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En programmation informatique, un framework (appelé aussi infrastructure logicielle^[1], infrastructure de développement^[2], environnement de développement^[3], socle d'applications^[4], cadre d'applications^[4] ou cadriciel^[4]) est un ensemble cohérent de composants logiciels structurels qui sert à créer les fondations ainsi que les grandes lignes de tout ou partie d'un logiciel, c'est-à-dire une architecture.

Un framework se distingue d'une simple bibliothèque logicielle principalement, d'une part par son caractère générique, faiblement spécialisé, contrairement à certaines bibliothèques ; un framework peut à ce titre être constitué de plusieurs bibliothèques, chacune spécialisée dans un domaine. Un framework peut néanmoins être spécialisé dans un langage particulier, une plateforme spécifique, un domaine particulier : communication de données, data mapping, etc.. D'autre part, il impose un cadre de travail, en raison de sa construction même, guidant l'architecture logicielle voire conduisant le développeur à respecter certains patrons de conception ; les bibliothèques le constituant sont alors organisées selon le même paradigme.

Les frameworks sont donc conçus et utilisés pour modeler l'architecture des logiciels applicatifs, des applications web, des middlewares et des composants logiciels. Les frameworks sont acquis par les informaticiens, puis incorporés dans des logiciels applicatifs mis sur le marché, ils sont par conséquent rarement achetés et installés séparément par un utilisateur final.

Description

Un framework est un ensemble d'outils et de composants logiciels organisés conformément à un plan d'architecture et des patterns, l'ensemble formant ou promouvant un « squelette » de programme, un canevas. Il est souvent fourni sous la forme d'une bibliothèque logicielle et accompagné du plan de l'architecture cible du framework^[5].

Un framework est conçu en vue d'aider les programmeurs dans leur travail. L'organisation du framework vise la productivité maximale du programmeur qui va l'utiliser — gage de baisse des coûts de construction et maintenance du programme. Le contenu exact du framework est dicté par le type de programme et l'architecture cible pour lequel il est conçu^[5].

On trouve différents types de frameworks :

framework d'infrastructure système : pour développer des systèmes d'exploitation, des interfaces graphiques, des outils de communication (exemple : Framework .Net, Struts) ;
framework d'intégration intergicielle (middleware) : pour fédérer des applications hétérogènes. Pour mettre à disposition différentes technologies sous la forme d'une interface unique ;
frameworks d'entreprise : pour développer des applications spécifiques au secteur d'activité de l'entreprise ;
frameworks de gestion de contenu : sont les fondations d'un système de gestion de contenu^[6] — pour la création, la collecte, le classement, le stockage et la publication de « biens numérisés ».

Les principaux avantages de ces frameworks sont la réutilisation de leur code, la standardisation du cycle de vie du logiciel (spécification, développement, maintenance, évolution), ils permettent de formaliser une architecture adaptée au besoin de l'entreprise. Ils tirent parti de l'expérience des développements antérieurs.

Objets

En programmation orientée objet, un framework est typiquement composé de classes mères qui seront dérivées et étendues par héritage en fonction des besoins spécifiques à chaque logiciel qui l'utilise^[7]. Avec un framework orienté objets, le programmeur qui l'utilise pourra personnaliser les éléments principaux du programme par extension, en utilisant le mécanisme d'héritage : créer des nouvelles classes qui contiennent toutes les fonctionnalités que met en place le framework, ajoutées à ses fonctionnalités propres, créées par le programmeur en fonction des besoins spécifiques à son programme. Le mécanisme d'héritage permet également de transformer des fonctionnalités existant dans les classes du framework^[8].

Inversion de contrôle

Article détaillé : Inversion de contrôle.

Alors que les bibliothèques de classes sont typiquement passives (les opérations des classes sont exécutées sur demande du programme qui les utilise), les frameworks sont typiquement actifs : le déroulement des opérations dans un programme est dirigé par le framework qu'il utilise, par des mécanismes tels que les fonctions de rappel et les événements, selon le principe « ne m'appelez pas, je vous appellerai ». L'inversion de contrôle fait partie de l'architecture typique d'un framework^[9].

Traduction française

En programmation informatique, le terme « framework » se traduit par « structure logicielle », bien que le terme anglais reste majoritairement utilisé. D'autres tentatives de francisation du terme ont été faites ; on trouve ainsi parfois les termes environnement de développement, recommandé par la Commission d’enrichissement de la langue française^[3], et cadre d'applications, socle d’applications ou cadriciel recommandés par l'Office québécois de la langue française^[4].

Un framework est distinct d'une plateforme, dans la mesure où il n'intègre pas d'environnement d'exécution système ou applicatif.

