فریم ورک Flutter چیست؟ راهنمای کامل و مزایای آن

اپلیکیشن‌های موبایل باید تجربه کاربری بهتری را با سرعت، کارایی و اثربخشی بالا ارائه دهند اما برای توسعه‌دهندگان، همیشه چالشی بین حجم کدها، قابلیت‌ها و منابع وجود دارد. علاوه بر آن، باید پشتیبانی از پلتفرم‌های مختلف و API های مرتبط با آنها را نیز در نظر گرفت. فریم ورک Flutter یک SDK کامل است که این چالش را برطرف می‌کند و برای کمک به توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارها طراحی شده تا بتوانند با استفاده از یک کد واحد، اپلیکیشن‌های موبایل، وب و دسکتاپ بسازند.

تصویر(۱)

فریم ورک Flutter چیست؟

Flutter یک فریم ورک رابط کاربری (UI Framework) برای ساخت اپلیکیشن‌های native موبایل است. این فریم ورک به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا تنها با یک codebase (کد منبع)، اپلیکیشن‌های موبایل برای iOS و Android ایجاد کنند. برنامه هایی که از زبان برنامه نویسی متناسب با سیستم عامل استفاده می کنند، اپلیکیشن‌های native می گویند.

تصویر(۲)

فریم ورک flutter در واقع یک ابزار توسعه رابط کاربری (UI Toolkit) است که امکان ساخت اپلیکیشن‌های سریع و باکیفیت بالا را برای iOS، Android، لینوکس، مک، ویندوز و غیره فراهم می‌کند. در هسته این فریم ورک، توسعه‌دهندگان می‌توانند رابط کاربری (UI) اپلیکیشن را با استفاده از ویجت‌هایی بسازند که دارای حالات مختلفی هستند و به رویدادهای خاصی واکنش نشان می‌دهند.

فریم ورک فلاتر که با استفاده از زبان برنامه‌نویسی Dart اجرا می‌شود، این امکان را فراهم می‌کند تا یک کدبیس واحد را برای تمام پلتفرم‌های ذکر شده استفاده نمایید. این ویژگی باعث می‌شود که اپلیکیشن‌های توسعه‌یافته، بدون در نظر گرفتن ابعاد صفحه، نسبت تصویر یا جهت نمایش، عملکردی روان و یکپارچه داشته باشند.

فریم ورک flutter بخشی از پورتفولیوی (نمونه کار) متن‌باز گوگل در حوزه فناوری‌های موبایل است و از قدرت زبان‌های اصلی مانند Swift، Java و JavaScript بهره می‌برد. این فریم ورک، اپلیکیشن‌ها را به شکلی طراحی می‌کند که روی هر پلتفرمی ظاهر و عملکردی native داشته باشند. این ویژگی باعث بهبود عملکرد اپلیکیشن‌ها و همچنین کاهش زمان توسعه و نگهداری آنها می‌شود.

برای مثال، فرض کنید قصد دارید یک اپلیکیشن فروشگاهی (eCommerce app) طراحی نمایید. توسط فریم ورک فلاتر، دیگر نیازی نیست نسخه iOS با روش iOS و نسخه Android به روش Android توسعه داده شود. این فریم ورک به شما امکان می‌دهد که با استفاده از یک کد واحد در Dart، برای هر دو پلتفرم، اپلیکیشن بسازید.

ویجت‌هایی مانند لیست‌ها، نقشه‌ها، اسکرول‌ها و انیمیشن‌ها به طور یکسان و هماهنگ در هر دو پلتفرم اجرا می‌شوند و حتی می‌توان آنها را به راحتی سفارشی‌سازی کرد؛ این کار به سادگی، با تغییر یک متغیر انجام می‌شود. پس از آماده شدن کد، تفاوتی ندارد که اپلیکیشن روی آیفون، آیپد یا گوشی اندرویدی اجرا گردد.

در نهایت، شما یک اپلیکیشن فروشگاهی مبتنی بر فریم ورک Flutter خواهید داشت که روی هر دو سیستم‌عامل به صورت native و بدون هیچ‌گونه افت کارایی، اجرا می‌شود. از دید کاربران، Flutter تجربه ای یکپارچه و سفارشی‌شده را ارائه می‌دهد و به لحاظ عملکرد، سرعت و پشتیبانی از چندین پلتفرم، کاملاً قابل‌اعتماد است. Google Ads یکی از بهترین نمونه‌های اپلیکیشن‌های ساخته‌شده با فریم ورک Flutter محسوب می‌شود.

