برمجة وتصميم تطبيقات الجوال

قد تتساءل عن الفرق بين برمجة التطبيقات وتطوير التطبيقات وهل هما الشيء نفس الشيء؟ الجواب نعم تقريبًا فمصطلح برمجة التطبيقات ومصطلح تطوير التطبيقات يستخدمان بالتبادل ويعنيان في الواقع الأمر ذاته ويشيران إلى عملية تصميم وإنشاء واختبار وتشغيل تطبيقات تلبي احتياجات المستخدمين.

وأحيانًا يشير مصطلح تطوير التطبيقات إلى عملية تطوير التطبيق ككل وهي الخطوات السابقة الذي ذكرناها للتو كلها بينما تقتصر برمجة التطبيقات على الخطوة الثالثة فقط لذلك ستجد في مقال تطوير التطبيقات أنه يركز على منهجيات تطوير التطبيقات وطرقها أكثر من تركيزه على الجانب البرمجي ولغات البرمجة.

وتجدر الإشارة لأن برمجة التطبيقات لا تشير بشكل محدود إلى تطبيقات الهواتف الذكية فقط بل يشمل على اختلاف أنواعها والتي سنتطرق لها بالتفصيل في فقرتنا التالية.

أنواع برمجة التطبيقات؟

قبل أن نشرح تقنيات برمجة التطبيقات من المهم معرفة الأنواع المختلفة للتطبيقات التي نحتاج إلى استخدامها فكما هو معروف هناك طيف واسع من التطبيقات المتنوعة التي تعمل على أنظمة ومنصات مختلفة وبرمجة التطبيق ولغات البرمجة والأدوات المستعملة تختلف باختلاف النوع.

عند برمجة التطبيقات ستلاحظ أن وجود عدة أنواع من التطبيقات وهي:

• تطبيقات الحاسوب (سطح المكتب)
• تطبيقات الويب
• تطبيقات الجوال والأجهزة المحمولة
• تطبيقات الأجهزة الملبوسة

دعنا نستكشف في فقراتنا التالية مميزات كل نوع من هذه التطبيقات وآلية عملها والفروقات الأساسية فيما بينها وأهم لغات البرمجة والتقنيات المستخدمة في برمجة التطبيقات على اختلاف أنواعها.

 

1- تطبيقات الحاسوب (سطح المكتب)

تعرف تطبيقات البرامج باسم تطبيقات الحاسوب أو الاسم الشائع سطح المكتب -إشارة إلى الحاسوب المكتبي والذي يدخل ضمنه الحاسوب المحمول أيضًا- وهي برامج مصممة للعمل على أجهزة الحاسوب وهي تعمل مع نظام التشغيل مباشرة وتُثبَّت عليه. لذا فإن برمجة تطبيقات سطح المكتب تعني إنشاء برامج مخصصة لأجهزة الحاسوب المكتبية والمحمولة.

تستخدم هذه التطبيقات موارد النظام لأداء وظائفها وتخزن كل ملفاتها وبياناتها على الحاسوب نفسه وتعمل بشكل منفصل على أنظمة تشغيل الحواسيب مثل ويندوز Windows ولينكس Linux وماك أو إس macOS حيث يحتوي كل نظام من أنظمة التشغيل هذه على مجموعة أوامر خاصة به للوصول إلى موارد وخدمات الجهاز كما أنها تخزن البيانات بشكل محلي مما يسمح للمستخدمين بالوصول إلى كامل وظائف التطبيق دون الحاجة إلى الاتصال بالإنترنت.

تُبرمج هذه التطبيقات لكل نظام تشغيل على حدة مثلًا تطبيق ويندوز وهو ملف ينتهي غالبًا بالامتداد exe. لن يعمل على تطبيق ماك الذي ينتهي بالامتداد app. أو حتى لينكس ولو كان التطبيق نفسه ويحتاج إلى برمجة كاملة من جديد، وأحيانًا يُلجأ إلى أدوات برمجة قادرة على برمجة تطبيق واحد ونشره على مختلف أنظمة التشغيل وهذا ما سنتطرق إليه في قسم البرمجة.

