انگولار چیست؟ معرفی کامل فریم‌ ورک انگولار

امروزه، آنلاین‌بودن یکی از شروط اصلی حیات کسب‌وکارهاست. برای مصرف‌کنندگان نیز وجود وب‌سایت نشان‌دهنده اعتبار کسب‌وکارها محسوب می‌شود. بر‌عکسِ این قاعده نیز کاملاً بدیهی است و اگر کسب‌وکاری داشته باشید که حتی یک وب‌سایت هم برایش طراحی نکرده باشید، احتمالاً از‌نظر مشتریان، شما اصلاً به‌عنوان کسب‌وکار شناخته نمی‌شوید. به‌همین‌دلیل، خدمات مربوط به توسعه وب‌سایت‌ها و وب‌اپلیکیشن‌ها هر‌روز محبوب‌تر می‌شوند. توسعه‌دهندگان برای طراحی و توسعه وب‌سایت‌ها از زبان‌های برنامه‌نویسی و فریم‌ورک‌های متعددی استفاده می‌کنند. انگولار یکی از فریم‌ورک‌های مهم و محبوبی است که در‌زمینه کدنویسی Front End وب‌سایت به‌کار برده می‌شود. با‌توجه‌به اهمیت این فریم‌ورک، در این مقاله از بلاگ آکادمی ابرها، قصد داریم درباره انگولار صحبت و آن را به‌طورکامل معرفی کنیم؛ پس تا پایان با ما همراه باشید.

مقدماتی درباره فریم‌ورک Angular

تجربه نشان داده است که برنامه‌نویسی فرانت‌اند وب‌اپلیکیشن‌ها و وب‌سایت‌ها در تأثیرگذاری روی مخاطب اهمیت فراوانی دارد. ممکن است بسیاری از توسعه‌دهندگان روی جنبه‌های بصری این موضوع تمرکز کنند و همین امر آن‌ها را از توجه به انتظارات کاربر بازدارد؛ اما باید به این نکته نیز توجه کرد که وب‌سایت پرمخاطب هم باید طراحی UI و UX و هم عملکرد مناسبی داشته باشد. مجموعه این عوامل است که رضایت کاربران را به‌دنبال خواهد داشت.

ناگفته نماند عامل مهم دیگر در این زمینه انتخاب پشته مناسب تکنولوژی است. فراموش نکنید که تکنولوژی انتخاب‌شده باید دقیقاً موردنیاز پروژه شما باشد و به نیازهای آن به‌نحو مطلوبی پاسخ دهد. حالا دیگر شرکت‌هایی که به‌طور‌تخصصی روی توسعه وب‌اپلیکیشن‌ها کار می‌کنند، کاملاً به این نتیجه رسیده‌اند که انتخاب تکنولوژی مناسب برای طراحی و توسعه وب، یکی از عوامل مهم در رضایت کاربران است؛ یعنی همان چیزی که تمامی کسب‌وکارها به‌شدت به‌دنبالش هستند.

فریم‌ورک Angular چیست؟

Angular فریم‌ورکی متن‌باز برای طراحی و ساخت اپلیکیشن‌های تک‌صفحه‌ای است. این فریم‌ورک با TypeScript نوشته شده و گوگل آن را توسعه داده است و از آن پشتیبانی می‌کند. Angular در ابتدا قرار بود نسخه دوم فریم‌ورک محبوب AngularJS باشد. با‌این‌حال، تصمیماتی که در حوزه طراحی گرفته شد، مانند سازگارنبودن با کدهای قبلی و مسیر ساده به‌روزرسانی کدهای نوشته‌شده با AngularJS به Angular، باعث شد تا گوگل Angular را به‌عنوان فریم‌ورکی جداگانه منتشر کند.

مجموعه این عوامل سبب شد تا امروزه از Angular به‌عنوان فریم‌ورکی استفاده کنیم که اولاً به‌عنوان فریم‌ورک مزایای ظاهری بسیاری دارد و در‌عین‌حال، ساختار استانداردی برای توسعه‌دهندگان فراهم کند تا بتوانند به‌راحتی با آن کار کنند. این موضوع به کاربران امکان می‌دهد تا برنامه‌های بزرگ را به شیوه‌ای ایجاد کنند تا بتوان آن‌ها را نگه‌داری کرد.

