برنامه توسعه یکپارچه (IDE) چیست و چه کاربردی دارد؟

برنامه‌نویسان کامپیوتر برای توسعه نرم‌افزار در زمینه‌ طراحی وب‌سایت و ایجاد اپلیکیشن‌های موبایل یا فعالیت‌های دیگری چون ساخت بازی‌های کامپیوتری و به کارگرفتن هوش مصنوعی در موارد مختلف با حجم زیادی از کد، معادلات و داده سر و کار دارند. به همین خاطر است که این افراد به ابزار و محیط خاصی نیازمندند تا به انجام این فعالیت‌ها بپردازند. این محیط امروزه تحت عنوان (Integrated Development Environment) IDE  یا همان محیط یکپارچه توسعه معرفی می‌شود و ما قصد داریم در این مطلب به آن بپردازیم.

IDE چیست؟

محیط توسعه یکپارچه (IDE) یک برنامه نرم‌افزاری است که به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا کد نرم‌افزار را به طور موثر توسعه دهند. این برنامه، بهره‌وری توسعه‌دهندگان را با ترکیب قابلیت‌هایی مانند ویرایش نرم‌افزار، ساخت، آزمایش و دسته بندی در قالب یک برنامه کاربردی آسان، افزایش می‌دهد. همانطور که نویسندگان از ویرایشگرهای متن و حسابداران از spreadsheet استفاده می‌کنند، توسعه‌دهندگان نرم‌افزار از IDE ها برای آسان کردن کار خود استفاده می‌کنند.

این ابزار برای کدنویسان امکاناتی چون تست اشکال‌زدایی (Debugging) و سایر موارد اینچنینی را فراهم می‌کند. ابزار مناسب و محیط توسعه یکپارچه خوب می‌تواند بهره‌وری برنامه‌نویسی را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و به شخصی که این کار را انجام می‌دهد، کمک می‌کند تا گردش کار پروژه را به راحتی پیش ببرد و به نتیجه برساند.

۷ علت اهمیت IDEها در ساخت نرم‌افزارها

برای نوشتن کد می‌توانید از هر ویرایشگر متنی استفاده کنید. با این حال، بیشتر محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE) دارای عملکردی است که  فراتر از ویرایش متن عمل می‌کنند. آنها یک رابط مرکزی برای ابزارهای توسعه‌دهنده معمولی فراهم می‌کنند و فرآیند توسعه نرم‌افزار را بسیار کارآمدتر می‌کنند.

برنامه‌‌نویسان می‌توانند به جای ادغام و پیکربندی دستی نرم‌افزارهای مختلف در این محیط، سریع‌تر کدنویسی برنامه‌های جدید را شروع کنند. همچنین آنها مجبور نیستند در مورد همه ابزارها بیاموزند و در عوض می‌توانند فقط روی یک برنامه‌ی خاص تمرکز کنند.

دلایل استفاده از IDE را توسط دولوپرها در ادامه برای شما توضیح می‌دهیم تا علت روی آوردن مجموعه‌های کاری و استارتاپ به این برنامه توسعه یکپارچه روشن شود.

۱- ویرایش خودکار کدهای برنامه با IDE

زبان‌های برنامه‌نویسی قوانینی برای نحوه ساختاربندی عبارات دارند. از آنجایی که برنامه IDE این قوانین را می‌داند، می‌تواند در ایجاد و توسعه آنها نقش مهمی ایفا کند. IDE بسیاری از ویژگی‌های هوشمندی که برای نوشتن و ویرایش خودکار برنامه نیاز است را دارد و به عنوان کد منبع، شناخته شده است.

۲- برجسته کردن سینتکس‌ها ( Syntax Highlighting)

یک IDE می‌تواند متن نوشته شده را با درشت کردن (Bold) یا ایتلیک (Italic) کردن خودکار برخی کلمات، همچنین با استفاده از رنگ‌ و فونت‌های مختلف، کد موردنظر را برجسته کند. با استفاده از این ویژگی‌ برنامه، دستور‌های خاص کد، برجسته می‌شود و سایر اعضای گروه دستورالعمل برنامه را بهتر درک می‌کنند.

در کل این نشانه‌های بصری کد را خواناتر می‌کنند و در لحظه بازخورد فوری را در مورد خطاهای تصادفی ارائه می‌دهند تا در انتها برای نتیجه گرفتن مشکلی صورت نگیرد.

۳- تکمیل هوشمند هر کدی که می‌نویسید!

برنامه توسعه یکپارچه می‌تواند مانند یک موتور جست‌وجو عمل کند؛ یعنی همانطور که شروع به تایپ کلمات در موتور جست‌وجو می‌کنید، عبارات کلیدی مختلف ظاهر می‌شوند. به طور کلی، IDE می‌تواند پیشنهاداتی را برای تکمیل یک عبارت کد، زمانی که توسعه‌دهنده شروع به تایپ می‌کند، ارائه دهد.