توجد أمثلة كثيرة على تطبيقات سطح المكتب تتفاوت فيما بينها من حيث التعقيد والوظائف التي تؤديها، مثل مايكروسوفت أوفيس Microsoft Office والرسام والآلة الحاسبة ومشغل الوسائط ومكافح الفيروسات أمثلة على تطبيقات سطح المكتب كما أن الألعاب تندرج ضمن هذه الفئة فهي في النهاية برامج تؤدي وظيفة معينة وهي اللعب والترفيه.

تتطلب بعض تطبيقات سطح المكتب مواصفات وموارد معينة للمعالج أو وحدة معالجة رسومات GPU أو سعة ذاكرة الوصول العشوائي أو إصدار محدد من نظام التشغيل وتوفر مساحة تخزين كافية كي تتمكن من العمل على حاسوبك.

ولاستخدام تطبيق سطح المكتب عليك أولًا تنزيل البرنامج المتوافق مع نظام تشغيلك وموارد جهازك على جهاز الحاسوب الخاص بك من المتجر المخصص، فلكل نظام متجره الخاص مثل متجر تطبيقات مايكروسوفت المخصص لنظام ويندوز Windows App Store أو متجر تطبيقات ماك Mac App Store أو تبحث عن الإصدار المناسب لك للتطبيق من داخل موقعه الرسمي ثم تقوم بتثبيت هذا التطبيق على جهازك وبعد اكتمال عملية التثبيت يمكنك تشغيله ولتسهيل العثور على التطبيق وتشغيله بسرعة تضع معظم تطبيقات سطح المكتب أيقونات خاصة بها على سطح المكتب.

2- تطبيقات الويب

تطبيق الويب web application أو اختصارًا web app هو برنامج تفاعلي تم إنشاؤه باستخدام تقنيات الويب الأساسية HTML و CSS وجافا سكريبت JavaScript وهو يخزن ملفات التطبيق والبيانات فيه على خادم ويب بعيد ويعالج هذه البيانات.

تُشغَّل تطبيقات الويب عبر أحد متصفحات الإنترنت مثل جوجل كروم أو فايرفوكس والانتقال إلى عنوان URL محدد خاص بالتطبيق ويعد محرر مستندات جوجل مثالًا على تطبيق ويب.

قد يملك تطبيق الويب بعض القيود على استخدام الموارد مثل قيود على استخدام الكاميرا أو الميكروفون على أجهزة معينة، وقد يمنع من التفاعل مع جوانب معينة من نظام التشغيل مثل منع التطبيق من إرسال الإشعارات هذا لأنه يُشغل ضمن حاوية وسيطة تصله مع نظام التشغيل وهو المتصفح ويحتاج إلى اتصال بالإنترنت على عكس تطبيقات سطح المكتب التي تتواصل مباشرة مع نظام التشغيل ولا تحتاج إلى اتصال إنترنت -عادةً- لذلك فهي أسرع تفاعلًا وأكثر أمانًا.

كي تتمكن من برمجة تطبيقات الويب يجب أن تضع بالحسبان أن هذه التطبيقات لها طرفان أو جهتان هما طرف العميل أو ما يعرف بالواجهة الأمامية للتطبيق وهي تتضمن المحتوى الذي تراه عند التفاعل مع تطبيقك مثل القوائم والأزرار والرسوم المتحركة، وطرف الخادم أو ما يعرف بالواجهة الخلفية للتطبيق وهي المسؤولة عن إدارة الخادم وإدارة البيانات عبر قواعد البيانات وتحقيق وظائف الموقع.

يمكنك تعلم برمجة الواجهة الأمامية Front-End Developer أو برمجة الواجهة الخلفية Back-End Developer فلكل منهما تقنيات وأدوات مخصصة سنفصلها في الفقرة التالية وفي حال كنت مسؤولًا عن برمجة كل من الواجهة الأمامية والخلفية بذات الوقت سيطلق عليك اسم مطور كامل Full Stack Developer.

3- تطبيقات الويب التقدمية PWAs؟

تطبيقات الويب التقدمية Progressive Web Apps أو اختصارًا PWA ويطلق عليها أيضًا اسم تطبيقات الويب للجوال Mobile web apps هي نوع حديث من تطبيقات الويب طورتها شركة جوجل كي تسمح لتطبيقات الويب بالعمل بطريقة مشابهة لتطبيقات الأجهزة المحمولة إلا أنها تطبيقات تعمل على المتصفح وهي بالأساس تطبيقات ويب مُغلفة بحاوية ويب مخصصة تُسمى على أجهزة الجوال عادة WebView توفر لها هذه الميزات يتم تحميلها فورًا بغض النظر عما إذا كنت متصلاً أو غير متصل بالإنترنت. وهي متوافقة مع كافة أنواع الأجهزة وأنظمة التشغيل ولكنها تسمح بالوصول فقط إلى ميزات النظام الأساسي التي توفرها المتصفحات.

