Презентация на тему: "Презентация на тему "Серверные веб-приложения""

Серверные веб-приложения

Приложения, Плагины, сценарии
Для расширения возможностей клиент-серверного взаимодействия в рамках протокола HTTP помимо создания на клиентской стороне расширений стандартных возможностей, предоставляемых языками разметки и браузерами, можно также разрабатывать на стороне веб-сервера приложения, плагины и сценарии, расширяющие возможности самого веб-сервера.

Приложения, Плагины, сценарии
Плагин (plug-in) — независимо компилируемый программный модуль, динамически подключаемый к основной программе, предназначенный для расширения или использования ее возможностей. Обычно выполняются в виде разделяемых библиотек.
Сценарий (скрипт, script) — программа, которая автоматизирует некоторую задачу, которую пользователь выполняет вручную используя интерфейсы программы .

CGI
CGI (Common Gateway Interface, «общий интерфейс шлюза») — стандарт интерфейса, используемого для связи внешнего приложения с веб-сервером.
Приложение, использующее такой интерфейс с веб-сервером, принято называть шлюзом, сценарием ( «скриптом») или «CGI-программой».
Благодаря этому интерфейсу для разработки приложений можно использовать любой язык программирования, который располагает средствами взаимодействия со стандартными устройствами ввода/вывода.
Такими возможностями обладают в также сценарии для встроенных командных интерпретаторов операционных систем.

CGI
Каждый раз, когда веб-сервер получает запрос от клиента, он анализирует содержимое запроса и возвращает соответствующий ответ.
Если запрос содержит указание на файл, находящийся на жестком диске, то сервер возвращает в составе ответа этот файл;
Если запрос содержит указание на программу и необходимые для нее аргументы, то сервер исполняет программу и результат ее работы возвращает клиенту.
CGI определяет:
каким образом информация о сервере и запросе клиента передается программе в форме аргументов и переменных окружения;
каким образом программа может передавать назад дополнительную информацию о результатах (например о типе данных) в форме заголовков ответа сервера.

Сценарии
К основным достоинствам разработки приложений на стороне веб-сервера в форме сценариев можно отнести следующие:
поскольку сценарии не компилируются а интерпретируются, то ошибки в сценарии вызовут только диагностическое сообщение, но не приведут к дестабилизации веб-сервера или операционной системы.
лучшие выразительные возможности. Язык сценариев как правило имеет собственный проблемно-ориентированный набор команд, и одна строка сценария может делать то же, что несколько десятков строк на традиционном языке. Как следствие, на этом языке может писать программист низкой квалификации.
Поддержка кроссплатформенности.

Сценарии
Поскольку сценарии интерпретируются из исходного кода динамически при каждом исполнении, они выполняются обычно значительно медленнее готовых программ, транслированных в машинный код на этапе компиляции.
В плане быстродействия сценарные языки можно разделить на:
Языки динамического разбора (например command.com). Интерпретатор считывает инструкции из файла программы минимально требующимися блоками, и исполняет эти блоки, не читая дальнейший код.
Предварительно компилируемые (например Perl). Вначале считывается вся программа, затем компилируется либо в машинный код, либо в один из внутренних форматов, после чего получившийся код исполняется.

Python
Python — высокоуровневый язык программирования общего назначения с акцентом на производительность и читаемость кода.
Язык Python сочетает в себе минимализм синтаксиса ядра и большой объём полезных функций в стандартной библиотеке.
Python поддерживает структурную, объектно-ориентированную, функциональную, императивную и аспектно-ориентированную парадигмы.
Основные архитектурные черты:
динамическая типизация
автоматическое управление памятью
полная интроспекция
механизм обработки исключений
поддержка многопоточных вычислений
удобные высокоуровневые структуры данных
Код в Python организовывается в функции и классы, которые могут объединяться в модули (которые в свою очередь могут быть объединены в пакеты).

Python
Для всех основных платформ Python имеет поддержку характерных для данной платформы технологий (например, Microsoft COM/DCOM).
Cуществует специальная версия Python для виртуальной машины Java — Jython, что позволяет интерпретатору выполняться на любой системе, поддерживающей Java, при этом классы Java могут непосредственно использоваться из Питона и даже быть написанными на Python.
Несколько проектов обеспечивают интеграцию с платформой Microsoft.NET, основные из которых — IronPython и Python.Net.