۴- پشتیبانی IDE برای بازسازی کد Refactoring

بازسازی کد به معنای کارآمدتر و خواناتر کردن آن بدون تغییر عملکرد اصلی می‌باشد. IDE، هرجایی از برنامه‌ای که نوشته شده و نیاز به بازسازی دارد را به طور خودکار بازتاب می‌دهد تا به دولوپرها این امکان را بدهد، سریع‌تر و راحت‌تر کد موردنظر را بهبود بخشند. از این رو این عمل در سیستم توسعه یکپارچه از همکاری در بین اعضای تیم پشتیبانی می‌کند.

۵- یکپارچه سازی (Integrated) برنامه

برخی برنامه‌ها می‌تواند کد را کامپیل کند یا به زبان ساده شده‌ای که سیستم عامل آن را متوجه شود تبدیل کند. IDE هم می‌تواند این فرآیند را اجرا کند.IDE برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی کامپایل را به موقع پیاده‌سازی می‌کنند و کدهای قابل خواندن توسط انسان را از داخل برنامه به کد ماشین تبدیل می‌کند.

۶- آزمایش کردن برنامه پیش از دوباره‌کاری

همانطور که می‌دانید برای ساخت یک نرم‌افزار یا طراحی وب‌سایت تنها یک برنامه‌نویس به کدنویسی نمی‌پردازد. اعضای تیم دولوپر، بخش‌های مختلف از برنامه را بر عهده می‌گیرند و سپس برای دریافت خروجی برنامه، آن را در محیطی یکپارچه‌سازی انجام می‌دهند. با این وجود برای داشتن عملکردی بهتر، هر یک از بخش‌ها نوشته شده باید آزمایش شود.

برنامه IDE به توسعه‌دهندگان این امکان را می‌دهد تا قبل از اینکه نرم‌افزار با کد افراد دیگر تیم ادغام شود و تست‌های یکپارچه‌سازی پیچیده‌تر اجرا گردد، با آزمایش‌های جزئی هوشمند از دوباره‌کاری جلوگیری کند.

۷- خطایابی IDE، افزایش صحت برنامه‌نویسی

در این فرآیند هرگونه خطا یا اشکالی که آزمایش نشان دهد، رفع می‌گردد. یکی از بزرگترین ارزش‌هایی که IDE برای سیستم ما ایجاد می‌کند همین رسیدن به هدف خطایابی از ابتدای کار است. با این برنامه می‌توان کد را خط به خط در حین اجرا مرور و رفتار کد را بررسی کرد.

چون IDEها چندین ابزار عیب‌یابی را ادغام می‌کنند، اشکالات ناشی از خطای انسانی را در زمان واقعی مشخص می‌کنند. IDEها حتی این قابلیت را دارند تا زمانی که برنامه‌نویس در حال تایپ است، خطایابی و اصلاحات را انجام دهند.

انواع IDEها چیست؟

محیط‌های توسعه یکپارچه (IDE) را می‌توان به طورکلی به چندین دسته مختلف طبقه بندی کرد. نکته مهم در اینجا برنامه‌‌ای که از آن پشتیبانی می‌شود و نحوه کار هر یک از آنهاست. در بخش بعدی انواع برنامه‌های کاربردی نرم‌افزار  توسعه یکپارچه ” IDE” را در چندین دسته معرفی می‌کنیم.

۱- محیط‌های توسعه یکپارچه محلی (Local IDE)

دولوپرها، IDEهای محلی را مستقیما روی سرورهای خود نصب و اجرا می‌کنند. آنها همچنین باید بسته به اولویت‌های کدنویسی، نیازهای پروژه و زبان برنامه‌ای که قرار است با آن توسعه داه شود، کتابخانه‌های مختلفی را دانلود و نصب کنند. در حالی که IDEهای محلی قابل تنظیم هستند و پس از نصب نیازی به اتصال به اینترنت ندارند، اما چالش‌های متعددی را به همراه دارند. نمونه‌هایی از این چالش‌ها عبارت‌ است از:

•  تنظیمات این برنامه دشوار و زمان‌بر است
• به دلیل نصب  روی دستگاه مورد، نظر سخت‌افزار و نرم‌افزار را درگیر می‌کند و می‌توانند عملکرد ماشین را به طور قابل توجهی کاهش دهند
• تفاوت‌های ساختاربندی برنامه بین Local Machins می‌تواند منجر به خطاهای نرم‌افزاری شود

۲- برنامه توسعه یکپارچه ابری (Cloud IDE) و ۳ ویژگی آن

توسعه دهندگان از IDEهای ابری برای نوشتن، ویرایش و کامپایل کد، مستقیما در مرورگر استفاده می‌کنند تا نیازی به دانلود نرم‌افزار روی دستگاه‌های خود نداشته باشند. IDEهای مبتنی بر Cloud مزایای متعددی نسبت به IDEهای سنتی دارند. در قسمت پایین به برخی از این مزایا اشاره شده است:

• محیط توسعه استاندار

تیم‌های توسعه نرم‌افزار می‌توانند به صورت مرکزی، یک محیط توسعه یکپارچه مبتنی بر cloud را برای ایجاد یک محیط توسعه استاندارد، پیکربندی کنند. این روش به آنها کمک می‌کند تا از خطاهایی که ممکن است به دلیل تفاوت‌های وضعیت دستگاهای محلی رخ دهد، جلوگیری کنند.

