Spotify – платформа для распространения музыки, которая помогает пользователям открывать новых исполнителей на основе предпочтений пользователя.

Pyramid

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Если вы являетесь поклонником минимализма, фреймворк Pyramid – хороший вариант. Он подходит для проектов любого размера и предлагает множество функций для создания сложных приложений или для масштабирования небольших.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Спецификация расположения активов в пакете
• Использование предикатов и рендереров
• Генерация URL.

Плюсы использования Pyramid

Он гибкий и легко настраиваемый

Любой компонент этого фреймворка, например, шаблонизатор или базу данных, можно заменить на другой. Вы также можете использовать несколько компонентов для одного и того же приложения (например, два метода отображения URL) или подключиться к двум совершенно разным (по типу) базам данных.

Простое использование Ajax-запросов

Благодаря представлениям XHR и декораторам очень легко отправлять Ajax-запросы туда, куда вам нужно. Это довольно простой процесс с точки зрения разработки.

Поддержка SQLAlchemy

Если ваш проект основан на SQL, SQLAlchemy – это мощная база данных, которая позволяет создавать сложные запросы и не терять рассудок.

Минусы Pyramid:

• Придется потратить некоторое время на подготовку инструментов
• Для правильной настройки Pyramid требуется больше опыта работы с ним
• Для простых приложений SQLAlchemy может оказаться довольно бесполезным.

Примеры проектов:

• Charte.ca – онлайн-редактор диаграмм, подходящий для пользователей без технического бэкграунда
• Easy Blog Networks – провайдер хостинга и обслуживания Django.
• Substance-D – среда для разработки веб-приложений.

Turbogears

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

TurboGears – это фреймворк с открытым исходным кодом, используемый для быстрой разработки веб-приложений, управляемых данными. Это отличный вариант, если вы хотите разработать приложение, требующее подключения к базе данных, поскольку TurboGears поддерживает такие инструменты, как SQLAlchemy, Genshi, WebOb и Repoze.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Горизонтальное разделение данных
• Интеграция с библиотекой MochiKit JavaScript
• Декораторы функций
• Поддержка нескольких баз данных
• Поддержка архитектуры MVC
• ToscaWidgets
• Шаблоны PasteScript
• Поддержка валидации с помощью FormEncode.

Плюсы использования Turbogears

Универсальность

Хотя это микрофреймворк, Turbogears без проблем масштабируется до полномасштабного решения. Вы можете легко создать прототип, а затем масштабировать его до сложного, полноценного приложения.

Встроенная расширяемость с помощью подключаемых приложений

Вы можете создавать свои собственные подключаемые модули для замены или расширения существующих модулей фреймворка. Все они останутся полностью под вашим контролем.

Минусы фреймворка TurboGears:

Свобода расширения фреймворка может подавлять.

Примеры проектов:

• Apache Allura – онлайн-платформа для управления репозиториями кода, первоначально разработанная на SourceForge.
• Kamisons – платформа электронной коммерции для продажи зонтиков.

Web2Py

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Web2Py – это масштабируемый фреймворк с веб-интерфейсом IDE (интегрированная среда разработки). Web2Py имеет систему тикетов, которой можно воспользоваться при возникновении ошибок.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Обратная совместимость
• Управление доступом на основе ролей
• Встроенная защита данных
• Поддержка архитектуры MVC
• Возможность чтения множества протоколов
• Поддержка интернационализации.

Плюсы использования Web2Py

Гибкий, мощный и расширяемый

Web2py – хороший вариант как для сложных приложений, так и для простых. Он имеет достаточно функций для эффективной разработки, но также может быть интегрирован со внешними библиотеками.

Удобство поддержки

Вы можете без проблем забрать исходный код у другой команды и продолжить поддерживать приложение. Кроме того, если код довольно старый, он все равно будет работать на последних версиях фреймворка.