Python
Стандартная библиотека Python имеет средства для работы со многими сетевыми протоколами и форматами интернета, например, модули для написания HTTP-серверов и клиентов, для разбора и создания почтовых сообщений, для работы с XML и т. п.
Набор модулей для работы с операционной системой позволяет писать кросс-платформенные приложения.
Существуют модули для работы с регулярными выражениями, текстовыми кодировками, мультимедийными форматами, криптографическими протоколами, архивами, сериализации данных, поддержка юнит-тестирования и др.

Python
Помимо стандартной библиотеки существует множество библиотек, предоставляющих интерфейс ко всем системным вызовам на разных платформах;
Имеется большое количество прикладных библиотек для Python в самых разных областях (веб, базы данных, обработка изображений, обработка текста, численные методы, приложения операционной системы и т. д.).

Ruby
Ruby — интерпретируемый язык высокого уровня для быстрого и удобного объектно-ориентированного программирования.
Ruby обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, строгой динамической типизацией, «сборщиком мусора» и многими другими возможностями.
Многие особенности синтаксиса и семантики языка Perl заимствованы в Ruby.
Первая общедоступная версия Ruby появилась в 1995 г.

Ruby
Ruby — полностью объектно-ориентированный язык.
Все данные являются объектами, в отличие от многих других языков, где существуют примитивные типы.
Каждая функция является методом.
Переменные Ruby содержат не сами объекты, а ссылки на них.
Присваивание — это не передача значения, а копирование ссылки на объект.

Ruby
В Ruby можно добавлять методы не только в любые классы, но и в любые объекты. Например, можно добавить к некоторой строке произвольный метод.
Массивы в Ruby могут автоматически изменять размер, могут содержать любые элементы и язык предоставляет мощные средства для их обработки.
Ruby поставляется с большой стандартной библиотекой. Это, прежде всего, библиотеки для работы с различными сетевыми протоколами на стороне сервера и клиента, средства для работы с различными форматами представления данных (XML, XSLT, YAML, PDF, RSS, CSV, WSDL). Также есть библиотеки для работы с архивами, датами, кодировками, матрицами, средства для системного администрирования, распределенных вычислений, поддержки многопоточности и т. д.

Ruby
В языке Ruby реализован простой и удобный механизм для расширения языка с помощью библиотек, написанных на Си, позволяющий легко разрабатывать дополнительные библиотеки.
Для унифицированного доступа к базам данных разработана библиотека Ruby DBI.
К недостаткам интерпретатора Ruby можно отнести следующие:
Невысокая скорость работы.
Отсутствие поддержки потоков операционной системы (для Unix-подобных операционных систем есть поддержка процессов ОС), есть в экспериментальной версии 1.9.
Отсутствие встроенной поддержки юникода (возможна работа с использованием дополнительных библиотек, есть в экспериментальной версии 1.9).
Отсутствие компиляции в байткод. (При этом есть возможность компилировать Ruby в Java и .NET байткод, используя компилятор JRuby и Ruby.NET). В экспериментальную версию 2.0 входит виртуальная машина YARV, компилирующая Ruby в байткод и существенно ускоряющая исполнение.

ASP
ASP (Active Server Pages) — технология, разработанная компанией Microsoft, позволяющая легко создавать приложения для Веб.
Программирование на ASP дает разработчикам доступ к интерфейсу программирования приложений Internet Information Server с помощью языка сценариев VBScript и JScript.
ASP работает на платформе операционных систем линии Windows NT и на веб-сервере Microsoft IIS.

Архитектура ASP
Клиент
Веб-сервер
ASP.DLL
Расширение ISAPI
Windows Scripting Host
Файл ASP
.asp
.asa
Библиотека DLL
COM-объекта
или
другие ASP-документы
Запрос
HTTP
Ответ
HTTP
Запрос
HTTP
Ответ
HTTP
Запрос
HTTP
Содержимое файла ASP
Результаты работы сценария
Команды ASP
Ответ

Вызов или включение

Архитектура ASP
Файлы ASP представляют собой сценарии, интерпретируемые по мере поступления запросов.
ISAPI-расширение ASP.DLL связано в IIS с расширениями файлов .asp или .asa.
ASP.DLL просматривает файлы с указанными расширениями на предмет наличия тегов, обозначающих внедренный код для выполнения на сервер и передает найденный код в Windows Script Host (WSH).
WSH выполняет этот код и возвращает результат файлу ASP.DLL.
ASP.DLL передает IIS этот результат и содержимое самого файла ASP.
IIS возвращает ответ клиенту, от которого поступил запрос.