يسمح لك بتحميل هذه التطبيقات على المتاجر الرسمية مثل متجر جوجل بلاي ومتجر تطبيقات آبل وتثبيتها على أنظمة التشغيل ويندوز وماك بخلاف تطبيقات الويب العادية، وعند تشغيلها لا يبدو لك أنك في المتصفح بل يبدو أنك تشغل تطبيق جوال أو سطح مكتب عادي ومن الأمثلة على هذا النوع من التطبيقات نذكر Google Office Suite وتويتر لايت Twitter Lite وأوبر Uber و Pinterest …إلخ. وانظر مقال جعل تطبيق الويب التقدمي PWA يبدو كتطبيق أساسي في نظام التشغيل لمزيد من التفاصيل.

يمكن لهذه التطبيقات العمل في الخلفية إذا توفر اتصال بالإنترنت من خلال تقنية خاصة تسمى منجز الخدمة service worker وهي تستفيد من ميزة ذاكرة التخزين المؤقت في المتصفحات، وقد بدأ هذا النوع من التطبيقات يلقى رواجًا بين أوساط المستخدمين لا سيما أصحاب الأعمال الصغيرة ورغم ذلك لا يزال دعم نظام التشغيل لهذه التطبيقات محدودًا عند مقارنتها بتطبيقات الأجهزة المحمولة أو سطح المكتب كما أن العديد من الأجهزة والمتصفحات لا تدعم جميع وظائف التطبيقات التقدمية. ولمعرفة المزيد حول تطبيقات الويب التقدمية وفوائدها يمكنك الاطلاع على مقال ما هي تطبيقات الويب التقدمية PWA؟

 

تطبيقات الجوال والأجهزة المحمولة Mobile Apps

تطبيقات الجوال Mobile applications أو ما يعرف اختصارًا بالتطبيقات apps هي تطبيقات مصممة للعمل على الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية ويتم تحميلها من متاجر التطبيقات الرسمية مثل جوجل بلاي Google Play ومتجر تطبيقات آبل App Store التي تضم ملايين التطبيقات المتنوعة التي تخدم كافة الأغراض والاستخدامات مثل تطبيقات شبكات التواصل الاجتماعي والأخبار والألعاب والصحة والرياضة والطبخ والتعليم وغيرها.

تتضمن متاجر التطبيقات الرسمية ملايين التطبيقات المتنوعة التي تخدم كافة الأغراض والاستخدامات مثل تطبيقات شبكات التواصل الاجتماعي والأخبار والألعاب والتغذية والرياضة والصحة والتعليم والخرائط والتنقل GPS …إلخ.

تقسم تطبيقات الجوال إلى عدة أنواع هي:

• تطبيقات الجوال الأصيلة Native mobile apps وهي تطبيقات مخصصة للعمل على جهاز محمول معين ولنظام تشغيل معين فقط.
• تطبيقات الجوال الهجينة Hybrid mobile apps وهي تطبيقات تستخدم تقنيات الويب لبناء تطبيقات الجوال وتعد بمثابة حل وسط بين التطبيقات الأصيلة وتطبيقات الويب.

تطبيقات الأجهزة الملبوسة Wearable Devices App

هي تطبيقات مخصصة للعمل على الأجهزة القابلة للارتداء وأشهرها الساعات الذكية والنظارات الذكية وكاميرات المراقبة وسماعات الرأس الذكية وتعتمد على تقنية إنترنت الأشياء IoT.

شاعت هذه التطبيقات حديثًا بسبب الانتشار الكبير للأجهزة الإلكترونية الذكية القابلة للارتداء وتُصنف أحيانًا ضمن تطبيقات الأجهزة المحمولة لأننا تتشابه نوعًا ما بعملية البرمجة فغالبية أنظمة تشغيل الأجهزة الملبوسة هي آندرويد حاليًا وبعضها له نظام تشغيل خاص مثل المنتجات التي تصدرها شركة آبل وغيرها.