Сообщество

Web2Py имеет хорошее сообщество, где вы можете найти помощь в освоении фреймворка или решении более сложных задач. Вы даже можете получить ответы непосредственно от автора фреймворка, Массимо Ди Пьерро.

Минусы Web2Py:

• Негибкая система плагинов
• Трудности в управлении системой загрузки моделей данных
• Неортодоксальные шаблоны проектирования
• Отсутствие поддержки Python 3.

Примеры проектов:

• IMSA – Иллинойская математическая и научная академия
• iTel Networks – облачные услуги для бизнеса
• Showcase Workshop – платформа мобильного контент-маркетинга.

CubicWeb

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

CubicWeb – это семантический веб-фреймворк, основанный на модели данных приложения. Вместо моделей или представлений эта структура использует кубы, которые могут быть объединены с помощью веб-сервера, базы данных и конфигурационных файлов.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Поддержка нескольких баз данных
• Поддержка Resource Description Framework (RDF)
• Бэкэнд-хранилище Mercurial и Subversion
• Многократно используемые компоненты
• Язык OWL
• Полуавтоматическая генерация текста, JSON, XML или XHTML с помощью механизма выбора+просмотра.

Плюсы использования CubicWeb

Многократно используемые кубы

Подобно Django и некоторым другим лучшим Python-фреймворкам, CubicWeb поощряет разработчиков к повторному использованию компонентов (которые в данном случае называются кубами). Повторное использование кубов вместо написания кода с нуля значительно экономит время.

RQL-запросы

Язык RQL предоставляет вам простой способ манипулировать хранилищами данных и просматривать отношения или атрибуты.

Минусы CubicWeb:

Чрезмерное количество функций, что потенциально может затруднить работу над некоторыми проектами.

Примеры проектов:

• Logilab – компания по разработке программного обеспечения, которая специализируется на семантическом вебе и научных вычислениях.

Лучшие микрофреймворки Python

Если у вас небольшой или средний проект, вам могут больше подойти микрофреймворки. Они включают в себя все самое необходимое для разработки приложений с минимальным кодированием. В микрофреймворках могут отсутствовать такие функции, как проверка форм или уровень абстракции базы данных, но их можно расширить с помощью баз данных или шаблонизаторов, которые вам необходимы. Некоторые микрофреймворки могут легко масштабироваться до полнофункционального решения.

CherryPy

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

CherryPy – это минималистичный фреймворк и хороший выбор для разработки технологий доступа к данным или шаблонов. Он быстр, прост в использовании и предлагает множество готовых решений для работы практически с любым типом проектов, от самых простых до самых требовательных.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Встроенная система плагинов
• Встроенная поддержка покрытия, тестирования и профилирования
• HTTP/1.1-совместимый веб-сервер с потоковым пулом WSGI
• Поддержка нескольких одновременных HTTP-серверов
• Система конфигурации.

Плюсы использования CherryPy

Готовый к производству сервер

Если вы не хотите использовать Gunicorn, CherryPy имеет готовый к производству WSGI-сервер, который можно использовать вместо него. Вы также можете использовать их оба одновременно.

Диспетчерские шаблоны

CherryPy обеспечивает большую организованность кода и поддерживает широкий спектр функциональности с помощью паттернов диспетчера.

Минусы CherryPy

Серьезная нехватка документации. Это большой минус для новичков, и это может вызвать проблемы в середине проекта, когда вам нужно будет разобраться с необходимой функцией.

Примеры проектов:

• HelloSponsor – цифровое решение для управления выставками и спонсорства
• Aktion Mensch – немецкая лотерейная платформа
• Juju – система поиска работы.

Bottle

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Bottle – это микрофреймворк для создания API и простых приложений. Вы можете использовать его для разработки прототипов или приложений для личного пользования.

