So sánh Toàn diện Ba Framework Web Lớn của Python: Bạn ủng hộ framework nào? | Góc nhìn
Khi tìm kiếm các web framework của Python, bạn gần như chắc chắn sẽ thấy Django, Flask, và FastAPI xuất hiện. Kết quả khảo sát nhà phát triển Python mới nhất của chúng tôi cũng xác nhận rằng ba framework này vẫn là những lựa chọn hàng đầu cho các nhà phát triển sử dụng Python để phát triển web backend. Cả ba đều là mã nguồn mở và tương thích với các phiên bản Python mới nhất. Tuy nhiên, làm thế nào để quyết định web framework nào phù hợp nhất cho dự án của bạn? Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá ưu nhược điểm của từng framework và so sánh hiệu suất của chúng.
Django
Django là một framework web full-stack theo triết lý "batteries-included" (bao gồm đầy đủ mọi thứ), được sử dụng bởi các công ty như Instagram, Spotify và Dropbox. Được ca ngợi là "framework web dành cho những người cầu toàn luôn đúng hạn," Django được thiết kế để giúp xây dựng các ứng dụng web mạnh mẽ một cách đơn giản và nhanh chóng hơn. Lần đầu tiên được phát hành dưới dạng dự án mã nguồn mở vào năm 2005, Django đã rất trưởng thành sau gần hai thập kỷ nhưng vẫn đang được phát triển tích cực. Nó phù hợp với nhiều ứng dụng web, bao gồm mạng xã hội, thương mại điện tử, và các trang tin tức giải trí. Django tuân theo kiến trúc MVT (Model-View-Template), trong đó mỗi thành phần đảm nhận một vai trò cụ thể. Model xử lý dữ liệu và định nghĩa cấu trúc của nó. View quản lý logic nghiệp vụ, xử lý các yêu cầu và lấy dữ liệu cần thiết từ Model. Cuối cùng, Template hiển thị dữ liệu này cho người dùng cuối, tương tự như View trong kiến trúc MVC (Model-View-Controller). Là một framework web full-stack, Django có thể được sử dụng để xây dựng toàn bộ ứng dụng web, từ cơ sở dữ liệu đến frontend HTML và JavaScript. Ngoài ra, bạn cũng có thể kết hợp Django với một framework frontend (như React) bằng cách sử dụng Django REST Framework để xây dựng các ứng dụng di động và dựa trên trình duyệt. Hãy xem hướng dẫn toàn diện về Django của chúng tôi, bao gồm tổng quan cơ bản về Django, lộ trình học tập có cấu trúc và các tài nguyên khác giúp bạn thành thạo framework này.
Ưu điểm của Django
Có nhiều lý do khiến Django vẫn là một trong những framework web Python được sử dụng rộng rãi nhất.
- Tính năng phong phú: Cách tiếp cận "batteries-included" của Django cung cấp các tính năng tích hợp sẵn như xác thực, caching, xác thực dữ liệu và quản lý phiên. Nguyên tắc DRY (Don't Repeat Yourself - Đừng lặp lại chính mình) của nó giúp tăng tốc độ phát triển và giảm thiểu lỗi.
- Cài đặt dễ dàng: Django đơn giản hóa việc quản lý phụ thuộc bằng cách tận dụng các tính năng tích hợp sẵn, giảm nhu cầu về các gói bên ngoài. Điều này giúp tinh giản quá trình thiết lập ban đầu, giảm thiểu các vấn đề tương thích và cho phép bạn bắt đầu nhanh chóng.
- Hỗ trợ cơ sở dữ liệu: ORM (Object-Relational Mapping) của Django giúp việc xử lý dữ liệu trở nên ngắn gọn, cho phép bạn sử dụng các cơ sở dữ liệu như SQLite, MySQL và PostgreSQL mà không cần kiến thức SQL. Tuy nhiên, nó ít phù hợp hơn với các cơ sở dữ liệu phi quan hệ như MongoDB.
- Bảo mật: Các biện pháp phòng thủ tích hợp sẵn chống lại các lỗ hổng phổ biến như Cross-Site Scripting (XSS), SQL Injection và Clickjacking giúp bảo vệ ứng dụng của bạn một cách nhanh chóng ngay từ đầu.
- Khả năng mở rộng: Mặc dù là một khối monolith, Django vẫn cho phép mở rộng theo chiều ngang kiến trúc ứng dụng (logic nghiệp vụ và template), caching để giảm tải cho cơ sở dữ liệu và xử lý bất đồng bộ để tăng hiệu quả.
