جنگو چیست؟ از ابتدا تا استخدام

جنگو (Django) یکی از مشهورترین چارچوب‌های (فریم‌ورک‌های) توسعه وب بر پایهٔ زبان پایتون است. این فریم‌ورک متن‌باز و سطح‌بالا به برنامه‌نویسان اجازه می‌دهد با سرعت و سهولت بیشتری برنامه‌های تحت‌وب قدرتمند بسازند. جنگو آن‌قدر محبوب است که طبق نظرسنجی Stack Overflow در سال ۲۰۲۴ جزو پرتقاضاترین فریم‌ورک‌ها در میان توسعه‌دهندگان بوده است. شعار جنگو یعنی «the web framework for perfectionists (with deadlines)» (فریم‌ورک کمالگرایانی که وقت محدودی دارند) اشاره به همین واقعیت دارد که این چارچوب با ارائهٔ امکانات و ابزارهای متعدد به‌صورت از پیش آماده، فرآیند توسعهٔ وب‌سایت را برای برنامه‌نویسان (حتی کمال‌گراها!) سریع‌تر و کم‌دردسرتر می‌کند. اگر با زبان پایتون آشنایی دارید و می‌خواهید وارد دنیای توسعه وب شوید، جنگو گزینه‌ای توانمند و امتحان پس‌داده است که در ادامه به صورت کاربردی به این سوال بپردازیم که جنگو چیست؟

کاربرد جنگو برای چه کسانی است؟

جنگو یک فریم‌ورک وب «همه‌کاره» (full-stack) در زبان پایتون است. این فریم‌ورک بر پایهٔ معماری مدل-ویو-تمپلیت (MVT) بنا شده است که نوعی تغییر‌یافته از الگوی معروف MVC (مدل-ویو-کنترلر) در توسعه وب به‌شمار می‌رود. در معماری MVT، بخش‌های مختلف یک برنامه وب از هم تفکیک می‌شوند تا توسعه و نگهداری آن آسان‌تر گردد:

• مدل (Model): مدل‌ها لایهٔ دادهٔ برنامه هستند و ساختار پایگاه‌داده (مانند جداول) و منطق مرتبط با داده را تعریف می‌کنند. هر مدل پایتونی معادل یک جدول در پایگاه‌داده است و جنگو از طریق ORM داخلی خود امکان تعامل با انواع پایگاه‌داده (مانند SQLite، PostgreSQL و …) را فراهم می‌کند. به بیان دیگر، به‌جای نوشتن مستقیم SQL، مدل‌های جنگو به شما اجازه می‌دهند عملیات پایگاه‌داده (ایجاد، خواندن، به‌روزرسانی، حذف داده‌ها) را با توابع و کلاس‌های پایتونی انجام دهید.
• نما (View): ویوها منطق پردازش و تصمیم‌گیری برنامه را بر عهده دارند. هر درخواست (request) ارسال‌شده از سمت کاربر توسط سیستم مسیریابی URL جنگو به یک ویوی مشخص هدایت می‌شود؛ سپس آن ویو داده‌های موردنیاز را از مدل‌ها می‌خواند یا در صورت لزوم در پایگاه‌داده ذخیره می‌کند و نهایتاً یک پاسخ (response) مناسب تولید می‌کند. ویوها می‌توانند به‌صورت تابع‌های سادهٔ پایتونی یا کلاس‌های مبتنی بر View پیاده‌سازی شوند. خروجی یک ویو ممکن است یک صفحهٔ HTML، یک ریدایرکت، داده‌های JSON یا هر نوع پاسخ دیگری باشد.
• قالب (Template): قالب‌ها مسؤل ارائهٔ داده‌ها به کاربر هستند. قالب در واقع یک صفحهٔ HTML است که با زبان قالب‌نویسی جنگو آمیخته شده است. ویو پس از پردازش منطق برنامه، داده‌های لازم (در قالب یک دیکشنری به نام Context) را به قالب می‌فرستد تا درون HTML نمایش داده شوند. قالب‌های جنگو به کمک زبان قالب‌نویسی Django می‌توانند منطق سادهٔ ارائهٔ داده (مانند حلقه‌ها، شرط‌ها و فیلترها) را در خود جای دهند و متغیرهای ارسالی از ویو را در مکان مناسب نمایش دهند. به عنوان مثال، می‌توان یک قالب برای لیست وظایف داشته باشیم که روی یک لیست از اشیاء Task loop بزند و عنوان و وضعیت هر وظیفه را نمایش دهد. خروجی نهایی رندرشده توسط قالب، یک صفحهٔ HTML آماده است که به مرورگر کاربر ارسال می‌شود.