В Bottle вся разработка происходит в одном файле bottle.py, что может быть как преимуществом, так и недостатком. Работать в одном файле или делиться им может быть намного проще, но это также может привести к беспорядку.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Поддержка внешних шаблонизаторов
• Встроенный HTTP-сервер
• Поддержка WSGI
• Поддержка URL-параметров
• Поддержка плагинов для различных баз данных.

Плюсы использования Bottle

Фреймворк имеет практически все, что может понадобиться для поддержки небольших сайтов (включая маршрутизацию и шаблонизацию), и может быть расширен с помощью плагинов.

Минусы Bottle:

• Подходит только для небольших веб-приложений
• Небольшое сообщество
• Ограниченная документация и примеры
• Полагается только на стандартную библиотеку Python.

Примеры проектов:

• CleverClicks – цифровое агентство, предоставляющее услуги SEO, контента и PPC-маркетинга
• Total Recall VR – система для записи звонков и протоколирования аудио
• MARS Recruitment – австралийская компания по подбору персонала.

Falcon

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Falcon – хороший выбор для разработки REST API. Он позволяет создавать приложения с чистым дизайном и не требует загрузки большого количества зависимостей для создания HTTP API.

Область применения: разработка Web API

Особенности:

• Поддержка Cython
• Расширяемая и высокооптимизированная кодовая база
• Идиоматические ответы на ошибки HTTP
• Классы ресурсов, вдохновленные REST
• Интуитивно понятная маршрутизация
• Юнит-тестирование с помощью вспомогательных средств WSGI и моков
• Заблаговременная обработка исключений.

Плюсы использования Falcon

Создан для REST API

Фреймворк используется для разработки REST API и помогает разработчикам делать определенные дизайнерские решения, которые были бы невозможны при использовании более универсального фреймворка.

Легкий вес, минимум зависимостей

Falcon использует только стандартную библиотеку, что делает его чрезвычайно легким.

Минусы Falcon:

• Ограниченный охват
• Минималистичный подход с очень небольшим количеством зависимостей делает Falcon ограниченным (вы должны создавать только REST API).

Примеры проектов:

• Fivestars – компания по автоматизации маркетинга и лояльности клиентов, предоставляющая услуги местным предприятиям
• Vokal – агентство по веб-дизайну и разработке мобильных устройств.

Dash

Dash | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Фреймворк Dash – хороший вариант для создания аналитических веб-приложений, особенно если ваш проект основан на науке о данных и вас не интересует механика веб-разработки. Dash-приложения работают на Flask и используют HTTP-запросы для передачи пакетов JSON, а фронтенд-компонент визуализируется с помощью React. Flask также используется для расширения функциональности Dash.

Область применения: разработка аналитических веб-приложений

Особенности:

• Обработка ошибок (Dash Deployment Server)
• Высокая степень кастомизации
• Интеграция LDAP (Dash Deployment Server)
• Поддержка плагинов
• Простой интерфейс для привязки элементов управления пользовательского интерфейса, включая выпадающие окна, графики и слайдеры
• Маршрутизация URL (Dash Deployment Server).

Плюсы использования Dash

Бэкэнд без статических данных

Dash позволяет создавать веб-сервисы без статических данных, благодаря чему можно легко масштабировать количество пользователей, которых может обслуживать приложение. Это становится возможным благодаря созданию большего количества рабочих процессов, чтобы запросы отправлялись в тот, который доступен. Несколько рабочих процессов могут обслуживать большое количество сессий.

Компоненты Dash

Dash использует React.js для рендеринга компонентов и включает систему плагинов, которую можно использовать для создания собственных компонентов Dash с помощью React.

Многопользовательское состояние

Dash обеспечивает многопользовательский доступ к приложениям, созданным на этом фреймворке. Это означает, что несколько пользователей могут иметь независимые сессии.

Минусы Dash:

• Вам могут понадобиться более сложные компоненты, чем те, которые Dash предлагает по умолчанию
• Вам придется переносить компоненты из React или писать свои собственные
• Могут возникнуть проблемы со структурой, так как вам придется прописывать каждую функцию для каждого вывода отдельно.