- Cộng đồng và tài liệu: Django tự hào có một cộng đồng lớn, năng động và tài liệu chi tiết, cung cấp các hướng dẫn và hỗ trợ sẵn có.
Nhược điểm của Django
Mặc dù có nhiều ưu điểm, bạn có thể cân nhắc các lựa chọn khác ngoài Django khi phát triển ứng dụng web tiếp theo của mình.
- Không nhẹ: Thiết kế "batteries-included" của nó có thể quá mức cần thiết cho các ứng dụng nhỏ, trong trường hợp đó, một framework nhẹ hơn như Flask có thể phù hợp hơn.
- Đường cong học tập dốc: Với sự phong phú về tính năng, Django tự nhiên đi kèm với một đường cong học tập dốc hơn. Tuy nhiên, có rất nhiều tài nguyên sẵn có để hỗ trợ các nhà phát triển mới.
- Hiệu suất: Django thường chậm hơn so với các framework như Flask và FastAPI, mặc dù caching tích hợp và xử lý bất đồng bộ có thể cải thiện thời gian phản hồi.
Flask
Flask là một microframework dựa trên Python để phát triển web backend. Nhưng đừng để từ "micro" đánh lừa bạn. Như chúng ta sẽ thấy, Flask không chỉ giới hạn ở các ứng dụng web nhỏ.
Flask được thiết kế với một lõi đơn giản dựa trên Werkzeug WSGI (Web Server Gateway Interface) và Jinja2 templating. Một số người dùng Flask nổi bật bao gồm Netflix, Airbnb và Reddit. Ban đầu là một trò đùa Cá tháng Tư, Flask được phát hành dưới dạng dự án mã nguồn mở vào năm 2010, vài năm sau Django. Cách tiếp cận microframework của nó khác biệt cơ bản so với Django. Trong khi Django áp dụng cách tiếp cận "batteries-included" với nhiều tính năng cần thiết để xây dựng ứng dụng web, Flask tối giản hơn nhiều. Triết lý đằng sau microframework là mọi người đều có sở thích riêng và các nhà phát triển nên được tự do lựa chọn các thành phần của họ. Do đó, Flask không bao gồm cơ sở dữ liệu, ORM (Object-Relational Mapper) hay ODM (Object Document Mapper). Khi xây dựng một ứng dụng web với Flask, rất ít thứ được quyết định trước. Điều này có thể mang lại những lợi thế lớn, như chúng ta sẽ thảo luận dưới đây.
Ưu điểm của Flask
Thông qua cuộc khảo sát "Tình trạng Hệ sinh thái Nhà phát triển" của chúng tôi, việc sử dụng Flask đã tăng đều đặn trong năm năm qua, lần đầu tiên vượt qua Django vào năm 2021. Một số lý do để chọn Flask làm framework web backend bao gồm:
- Thiết kế gọn nhẹ: Cách tiếp cận tối giản của Flask cung cấp một giải pháp thay thế linh hoạt cho Django, lý tưởng cho các ứng dụng nhỏ hơn hoặc các dự án không yêu cầu các tính năng phong phú của Django. Tuy nhiên, Flask không giới hạn ở các dự án nhỏ và có thể mở rộng khi cần.
- Tính linh hoạt: Với Flask, bạn có thể chọn các thư viện và framework cho các chức năng cốt lõi như xử lý dữ liệu và xác thực người dùng. Điều này cho phép bạn chọn các công cụ tốt nhất cho dự án của mình và mở rộng quy mô theo những cách chưa từng có.
- Khả năng mở rộng: Thiết kế mô-đun của Flask giúp dễ dàng mở rộng theo chiều ngang. Bằng cách sử dụng lớp cơ sở dữ liệu NoSQL, bạn có thể tăng cường hơn nữa khả năng mở rộng.
- Đường cong học tập thoải: Thiết kế đơn giản của Flask giúp dễ học, mặc dù đối với các ứng dụng phức tạp hơn, bạn có thể cần phải tìm hiểu nhiều tiện ích mở rộng hơn.
- Cộng đồng và tài liệu: Flask có tài liệu phong phú (có lẽ hơi kỹ thuật) và codebase rõ ràng. Cộng đồng Flask nhỏ hơn Django nhưng luôn hoạt động tích cực và đang phát triển đều đặn.
Nhược điểm của Flask
Mặc dù Flask có nhiều ưu điểm, có một số điểm cần xem xét trước khi sử dụng nó cho dự án phát triển web của bạn.