تاریخچه مختصری درباره Angular و AngularJS

شاید بتوان گفت که تولد Angular از سال ۲۰۱۰ و هم‌زمان با معرفی AngularJS شروع شد. در‌حال‌حاضر، این فریم‌ورک درمقایسه‌با سال‌های اولیه پیشرفت‌های زیادی کرده است. در زمان نگارش این مقاله، Angular 12 رونمایی شده است. AngularJS یکی از فریم‌ورک‎‌های محبوب جاوا‌اسکریپت است که در سال ۲۰۰۹، میشکو هِوِری (Miško Hevery) و آدام ابرونز (Adam Abrons) آن را به‌عنوان بخشی از پروژه Google توسعه دادند. این فریم‌ورک در سال ۲۰۱۰ به بازار عرضه شد. کاربران نیز به‌سرعت به این فریم‌ورک روی خوش نشان دادند و دانلود و استفاده از آن را شروع کردند و همین امر این پروژه را به یکی از پروژه‌های موفق گوگل تبدیل کرد. 

از‌جمله کسب‌وکارهای بزرگی که برای اولین‌باز استفاده از این فریم‌ورک را شروع کردند، می‌توان به نتفلیکس (Netflix)، ان‌بی‌سی (NBC)، والمارت (Walmart) و فوربز (Forbes) اشاره کرد و همین موضوع نیز باعث اعتماد بیشتر توسعه‌دهندگان به این فریم‌ورک شد. بااین‌حال، چشم‌اندازی که برای توسعه این فریم‌ورک از ابتدا در نظر گرفته شده بود، بعد از چندی تغییر کرد. در این مدت، اکتشاف‌ها و استانداردهای جدیدی درباره JavaScript انجام و همین امر باعث شده بود تا روند رشد و توسعه Angular با مشکلات جدی مواجه شود.

در می۲۰۱۶، Angular 2 با تایپ‌اسکریپت به جامعه برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان وب معرفی شد. این نسخه از Angular در‌واقع نسخه کاملاً بازنویسی‌شده فریم‌ورک بود و سعی می‌کرد تا برخی از مشکلات مهم مربوط به نسخه اصلی را برطرف کند. اگر‌چه روند توسعه Angular 2 سخت و زمان‌بر بود، بالاخره نتیجه داد. پس از معرفی این نسخه، توسعه‌دهندگان شاهد بودند که بسیاری از کاستی‌های AngularJS برطرف شده است و نسخه‌های بعدی آن نیز قرار بود که در بازه‌های زمانی ۶ماهه منتشر شوند. با‌این‌حال، Angular 3 هیچ‌وقت منتشر نشد و به‌جای آن Angular 4 در ۲۳مارس۲۰۱۷ معرفی شد. گفتنی است در این نسخه حجم باندل کاهش یافته بود.

کاربردهای Angular

اجازه دهید تا از زبان جاوا‌اسکریپت موضوع را شروع کنیم. JavaScript بی‌شک رایج‌ترین زبان برنامه‌نویسی سمت کلاینت است. کدهای این زبان می‌توانند در میان کدهای HTML قرار گیرند و تعامل با صفحات آنلاین را به روش‌های مختلف فعال کنند. جاوا‌اسکریپت زبانی سطح‌بالاست که یادگیری آن نیز ساده است و با‌توجه‌به جامعه گسترده استفاده‌کنندگان، می‌توان به‌راحتی از آن برای ایجاد وب‌اپلیکیشن‌های مدرن استفاده کرد. حال این سؤال مطرح می‌شود که آیا این زبان را می‌توان بهترین زبان برای ساخت برنامه‌های تک‌صفحه‌ای ماژولار نیز دانست؟ احتمالاً خیر!

امروزه، تعداد زیادی از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌ها وجود دارند که به ما در دستیابی به اهداف مدنظرمان کمک می‌کنند. Angular نیز یکی از همین فریم‌ورک‌هاست که بسیاری از مشکلاتی را حل می‌کند که توسعه‌دهندگان هنگام استفاده از JavaScript با آن مواجه می‌شدند. حالا دیگر بسیاری از توسعه‌دهندگان ترجیح می‌دهند تا وب‌اپلیکیشن‌ها و نسخه‌های SPA و PWA خود را با استفاده از این فریم‌ورک بسازند.

مزیت‌های استفاده از Angular

حالا بیایید کمی بیشتر درباره مزیت‌های استفاده از فریم‌ورک Angular باهم صحبت کنیم. از‌جمله مزیت‌های مهم‌ این فریم‌ورک می‌توان به این‌ها اشاره کرد:

۱. پشتیبانی گوگل

یکی از مزیت‌های مهم Angular، پشتیبانی بلندمدت (LTS) گوگل از آن است. همین امر باعث می‌شود تا ما درباره نقشه گوگل برای استفاده بلندمدت از فریم‌ورک Angular و گسترش اکوسیستم آن به قطعیت برسیم. همچنین، خودِ گوگل از این فریم‌ورک استفاده می‌کند و از پایداری آن نیز بسیار مطمئن است.

