Frontend-Frameworks sind Toolsets, die Entwicklern helfen, Benutzeroberflächen effizienter und strukturiert zu erstellen. So bieten sie bereits vorgefertigte Strukturen, Komponenten, und Tools, um wiederkehrende Bausteine automatisiert einbinden zu können. Frameworks sind somit im Prinzip Bibliotheken mit vorgefertigten Komponenten, die immer wieder verwendet werden können. Die meisten Frontend-Frameworks arbeiten mit den folgenden Technologien:

Komponentenbasierte Architektur

Zahlreiche moderne Frontend-Frameworks basieren auf Komponenten. Eine Komponente ist ein wieder verwendbares, isoliertes Modul, das eine bestimmte Funktionalität oder einen Teil der Benutzeroberfläche darstellt, wie beispielsweise Formulare, Navigationsleisten oder komplette Seitenabschnitte.

Durch die unabhängige Entwicklung dieser Bausteine können sie an beliebiger Stelle immer wieder neu eingesetzt und, je nach Projekt, individuell angepasst werden.

Virtuelles DOM

Manche Frameworks arbeiten mit einem virtuellen DOM (Document Object Model). Das DOM bildet die Grundstruktur eines HTML-Dokuments. Bei Änderungen an dieser Struktur muss dieses immer neu geladen werden – im Falle von dynamischen Seiten und interaktiven Anwendungen ein Problem. Mit einem virtuellen DOM entsteht praktisch eine Kopie des Strukturbaums. Hier werden die Änderungen zunächst vorgenommen und dann gesammelt im eigentlichen DOM umgesetzt. So ist es möglich, unnötige Aktualisierungen im echten DOM zu vermeiden und die Performance der Anwendung zu steigern.

Reaktive Programmierung

Viele Frontend-Frameworks verwenden reaktive Datenbindung, um automatisch die Nutzeroberfläche zu aktualisieren, wenn sich die zugrunde liegenden Daten ändern. So werden Änderungen an Daten sofort für den Nutzer sichtbar, ohne dass die Anwendung oder die Seite aktualisiert werden muss.

Routing

Ein integriertes Routing-System macht es möglich verschiedene Ansichten oder Seiten innerhalb einer Single-Page-Anwendung (SPA) zu navigieren, ohne die Seite neu zu laden. Damit wird die Nutzererfahrung deutlich verbessert.

Vorteile

Die Nutzung von Frontend-Frameworks bringt einige Vorteile mit sich:

• Erleichtern die Einhaltung von Coding-Standards

• Vermeidung Fehlerquellen

• Verwendung neuer Techniken

• Schnellere Entwicklung (wenn der Entwickler mit dem Framework vertraut ist)

• Verbesserung der Nutzererfahrung

Nachteile

Während Frontend-Frameworks viele Vorteile bieten, bringen sie jedoch auch einige Nachteile und Herausforderungen mit sich, die bei der Entscheidung für oder gegen den Einsatz berücksichtigt werden sollten.

• Komplexität – viele Frameworks sind umfangreich und müssen erst erlernt werden, um effektiv damit arbeiten zu können

• Performance – auch wenn Technologien zum Einsatz kommen, die die Performance verbessern, bedeutet der Einsatz von Frameworks immer zusätzlichen Code und größere Dateien

• Kompatibilitätsprobleme und Breaking Changes – Die Frameworks werden immer Up-to-Date gehalten, doch damit einher geht die Gefahr der Beeinträchtigung bestehender Projekte

Beispiele gängiger Frameworks

Die Auswahl des richtigen Frameworks hängt von den spezifischen Anforderungen des Projekts und den Präferenzen des Entwicklerteams ab.

React

2011 von Facebook entwickelt, ist React eine JavaScript-basierte Bibliothek und wurde zwei Jahre darauf als Open-Source-Bibliothek veröffentlicht. Im Lauf der Jahre hat sich eine große Community mit vielen Ressourcen zum Erlernen des Frameworks gebildet.

Vorteile & Merkmale:

• virtuelles Document Object Model (DOM)

• komponentenbasierte Architektur

Angular

Von Google entwickelt bietet Angular eine vollständige Lösung für die Entwicklung von Single-Page-Anwendungen (SPAs).

Vorteile & Merkmale:

• Reaktive Programmierung

• Routing

• TypeScript-Unterstützung

Vue.js

Vue.js basiert auf JavaScript und ist für seine Flexibilität sowie einfache Integration bei bestehenden Projekten bekannt.

Vorteile & Merkmale:

• virtuelles Document Object Model (DOM)

• reaktive Programmierung

• leistungsstarke API für die Erstellung von Komponenten.

Svelte

2016 eingeführt, ist Svelte ein relativ junges Framework, das, anders als bisherige, zur Kompilierungszeit arbeitet und damit nicht im Browser. Dadurch wird eine bessere Performance erreicht.

Vorteile & Merkmale:

• reaktive Programmierung

• kein virtuelles DOM

Bootstrap

Bootstrap ist eines der bekanntesten Frontend-Frameworks und wird häufig für die schnelle Entwicklung von responsiven und mobilen Websites eingesetzt. Es bietet ein umfangreiches Set an vorgefertigten UI-Komponenten und ein flexibles Grid-System.

Vorteile & Merkmale:

• Responsives Design

• große Auswahl an UI-Komponenten