به کمک این معماری تفکیک‌شده، خوانایی و نگهداری کد پروژه‌های جنگو افزایش می‌یابد و هر بخش به صورت مستقل قابل توسعه یا اصلاح است. درخواست‌های کاربر از طریق مرورگر به سرور جنگو می‌رسد، بر اساس URL به ویوی متناظر ارجاع داده می‌شود، ویو نیز ممکن است با مدل‌ها تعامل کند و در نهایت داده‌ها را به قالب مناسب می‌فرستد تا پاسخ HTML تولید شود. این جداسازی وظایف باعث می‌شود توسعه‌دهنده بتواند هر بخش (داده، منطق، نمایش) را مستقلاً تغییر دهد یا گسترش دهد بدون آن‌که بخش‌های دیگر را مختل کند.

 امکانات کلیدی جنگو چیست؟

یکی از دلایل اصلی محبوبیت جنگو این است که بسیاری از امکانات متداول در توسعهٔ وب را به‌صورت از پیش ساخته  در خود جای داده است. اصطلاحاً فلسفهٔ «همراه با باطری‌ها» (batteries included) در مورد جنگو به کار می‌رود، بدین معنی که با نصب جنگو، مجموعه‌ای غنی از قابلیت‌های آماده در اختیار شماست تا نیازی به پیاده‌سازی ابتدایی‌ترین بخش‌ها از صفر نداشته باشید. در ادامه به چند نمونه از این امکانات کلیدی اشاره می‌کنیم:

• ORM و مدیریت پایگاه‌داده: جنگو دارای یک ORM قدرتمند است که امکان تعریف مدل‌های داده به زبان پایتون و انجام عملیات پایگاه‌داده را بدون نیاز به SQL فراهم می‌کند. این ORM از اغلب پایگاه‌های دادهٔ رایج پشتیبانی می‌کند و شما می‌توانید با تغییر تنظیمات، پایگاه‌دادهٔ پروژه را عوض کنید بدون آن‌که نیاز باشد مدل‌های خود را تغییر دهید. علاوه بر این، جنگو سیستم مهاجرت (Migration) خودکار برای پایگاه‌داده دارد؛ به این صورت که هر تغییری در مدل‌ها را می‌توان با ساختن فایل‌های مهاجرت و اجرای آنها، به ساختار پایگاه‌داده اعمال کرد. این فرایند مدیریت تغییرات پایگاه‌داده را بسیار ساده و ایمن می‌کند (نیازی به نوشتن دستی اسکریپت‌های ALTER TABLE و … نیست).
• سیستم احراز هویت و کاربر: جنگو یک چارچوب احراز هویت داخلی دارد که مدیریت کاربران، گروه‌ها و سطوح دسترسی را بسیار آسان می‌کند. این سیستم امکان ثبت‌نام و ورود کاربران، هش کردن امن گذرواژه‌ها، مدیریت نشست‌های کاربر (session) و ویژگی‌هایی مانند بازیابی کلمه عبور را پشتیبانی می‌کند. شما به راحتی می‌توانید مدل کاربر پیش‌فرض جنگو را توسعه دهید یا در صورت نیاز مدل کاربر سفارشی خود را تعریف کنید. وجود این سیستم امنیتی داخلی باعث می‌شود نیاز به نوشتن کدهای حساس احراز هویت از ابتدا نداشته باشید و جنگو بسیاری از نکات امنیتی (مانند ذخیره‌سازی امن رمزهای عبور) را پیشاپیش رعایت کرده است.
• سیستم قالب‌ و فرم‌ها: جنگو دارای یک موتور قالب‌نویسی اختصاصی است که به کمک آن می‌توانید صفحات HTML را به شکل پویا و تمپلیت‌محور تولید کنید. علاوه بر این، کتابخانهٔ داخلی فرم جنگو فرآیند ایجاد و پردازش فرم‌های وب را بسیار ساده می‌کند. شما می‌توانید یک کلاس فرم تعریف کنید و جنگو بر اساس مدل‌های شما فرم‌های HTML مناسب (همراه با اعتبارسنجی داده‌ها) را می‌سازد. حتی برای بسیاری از مدل‌ها می‌توان از قابلیت ModelForm استفاده کرد تا فرم‌ها به طور خودکار بر اساس مدل تعریف شوند. این امکانات باعث می‌شود از تکرار کد HTML برای فرم‌ها یا اعتبارسنجی دستی ورودی‌های کاربر بی‌نیاز شوید.
• سیستم مدیریت ادمین (پنل مدیریت): یکی از جذاب‌ترین قابلیت‌های جنگو، بخش مدیریت سایت است که به صورت خودکار بر پایهٔ مدل‌های شما ایجاد می‌شود. به محض تعریف مدل‌ها و انجام مهاجرت، جنگو یک سایت ادمین آماده در آدرس پیش‌فرض /admin/ فراهم می‌کند که از طریق آن می‌توانید اشیاء مدل‌های خود را مشاهده، اضافه، ویرایش یا حذف کنید؛ آن هم بدون نوشتن حتی یک خط کد اضافه. این پنل مدیریت داخلی برای ساخت سریع صفحات مدیریتی یا پروتوتایپ اولیه‌ی نرم‌افزار بسیار کارآمد است. شما همچنین می‌توانید این پنل را به دلخواه خود سفارشی کنید (برای مثال تعیین کنید کدام فیلدها نمایش داده شوند، فیلترها یا قابلیت جستجو اضافه کنید و غیره).