چرا فریم ورک فلاتر؟

قبل از پرداختن به جزئیات فنی Flutter، برخی آمارهای مهم در این مورد بررسی می شوند:

• طبق نظرسنجی Clutch، بیش از ۷۰٪ کاربران انتظار دارند که فرآیند ورود (Onboarding) به اپلیکیشن کمتر از ۶۰ ثانیه طول بکشد. هر ثانیه بیشتر، به میزان نارضایتی کاربران می‌افزاید.
• تحلیلی از Statista بین سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۱۹ نشان می‌دهد که ۲۵٪ از اپلیکیشن‌های دانلود شده، تنها یک‌بار اجرا شده و دیگر استفاده نخواهند شد. این آمار در طول سال‌ها تقریباً بدون تغییر باقی مانده است.
• بر اساس گزارش AppsFlyer، حدود ۲۸٪ اپلیکیشن‌ها ظرف ۳۰ روز اول پس از نصب، حذف می‌شوند. با توجه به رشد صنعت اپلیکیشن، افزایش تعداد برنامه‌ها در گوگل پلی (بیش از ۳.۵ میلیون اپ) و اپ استور اپل (حدود ۲.۲ میلیون اپ) و تعداد بالای دانلودها، به نظر می‌رسد که نرخ حذف اپلیکیشن‌ها همچنان رو به افزایش باشد.

این آمارها نشان می‌دهند که فرآیند توسعه اپلیکیشن ها نیاز به تغییرات اساسی دارد. برای توسعه‌دهندگان و کسب‌وکارهایی که به ویژه روی ساخت اپلیکیشن‌های تحت شبکه با رابط کاربرپسند تمرکز دارند، Flutter یک راهکار کاربردی محسوب می‌شود. در ادامه به دلایل این موضوع و مزایای Flutter پرداخته‌ شده است:

۱. کاهش هزینه‌ها

رویکرد کدبیس یکپارچه، تنها به نفع توسعه‌دهندگان نیست. فریم ورک فلاتر به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا در هزینه‌های آموزش و نگهداری تیم‌های توسعه مجزا برای هر پلتفرم، صرفه‌جویی کنند. به ویژه برای استارتاپ‌ها، استفاده از فریم ورک Flutter ارزش بالایی دارد زیرا بسیاری از چالش‌های آنها را حل می‌کند، مخصوصاً زمانی که زمان و بودجه برای ورود سریع محصول به بازار محدود است.

۲. تجربه کاربری قدرتمند

با توجه به اینکه Flutter از Material Design پشتیبانی می‌کند، می‌توان رابط کاربری یکپارچه و native را در دستگاه‌های مختلف تضمین کرد. علاوه بر این، همانطور که پیش‌تر اشاره شد، فریم ورک Flutter به توسعه‌دهندگان امکان شخصی‌سازی عناصر UI را می‌دهد تا اپلیکیشن با ویژگی‌های خاص هر دستگاه هماهنگ باشد.

۳. افزایش بهره‌وری

از تولید آنی کد و اشکال‌زدایی گرفته تا تبدیل خودکار کد و ویجت‌های چندمنظوره، فریم ورک فلاتر مجموعه ابزارهای قدرتمندی را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد تا بتوانند اپلیکیشن‌هایی روان و کاربرپسند بسازند. ویژگی Hot Reload نمونه‌ای عالی از این قابلیت‌ها است که با نمایش آنی تغییرات در رابط کاربری، زمان توسعه و نگهداری اپلیکیشن را به طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد.

معماری فریم ورک Flutter

معماری فریم ورک Flutter به صورت لایه‌ای طراحی شده و شامل سه بخش اصلی می باشد:

۱. لایه فریم ورک (Framework Layer)

لایه فریم ورک که با Dart نوشته شده، شامل کلاس‌های پایه، کتابخانه ای غنی از ویجت‌ها و یک لایه رندرینگ است. این بخش از Flutter، بیشترین تعامل را با توسعه‌دهنده دارد و مجموعه‌ای کامل از کتابخانه‌ها را برای ساخت رابط کاربری ارائه می‌دهد.