لغات برمجة التطبيقات؟

في هذه الفقرة سنوضح أهم التقنيات والأدوات التي تستخدم في برمجة التطبيقات على اختلاف أنواعها فلكل نوع من أنواع التطبيقات التي ذكرناها سابقًا لغات وأدوات برمجية متخصصة.

1-لغات برمجة تطبيقات سطح المكتب

كي تتمكن من برمجة تطبيقات سطح المكتب عليك تعلم إحدى لغات البرمجة المتخصصة مثل:

• ‏#C⁦
• ++C⁦
• Objective-C
• جافا Java
• بايثون Python
• روبي Ruby
• جافا سكريبت JavaScript
• سويفت Swift
• جو Go

يمكنك برمجة تطبيق سطح مكتب بالكامل من البداية بالاعتماد على إحدى لغات البرمجة فقط كل ما عليك هو تحديد نظام التشغيل الذي تريد تطوير تطبيقك له ثم تختار إحدى لغات البرمجة المناسبة لذلك النظام حيث تعد لغات مثل C++‎ و C#‎ مفضلة عند برمجة تطبيقات ويندوز، بينما تستخدم Objective-C في برمجة تطبيقات ماك أو إس macOS …إلخ.

لكن انتبه إن برمجة التطبيقات بهذه الطريقة قد يستغرق منك وقتًا طويلاً وجهدًا مضاعفًا إن كنت تريد برمجة تطبيق يعمل على نظامي تشغيل مثل ويندوز وماك، لذا يمكنك الاعتماد على خيار آخر وهو تعلم المنصات أو أطر العمل المساعدة التي تسرع من مهمة تطوير تطبيقات سطح المكتب وتحسن عملك من خلال توفير الكثير من العناصر الجاهزة وقد تمكنك من تطوير التطبيقات مرة واحدة متوافقة مع عدة أنظمة تشغيل ومن أبرز هذه المنصات:

• منصة إلكترون Electron JS وهي منصة مخصصة لتطوير تطبيقات تعمل على أنظمة ويندوز ولينكس وماك باستخدام نفس الكود البرمجي فهي تستخدم تقنيات تطوير الويب لتطوير تطبيقات سطح المكتب، ومن أشهرها تطبيق سلاك Slack و Visual Studio Code.
• منصة Universal Windows Platform أو اختصارًا UWP وهي منصة متخصصة في برمجة التطبيقات المخصصة للعمل على نظام التشغيل Windows10 و Windows11 تتيح لك تحقيق الدخل من تطبيقك من خلال تقنيات مثل عمليات الشراء والإعلانات داخل التطبيق أو عن طريق تحديد رسوم تنزيل قياسية على متجر تطبيقات مايكروسوفت.
• إطار عمل Cocoa الذي يستخدم لإنشاء تطبيقات سطح مكتب خاصة بأنظمة التشغيل iOS و OS X و macOS.

2-لغات برمجة تطبيقات الويب

هناك مجموعة من المهارات الفنية ولغات البرمجة المطلوبة في برمجة التطبيقات المخصصة للويب وفيما يلي نذكرها لكم حسب تخصص التطوير.

3-لغات برمجة الواجهة الأمامية لتطبيقات الويب

تستخدم ثلاث لغات أساسية في تطوير الواجهة الأمامية وهي:

• لغة HTML لإنشاء بنية موقع الويب
• لغة CSS لتغيير مظهر موقع الويب
• لغة جافا سكريبت JavaScript لإضفاء التفاعلية على صفحة الويب.

وهناك عدة مكتبات وأطر عمل مساعدة تسهل على المطورين مهمة برمجة وتطوير الواجهات الأمامية لتطبيقات الويب نذكر منها:

• Next.js المبني على مكتبة React
• إطار عمل أنغولار Angular
• إطار عمل فيو Vue

هذه أشهرها وهنالك غيرها الكثير.

4-لغات برمجة الواجهة الخلفية لتطبيقات الويب

يتضمن تطوير الواجهة الخلفية المهام التي لا يراها المستخدم والتي تعمل على الخوادم وتتعامل مع قواعد البيانات وخيارات تطوير الواجهة الخلفية كثيرة وليس محصورة بلغة برمجة معينة وهذا ما يميزها عن عملية تطوير الواجهات الخلفية لأن عملية البرمجة تعتمد على التواصل مع نظام التشغيل مباشرة وأغلب لغات البرمجة تفعل ذلك (باستثناء لغة جافا سكريبت إلا عبر بيئة Node.js التشغيلية)، لذا الخيار متاح أمامك لاختيار اللغة التي تعرفها أو تحب تعلمها، وكل لغة بطبيعة الحال لها أدوات ومكتبات وأطر عمل مساعدة ولن تكتب كل شيء من الصفر.