- Cần tự trang bị hầu hết các tính năng: Thiết kế microframework và tính linh hoạt của Flask có nghĩa là bạn phải tự xử lý hầu hết các chức năng cốt lõi, chẳng hạn như xác thực dữ liệu, quản lý phiên và caching. Mặc dù điều này có lợi cho tính linh hoạt, nó có thể làm chậm quá trình phát triển vì bạn cần tìm các thư viện hiện có hoặc xây dựng các tính năng từ đầu. Hơn nữa, bạn cần quản lý các phụ thuộc lâu dài để đảm bảo khả năng tương thích với Flask.
- Bảo mật: Flask chỉ có bảo mật tích hợp sẵn ở mức tối thiểu. Ngoài việc bảo vệ cookie phía máy khách, bạn cần triển khai các phương pháp bảo mật web tốt nhất, đảm bảo tính bảo mật của các phụ thuộc đi kèm và áp dụng các bản cập nhật khi cần thiết.
- Hiệu suất: Flask hoạt động tốt hơn một chút so với Django, nhưng kém hơn FastAPI. Flask cũng cung cấp một số hỗ trợ cho ASGI (tiêu chuẩn mà FastAPI sử dụng) nhưng liên quan chặt chẽ hơn với WSGI.
FastAPI
Đúng như tên gọi, FastAPI là một microframework để xây dựng các Web API hiệu suất cao bằng Python. Mặc dù tương đối mới (lần đầu tiên được phát hành dưới dạng mã nguồn mở vào năm 2018), FastAPI đã nhanh chóng trở nên phổ biến trong giới phát triển, liên tục đứng thứ ba trong danh sách các framework web Python phổ biến nhất của chúng tôi kể từ năm 2021. FastAPI được xây dựng dựa trên Uvicorn, một máy chủ ASGI (Asynchronous Server Gateway Interface), và Starlette, một microframework web. FastAPI thêm vào đó các tính năng xác thực dữ liệu, tuần tự hóa (serialization), và tài liệu hóa, giúp đơn giản hóa việc xây dựng Web API.
Khi phát triển FastAPI, những người tạo ra microframework này đã dựa trên kinh nghiệm của họ với nhiều framework và công cụ khác nhau. Trong khi Django được phát triển trước khi các framework web JavaScript frontend (như React và Vue.js) trở nên phổ biến, FastAPI được thiết kế với môi trường này. Trong những năm gần đây, OpenAPI (trước đây là Swagger) đã nổi lên như một định dạng để xác định cấu trúc API và tài liệu hóa API, cung cấp một tiêu chuẩn ngành mà FastAPI có thể tận dụng. Ngoài trường hợp sử dụng ngầm định là tạo RESTful API, FastAPI cũng lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu phản hồi thời gian thực, chẳng hạn như nền tảng nhắn tin và dashboard. Với hiệu suất cao và khả năng bất đồng bộ, nó cũng vượt trội trong các ứng dụng sử dụng nhiều dữ liệu, bao gồm các mô hình học máy, xử lý dữ liệu và phân tích.
Ưu điểm của FastAPI
Năm 2021, FastAPI lần đầu tiên có danh mục riêng trong cuộc khảo sát "Tình trạng Hệ sinh thái Nhà phát triển" của chúng tôi, với 14% số người được hỏi sử dụng microframework này. Kể từ đó, tỷ lệ sử dụng của nó đã tăng lên 20%, trong khi tỷ lệ sử dụng Flask và Django giảm nhẹ. Một số lý do khiến các nhà phát triển chọn FastAPI bao gồm:
- Hiệu suất: FastAPI được thiết kế chú trọng đến tốc độ, hỗ trợ xử lý bất đồng bộ và WebSocket hai chiều (được cung cấp bởi Starlette). Các benchmark cho thấy nó vượt trội hơn Django và Flask, lý tưởng cho các ứng dụng có lưu lượng truy cập cao.
- Khả năng mở rộng: Tương tự như Flask, FastAPI có tính mô-đun cao, dễ dàng mở rộng và hoàn toàn phù hợp cho các triển khai được đóng gói trong container.
- Tuân thủ các tiêu chuẩn ngành: FastAPI hoàn toàn tương thích với OAuth 2.0, OpenAPI (trước đây là Swagger) và JSON Schema. Điều này giúp dễ dàng triển khai xác thực an toàn và tạo tài liệu API.