• پلتفرم‌های مستقل Platform Independence

Cloud IDE روی مرورگر کار می‌کند و مستقل از محیط‌های توسعه محلی است. این بدان معناست که آنها مستقیما به پلتفرم کلود متصل می‌شوند و برنامه‌نویسان می‌توانند از هر دستگاه دیگر از آنها استفاده کنند. در این شرایط از فضای سخت‌افزاری و پردازشگر استفاده نمی‌شود و تحت کلود می‌تواند حتی کدهای سنگین را اجرا کند.

• عملکرد بهتر

ساخت و کامپایل توابع در یک IDE به حافظه زیادی نیاز دارد و می‌تواند سرعت کامپیوتر برنامه‌نویس را کاهش دهد. این در حالی است که IDE ابری از منابع محاسباتی کلود (cloud) استفاده می‌کند و منابع ماشین محلی را آزاد می‌کند.

Aws cloud9 چیست؟

Aws cloud 9 یک محیط توسعه یکپارچه ابری (IDE) است که می توانید از آن برای نوشتن، اجرا و رفع اشکال کد به طور مستقیم در مرورگر استفاده کنید. این یک IDE چند زبانه است که بیش از ۴۰ زبان از جمله جاوا اسکریپت، پایتون، پی اچ پی، روبی، گو و سی پلاس پلاس  پشتیبانی کند. این برنامه شامل یک ویرایشگر کد، ابزار اتوماسیون ساخت و پشتیبانی از برنامه‌های بدون سرور است. خصوصیات زیر از جمله مواردی است که می‌توان به آن اشاره کرد:

• تکمیل کد بر اساس کتابخانه‌های استاندارد
• اتصال به هر پلتفرم سرور لینوکس
• ویرایشگر تصویر داخلی یکپارچه سازی با AWS CodeStar

برای استقرار سریع برنامه در AWS با AWS Cloud9 شروع کنید یا در صفحه سوالات متداول Cloud9 اطلاعات بیشتری کسب کنید.

چگونه باید یک IDE انتخاب کنم؟

شما می‌توانید بسیاری از محیط‌های توسعه یکپارچه مدرن (IDE) را با طیف وسیعی از ویژگی‌ها و قیمت‌های مختلف در بازار بیابید. بسیاری از IDEها open source یا رایگان برای استفاده و ساختاربندی است.

معیارهایی که در انتخاب IDE باید درنظر گرفته شود به شرح زیر است:

• زبان برنامه‌نویسی

  مورد دیگری که باید در انتخاب IDE درنظر بگیرید، نوع زبان برنامه‌نویسی است که می‌خواهید با آن کدنویسی کنید. IDEهای اختصاصی دارای ویژگی‌های تنظیم خودکار هستند که به ویژه برای سینتکس زبان‌های خاص مناسب است. از سوی دیگر multi-language IDE به دلیل ویژگی‌ای که دارند از چندیدن زبان پشتیبانی می‌کنند.

• سیستم عامل

  درحالی که اکثر IDEها چندین نسخه برای سیستم عامل‌های مختلف دارند، ممکن است روی پلتفرم‌های خاص بهتر کار کنند. به عنوان مثال، برخی از IDE می‌توانند در پلتفرم لینوکس عملکرد بهینه‌ای داشته باشند، اما ممکن است استفاده از آنها در پلتفرم‌های دیگر کند یا دشوار باشد .

ویژگی های خودکار برنامه IDE

سه ویژگی رایج در اکثر IDEها عبارت اسن از ویرایشگر کد منبع، ایجاد ساختار و خطایابی خودکار. ویژگی‌های متفاوت دیگر می‌تواند شامل موارد زیر باشد:

• بهبود رابط کاربری (UI) ویرایشگر کد
• ویژگی آزمایش خودکار
• پشتیبانی از استقرار کد از طریق یکپارچه سازی افزونه
• پشتیبانی از بازسازی کد
• پشتیبانی از بسته‌بندی نرم‌‌افزار
• سفارشی سازی IDE

برخی از IDEها شامل قابلیت سفارشی کردن گردش کار برای مطابقت با نیازها و ترجیحات توسعه‌دهنده است. برای سفارشی کردن تجربه برنامه‌نویسی خود می‌توانید افزونه‌ها را دانلود و استفاده کنید.