برنامه‌نویسی فلاتر Flutter چیست؟ چه کاربردی دارد؟

فلاتر چیست؟ 

در دنیای پرشتاب توسعه نرم‌افزار، نیاز به ساخت اپلیکیشن‌هایی که بتوانند به‌صورت هم‌زمان بر روی چندین پلتفرم اجرا شوند، بیش از پیش احساس می‌شود. در گذشته، توسعه‌دهندگان برای ساخت اپلیکیشن‌های اندروید و iOS مجبور بودند به‌طور جداگانه برای هر سیستم‌عامل کدنویسی کنند که این کار هم زمان‌بر بود و هم نیازمند تیم‌های تخصصی مجزا بود. اما با ظهور فریم‌ورک‌های چندسکویی (cross-platform) مانند فلاتر (Flutter)، این مشکل تا حد زیادی برطرف شده است.

فلاتر یک فریم‌ورک متن‌باز (Open-source) و قدرتمند برای توسعه اپلیکیشن‌های موبایل، وب، دسکتاپ و حتی سیستم‌های توکار (Embedded) است که توسط شرکت گوگل توسعه یافته است. این فریم‌ورک با استفاده از زبان برنامه‌نویسیDart طراحی شده و به توسعه‌دهندگان امکان می‌دهد با استفاده از یک کدبیس واحد، اپلیکیشن‌هایی با عملکرد بالا و رابط کاربری زیبا را برای چندین پلتفرم مختلف تولید کنند.

یکی از بارزترین ویژگی‌های فلاتر، موتور رندرینگ اختصاصی آن (Skia) است که به فلاتر این قابلیت را می‌دهد تا بدون وابستگی به ویجت‌های بومی سیستم‌عامل، مستقیماً گرافیک را ترسیم کند. این موضوع باعث می‌شود ظاهر اپلیکیشن در تمام پلتفرم‌ها یکپارچه و قابل کنترل باشد. همچنین ویژگی‌هایی مانند Hot Reload (بارگذاری فوری تغییرات بدون نیاز به اجرای مجدد برنامه) تجربه‌ای بسیار سریع و لذت‌بخش در زمان توسعه ایجاد می‌کند.

امروزه بسیاری از شرکت‌های مطرح از فلاتر برای توسعه محصولات خود استفاده می‌کنند و این فریم‌ورک به‌سرعت در حال تبدیل‌شدن به یکی از محبوب‌ترین ابزارهای توسعه چندسکویی در جهان است. در این مقاله به بررسی دقیق‌تر فلاتر، ویژگی‌ها، معماری، مزایا و نحوه شروع کار با آن خواهیم پرداخت. اگر به زبان‌های برنامه نویسی دیگری نیز علاقه دارید می‌توانید مقاله زبان برنامه نویسی جاوا Java در کامپیوتر را مطالعه کنید.

ویژگی‌های اصلی فلاتر 

فلاتر به عنوان یک فریم‌ورک توسعه رابط کاربری چندسکویی، دارای ویژگی‌هایی است که آن را از سایر فریم‌ورک‌ها متمایز می‌کند. این ویژگی‌ها از جنبه‌های مختلف شامل عملکرد فنی، تجربه توسعه‌دهنده، قابلیت طراحی، توسعه چند پلتفرمی و مزایای تجاری قابل بررسی هستند.

کراس‌ پلتفرم واقعی (True Cross-platform)

فلاتر این امکان را می‌دهد تا با یک کد واحد، اپلیکیشن‌هایی برای پلتفرم‌های مختلف بسازید:

• اندروید و iOS (موبایل)
• ویندوز، مک، لینوکس (دسکتاپ)
• وب‌اپلیکیشن‌ها
• Embedded Device (مثل ساعت هوشمند، ماشین و...)

مزیت: صرفه‌جویی در زمان، منابع و هزینه‌های توسعه.

