itmo_conspects

Лекция 2. Подходы к разработке веб-приложений

Все подходы к разработке веб-приложений можно разделить на 3 категории:

Программные подходы

Программные подходы состояли в создании программой на универсальном языке высокого уровня (или скрипта, который исполнялся с помощью интерпретатора)

Для этого разметка HTML и другие конструкции форматирования встраивались прямо в логику работы программы с помощью операторов вывода

Такой подход ограничивал возможность дизайнерам вносить изменения в оформление или расположение элементов, так как им пришлось открывать исходный код, знать язык программирования и другие инструменты (или помощь программиста🧑‍💻)

С помощью такого подхода можно динамически формировать содержимое страницы на HTTP-запрос. Первой такой технологией, которая позволила независимо от типа веб-сервера, была Common Gateway Interface (CGI, не путать с Computer-generated imagery), определявшая набор правил для программы, чтобы она могла выполняться для разных ОС и HTTP-серверов

Технология работала так:

  1. При поступлении HTTP-запроса определялась, какая программа должна быть запущена (чтобы обеспечивать доступ к разным ресурсам)
  2. Запускался новый процесс этой программы, переменные окружения которой содержали параметры HTTP-запроса
  3. Запускалась функция main(), которая в стандартный поток вывода выводила HTML-страницу

Выглядела она так:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() {
    // Получение переменных окружения
    char *method = getenv("REQUEST_METHOD");
    char *query  = getenv("QUERY_STRING");     // данные запроса

    // HTTP-заголовок
    printf("Content-Type: text/html; charset=utf-8\r\n\r\n");

    printf("<html><body>\n");
    printf("<h1>CGI Example in C</h1>\n");

    // Информация о методе запроса
    printf("<p>Request method: %s</p>\n", method ? method : "unknown");

    // Обработка GET
    if (method && strcmp(method, "GET") == 0 && query) {
        printf("<h2>GET parameters:</h2>\n");
        printf("<pre>%s</pre>\n", query);
    }
    else {
        printf("<p>No data received or unsupported method.</p>\n");
    }

    printf("</body></html>\n");
    return 0;
}

Технология CGI позволяла использовать любой язык программирования (в том числе скриптовые, такие как Python или Perl), но были недостатки:

Следующей попыткой стала технология FastCGI - в ней вместо создания нового процесса появилась возможность использования существующего

Далее для веб-сервера Internet Information Server (IIS) от Microsoft, который поставлялся с операционной системой Windows Server, был разработан интерфейс ISAPI

Этот интерфейс позволял расширить стандартные возможности веб-сервера. ISAPI представлял библиотеку функций, с помощью которой программисты могли создавать веб-приложения в виде DLL-модулей (Dynamic-Link Library), что работало намного быстрее CGI-приложений

ISAPI-расширения могут связываться с вызовом файлов, имеющих специальные расширения или содержащимися в заданных каталогах. Также были фильтры, которые использовались для изменения функциональности сервера ISS

Такие приложения обычно использовали языки С++, Delphi или платформу .NET

Потом компания Sun Microsystems (разработчик Java) создала прикладной интерфейс Java Servlet API, который связывал веб-сервер с JVM. Виртуальная машина отвечала за выполнение сервлетов (компонент расширения функционала) и программы, которая управляла данными

В отличии от ISAPI-расширений сервлеты являются переносимыми между разными серверами, ОС и компьютерными архитектурами. Сервлеты могут исполняться одинаково в любой среде, если в ней был совместимый контейнер сервлетов (такой, как Apache Tomcat)

Подходы, основанных на шаблонах

Подходы на основе шаблонов используют в качестве объектов, доступных по URL, не скрипты, а шаблоны

Шаблоны представляют HTML-страницы, но в которых динамический контент заменен на особые теги. Сервер обрабатывает запрос, исполняет бизнес-логику и решает, что подставить вместо этих особых тегов (например, имя аккаунта или новостную ленту)

Первым таким подход стал Server Side Includes (SSI), которая позволяла встраивать особые инструкции в HTML-код:

<html>
<head><title>hello</title></head>
<body>
    <! -- #exec cgi http://mysite.org/cgi-bin/example.cgi -- >
</body>
</html>

