Ein Framework (englisch für Rahmenstruktur) ist ein Programmiergerüst, das in der Softwaretechnik eingesetzt wird – insbesondere in der objektorientierten Softwareentwicklung sowie in komponentenbasierten Ansätzen.
Beschreibung
Ein Framework ist kein eigenständiges Programm, sondern stellt eine Struktur bereit, innerhalb derer Entwickler Anwendungen erstellen. Durch die im Framework verwendeten Entwurfsmuster beeinflusst es typischerweise auch die Architektur der entstehenden Software. So unterstützen etwa die Microsoft Foundation Classes das Model-View-Controller-Muster.
Ralph E. Johnson und Brian Foote beschrieben ein Framework 1988 im Artikel Designing Reusable Classes im Journal of Object-Oriented Programming als:
„Ein Framework ist eine semi-vollständige Applikation. Es stellt für Applikationen eine wiederverwendbare, gemeinsame Struktur zur Verfügung. Die Entwickler bauen das Framework in ihre eigene Applikation ein und erweitern es derart, dass es ihren spezifischen Anforderungen entspricht. Frameworks unterscheiden sich von Toolkits dahingehend, dass sie eine kohärente Struktur zur Verfügung stellen, anstatt einer einfachen Menge von Hilfsklassen.“[1]
Frameworks geben in der Regel die grundlegende Anwendungsarchitektur vor. Charakteristisch ist dabei die (Inversion of Control) (Umkehrung der Steuerung): Programmierer registrieren konkrete Implementierungen, die anschließend vom Framework aufgerufen und verwaltet werden. Wird diese Registrierung nicht im Quellcode festgelegt, sondern extern konfiguriert, spricht man von Dependency Injection.
Ein Framework definiert insbesondere den Kontrollfluss einer Anwendung sowie die Schnittstellen, die konkrete Klassen implementieren müssen. Es dient damit der Wiederverwendung bewährter architektonischer Muster. Da solche Muster stets auf eine bestimmte Problemdomäne zugeschnitten sind, sind Frameworks meist domänenspezifisch oder auf bestimmte Anwendungstypen beschränkt – etwa grafische Editoren, Buchhaltungssysteme oder Webshops.
Eine allgemeingültige Definition existiert nicht, da Frameworks sehr unterschiedlich ausgeprägt sein können. Der Begriff wird daher häufig unscharf verwendet; mitunter werden bereits umfangreiche Klassensammlungen als Framework bezeichnet.
White-Box- und Black-Box-Frameworks
Die Unterscheidung zwischen White-Box- und Black-Box-Frameworks bezieht sich auf die Sichtbarkeit und Zugänglichkeit der Implementierung hinter einer Schnittstelle.
- Bei einer Black-Box-Abstraktion kennen Klienten nur die Spezifikation der Schnittstelle, nicht jedoch deren interne Umsetzung.
- Bei einer White-Box-Abstraktion ist die Implementierung einsehbar und kann durch Vererbung erweitert werden, auch wenn die Schnittstelle weiterhin eine gewisse Kapselung erzwingt.
Einige Autoren unterscheiden zusätzlich zwischen White-Boxes (Erweiterung möglich) und Glass-Boxes (nur Einsicht möglich).[2]
Framework-Typen
Frameworks lassen sich – ohne strikte Abgrenzung – in folgende Kategorien einteilen:
Bekannte Frameworks
Aufgrund der uneinheitlichen Begriffsverwendung ist die Zuordnung einzelner Systeme nicht immer eindeutig. Beispiele sind:
- .Net-Framework von Microsoft
- 1C:Enterprise
- ACE
- Action Request System (ARS) – Application Framework von BMC Remedy
- Adobe Flex
- Angular
- AngularJS
- Apache Spark
- Bootstrap Framework von Twitter
- Cocoa
- CakePHP
- Django (Framework)
- Drupal
- Eclipse Rich Client Platform
- TYPO3 Flow
- Grails
- Horde (Framework)
- JavaServer Faces
- JBoss Seam
- JHotDraw
- JUnit
- Laravel
- OpenIDE RCP
- Microsoft Foundation Classes
- Qt
- Robot Framework
- Robot Operating System
- Ruby on Rails
- Selenium
- Spring (Framework)
- Struts
- Symfony
- Visual Component Library (VCL) – Komponentenbibliothek von Borland
- WoltLab Community Framework (WCF) – PHP-Framework
- YAML (Framework) CSS-Framework
- Yii
- Zend Framework
Literatur
- Wolfgang Pree: Komponentenbasierte Softwareentwicklung mit Frameworks. dpunkt, 1997, ISBN 3-920993-68-3.
- Krzysztof Cwalina, Brad Abrams: Richtlinien für das Framework-Design – Konventionen, Ausdrücke und Muster für wiederverwendbare.NET-Bibliotheken. Addison-Wesley, 2007, ISBN 3-8273-2626-5.
Einzelnachweise
- ↑ Ralph E. Johnson, Brian Foote: “Designing Reusable Classes” im "Journal of Object-Oriented Programming" (1988); "A framework is a semi-complete application. A framework provides a reusable, common structure to share among applications. Developers incorporate the framework into their own application and extend it to meet their specific needs. Frameworks differ from toolkits by providing a coherent structure, rather than a simple set of utility classes."; Quelle: Petar Tahchiev, Felipe Leme, Vincent Massol: JUnit in Action, 2. Auflage, broschiert, Manning Publications, 2010, ISBN 1935182021, Seite 4
- ↑ Clemens Szyperski, Dominik Gruntz, Stephan Murer: Component Software. Beyond object-oriented programming. 2. Auflage. Addison-Wesley, London; München 2002, ISBN 0-201-74572-0, S. 40 f.