استفاده از زبان Dart

زبان برنامه‌نویسی مورد استفاده در فلاتر، Dart است:

• شی‌گرا  (Object-Oriented)    
• سریع  (compiles to native code)
• ساده و خوانا شبیه (Java/JavaScript) 
• پشتیبانی از برنامه‌نویسی ناهمزمان  (asynchronous programming)

مزیت: یادگیری آسان، ساختار قوی، کارایی بالا در اجرای اپلیکیشن‌ها.

Hot Reload ,Hot Restart

با ویژگی Hot Reload:

• تغییرات اعمال‌شده در کد، بلافاصله در اپلیکیشن نمایش داده می‌شود.
• نیاز به بستن و اجرای مجدد برنامه نیست.
• فرآیند تست و دیباگ بسیار سریع‌تر می‌شود.

مزیت: توسعه سریع‌تر و تجربه بهتر برای برنامه‌نویس.

مجموعه ویجت‌های آماده (Rich Widget Library) 

فلاتر مجموعه‌ای بزرگ از ویجت‌ها دارد که شامل:

• ویجت‌های متریال دیزاین (Material Design)
• ویجت‌های شبیه iOS (Cupertino)
• ویجت‌های قابل شخصی‌سازی برای ساخت رابط کاربری دلخواه

مزیت: طراحی UI زیبا و استاندارد با کمترین کد ممکن.

موتور رندرینگ اختصاصی (Skia)

بر خلاف سایر فریم‌ورک‌ها، فلاتر از موتور Skia برای رسم مستقیم رابط کاربری روی صفحه استفاده می‌کند.

• بدون وابستگی به ویجت‌های بومی سیستم‌عامل
• رندر بسیار سریع
• یکپارچگی کامل بین پلتفرم‌ها

مزیت: ظاهری یکنواخت و قابل کنترل در تمام دستگاه‌ها.

رابط کاربری واکنش‌گرا (Responsive UI)

فلاتر به‌راحتی می‌تواند:

• خود را با اندازه‌های مختلف صفحه‌نمایش تطبیق دهد.
• اپلیکیشن‌هایی برای موبایل، تبلت، دسکتاپ و وب بسازد.

مزیت: ساخت اپ‌های قابل اجرا بر روی هر سایز نمایشگر.

پشتیبانی از معماری‌های مختلف نرم‌افزاری

Flutter از معماری‌های متنوع برای مدیریت وضعیت پشتیبانی می‌کند:

• Provider
• BLoC (Business Logic Component)
• Riverpod
• MobX
• Redux

مزیت: انعطاف در طراحی ساختار برنامه بر اساس نیاز پروژه.

دسترسی به API‌های بومی با Platform Channels

فلاتر اجازه می‌دهد تا از طریق Platform Channels با کدهای بومی مثل Java/Kotlin (برای اندروید) برای ارتباط برقرار کنید.

مزیت: استفاده از قابلیت‌های سخت‌افزاری یا  APIهای خاص هر پلتفرم بدون محدودیت.

وجود پکیج‌ها و افزونه‌های آماده

در مخزن pub.dev، هزاران کتابخانه آماده وجود دارد برای کارهایی مانند:

• ارتباط با سرور (http)
• ذخیره‌سازی (shared_preferences)
• نقشه (google_maps_flutter)
• پرداخت (stripe, paypal)
• اتصال به Firebase

مزیت: کاهش زمان توسعه و استفاده از ابزارهای آماده برای نیازهای متداول.

امنیت بالا و پشتیبانی از رمزنگاری

Dart, Flutter ابزارهای داخلی برای رمزنگاری، ذخیره‌سازی امن، و احراز هویت دارند. همچنین به‌راحتی می‌توان با Firebase Authentication  یا OAuth کار کرد.

مزیت: پیاده‌سازی سریع سیستم‌های لاگین، امنیت داده و حفاظت کاربر.