• امنیت و حفاظت داخلی: جنگو به صورت پیش‌فرض بسیاری از تمهیدات امنیتی مهم را پیاده‌سازی کرده است. برای نمونه، محافظت در برابر حملات متداول وب از جمله CSRF (جلوگیری از ارسال درخواست مخرب از طریق فرم‌ها)، XSS (جلوگیری از اسکریپت‌های مخرب در ورودی‌ها و خروجی‌ها)، SQL Injection (جلوگیری از تزریق کدهای SQL مخرب از طریق کوئری‌ها) و کلیک‌جکینگ به طور داخلی در جنگو تعبیه شده‌اند. چارچوب احراز هویت جنگو نیز امنیت جلسات کاربر را فراهم می‌کند و مثلاً کوکی‌های مربوط به لاگین را به صورت ایمن تنظیم می‌کند. نکتهٔ مهم این است که همهٔ این موارد بدون نیاز به تنظیمات خاصی فعال هستند و توسعه‌دهنده را درگیر پیچیدگی‌های پیاده‌سازی امنیت از ابتدا نمی‌کنند. به علاوه، جنگو برای ارتباطات امن، پشتیبانی خوبی از HTTPS دارد و تنظیم HSTS و سایر هدرهای امنیتی نیز در آن پیش‌بینی شده است.

علاوه بر موارد بالا، جنگو امکانات بسیار دیگری نیز در دل خود دارد. از جمله می‌توان به سیستم کش (Cache) داخلی برای افزایش کارایی سایت، سیستم ارسال ایمیل، سیستم لاگ‌گیری (Logging) قابل تنظیم، و حتی یک چارچوب تست خودکار (برای نوشتن تست‌های واحد) اشاره کرد. تمامی این قابلیت‌ها باعث می‌شود جنگو تا حد امکان شما را از نصب کتابخانه‌های اضافی یا نوشتن کدهای تکراری بی‌نیاز کند. جنگو توسعهٔ سریع اما صحیح را تشویق می‌کند و از اصل معروف DRY (مخفف Don’t Repeat Yourself به معنای «خودت را تکرار نکن») پیروی می‌کند. یعنی تلاش می‌کند تا حد ممکن قطعات کد و امکاناتی که می‌توانند عمومی‌سازی شوند را یک‌بار پیاده‌سازی کرده و قابل‌استفاده مجدد نماید، به جای آن‌که برنامه‌نویس در هر بخش پروژه همان الگوها را دوباره‌نویسی کند. نتیجهٔ این رویکرد آن است که شما با حجم کد کمتر، قابلیت‌های بیشتری را در اختیار دارید و تمرکزتان بیشتر صرف منطق مخصوص به کسب‌وکار پروژه‌تان می‌شود تا مسائل زیربنایی وب.

