IDE چیست؟ کدنویسی سریع‌تر با محیط‌های توسعه‌ی یکپارچه

توسعه‌ی برنامه‌های نرم‌افزاری فرایندی پیچیده است. شما باید چیزهای زیادی بسازید که بتوانند با یکدیگر کار کنند. تلاش‌ برای ساده‌سازی فرایند توسعه‌ی نرم‌افزار منجر به طراحی مجموعه‌ی وسیعی از ابزارها شده است که بسیاری از جنبه‌های مختلف طراحی و توسعه را تسهیل می‌کنند. یکی از این مجموعه ابزارها به‌عنوان محیط توسعه یکپارچه (Integrated Development Environment) یا IDE‌ شناخته می‌شود. اما IDE چیست؟

در این مقاله توضیح خواهیم داد که IDE چیست و استفاده از آن چه مزایایی دارد. همچنین انواع مختلف IDE و ویژگی‌های مشترک آن‌ها را معرفی خواهیم کرد.

IDE چیست؟

برنامه‌نویسان در طول فرایند ایجاد و آزمایش نرم‌افزارها، از ابزارهای مختلفی استفاده می‌کنند. ویرایشگرهای متن، کتابخانه‌ها، نرم‌افزارهای ردیابی باگ، کامپایلرها و پلتفرم‌های تست از رایج‌ترین ابزارهای توسعه هستند. برنامه‌نویسانی که از IDE استفاده نمی‌کنند، باید به‌صورت جداگانه از این ابزارها استفاده کرده و سعی کنند نتایج آن‌ها را با هم ادغام کنند. اما IDE تقریباً تمام ابزارهایی که یک برنامه‌نویس برای ایجاد یک برنامه از شروع تا پایان نیاز دارد را در یک محیط یکپارچه ارائه می‌کند.

تجمیع و خلاصه‌کردن ابزارهای موردنیاز برای ایجاد برنامه‌ها در یک برنامه‌‌ی جداگانه، فرایند توسعه را بسیار آسان‌تر می‌کند. IDEها مخصوصاً برای برنامه‌نویسی‌های پیچیده مناسب هستند؛ زیرا امکان کدنویسی بهتر، تکمیل کد، دیباگ، نمایش تصویری کد و تحلیل عمیق برنامه را فراهم می‌کنند. به علاوه وقتی همه‌ی ابزارها در یک میز کار نمایش داده شوند، برنامه‌نویسان مجبور نیستند ساعت‌ها صرف یادگیری نحوه کار هر کدام از ابزارها کنند.

بیشتر بخوانید: کلاینت چیست؟

تاریخچه IDE

در گذشته برنامه‌نویسان برنامه‌های خود را در ویرایشگرهای متن مانند Notepad ،Emacs و… می‌نوشتند. ممکن است خسته‌کننده به نظر برسد، اما برنامه‌نویسان حرفه‌ای در آن زمان انتخاب دیگری نداشتند. آن‌ها برنامه‌ها را در ویرایشگرهای متن نوشته و آن‌ها را با پسوندهای مختلف مانند java. ذخیره می‌کردند. سپس برنامه‌ی نوشته‌شده را در کامپایلر اجرا می‌کردند، خطاها را یادداشت می‌کردند و دوباره به ویرایشگرهای متنی برمی‌گشتند و سعی می‌کردند خطاها را برطرف کنند.

با گذشت زمان، این فرایندها به‌صورت محیط‌های کدنویسی با یکدیگر تلفیق و خودکارتر شدند. در سال 1983 بود که کمپانی Borland یک کامپایلر پاسکال را خریداری کرده و آن را با نام Turbo Pascal منتشر کرد. Turbo Pascal با یکپارچه‌کردن ویرایشگر و کامپایلر، برای اولین بار ایده یک محیط توسعه یکپارچه را به بازار عرضه کرد. با این حال بسیاری معتقدند که Microsoft Visual Basic که در سال 1991 عرضه شد، اولین IDE واقعی در تاریخ بود. بعداً بسیاری از شرکت‌ها IDE‌های مختلفی را برای انواع زبان‌ها توسعه دادند.