- Dễ sử dụng: FastAPI sử dụng Pydantic cho type hints và xác thực, giúp tăng tốc độ phát triển bằng cách cung cấp kiểm tra kiểu, tự động hoàn thành và xác thực yêu cầu.
- Tài liệu: FastAPI đi kèm với tài liệu phong phú, và các tài nguyên của bên thứ ba cũng liên tục tăng lên, giúp các nhà phát triển ở mọi cấp độ dễ dàng tiếp cận.
Nhược điểm của FastAPI
Trước khi quyết định sử dụng FastAPI cho dự án của bạn, hãy xem xét những điều sau:
- Độ trưởng thành: FastAPI tương đối mới và chưa có mức độ trưởng thành như Django hay Flask. Cộng đồng nhỏ hơn và trải nghiệm người dùng có thể không mượt mà do mức độ phổ biến thấp hơn.
- Tính tương thích: Là một microframework, FastAPI cần các tính năng bổ sung để trở thành một ứng dụng đầy đủ chức năng. Có thể có ít thư viện tương thích hơn so với Django hoặc Flask, và bạn có thể cần phải phát triển các tiện ích mở rộng của riêng mình.
Lựa chọn giữa Flask, Django và FastAPI
Vậy, framework web Python nào là tốt nhất? Như nhiều nỗ lực lập trình khác, câu trả lời là "còn tùy thuộc". Lựa chọn đúng đắn phụ thuộc vào câu trả lời cho một số câu hỏi: Bạn đang xây dựng loại ứng dụng nào? Ưu tiên của bạn là gì? Bạn dự đoán dự án sẽ phát triển như thế nào trong tương lai?
Cả ba Python Web framework phổ biến này đều có những thế mạnh riêng, vì vậy việc đánh giá chúng dựa trên ứng dụng của bạn sẽ giúp bạn đưa ra quyết định tốt nhất.
Nếu bạn cần các tính năng ứng dụng web tiêu chuẩn có sẵn ngay lập tức, Django là một lựa chọn tốt, phù hợp với các dự án yêu cầu cấu trúc mạnh mẽ hơn. Ưu điểm của nó đặc biệt rõ rệt khi làm việc với cơ sở dữ liệu quan hệ, nơi ORM của nó đơn giản hóa việc quản lý dữ liệu và cung cấp các tính năng bảo mật tích hợp sẵn. Tuy nhiên, đối với các dự án nhỏ hơn hoặc các ứng dụng đơn giản, các tính năng mở rộng như vậy có thể là quá mức cần thiết. Flask mang lại sự linh hoạt cao hơn. Thiết kế tối giản của nó cho phép các nhà phát triển lựa chọn các tiện ích mở rộng và thư viện mong muốn, làm cho nó phù hợp với các dự án yêu cầu các tính năng tùy chỉnh. Cách tiếp cận này lý tưởng cho các công ty khởi nghiệp hoặc MVP (Sản phẩm Khả thi Tối thiểu - Minimum Viable Product), nơi các yêu cầu có thể thay đổi và phát triển nhanh chóng. Mặc dù Flask dễ bắt đầu, hãy nhớ rằng việc xây dựng các ứng dụng phức tạp hơn có thể đòi hỏi phải tìm hiểu nhiều tiện ích mở rộng.
Nếu tốc độ là ưu tiên hàng đầu, FastAPI là một ứng cử viên nặng ký, đặc biệt phù hợp cho các dự án API-first hoặc học máy. Nó tận dụng các tính năng Python hiện đại như type hints để cung cấp xác thực dữ liệu và tài liệu tự động. Đối với các ứng dụng yêu cầu hiệu suất cao, chẳng hạn như microservices hoặc API dựa trên dữ liệu, FastAPI là một lựa chọn tuyệt vời. Tuy nhiên, nó có thể không có nhiều tính năng tích hợp sẵn như Django hoặc Flask, và bạn có thể cần phải triển khai các chức năng bổ sung theo cách thủ công.
So sánh Toàn diện Ba Framework Web Lớn của Python
Bắt đầu dự án phát triển web của bạn với ServBay
Dù bạn chọn framework nào, bạn cũng cần thiết lập môi trường Python trước khi phát triển web. ServBay hiện là công cụ tiện lợi nhất cho việc này. ServBay cung cấp hỗ trợ cho Python 2.7, 3.5-3.14, phù hợp cho cả dự án mới và dự án hiện có. Bạn có dự án cụ thể nào trong đầu để giúp quyết định nên sử dụng framework nào không?
All Rights Reserved