Bibliotheken und Frameworks

1. Warum Bibliotheken und Frameworks so wichtig sind

Python selbst ist eine Basis-Sprache mit Kernfunktionen –
z. B. Rechnen, Schleifen, Bedingungen, Funktionen, Klassen.

Aber: Niemand will das Rad jedes Mal neu erfinden.
Statt also alles selbst zu schreiben, kannst du auf fertige Bibliotheken zurückgreifen,
die bestimmte Probleme bereits gelöst haben:

Mathematik: math, numpy
Datenanalyse: pandas
Webentwicklung: flask, django
Machine Learning: tensorflow, scikit-learn
Grafik & Spiele: pygame, matplotlib

Das ist einer der größten Vorteile von Python:
Die Community stellt tausende geprüfte Pakete bereit – kostenlos über das Python Package Index (PyPI).

2. Was ist eine Bibliothek?

Eine Bibliothek ist eine Sammlung von Funktionen und Klassen,
die du in dein Programm importierst und selbst aufrufst.

Du bleibst also „der Chef“ über den Ablauf,
die Bibliothek liefert dir nur Werkzeuge.

Beispiel:

import math

ergebnis = math.sqrt(25)
print(ergebnis)

→ Ausgabe:

5.0

Interpretation:

Du rufst eine Funktion aus der Bibliothek auf (math.sqrt()),
aber du entscheidest selbst, wann und wie sie eingesetzt wird.

3. Was ist ein Framework?

Ein Framework geht einen Schritt weiter:
Es liefert nicht nur Funktionen, sondern auch den Rahmen für dein Programm.
Das Framework steuert den Ablauf – du füllst nur noch Lücken mit deinem eigenen Code.

Beispiel mit Flask (Mini-Webframework):

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def startseite():
    return "Hallo, das ist meine Website!"

app.run()

Hier ruft das Framework Flask deine Funktion startseite() auf,
sobald jemand im Browser / aufruft.

Du schreibst also nicht mehr den Ablauf,
sondern nur noch, was in bestimmten Momenten passieren soll.

4. Unterschied zwischen Bibliothek und Framework

Merkmal	Bibliothek	Framework
Steuerung	Du rufst die Bibliothek auf	Das Framework ruft deinen Code auf
Umfang	Spezifische Tools (Fokus)	Ganzes System (Ablaufsteuerung)
Beispiel	`math`, `requests`, `pygame`	`flask`, `django`, `fastapi`
Lernkurve	Schnell einsetzbar	Erfordert Einarbeitung
Kontrolle	Hohe Flexibilität	Vorgegebene Struktur

Man spricht dabei vom „Inversion of Control“-Prinzip:

Bei Bibliotheken kontrollierst du den Ablauf,
bei Frameworks kontrolliert das Framework dich.

5. Wie installiere ich externe Bibliotheken?

Mit dem Paketmanager pip kannst du Bibliotheken direkt aus dem Internet (PyPI) installieren:

pip install requests

Anschließend kannst du sie im Code verwenden:

import requests

antwort = requests.get("https://example.com")
print(antwort.status_code)

→ Ausgabe:

Bibliotheken werden im Verzeichnis site-packages gespeichert.
Dort legt Python alle installierten Module ab, auf die du zugreifen kannst.

6. Eigene Bibliothek erstellen

Jede .py-Datei kann eine Bibliothek sein –
du musst sie nur so strukturieren, dass sie importiert werden kann.

Beispielstruktur:

meinprojekt/
├── main.py
└── tools/
    ├── __init__.py
    └── rechner.py

rechner.py:

def addiere(a, b):
    return a + b

main.py:

from tools.rechner import addiere
print(addiere(4, 5))

7. Zusammenfassung

Bibliotheken = Sammlungen von Werkzeugen (du nutzt sie aktiv).
Frameworks = vorgefertigte Systeme, die dein Programm strukturieren.
Mit pip install paketname kannst du externe Pakete installieren.
Verwende import, from … import, as für spezifische Zugriffe.
„Inversion of Control“: Frameworks rufen deinen Code auf, nicht umgekehrt.
Gute Entwickler verstehen, wann eine Bibliothek reicht und wann ein Framework sinnvoll ist.