پشتیبانی از چند زبان (Localization & Internationalization)  

با فلاتر به‌راحتی می‌توان اپلیکیشن‌هایی با چند زبان طراحی کرد (مثلاً انگلیسی، فارسی، عربی و...).

مزیت: گسترش بازار اپلیکیشن به کشورهای مختلف.

پشتیبانی از تست و CI/CD

Flutter دارای ابزارهای تست داخلی است:

• واحدی (Unit Testing)
• ویجت (Widget Testing)
• تست کامل اپ (Integration Testing)

همچنین با ابزارهای CI/CD مثل GitHub Actions، Codemagic، Bitrise  سازگار است.

مزیت: تولید سریع‌تر و قابل اطمینان‌تر اپلیکیشن‌های باکیفیت.

زبان برنامه‌نویسی Dart

Dart یک زبان برنامه‌نویسی مدرن، متن‌باز و چندمنظوره است که توسط شرکت Google  طراحی و توسعه داده شده است. این زبان به‌طور خاص برای توسعه رابط‌های کاربری سریع، روان و چندسکویی ایجاد شده و پایه و اساس فریم‌ورکFlutter‌ را تشکیل می‌دهد. هدف اصلی Dart، ارائه زبانی ساده، سریع و منعطف برای ساخت اپلیکیشن‌هایی است که بتوانند هم در سمت کلاینت (Client-side) و هم در سمت سرور (Server-side) استفاده شوند.

اولین نسخه Dart در سال 2011 توسط Google معرفی شد که  در ابتدا برای رقابت با JavaScript در مرورگرها طراحی شده بود.  با رشد فریم‌ورک Flutter از سال 2017 به بعد، Dart محبوبیت بیشتری یافت. امروزه Dart بیشتر به عنوان زبان اصلی توسعه اپلیکیشن‌های Flutter شناخته می‌شود.

مزایای زبان Dart 

1. ساده، سریع و مدرن
2. قابلیت استفاده در تمام پلتفرم‌ها
3. عملکرد نزدیک به کد بومی
4. ابزارهای توسعه قدرتمند
5. جامعه در حال رشد و پشتیبانی رسمی از گوگل
6. امنیت بالا با ویژگی Null Safety

معایب احتمالی Dart  

1. نسبت به زبان‌های محبوب مثل JavaScript یا Python جامعه کوچکتری دارد.
2. خارج از فلاتر، استفاده گسترده ندارد (محدودتر در حوزه‌های دیگر).
3. یادگیری اولیه برای افراد کاملاً مبتدی ممکن است چالش‌برانگیز باشد.

معماری فلاتر Flutter Architecture

معماری فلاتر به‌گونه‌ای طراحی شده که هم چند پلتفرمی باشد و هم عملکرد بومی (native performance) ارائه دهد. این معماری چندلایه‌ای است و شامل چهار لایه اصلی می‌شود:

نمای کلی معماری فلاتر

+--------------------------+

|     App Code (Dart)     |  <-- لایه توسعه‌دهنده (UI, Logic)

+--------------------------+

|   Flutter Framework     |  <-- ویجت‌ها، رندر، انیمیشن

+--------------------------+

|    Flutter Engine       |  <-- موتور Skia، Dart Runtime

+--------------------------+

|      Platform Layer     |  <-- اندروید، iOS، ویندوز و ...

+--------------------------+

لایه اپلیکیشن (App Layer)

این لایه شامل کدی است که توسعه‌دهنده می‌نویسد. از جمله:

• رابط کاربری (UI): با استفاده از ویجت‌های Flutter مثل Text, Container, Row, Column
• منطق برنامه: کلاس‌ها، توابع، مدیریت وضعیت و ...
• تعامل با  APIها و سرویس‌ها

(Flutter Framework Layer) فریم‌ورک فلاتر 

این لایه هسته‌ی اصلی کدنویسی در فلاتر است. شامل: 

• یک ویجت است.futter ساختار رابط کاربری برنامه. همه چیز در  Widgets Layer
• مسئول تبدیل ویجت‌ها به پیکسل روی صفحه است. Rendering Layer
• مدیریت انیمیشن‌ها و افکت‌های گرافیکی است. Animation Layer
• ‌Gestures Layer مدیریت لمس‌ها، اسکرول و تعامل کاربر است.