مزایای استفاده از IDE چیست؟

بدیهی‌ترین مزیت استفاده از IDE این است که سه ابزار حیاتی برنامه‌نویسان یعنی ویرایشگر کد منبع، دیباگر و کامپایلر را در یک جا متمرکز کرده است. متمرکز کردن این ابزارها علاوه بر اینکه به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد تا کد را در یک محیط نوشته و اصلاح و پردازش کنند، پیمایش کد منبع را نیز آسان‌تر می‌کند. سایر ویژگی‌ها مانند برجسته‌سازی سینتکس (Syntax Highlighting) و تکمیل خودکار کد قابلیت‌های برنامه‌نویسان را به میزان قابل‌توجهی گسترش داده و فرایند توسعه را آسان‌تر و سریع‌تر می‌کند. به علاوه قابلیت Refactoring به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهد تا تغییرات نام‌گذاری را به‌صورت گسترده و بدون اشتباه انجام دهند. در نهایت استفاده از IDE به حفظ یک چرخه‌ی توسعه‌ی روان کمک می‌کند، کارایی و بهره‌وری برنامه‌نویسان را افزایش می‌دهد و به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا نرم‌افزار را با کیفیت بالا و طبق زمان‌بندی ارائه کنند.

انواع IDE

خب حالا که فهمیدیم IDE چیست و استفاده از آن چه مزایایی دارد، بیایید انواع مختلف IDE‌هایی که برنامه‌نویسان برای تسهیل فرایند توسعه از آن‌ها استفاده می‌کنند را بررسی کنیم:

• IDEهای چند‌زبانه: IDEهایی هستند که بیش از یک زبان برنامه‌نویسی را پشتیبانی می‌کنند. به‌عنوان یک برنامه‌نویس تازه‌کار و علاقه‌مند به یادگیری چند زبان برنامه‌نویسی، ممکن است دوست داشته باشید که از ابتدا یادگیری یک IDE چند‌زبانه را شروع کنید. به‌عنوان مثال Visual Studio یک IDE چند‌زبانه است که به دلیل ویژگی‌های فوق‌العاده و پشتیبانی از اکستنشن‌ها و به‌روزرسانی‌ها بسیار شناخته‌شده است.

• IDEهای توسعه‌ی موبایل: ابزارهای زیادی وجود دارند که می‌توانند به شما در فرایند توسعه‌ی اپلیکیشن‌های موبایل کمک کنند. برنامه‌نویسان برای توسعه‌ی اپلیکیشن‌های موبایلِ مؤثر و کارآمد، به پلتفرمی نیاز دارند که بر این نوع توسعه متمرکز باشد. به‌عنوان مثال Android Studio و Xcode محیط‌های توسعه‌ یکپارچه برای توسعه‌ی برنامه‌ها برای پلتفرم‌های Android و iOS هستند.

• IDE‌های مبتنی بر ابر: این نوع IDE در مقایسه با IDE‌های محلی چندین مزیت منحصر‌به‌فرد را ارائه می‌کند. به‌عنوان مثال یک محیط توسعه یکپارچه‌ی SaaS می‌تواند برنامه‌هایی با زمان اجرای بالا را بدون درگیرکردن منابع محاسباتی محلی اجرا کند. IDEهای مبتنی بر ابر اغلب مستقل از پلتفرم هستند و امکان اتصال به چندین تأمین‌کننده فضای ابری را فراهم می‌کنند.

• IDEهای اختصاصی یک زبان: IDEهایی وجود دارند که به‌طور خاص برای برنامه‌نویسانی طراحی شده‌اند که فقط با یک زبان برنامه‌نویسی کار می‌کنند. به‌عنوان مثال Jikes و Jcreator اختصاصاً برای جاوا، CodeLite و C-Free برای C و ++C، و Idle برای Python طراحی شده‌اند.

ممکن است علاقه‌مند باشید: بهترین IDE های پایتون

ویژگی‌های مشترک انواع IDE چیست؟

IDEها قابلیت‌های متنوعی را در اختیار برنامه‌نویسان قرار می‌دهند؛ گاهی صرفاً یک پلتفرم برای دیباگ و تست هستند و گاهی یک نرم‌افزار جامع و یکپارچه با امکانات گسترده. در این قسمت برخی از قابلیت‌های مشترک IDEهای استاندارد را بررسی کرده‌ایم:

• ویرایشگر متن: هر IDE یک ویرایشگر متن دارد که برای نوشتن و دستکاری کد منبع طراحی شده است. برخی از ابزارها ممکن است مؤلفه‌هایی بصری برای drag and drop کردن المان‌های فرانت‌اند داشته باشند، اما اکثر آن‌ها یک رابط ساده با قابلیت برجسته‌سازی سینتکس (Syntax Highlighting) دارند. Syntax Highlighting با شفاف‌سازی بصریِ عناصر مختلف سینتکس زبان، خواندن کد را آسان‌تر می‌کند. برای مثال دو نمونه کد زیر را با هم مقایسه کنید:

// without syntax highlighting

public class NiceDay {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("It's a nice day out!");
  }
}

// with syntax highlighting

public class NiceDay {
  public static void main(String[] args) {
    System.out.println("It's a nice day out!");
  }
}

• دیباگر: ابزارهای دیباگ به کاربران در شناسایی و رفع خطاهای کد منبع کمک می‌کنند. آن‌ها اغلب سناریوهای دنیای واقعی را برای آزمایش کارایی و عملکرد کد شبیه‌سازی می‌کنند. برنامه‌نویسان و مهندسان نرم‌افزار با استفاده از ابزارهای دیباگ می‌توانند بخش‌های مختلف کد را آزمایش کرده و قبل از انتشار برنامه، خطاها را شناسایی کنند.

• کامپایلر: کامپایلرها اجزایی هستند که زبان برنامه‌نویسی را به فرمی که ماشین‌ها می‌توانند پردازش کنند، ترجمه می‌کنند. کد ماشین برای اطمینان از صحت آن بررسی می‌شود و سپس کامپایلر برای بهینه‌سازی عملکرد، کد را تجزیه (parse) و بهینه‌سازی می‌کند.

• تکمیل کد: ویژگی تکمیل کد با شناسایی هوشمند و درج مؤلفه‌های رایج به برنامه‌نویسان کمک می‌کند. این ویژگی باعث صرفه‌جویی در زمان توسعه شده و احتمال اشتباهات تایپی و باگ‌ها را کاهش می‌دهد.

• ادغام‌ها و پلاگین‌ها: همان طور که از نام محیط‌های توسعه‌ یکپارچه (integrated development environment) مشخص است، ادغام‌ها (integration) در آن‌ها در نظر گرفته شده‌اند. IDE شما درگاه توسعه‌ی شماست، بنابراین ترکیب سایر ابزارهای توسعه، گردش کار توسعه و بهره‌وری را بهبود می‌بخشد. ادغام ضعیف ابزارها می‌تواند منجر به مشکلات متعددی شده و دردسرهای زیادی ایجاد کند.

چالش‌های استفاده از IDE چیست؟

IDE‌ها نه‌تنها سریع‌تر هستند، بلکه زمان صرف‌شده برای تست و دیباگ کدها را نیز به میزان قابل‌توجهی کم می‌کنند. با این حال استفاده از IDE معایبی نیز دارد. به‌عنوان مثال IDEهای پیچیده گزینه‌ی مناسبی برای مبتدیان نیستند؛ زیرا یادگیری آن‌ها در شروع برنامه‌نویسی کار آسانی نیست. به علاوه هنگام یادگیری یک زبان جدید، توجه به جزئیات بسیار مهم است، اما ویژگی‌های پیشرفته و میانبرها در IDEها ظرافت‌های مهم زبان برنامه‌نویسی را پنهان می‌کنند. همچنین همگام‌شدن با به‌روزرسانی‌های منظم و عملکردهای جدید IDEها چالش‌برانگیز است.

تفاوت ویرایشگر متن و IDE چیست؟

ویرایشگر متن (Text Editor) ابزاری است که برای ویرایش متن طراحی شده است، اما IDE یک محیط اختصاصی است که ابزارهای توسعه‌ی مورد‌نیاز برای ایجاد، اجرا و تست نرم‌افزار را ادغام کرده است. در حالی که IDEها طیف وسیع‌تری از قابلیت‌ها را ارائه می‌کنند، شرایطی وجود دارد که استفاده از ویرایشگرهای متن آسان‌تر و مناسب‌تر است. به‌عنوان مثال اگر بخواهید یک اسکریپت ساده و یا یک کد اولیه‌ی HTML ایجاد کنید، بهتر است به‌جای یک IDE پیچیده از ویرایشگر متن استفاده کنید.

---

برنامه‌نویسان از محیط‌های توسعه‌ی یکپارچه (IDE) برای تسهیل کار خود استفاده می‌کنند. IDEها فرایند کدنویسی را ساده و سرراست کرده و به خصوص برای توسعه‌ی کدهای پیچیده بسیار مناسب هستند. انتخاب IDE به هدف پروژه و عوامل دیگری مانند زبان برنامه‌نویسی، سیستم کنترل نسخه و… بستگی دارد. البته، کسب‌و‌کارها بودجه و ترجیحات شخصی خود را نیز در نظر می‌گیرند. برنامه‌نویسان همچنین می‌توانند با ادغام دستی سرویس‌ها با یک ویرایشگر متن سبک، IDE خود را ایجاد کنند.