Exemples

Quelques exemples
Nom	Usage	Architecture cible	Langage	Auteur	Licence
ActionScript Foundry	application web	Adobe Flex	ActionScript et Java	ServeBox
Apache Cocoon	application web - servlet	?	Java, XML	Apache Software	Logiciel libre
Spring	application web	Multiplateforme	Java	Spring Source	Logiciel libre
Apache Struts	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	Java	Apache Software	Logiciel libre
Twitter Bootstrap	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	HTML/CSS/Javascript	Twitter	Licence MIT
Catalyst	logiciel applicatif	Modèle-Vue-Contrôleur	Perl		Logiciel libre
Cocoa	logiciel applicatif	Cocoa	Objective C	Apple
CubicWeb	Plateforme de développement web sémantique	Multiplateforme	Python	Logilab	LGPL
Django	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	Python	Django Software Foundation	Logiciel libre
Dojo	applet	AJAX	JavaScript	Fondation Dojo
Eclipse Modeling Framework^(*)	modélisation des données	Multiplateforme	(ouvert)	Fondation Eclipse	Logiciel libre
Eclipse RCP	Rich Client Platform	IDE Eclipse Platform, Multiplateforme	(ouvert)	Fondation Eclipse	Logiciel libre
eZ Publish	application web	système de gestion de contenu	PHP	eZ Systems AS	Logiciel libre
JavaServer Faces	application web	Composant	Java		Logiciel libre
FxEngine Framework	traitement numérique du signal, plugin	Filtres et tubes	C++	SMProcess
Grails	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	Groovy	Graeme Rocher, Guillaume Laforge, Marc Palmer, Dierk Koenig et Steven Devijver
Google Guice	application web	Multiplateforme	Java	Bob Lee, Kevin B, Jesse Wilson, Christian Gruber	Logiciel libre
Hibernate	persistance & mapping	Java Persistance API	Java	JBoss	Logiciel libre
Java SE^(**)	framework générique pour Rich Client Platform	Multiplateforme	Java Scala JScheme, implémentation de Scheme Clojure (dialecte de Lisp) JRuby Jython Rhino (moteur JavaScript)	Sun Microsystems puis Oracle Corporation	Logiciel libre
Java EE^(**)	framework professionnel avec support du distribué
Java ME^(**)	framework pour application mobile
JavaFX^(**)	framework pour Rich Internet Application
Kivy	framework pour application mobile	Multiplateforme	Python Cython	Kivy organization	Logiciel libre
Laravel	applications web	Multiplateforme, Modèle-Vue-Contrôleur	PHP	Équipe de développement Laravel	Licence MIT
MARF	traitement du signal et des langues	pipeline	Java	Serguei Mokhov, Stephen Sinclair
Microsoft Foundation Class	logiciel applicatif	Modèle-Vue-Contrôleur	C++	Microsoft	Propriétaire
.Net^(**)	logiciel applicatif, application web, composant logiciel	ASP.NET	C#, Visual Basic .NET	Microsoft	Propriétaire
Ruby on Rails	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	Ruby	David Heinemeier Hansson et	Logiciel libre
Symfony	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	PHP	Sensio Labs	Logiciel libre
SoJo FrameWork	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	HTML/CSS	InGamesStudio	Logiciel libre
TopLink	persistance & mapping	Java Persistance API	Java	Oracle Corporation
W3.CSS	application web	Google Material Design	CSS	W3Schools	Logiciel libre
Zend Framework	application web	Modèle-Vue-Contrôleur	PHP	Zend Technologies	Logiciel libre
Zope	gestion de contenu	Zope	Python	Zope Corporation	Logiciel libre

(*) Certains frameworks comme Eclipse constituent davantage des méta-frameworks, ou frameworks de frameworks, dans la mesure où ils permettent, selon les modules qui en sont installés, de se réorienter vers différentes activités informatiques.

(**) Microsoft .NET et les Java Platforms peuvent être vus indifféremment comme des frameworks ou comme des plateformes logicielles, selon que l'on considère leurs seules bibliothèques de développement ou leur environnement d'exécution.

D’autres exemples de frameworks peuvent être trouvés dans la page relative à l'inversion de contrôle.

Notes et références

↑ « Framework ou infrastructure logicielle : définition et traduction », JDN,‎ 23 avril 2018 (lire en ligne, consulté le 24 juin 2018)
↑ Sandy Hacyan, « Le framework : un socle de développement structurant », sur journaldunet.com, Le Journal du Net, 3 avril 2008 (consulté le 2 mai 2017)
↑ ^{a et b} Commission d’enrichissement de la langue française, « environnement de développement », sur FranceTerme, ministère de la Culture (consulté le 22 janvier 2020).
↑ ^{a b c et d} « cadre d'applications », Grand Dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française (consulté le 22 janvier 2020).
↑ ^{a et b} (en) Ken Chazotte, Build Your Own Framework with Visual FoxPro, Hentzenwerke, 2004, (ISBN 9781930919532).
↑ (en) R. J. Townsend, Foundation Drupal 7: Learn how to Use the Drupal Framework to Quickly Build Feature-rich Web Sites, Apress - 2010, (ISBN 9781430228080)
↑ (en) Nicolas Guelfi, Egidio Astesiano et Gianna Reggio, Scientific engineering for distributed Java applications, Springer - 2003, (ISBN 9783540006794)
↑ (en) Douglas C. Schmidt et Stephen D. Huston, C++ Network Programming: Systematic reuse with ACE and frameworks, Addison-Wesley - 2003, (ISBN 9780201795257)
↑ (en) Stephen D. Huston, James C. E. Johnson, Umar Syyid, The ACE programmer's guide: practical design patterns for network and systems programming, Addison-Wesley - 2004, (ISBN 9780201699715)