۲. لایه موتور (Engine Layer)

این لایه که با ++C/C توسعه یافته است، شامل پیاده‌سازی سطح پایین API های اصلی Flutter می‌شود که برخی قابلیت‌های آن شامل پردازش گرافیکی توسط Skia، مدیریت متن و چیدمان، دسترسی به فایل و شبکه، پشتیبانی از دسترسی‌پذیری و معماری افزونه‌ها می باشد.

۳. لایه اجراکننده (Embedder Layer)

این لایه که مخصوص پلتفرم میزبان است، به Flutter اجازه می‌دهد که روی سیستم‌عامل‌های مختلف اجرا شود. این ویژگی، سازگاری بالا و انعطاف‌پذیری گسترده‌ای را برای اپلیکیشن‌های Flutter فراهم می‌کند.

کاربردهای Flutter و حوزه استفاده آن

کاربردهای Flutter بی‌حد و مرز است. از کسب‌وکارهای سازمانی گرفته تا آموزش تحت پلتفرم‌های موبایل، دسکتاپ و وب، Flutter به همه افراد این امکان را می‌دهد که اپلیکیشن‌هایی کاربرپسند و هوشمند توسعه دهند. برخی صنایعی که از فریم ورک فلاتر استفاده می‌کنند شامل مالی و بانکداری، بازی‌سازی، رسانه و سرگرمی، سلامت و پزشکی (به ویژه در حوزه پیگیری وضعیت سلامت)، آموزش و فناوری‌های آموزشی (EdTech)، خودروسازی و تجارت الکترونیک (eCommerce) می باشند.

با توجه به قابلیت‌های گسترده آن، فریم ورک فلاتر بهترین گزینه برای اپلیکیشن‌هایی است که متناسب با بازارهای نوظهور طراحی شده‌اند. طبق آمار Statista، حدود ۴۲ درصد از توسعه‌دهندگان نرم‌افزار، Flutter را به عنوان فریم ورک اصلی خود برای توسعه چندپلتفرمی انتخاب کرده‌اند.

تصویر(۳)

شرکت‌های مطرحی مانند eBay، Toyota، Tencent، ، Dream11، ByteDance، Alibaba، BMW و Google از فریم ورک Flutter برای توسعه محصولاتشان استفاده می‌کنند.

جالب است بدانید که هر یک از این شرکت‌ها، Flutter را با روش‌های متفاوتی به کار می‌گیرند. برخی برای کاهش زمان توسعه و هزینه‌های مهندسی از آن بهره می‌برند اما برخی دیگر Flutter را جهت افزایش عملکرد و پایداری اپلیکیشن‌هایشان در دستگاه‌های مختلف استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، Toyota از API مخصوص Embedder در Flutter استفاده کرده تا تجربه کاربری بهتری ارائه دهد و فرآیند توسعه را بهینه‌تر کند.

مزایای Flutter:

• کارایی بالا: با استفاده از موتور رندرینگ اختصاصی و کامپایل مستقیم به کد native، فریم ورک فلاتر عملکردی روان و سریع را تضمین می‌کند.
• کدبیس یکپارچه: توسعه همزمان برای iOS و Android تنها با یک کدبیس، که باعث کاهش زمان و هزینه‌های توسعه می‌شود.
• کتابخانه غنی از ویجت‌ها: Flutter مجموعه‌ای کامل از ویجت‌های قابل سفارشی‌سازی را ارائه می‌دهد که با Material Design و Cupertino سازگار هستند.
• Hot Reload: این ویژگی بهره‌وری توسعه‌دهندگان را افزایش می‌دهد زیرا تغییرات بدون نیاز به راه‌اندازی مجدد اپلیکیشن، در لحظه قابل مشاهده هستند.
• پشتیبانی قوی از سوی گوگل و جامعه توسعه‌دهندگان: Flutter که توسط گوگل پشتیبانی می‌شود، دارای یک جامعه فعال و مستندات جامع است که ضمانت پایداری و توسعه طولانی‌مدت را فراهم می‌کند.

محدودیت‌های Flutter:

• حجم بالای اپلیکیشن: اپلیکیشن‌های Flutter معمولاً حجم بیشتری نسبت به نمونه‌های native خود دارند که ممکن است برای دستگاه‌هایی با فضای ذخیره‌سازی محدود، یک مشکل محسوب شود.
• محدودیت در کتابخانه‌های شخص ثالث: با وجود رشد مداوم، اکوسیستم کتابخانه‌های شخص ثالث در Flutter هنوز به گستردگی فریم ورک‌های قدیمی‌تر نرسیده است.
• چالش یادگیری زبان Dart: زبان Dart با وجود کارایی بالا، در مقابل زبان‌هایی مانند JavaScript محبوبیت کمتری دارد که ممکن است برای توسعه‌دهندگان جدید چالش یادگیری ایجاد کند.