Здесь внутри <body> встраивался контент, полученный CGI-программой

Позднее компания Macromedia (разработчик почившей платформы Flash), выкупила технологию Cold Fusion у компании Allaire Corporation братьев Аллейров

Она использовала в качестве особых тегов теги с приставкой cf:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Пример</title>
</head>
<body>
    <h1>Добро пожаловать!</h1>

    <!--- Получаем параметр name из строки запроса --->
    <cfparam name="url.name" default="гость">

    <p>Привет, <cfoutput>#url.name#</cfoutput>!</p>
</body>
</html>

Далее появился скриптовый язык PHP (рекурсивный акроним от PHP: Hypertext Preprocessor), который мог содержать вставки кода с логикой

<b>
<?php
if ($xyz >= 3) {
    $output = $myHeading;
} else {
    $output = 'DEFAULT HEADING';
}
echo $output;
?>
</b>

Такие вставки обрабатывались препроцессором PHP на стороне сервера

Далее Microsoft разрабатывает Action Server Pages (или ASP), которая объединила шаблоны и доступ к наборам OLE (Object Linking and Embedding - встраивание и линковка объектов) и COM (Component Object Model - модель компонентных объектов). Они уже позволяли получать данные из базы данных по интерфейсу ODBC (Open Database Connectivity)

В отличие от РНР, ASP не связан с одним конкретным скриптовым языком - в качестве стандартного языка используется язык Visual Basic Scripting Edition (VBScript), но может использоваться и JavaScript

Вставки в ASP оформляются в тегах <% ... %>:

<%@ Language=VBScript %>
<html>
<head>
    <title>Пример</title>
</head>
<body>
    <h1>Данные из базы данных (ODBC)</h1>

    <%
    ' Создаём объект Connection
    Dim conn, rs, sql
    Set conn = Server.CreateObject("ADODB.Connection")
    conn.Open "DSN=MyDSN;UID=blablabla;PWD=blablabla67;"

    ' SQL‑запрос
    sql = "SELECT EmployeeID, FirstName, LastName, Title FROM Employees WHERE EmployeeID = 127"

    ' Выполняем запрос, получаем Recordset
    Set rs = conn.Execute(sql)

    If Not rs.EOF Then
        For Each field In rs.Fields
            Response.Write "<p>" & field.Value & "</p>"
        Next
    Else
        Response.Write "<p>Нет записей.</p>"
    End If

    ' Закрываем объекты и освобождаем ресурсы
    rs.Close
    Set rs = Nothing
    conn.Close
    Set conn = Nothing
    %>
</body>
</html>

ASP позволял писать логику и обращение к базе данных прямо в HTML-странице и была встроена в веб-сервер ISS, что делало основным выбором для создания веб-приложения на Windows

SUN в ответ создает Java Server Pages (JSP) для экосистемы Java. Она позволяла встраивать Java-код внутрь HTML-страницы:

<%@ page import="java.io.*" %>
<%! private CustomObject myObject; %>
<h1>My Heading</h1>
<%
    for(int i = 0; i < myObject.getCount(); i++) { %>
        <p>Item #<%= i %> is '<%= myObject.getItem(i) %>' . </p>
<% } %>

Такой код преобразуется в код сервлета, а HTML-разметка - в операторы вывода. Позже появилась возможность использовать JSP-теги, такие как <jsp:useBean> для внедрения зависимостей и <jsp:getProperty> для получения значения свойства

Подходы на основу объектных сред

Потом придумали объектные среды, такие как фреймворки. Фреймворки представляют платформу, определяющую структуру

Фреймворк разделяет программные модули, ответственные за создание контента (непосредственно бизнес-логика), от модулей, который ответственны за показ этого контента в определенном формате

Сейчас есть два подхода:

Шаблон MVC состоит из трех модулей:

MVC

Такое разделение веб-приложения упрощает структуру за счет более строго разделения его уровней

Таким образом, разработчик получает полный контроль над формируемым HTML-документом, и облегчается задача выполнения тестирования приложения

Примерами технологий разработки на основе MVC являются:

This site is open source. Improve this page.