Примеры проектов:

• Great Balls of Fire – приложение NASA, демонстрирующее данные об огненных шарах 1988-2017 годов
• Finding Bigfoot – приложение, демонстрирующее данные о наблюдениях снежного человека.

Flask

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Flask – это WSGI-фреймворк, с помощью которого можно перейти от простого приложения к сложной платформе. Это один из самых популярных веб-фреймворков Python, предоставляющих разработчикам свободу выбора библиотек и инструментов. Для этого Flask имеет множество расширений, разработанных сообществом.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Встроенный быстрый отладчик
• Обработка HTTP-запросов
• Встроенный сервер разработки
• Шаблонизация Jinja2
• RESTful диспетчеризация запросов
• Поддержка подключения любого ORM
• Поддержка защищенных cookies для установления сеансов на стороне клиента
• Основанный на юникоде
• Поддержка модульного тестирования
• Соответствие стандарту WSGI 1.0.

Плюсы использования Flask

Минимализм и простота

С помощью Flask довольно легко понять, какие процессы выполняются при разработке приложения на Python. Как только вы научитесь его использовать, вам будет трудно утратить этот навык, даже когда появятся обновления и новые реализации.

Легко создать быстрый прототип

Во Flask есть все инструменты, необходимые для создания прототипа веб-приложения. Также легко создать приложение с помощью компонентов, которые поставляются в составе фреймворка.

Минусы Flask:

Требует высокой квалификации в программировании. Если вы не сильно увлекаетесь программированием и не хотите подробно разбираться в том, как все работает, изучение Flask может оказаться слишком сложным. Возможно, вам лучше использовать фреймворки, которые скрывают от вас большинство тонкостей.

Примеры проектов:

• Rainist – онлайн-платформа для персонализированного планирования финансов
• Netflix – одна из ведущих мировых сетей онлайн-телевидения
• Lyft – мобильное приложение для совместных поездок.

Hug

Официальный сайт | PyPi | GitHub | Stack Overflow

Hug – это микрофреймворк для разработки API на Python3, созданный с учетом минимального потребления ресурсов. Он создан для быстрой и простой локальной разработки через CLI или HTTP.

Область применения: разработка Web API

Особенности:

• Валидация на основе аннотаций
• Философия “напиши один раз, используй везде”
• Встроенное управление версиями
• Поддержка автоматического документирования.

Плюсы использования Hug

Упрощает разработку API

С помощью Hug вы можете создать API один раз и использовать его везде, где захотите. Он также предлагает несколько интерфейсов, что значительно упрощает разработку API.

Автоматизированный генератор документации

Hug имеет функциональность для автоматической генерации документации API при помощи docstrings и аннотаций типов, что экономит время.

Минусы Hug:

Может создавать проблемы при предварительной обработке запросов, особенно если вам нужно получить заданные параметры из потока.

Примеры проектов:

Owlin – инструмент для анализа новостей для финансовых специалистов.

MorePath

Официальный сайт | PyPi | GitHub

MorePath – это модельно-ориентированный фреймворк. Основное внимание уделяется расширяемости и переиспользуемости кода. MorePath также позволяет создавать веб-сервисы REST.

Область применения: веб-разработка на основе моделей

Особенности:

• Общие представления и пользовательские интерфейсы
• Генерация гиперссылок
• RESTful архитектура
• Маршрутизация к моделям
• Универсальный механизм расширения и переопределения.

Плюсы использования MorePath

Исчерпывающая документация

MorePath имеет подробное руководство пользователя с примерами реализации. Кроме того, существует множество статей и руководств о том, как решать различные задачи в рамках фреймворка.

Повторное использование приложений

Как и некоторые другие фреймворки Python, MorePath поддерживает многократно используемый код, поэтому вам не придется тратить время на написание одной и той же функциональности с нуля. Вы также можете без особого труда расширять, изолировать или переопределять приложения.