چگونه باید کار با فریم ورک Flutter را شروع کرد؟

برای شروع کار با فریم ورک Flutter، ابتدا باید ابزارهای لازم را نصب کرده و با مفاهیم پایه آن آشنا شوید.

• بررسی پیش‌نیازهای سیستم: ابتدا اطمینان حاصل کنید که سیستم شما الزامات Flutter از جمله ابزارهای ضروری و سیستم‌عامل‌های پشتیبانی‌شده را برآورده می‌کند.
• نصب Flutter SDK :Flutter SDK را از وب‌سایت رسمی فریم ورک فلاتر دانلود و متناسب با سیستم‌عامل خود نصب کنید.
• تنظیم محیط توسعه: از یک IDE مانند Android Studio یا Visual Studio Code استفاده نمایید و افزونه‌های Flutter را نصب کنید تا تجربه توسعه‌ای بهینه داشته باشید.
• مطالعه مستندات Flutter: دارای مستنداتی جامع و آموزش‌های کاربردی که توسط گوگل ارائه شده، می باشد. این منابع به شما کمک می‌کنند تا با قابلیت‌های Flutter آشنا شوید و اولین اپلیکیشن خود را بسازید.

تست اپلیکیشن‌های Flutter

زبان برنامه‌نویسی قدرتمند Flutter و قابلیت‌های متنوع آن، امکان توسعه سریع اپلیکیشن‌ها را فراهم می‌کند. با این حال، همانند هر فریم ورک دیگری، همیشه احتمال بروز خطا وجود دارد. بنابراین، شناسایی و رفع سریع این مشکلات اهمیت زیادی خواهد داشت.

فریم ورک Flutter به طور پیش‌فرض برخی از خطاهای رایج را شناسایی می‌کند. این خطاها معمولاً به مراحل paint یا build مربوط می‌شوند. بسیاری از مشکلات دیگر نیز توسط کلاس Zone بررسی می گردند. برای افزایش دقت و کاهش احتمال بروز خطا، تست خودکار اپلیکیشن‌های Flutter ضروری است. این کار باعث می‌شود تا ایرادات احتمالی در همان مراحل اولیه توسعه شناسایی شوند. در همین راستا، فریم ورک Flutter سه دسته تست مختلف را ارائه می‌دهد:

۱. تست اجزا (Unit Test)

این تست برای بررسی کلاس‌ها، زیرکلاس‌ها و اینترفیس‌ها در اپلیکیشن به کار می‌رود. تست اجزا، اطمینان حاصل می‌کند که هر بخش به درستی کار می نماید.

۲. تست ویجت (Widget Test)

این تست‌ها برای بررسی ویجت‌های اختصاصی یک اپلیکیشن استفاده می‌گردند. به عنوان مثال، اسکرول، متن و تصاویر، از جمله عناصری هستند که در تست ویجت بررسی می‌شوند.

۳. تست یکپارچه‌سازی (Integration Test)

این دسته از تست‌ها بیشتر برای بررسی عملکرد کلی اپلیکیشن استفاده می‌شوند. تست یکپارچه‌سازی، ماژول‌های مختلف اپلیکیشن و نحوه تعامل آنها با یکدیگر را ارزیابی می‌کند.

جمع‌بندی

فریم ورک flutter به دلیل سادگی و انعطاف‌پذیری بالا، توسعه‌دهندگان را قادر می سازد تا اپلیکیشن‌های موبایل، وب و دسکتاپ را با سرعت بالا توسعه دهند. مهم‌ترین ویژگی فریم ورک Flutter این است که توسعه چندپلتفرمی را بدون افزایش هزینه‌های اضافی امکان‌پذیر می‌کند. علاوه بر این، فریم ورک فلاتر با ارائه کدبیس یکپارچه و قابلیت‌های تست خودکار، زمان و هزینه توسعه را کاهش می‌دهد. همچنین توسعه‌دهندگان می‌توانند مستقیماً تست‌هایی که به عناصر رابط کاربری وابسته هستند را اجرا کنند تا عملکرد صحیح اپلیکیشن تضمین شده و خطاها در سریع‌ترین زمان ممکن شناسایی شوند.