ومن بين لغات برمجة الواجهات الخلفية لتطبيقات الويب نذكر:

• لغة بايثون Python مع إطار العمل جانغو Django أو فلاسك flask
• لغة PHP مع إطار العمل لارافل Laravel الشهير.
• لغة جافا سكريبت JavaScript مع بيئة Node.js
• لغة روبي Ruby مع إطار العمل ريلز Rails
• لغة جافا Java يمكن أيضًا أن تستخدم بشكل فعال في برمجة تطبيقات الويب

5-لغات برمجة تطبيقات الويب التقدمية

يتوقع أن تحظى برمجة تطبيقات الويب التقدمية بمستقبل باهر لكونها تطبيقات تعمل على أي متصفح ويب على أجهزة سطح المكتب والأجهزة المحمولة وتستخدم في برمجتها نفس التقنيات المستخدمة في تطوير تطبيقات الويب الأساسية HTML و CSS وجافا سكريبت.

ولا تختلف برمجة تطبيقات الويب التقدمية عن برمجة تطبيقات الويب بالعموم فتطبيق الويب التقدمي ليس في نهاية المطاف سوى تطبيق ويب له ضبط مخصص بسيط فقط.

عمومًا، ننصحك بالرجوع إلى مقال المدخل الشامل لتعلم تطوير الويب وبرمجة المواقع لتفاصيل أوسع حول هذا المجال.

1-برمجة تطبيقات الجوال والأجهزة المحمولة

من أبرز لغات برمجة تطبيقات الجوال الأصيلة نذكر:

• لغة جافا Java أو كوتلن Kotlin لتطبيقات أندرويد
• لغة Objective-C أو Swift لتطبيقات iOS
• لغات C#‎ و C++‎ وفيجوال بيزك لهواتف ويندوز

كما توفر آبل Apple وغوغل Google أيضًا أدوات وحزم تطوير البرمجيات SDK التي يمكن للمطورين استخدامها لإنشاء تطبيقات الأجهزة المحمولة الأصيلة.

ومن أجل برمجة تطبيقات الجوال الهجينة يمكنك استخدام لغات HTML و CSS وجافا سكريبت وبمجرد الانتهاء من عملية البرمجة يتم تجميع الكود البرمجي الخاص للاستخدام على Android و iOS أي يتم توفير تطبيق مخصص لكل نظام تشغيل أو منصة محددة تجميع خاص بها. كما يمكنك الاستعانة بأطر عمل مساعدة لبرمجة التطبيقات وتصديرها للعمل على مختلف المنصات مثل فلاتر Flutter و ريآكت نيتف React Native

2-برمجة تطبيقات الأجهزة الملبوسة

وكي تتخصص في برمجة تطبيقات الأجهزة الملبوسة عليك بدايةّ تحديد نظام التشغيل للجهاز المستهدف الذي تريد أن تطور له تطبيقك وتحدد لغات البرمجة والتقنيات المتاحة لهذه المنصة وبعدها يمكنك استخدام محاكي لاختبار تطبيقك وتصحيح أخطائه كما يمكنك اختبار تطبيقك على جهاز فعلي باستخدام USB أو Wi-Fi أو Bluetooth لتتمكن من تقييم تجربة المستخدم بشكل أفضل.

ومن أبرز تقنيات برمجة التطبيقات المخصصة للأجهزة الملبوسة نذكر لغة سي C و PHP وجافا Java ولغة بايثون Python التي تعتبر لغة مثالية لتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء، كما تعد جافا سكريبت JavaScript إحدى لغات البرمجة الأكثر شيوعًا لتطوير أجهزة iOS الملبوسة.

وأخيرًا وليس آخرًا وفي هذا الصدد، يمكنك الرجوع إلى مقال برمجة تطبيقات الجوال لمزيد من التفاصيل أو إن أردت التخصص في هذا المجال.

اقرا ايضا 
أفضل شركات البرمجة
اهميه تصميم متجر الكتروني خاص بك