Минусы MorePath:

Это относительно новое дополнение к списку лучших Python-фреймворков. Это означает меньшее количество разработчиков, владеющих MorePath, и меньшее количество проектов и возможностей для изучения и поиска путей обхода его недостатков.

Pycnic

Официальный сайт | PyPi | GitHub

Pycnic – это фреймворк, поддерживающий Python3. Он небольшой и оптимизирован для API на основе JSON. Pycnic работает быстро и используется только для создания веб-интерфейсов. Он имеет минимальный размер.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Встроенная обработка ошибок
• Возможность обработки запросов на основе JSON
• Обработка маршрутизации
• Поддержка cookies.

Плюсы использования Pycnic

Минимализм. Pycnic предоставляет только ту функциональность, которая необходима для JSON API.

Минусы Pycnic:

• Имеет ограниченную документацию и предоставляет только примеры реализации
• Ограниченный охват.

Лучшие асинхронные фреймворки Python

Наконец, список фреймворков, потенциально способных в разы увеличить производительность программы.

Концепция асинхронного кодирования не нова, однако не многие асинхронные фреймворки поддерживают ее. Согласно этой концепции, приложению не нужно выполнять задачи последовательно: одна задача может начать выполняться до завершения предыдущей. Асинхронные фреймворки Python используют библиотеку asyncio и могут обрабатывать огромные наборы одновременных соединений.

AIOHTTP

Официальный сайт | PyPi | GitHub

AIOHTTP – это фреймворк Python 3.5+, который можно использовать как в качестве клиентского, так и серверного веб-фреймворка.

Область применения: веб-разработка

Возможности:

• Перенаправление запросов в функции
• Поддержка клиентских и серверных WebSockets
• Подключаемая маршрутизация
• Поддержка промежуточного программного обеспечения.

Примеры проектов:

• Uploadcare – мобильная и веб-система управления файлами
• Hotjar – приложение для получения информации о ваших пользователях
• Xbird – платформа искусственного интеллекта в здравоохранении для прогнозирования и предотвращения рисков для здоровья.

Sanic

Официальный сайт | PyPi | GitHub

Sanic – это фреймворк с открытым исходным кодом, используемый для обработки асинхронных запросов для получения быстрых ответов HTTP. Он совместим с функциями await и async в Python 3.5, что повышает скорость и предлагает неблокирующие возможности.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Различные типы логов, включая доступ и ошибки
• Представления на основе классов
• Обработчики с поддержкой простых в применении декораторов
• Поддержка плагинов
• Поддержка шаблонов для субмаршрутизации внутри приложения
• Точечные обозначения для модификации объекта конфигурации.

Примеры проектов:

• Oh BiBi – компания по разработке мобильных игр
• Joblift – платформа для поиска работы.

Tornado

Официальный сайт | PyPi | GitHub

Tornado – это асинхронный фреймворк и сетевая библиотека, которая может масштабировать множество соединений, используя неблокирующий сетевой ввод-вывод. Это отличный выбор для приложений, где важны длительные пользовательские соединения.

Область применения: веб-разработка

Особенности:

• Позволяет реализовать схемы аутентификации и авторизации сторонних производителей
• Создание веб-шаблонов
• Высококачественный вывод
• Поддержка локализации и перевода
• Сервисы реального времени
• Поддержка аутентификации пользователей.

Примеры проектов:

Uploadcare – веб- и мобильная платформа для управления файлами.

Подведение итогов

В Python есть много фреймворков, но некоторые из них более гибкие и универсальные, чем другие. Некоторые скорее подходят для небольших проектов, чем для больших и сложных. Тем не менее, все они в определенной степени упрощают и облегчают разработку. При правильном использовании каждый из них может стать лучшим фреймворком Python для веб-разработки.

Перевод статьи Julia Korsun “Top 16 Python Frameworks for Web Development”.