نقاط قوت جنگو چیست(مزایا)

در این بخش، مهم‌ترین مزایای جنگو را به طور خلاصه مرور می‌کنیم:

• توسعه سریع و بهره‌وری بالا: جنگو دقیقاً برای این طراحی شده که کار توسعهٔ وب را تسریع کند. بسیاری از کارهای وقت‌گیر و تکراری (مانند تنظیمات اولیه، تعریف لایه‌های پایه، اعتبارسنجی‌ها و …) به‌صورت خودکار یا با حداقل کدنویسی توسط جنگو انجام می‌شوند. به عنوان مثال، فرم‌های HTML، پنل مدیریت، سیستم احراز هویت و … همه آماده‌اند و برنامه‌نویس می‌تواند بیشتر وقت خود را صرف منطق مخصوص برنامهٔ خود کند تا نوشتن زیرساخت. این موضوع خصوصاً برای استارتاپ‌ها و پروژه‌های با زمان محدود یک مزیت بزرگ است که باعث شده جنگو به انتخاب محبوبی در میان آن‌ها تبدیل شود. علاوه بر سرعت در پیاده‌سازی اولیه، جنگو به علت ساختار منظمش سرعت توسعه‌های بعدی و افزودن ویژگی‌های جدید را نیز بالا نگه می‌دارد.
• کامل بودن امکانات (Batteries-included): همان‌طور که پیش‌تر اشاره شد، جنگو مجموعه‌ای از قابلیت‌های غنی را به صورت توکار ارائه می‌دهد (ORM، سیستم کاربر، مدیریت ادمین، موتور قالب، سیستم ایمیل، کش، و …). این یک مزیت بزرگ است چون شما را از وابستگی به کتابخانه‌های متعدد شخص ثالث برای هر قابلیت پایه بی‌نیاز می‌کند. یکپارچگی این امکانات با یکدیگر نیز به شکل محسوسی از مشکلات سازگاری کاسته است. در عمل توسعه‌دهندگان با جنگو یک جعبه‌ابزار جامع در اختیار دارند که اکثر نیازهای رایج وب را پوشش می‌دهد. این جامع‌بودن همچنین به معنای مستندات یکپارچه و جامعهٔ متمرکزتری است که در بخش بعدی به آن می‌پردازیم.
• مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری: جنگو یک چارچوب مقیاس‌پذیر است؛ یعنی می‌تواند از پروژه‌های کوچک تا بسیار بزرگ را پشتیبانی کند. تجربه نشان داده جنگو در پروژه‌های متنوعی از یک سیستم مدیریت محتوا گرفته تا یک شبکه اجتماعی عظیم با موفقیت به کار گرفته شده است. برای نمونه، اینستاگرام (با میلیون‌ها کاربر) بر بستر جنگو بنا شده است که خود گواهی بر مقیاس‌پذیری این فریم‌ورک است. جنگو از حیث انعطاف نیز محدودیتی ایجاد نمی‌کند؛ شما می‌توانید از آن برای انواع کاربردها (وب‌سایت‌های خبری، فروشگاه آنلاین، سامانه‌های علمی، APIهای وب و …) استفاده کنید و کتابخانه‌های جانبی فراوانی برای نیازهای خاص (مانند جنگو REST Framework برای ساخت APIهای RESTful) در اختیار دارید. به علاوه، به دلیل تفکیک معماری MVT، می‌توانید قسمت‌هایی از پروژه را در صورت نیاز مستقل از هم مقیاس‌دهی کنید (مثلاً لایهٔ دیتابیس روی سرور جداگانه یا استفاده از caching در لایهٔ نمایش).
• امنیت بالا و پیش‌فرض‌های امن: جنگو توجه ویژه‌ای به مسائل امنیتی دارد و به طور پیش‌فرض تدابیر محکمی برای حفاظت از داده‌ها و کاربران اتخاذ می‌کند. بسیاری از ضعف‌های رایج وب (XSS, CSRF, SQL Injection و …) در جنگو یا غیرممکن شده یا تا حد زیادی کاهش یافته‌اند، چرا که چارچوب به صورت خودکار جلوی الگوهای ناامن را می‌گیرد. برای مثال، خروجی متغیرها در قالب‌ها به طور پیش‌فرض escape (بی‌اثر) می‌شود تا از تزریق اسکریپت مخرب جلوگیری گردد. یا فرم‌ها دارای توکن CSRF هستند تا ارسال درخواست جعلی از دامنه‌های دیگر ممکن نباشد. جنگو همچنین کلیدهای رمزنگاری را به صورت تصادفی ایجاد می‌کند، پسوردها را هش می‌کند و بسیاری اقدامات دیگر که همگی باعث می‌شوند امنیت پیش‌فرض بالایی داشته باشید. این مزیت به ویژه برای برنامه‌نویسان تازه‌کار مهم است چون خیالی آسوده‌تر از بابت امنیت پایهٔ برنامه خواهند داشت.
• مستندات عالی و منحنی یادگیری مناسب: مستندات جنگو همان‌طور که گفته شد یک نقطهٔ قوت بارز است. این مستندات دقیق، سازمان‌یافته و مملو از مثال‌های کاربردی است و از مقدماتی‌ترین مباحث تا پیشرفته‌ترین تنظیمات را پوشش می‌دهد. وجود چنین راهنمای جامعی به یادگیری سریع‌تر چارچوب کمک می‌کند و حتی برنامه‌نویسان باتجربه نیز برای مراجعه به جزئیات پیاده‌سازی یا بهترین شیوه‌ها از آن بهره می‌گیرند. علاوه بر مستندات، جامعه جنگو نیز مقالات و آموزش‌های بی‌شماری تولید کرده که یادگیری را تسهیل می‌کند. در مجموع، هرچند جنگو یک چارچوب بزرگ است، شما در مسیر یادگیری آن تنها نخواهید بود و منابع زیادی در اختیار دارید.
• جامعهٔ بزرگ و پشتیبانی قوی: جنگو از سال ۲۰۰۵ تاکنون توسعه داده شده و میلیون‌ها توسعه‌دهنده در سراسر دنیا از آن استفاده می‌کنند. این سابقهٔ طولانی و کاربرهای فراوان یک مزیت مهم ایجاد کرده و آن وجود یک اجتماع فعال و پشتیبان حول جنگو است. هر سوال یا مشکلی داشته باشید، به احتمال زیاد در اینترنت پاسخ آن را خواهید یافت یا می‌توانید در انجمن‌های رسمی و غیررسمی جنگو مطرح کنید و از تجربهٔ دیگران بهره‌مند شوید. همچنین پکیج‌ها و افزونه‌های نوشته‌شده توسط جامعه برای جنگو بسیار غنی هستند؛ از کتابخانه‌های اتصال به درگاه‌های بانکی گرفته تا انواع پلاگین‌های CMS، فروشگاه، سئو، و غیره. بهره‌گیری از این اکوسیستم بالغ به شما اجازه می‌دهد خیلی از قابلیت‌ها را به جای نوشتن از صفر، با نصب یک بستهٔ آماده به پروژه بیفزایید. به طور خلاصه، جنگو تنها یک ابزار نیست بلکه ورود به آن شما را عضو جامعه‌ای بزرگ می‌کند که دانش جمعی فراوانی در اختیار دارد.