۲. TypeScript

برنامه‌های Angular با استفاده از زبان TypeScript ساخته می‌شوند. این زبان در‌واقع سوپراسکریپتی برای JS به‌شمار می‌آید و مزیت استفاده از آن این است که اولاً بر بهینه‌تر‌کردن کدها تأثیر می‌گذارد و ثانیاً برنامه را ایمن‌تر می‌کند. این موضوع به شناسایی و حذف اشتباه‌ها در مراحل اولیه کدنویسی یا انجام عملیات تعمیر و نگه‌داری نیز کمک زیادی می‌کند.

۳. Plain Old Java Object (به‌اختصار POJO)

کسانی که با زبان برنامه‌نویسی JAVA کدنویسی کرده باشند، احتمالاً با مفهوم POJO آشنا هستند. POJO به کلاس‌های معمولی و عمدتاً بسیار ساده‌ای گفته می‌شود که از هیچ کلاس دیگری ارث‌بری نکرده‌اند. حالا این موضوع چه ارتباطی به انگولار دارد؟ موضوع از این قرار است که هر شیئی که Angular از آن استفاده می‌کند، در‌واقع یک POJO است و امکان دست‌کاری شیء را ازطریق تمامی عملکردهای عادی جاوا‌اسکریپت فراهم خواهد کرد. به‌عبارت‌دیگر، با استفاده از Angular دیگر به استفاده از توابع Getter و Setter در کدهای خود نیازی نخواهید داشت.

۴. استفاده در SPA و PWA

PWA مخفف عبارت Progressive Web App است. این روش به‌عنوان روشی مقرون‌به‌صرفه برای وب‌سایت‌ها شناخته می‌شود تا عملکردی مانند تلفن‌همراه داشته باشند. این موضوع از یک طرف نیاز شبکه را کاهش خواهد داد و از طرف دیگر باعث بهبود تجربه کاربر از کار با وب‌سایت خواهد شد. همچنین، هنگام استفاده از قابلیت‌های رندر سمت سرور Angular، می‌توانید SPA یا برنامه‌های وب‌تک صفحه‌ای بسازید. این موضوع می‌تواند به بارگیری سریع صفحه اصلی وب‌سایت کمک کند و درنتیجه، عملکرد وب‌سایت را در دستگاه تلفن‌همراه بهبود بخشد.

۵. ساختار مدولار

Angular کدهای منبع را در باکت‌هایی ازجمله کامپوننت‌های Angular و دستورالعمل‌ها (Directives) و سرویس‌ها دسته‌بندی می‌کند. ماژول‌ها به شما امکان می‌دهند تا ویژگی‌های برنامه و بخش‌های دارای قابلیت استفاده مجدد را به‌صورت هدفمند ساختاردهی و برنامه‌ها را با استفاده از قابلیت Lazy Loading بارگذاری کنید. این امتیاز به شما کمک خواهد کرد تا برخی از برنامه‌ها را در پس‌زمینه یا فقط درصورت وجود تقاضا برای آن اجرا کنید. با کمک Angular خواهید توانست با تقسیم کار و اطمینان از کدهای توسعه‌یافته، برنامه پیچیده‌ای را توسعه دهید. وقتی درک کاملی از این قابلیت‌ها داشته باشید، از ماژول‌ها می‌توانید نهایت استفاده را ببرید. ناگفته نماند مدولارسازی می‌تواند کارایی توسعه‌دهنده را نیز افزایش دهد.

۶. سازگاری کد و تست آسان

فریم‌ورک Angular روی اجزایی ساخته شده است که همه آن‌ها به‌صورت هم‌زمان شروع به‌ کار می‌کنند. برای مثال، هر کامپوننت کد را در یک کلاس وارد می‌کند. این کلاس کامپوننت عناصر رابط کوچکی است که به یکدیگر وابسته نیستند و مزیت‌های دیگری نیز در‌اختیارتان قرار می‌دهند. برخی از این مزیت‌ها بدین‌شرح‌اند:

• قابلیت استفاده مجدد: معماری مبتنی‌بر کامپوننت Angular به شما امکان می‌دهد تا اجزای سازنده به‌راحتی در سراسر برنامه مجدداً استفاده شوند. توسعه‌دهندگان نیز با استفاده از انگولار می‌توانند UI را توسعه‌ دهند و در‌عین‌حال، از روند توسعه روان مطمئن شوند.
• خوانایی بهبود‌یافته کدها: یکی از معیارهای مهم برای انتخاب زبان برنامه‌نویسی یا فریم‌ورک، خوانایی ساده کدهای نوشته‌شده است. این موضوعی است که در Angular به آن توجه شده است. خوانایی ساده کدهای نوشته‌شده به توسعه‌دهندگان جدیدی که به تیم اضافه می‌شوند، امکان می‌دهد تا با خواندن سریع‌تر کدهای نوشته‌شده، بهره‌وری‌شان را افزایش دهند.
• سهولت در تعمیر و نگه‌داری: یکی دیگر از معیارهای مهم هنگام انتخاب زبان برنامه‌نویسی، سهولت در تعمیر و نگه‌داری کدهاست. کامپوننت‌های تفکیک‌شده (Decoupled Components) امکان اِعمال پیکربندی فراوانی برای شما فراهم می‌کنند.

اکوسیستم Angular بیش از ۷.۱میلیون نفر توسعه‌دهنده، کدنویس کتابخانه و… دارد. این جامعه بزرگ نشان‌دهنده محبوبیت این فریم‌ورک است و تسلط بر فریم‌ورکی محبوب می‌تواند تضمین‌کننده ورود مطمئن شما به بازار کار باشد. علاوه‌براین، این فریم‌ورک در آینده شاهد پیشرفت‌های بسیاری خواهد بود.

امکانات و ویژگی‌های Angular

برخی از امکانات و ویژگی‌های Angular عبار‌ت‌اند از:

۱. مدل شیء‌گرای سند (DOM)

مدل شیء‌گرای سند (Document Object Model) که به‌اختصار DOM نیز خوانده می‌شود، بر یک سند XML یا HTML درختی دلالت می‌کند که هر گره از آن نشان‌دهنده یک متن است. DOM در Angular شبیه به سایر فریم‌ورک‌هاست. برای توضیح بیشتر، سناریویی را در نظر بگیرید که در آن ده تغییر در همان صفحه HTML ایجاد می‌شود. با استفاده از قابلیت DOM، به‌جای اینکه فقط موارد پیشین به‌روز‌شده‌ شوند، Angular تمامی ساختار درختی تگ‌های HTML را به‌روز خواهد کرد.

۲. تایپ‌اسکریپت (TypeScript)

TypeScript مجموعه‌ای از انواع کدهای جاوا‌اسکریپت ارائه می‌دهد که این امکان را برای کاربران فراهم می‌کند تا کدی بنویسند که درک آن آسان‌تر است. کدهای TypeScript بدون مشکل روی تمامی پلتفرم‌‎ها کامپایل و اجرا می‌شوند. اگر‌چه توسعه برنامه نوشته‌شده با Angular الزاماً به استفاده از تایپ‌اسکریپت نیازی ندارد، برای بهبود ساختارها و ساده‌سازی درک کدهای نوشته‌شده، به‌شدت پیشنهاد می‌کنیم که از TypeScript در کدنویسی Angular استفاده کنید.

۳. اتصال داده‌ها (Data Binding)

اتصال داده‌ها روشی برای تعامل با اجزای صفحه وب با استفاده از مرورگر است. این روش از HTML داینامیک استفاده می‌کند و به برنامه‌نویسی پیچیده هم نیازی ندارد. با استفاده از این روش، منابع داده از ارائه‌دهنده و مصرف‌کننده به یکدیگر متصل و با یکدیگر همگام می‌شوند. استفاده از این تکنیک به‌خصوص در مواقعی که وب‌سایت محتوای زیادی دارد، به شما امکان خواهد داد تا بتوانید تنها بخشی از محتوا را مشاهده کنید و محتواهای دیگر به‌تدریج بارگیری شوند.

۴. تست

Angular از فریم‌ورک Jasmine برای تست استفاده می‌کند که فریم‌ورکی منبع‌باز برای تست کدهای جاوا‌اسکریپت است. هدفی که Jasmine دنبال می‌کند، این است که کدهای نوشته‌شده روی هر پلتفرم دارای جاوا‌اسکریپت اجرا شود و از Syntax خوانا در آن‌ها استفاده شده باشد. با استفاده از فریم‌ورک Jasmine، می‌توانید انواع مختلفی از تست‌ها را روی کدهای خود اجرا کنید. 