موتور فلاتر  (Flutter Engine Layer)

موتور فلاتر به زبان ++C  نوشته شده و وظایف اصلی زیر را بر عهده دارد:

وظایف کلیدی:

• اجرای کد Dart (Dart Runtime)
• رندر رابط کاربری با استفاده از (Skia) موتور گرافیکی سریع
• مدیریت ورودی‌های کاربر
• مدیریت دسترسی به منابع پلتفرم (مثل صدا، دوربین، سنسورها)
• پشتیبانی از متن، انیمیشن، گرافیک، فایل‌ها، شبکه و ...

لایه بومی (Platform Layer)

این لایه مسئول ارتباط با سیستم‌عامل‌های اصلی مثل Android، iOS، Windows، macOS  و Linux است.

اجزای این لایه:

• ارتباط با کدهای بومی (Java/Kotlin در اندروید، Swift/Obj-C  در iOS)
• نمایش دادن UI از طریق پنجره اصلی (Native Window)
• دسترسی به APIهای پلتفرم مانند دوربین، GPS، بلوتوث، فایل و ...

فلاتر برای چه اپ‌هایی مناسب است؟

فلاتر به دلیل ساختار چندسکویی، عملکرد بالا، رابط کاربری منعطف و ابزارهای توسعه قوی، برای طیف گسترده‌ای از اپلیکیشن‌ها مناسب است. در این بخش بررسی می‌کنیم فلاتر برای چه نوع پروژه‌هایی بهترین انتخاب محسوب می‌شود:

اپلیکیشن‌های موبایل چند پلتفرمی (Android , iOS)

اگر هدف توسعه اپ برای هر دو سیستم‌عامل است و می‌خواهید از یک کدبیس استفاده کنید، فلاتر گزینه‌ای ایده‌آل است. برای مثال:

• اپلیکیشن‌های فروشگاهی (مثلاً دیجیکالا)
• اپلیکیشن‌های خبری و رسانه‌ای
• اپلیکیشن‌های خدماتی (رزرو، پرداخت، حمل‌ونقل)

اپلیکیشن‌هایی با طراحی گرافیکی خاص و سفارشی

فلاتر به شما امکان می‌دهد UI‌ دلخواه و انیمیشن‌های پیچیده ایجاد کنید، بدون وابستگی به اجزای بومی. برای مثال:

• اپلیکیشن‌های گیم‌گونه یا دارای تجربه کاربری منحصر‌به‌فرد
• اپلیکیشن‌های دارای تم گرافیکی برند خاص

اپلیکیشن‌های MVP یا نمونه اولیه  (Minimum Viable Product)

اگر در مرحله تست ایده هستید و می‌خواهید سریع نمونه اولیه را بسازید، فلاتر با Hot Reload و توسعه سریع، به شما کمک می‌کند در زمان کوتاه محصول اولیه را آماده کنید.

اپلیکیشن‌های تجاری چندسکویی (وب + موبایل + دسکتاپ)

با Flutter می‌توان از یک کد مشترک، نسخه‌های:

• موبایل (iOS/Android)
• وب‌اپلیکیشن
• دسکتاپ (ویندوز، مک، لینوکس) را تولید کرد.

مثال‌ها:

• پنل‌های مدیریتی برای فروشندگان
• اپلیکیشن‌های حسابداری یا مالی

اپلیکیشن‌های آموزشی، سلامت، شبکه اجتماعی و...

فلاتر برای ساخت اپ‌هایی مثل :اپ آموزش آنلاین (مثل مدرسه مجازی)، اپ پزشکی، نوبت‌دهی، رژیم و تناسب اندام اپ گفتگو، چت، پخش زنده و شبکه اجتماعی کاملاً مناسب است.