نقاط ضعف جنگو چیست(معایب)

با وجود مزایای بسیار، جنگو نیز مانند هر فناوری دیگری خالی از عیب نیست. در ادامه برخی از نقاط ضعف و چالش‌های احتمالی کار با جنگو را بررسی می‌کنیم:

• پیچیدگی اولیه و منحنی یادگیری تند: جنگو یک چارچوب بزرگ با اجزای متعدد است و برای کسی که تازه آن را شروع می‌کند، احاطه به همهٔ بخش‌ها زمان‌بر خواهد بود. واقعیت این است که برای به‌کارگیری مؤثر جنگو باید با کلیت ساختار آن آشنا شوید و این نیازمند صرف زمان و حوصله در ابتداست. به بیان دیگر، «باید همه‌چیز را بدانید تا بتوانید از آن استفاده کنید». این منحنی یادگیری تند در ابتدا می‌تواند سرعت شروع را کُنْد کند و ممکن است برای برخی دلسردکننده باشد. البته همان‌گونه که در بخش تجربه‌ها گفتیم، این مشکل با وجود مستندات قوی و راهنماهای فراوان قابل مدیریت است و یک هزینهٔ اولیه محسوب می‌شود که در بلندمدت با افزایش بهره‌وری جبران می‌شود.
• نیاز به بهینه سازی در برخی شرایط: 

جنگو برای اغلب وب‌سایت‌ها سرعت خوبی دارد؛ اما اگر برنامه‌ای‌ دارید که باید لحظه‌ای و بسیار همزمان کار کند (مثلاً چت یا پردازش سنسور در لحظه)،  جنگو نیاز به بهینه سازی دارد. در این حالت یا از ابزارهای تکمیلی جنگو مثل «Django Channels» و صف‌ها (Celery) کمک بگیرید یا سراغ فناوری‌های مکمل مانند Node.js بروید. مشکل بیشتر از طراحی سیستم و حجم داده‌هاست تا خود فریم‌ورک؛ با کش و بهینه‌‌کردن کوئری‌ها می‌توان کارایی را تا حد زیادی بهبود داد، ولی برای کارهای real time خیلی سنگین باید راهکار ویژه انتخاب کرد.

مسیر استخدام در جنگو چیست؟