معماری Angular

حالا که با جنبه‌های مختلف فریم‌ورک Angular آشنا شدید، اگر تصمیمتان را برای استفاده منظم از آن گرفته‌اید، باید درباره معماری آن نیز اطلاعاتی به‌دست آورید. از دیدگاه کلی، Angular چهارچوبی MVC در خالص‌ترین نوع آن است. در این فریم‌ورک، دستورالعمل‌های روشنی درباره نحوه سازمان‌دهی برنامه و جریان‌های داده دو‌طرفه و پشتیبانی مناسب DOM ارائه شده است. در‌ادامه این مقاله از بلاگ آکادمی ابرها، به نکات بیشتری درباره معماری Angular اشاره می‌کنیم.

۱. ماژول‌ها

هر برنامه Angular یک ماژول ریشه با نام AppModule دارد که به‌عنوان مکانیزم راه‌اندازی برنامه عمل می‌کند.

۲. کامپوننت‌ها

کامپوننت‌ها واحدهای مستقل از کد و داده هستند که هر‌یک به‌عنوان یک واحد برای اجرای برنامه در نظر گرفته شده و در‌کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. هر‌یک از این کامپوننت‌ها به‌طورکلی به بخش رابط کاربری یا UI اشاره می‌کنند. مدل کامپوننت‌های Angular بر ساختارهای بصری کاربردی بنا نهاده شده است. به‌عنوان مثال، Angular Material کتابخانه‌ای UI است که طراحی متریال را در Angular پیاده‌سازی می‌کند.

۳. قالب‌ها

الگوی برنامه Angular از HTML و نشانه‌گذاری‌های مربوط به انگولار برای اصلاح عناصر صفحه وب قبل از نمایش آن‌ها استفاده می‌کند. در همین زمینه، دو نوع از اتصال داده وجود دارد که توضیحات آن در جدول زیر آمده است:

۴. متادیتاها

متا‌دیتاها به Angular امکان می‌دهند تا نحوه مدیریت کلاس را مدیریت کند. از این ویژگی برای کنترل رفتار مورد‌انتظار کلاس استفاده می‌شود.

۵. سرویس‌ها

کلاس‌های سرویس برای به‌اشتراک‌گذاری داده‌ها یا منطق‌هایی استفاده می‌شوند که با View مرتبط نیستند؛ اما باید بین کامپوننت‌ها به‌اشتراک گذاشته شوند. کلاس‌ها همیشه با دکوراتور @Injectible نشان داده می‌شوند.

جمع‌بندی

براساس اطلاعاتی که Statista ارائه داده است، Angular یکی از فریم‌ورک‌های برتر در توسعه وب است. شاهد این مدعا، شرکت‌ها و توسعه‌دهنده‌های بسیاری هستند که از این فریم‌ورک در توسعه صفحات وب و وب‌اپلیکیشن‌ها استفاده می‌کنند. با استفاده از Angular، می‌توانید وب‌اپلیکیشن‌هایی پیشرفته ایجاد کنید. با‌توجه‌به محبوبیت این فریم‌ورک و تقاضای فراوان برای استفاده از آن در بازار کار‌، در این مطلب از بلاگ آکادمی ابرها، به‌طورمفصل درباره انگولار صحبت کردیم و درباره فیچرها و معماری آن نیز نکاتی ارائه دادیم.

سؤالات متداول

۱. Angular چیست؟

انگولار فریم‌ورکی مبتنی‌بر JavaScript است و از آن برای طراحی وب‌اپلیکیشن‌های داینامیک استفاده می‌شود.

۲. Angular کدام‌یک از نسخه‌های HTML را پشتیبانی می‌کند؟

با‌توجه‌به اینکه با استفاده از انگولار می‌توانید HTML را به‌عنوان کدهای قالب خود انتخاب کنید، توجه به نسخه‌های پشتیبانی‌شده HTML در انگولار نکته مهمی است. خوشبختانه از تمامی نسخه‌های زبان نشانه‌گذاری HTML در انگولار پشتیبانی می‌شود.

۳. TypeScript چه ارتباطی با Angular دارد؟

TypeScript زبان برنامه‌نویسی اصلی برای توسعه Angular است. 

۴. آیا مرورگرها می‌توانند کدهای TypeScript را کامپایل کنند؟

خیر، مرورگرها نمی‌توانند کدهای تایپ‌‌اسکریپت را کامپایل کنند. کدهایی که به این زبان نوشته می‌شوند، در ابتدا باید با استفاده از کامپایلر TSC به کدهای جاوا‌اسکریپت تبدیل شوند. این موضوع نیز به پیکربندی کدها نیاز دارد.

۵. $scope در انگولار چه کاربردی دارد؟

$scope بیشتر در AngularJS استفاده می‌شود و حاوی دیتاها و متدهای برنامه است. از $scope برای انتقال دیتاها از کنترلر به‌سمت View و برعکس استفاده می‌شود.