برنامه‌نویسی Flutter چه کاربردی در مهندسی کامپیوتر دارد؟

مهندسی کامپیوتر یکی از گسترده‌ترین رشته‌های مهندسی است که طیف وسیعی از شاخه‌ها مانند برنامه‌نویسی، طراحی نرم‌افزار، سیستم‌های تعبیه‌شده (Embedded Systems)، هوش مصنوعی، شبکه و امنیت را در بر می‌گیرد. یکی از مهم‌ترین بخش‌های این رشته، توسعه نرم‌افزار و رابط کاربری (UI/UX) است. در این میان، فریم‌ورک Flutter به عنوان یک ابزار قدرتمند و چند سکویی برای توسعه نرم‌افزارها، نقش بسیار موثری ایفا می‌کند

1. توسعه نرم‌افزارهای چند پلتفرمی (Cross-platform) 
2. پیاده‌سازی رابط کاربری گرافیکی (GUI)
3. اتصال به سیستم‌های Backend و پایگاه‌داده
4. ابزاری برای پروژه‌های پایانی و تحقیقاتی
5. ساخت نمونه اولیه (Prototype) یا MVP
6. پیاده‌سازی اپلیکیشن‌های کاربردی در حوزه‌های تخصصی
7. آماده‌سازی دانشجو برای بازار کار و فریلنسری

بازار کار فلاتر 

بازار کار Flutter در حال رشد سریع است و این فریم‌ورک به‌سرعت به یکی از اصلی‌ترین ابزارهای توسعه موبایل و وب تبدیل شده است. با یادگیری Flutter، نه تنها می‌توان در شرکت‌های نرم‌افزاری مشغول به کار شد، بلکه فرصت‌های عالی در فریلنسری، استارتاپ‌ها و پروژه‌های بین‌المللی نیز فراهم می‌شود. این مهارت، هم در ایران و هم در سطح جهانی، ارزش بالایی در استخدام و درآمد دارد و گزینه‌ای بسیار هوشمندانه برای سرمایه‌گذاری زمان و یادگیری در دنیای مهندسی نرم‌افزار است.  شما می‌توانید مقاله پردرآمد ترین گرایش در مهندسی کامپیوتر را مطالعه فرمایید.

جدول درآمد برنامه‌نویسان Flutter در سال 2024:

برای شروع یک پروژه Flutter، بهتر است چند مهارت را یاد گرفته باشید. برای ورود به این حوزه، آموزش مهم‌ترین نقش را ایفا می‌کند. دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان با ارائه دوره‌های حرفه‌ای در زمینه نرم‌افزارهای مهندسی و برنامه‌نویسی، این پیش زمینه را برای شما هموار می‌کند. اگر می‌خواهید در این زمینه پیشرو باشید، همین حالا یادگیری را شروع کنید.

از جمله دوره‌های مهم این مجموعه در حیطه برنامه‌نویسی فلاتر Flutter به موارد زیر اشاره کرد:

• دوره آموزش فلاتر (FLUTTER)
• دوره آموزش اندروید (Android) مقدماتی
• دوره آموزش برنامه نویسی جاوا (JAVA)

جمع بندی

Flutter با ویژگی‌هایی چون رابط گرافیکی قدرتمند، اجرای سریع، پشتیبانی از چندین پلتفرم، و مستندات کامل، تبدیل به یکی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های توسعه اپلیکیشن در جهان شده است. این فریم‌ورک می‌تواند در پروژه‌های دانشگاهی، صنعتی و تجاری به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار گیرد و یکی از گزینه‌های بسیار مناسب برای مهندسان کامپیوتر و برنامه‌نویسان حرفه‌ای به شمار می‌رود.

نویسنده : رامینا خدیوپور، کارشناس مهندسی کامپیوتر