Основы ASP
IIS различает код, выполняющийся на сервере, и содержимое, отправляемое клиенту с помощью ASP.DLL, анализируя файл ASP на наличие начального “<%” и конечного “%>” тегов и выполняя код, расположенный между ними, с помощью WSH.
<% Language=VBScript %>
<HTML>
<BODY>
<%
Response.Write(“<p>Hello world!</p>”)
%>
</BODY>
</HTML>
Первая строка кода <% Language=VBScript %> сообщает о необходимости использовать интерпретатор языка VBScript.

Основы ASP. Объекты ASP
Событие веб-запроса обрабатывается с помощью следующих объектов:
Response. Используется для записи данных в запрос HTTP, возвращаемый клиенту.
Application. Содержит параметры и конфигурации по настройке работы ASP для данного веб-сайта.
Request. Хранит содержимое HTTP-запроса и обеспечивает вспомогательные функции для обработки данных HTTP-запроса.
Server. Содержит информацию о веб-сервере, веб-сайте, а также обеспечивает поддержку вызывающей программы.
Session. Представляет собой состояние заданного веб-сеанса с заданным хостом клиентом.

ISAPI
ISAPI (Internet Server Application Programming Interface) – многозвенный API для IIS (Internet Information Services).
ISAPI также реализован в виде модуля mod_isapi для веб-сервера Apache. Таким образом, серверные приложения, разработанные для MS IIS могут также выполняться в Apache и других веб-серверах.

ISAPI
В противоположность CGI - ISAPI-приложение загружается в том же адресном пространстве, что и IIS веб-сервер.
Это позволяет повысить производительность приложений благодаря сокращению издержек на запуск отдельных процессов. Однако сбой ISAPI-приложения может привести к неустойчивой работе самого веб-сервера.
В 6-ой версии IIS имеется возможность запуска приложений в рамках отдельного процесса.

ISAPI
Главными недостатками разработки веб-приложений с помощью ISAPI являются:
увеличение сроков разработки по сравнению со сценарными языками, например, PHP и ASP.
недостаточная поддержка таких стандартных особенностей веб-приложений как управление сессиями.
поскольку ISAPI-расширения обычно создаются с использованием ненадежных С-подобных языков также возрастает риск переполнения буфера и других уязвимостей.

ISAPI - приложения
ISAPI включает в себя 2 компоненты: расширения и фильтры.
Таким образом, все многообразие разрабатываемых ISAPI-приложений сводится только к этим двум типам.
И фильтры и расширения компилируются в DLL файлы динамически запускаемые веб-сервером.

ISAPI-приложения
ISAPI приложения могут разрабатываться с помощью любых языков, поддерживающих экспорт стандартных С-функций, например С, С++, Delphi.
Для разработки имеется ограниченное число библиотек для разработки ISAPI приложений, например Intraweb-компоненты Delphi Pascal, специальные MFC-классы, специальная С++ библиотека серверных технологий ATL.

ISAPI-расширения
ISAPI-расширения имеют доступ ко всем функциональным возможностям IIS.
Реализуются в виде DLL-модулей, загружаемых в пространстве процесса, контролируемого IIS.
Клиенты могут обращаться к ISAPI-расширениям также как к статическим HTML страницам.
ISAPI-расширения могут быть ассоциированы с отдельными расширениями файлов, с целыми каталогами или сайтами.

ISAPI-фильтры
ISAPI-фильтры необходимы для изменения или совершенствования функциональности IIS.
Они обычно работают с IIS-сервером и фильтруют каждый запрос.
Фильтры применяются для анализа и модификации входящих и исходящих потоков данных.
Фильтры также реализуются в виде DLL файлов.

ISAPI-фильтры
ISAPI-фильтры обычно используются для решения следующих задач:
Изменение данных в запросе клиента (URL или заголовков)
Управление отображением URL в физические файлы
Управление именами и паролями пользователей при анонимной или базовой аутентификации
Анализ и модификация запросов по завершении аутентификации
Модификация ответа веб-сервера
Ведение журналов и анализ траффика
Реализация собственной аутентификации
Управление шифрацией и сжатием.

Примеры ISAPI-расширений

ASP (Active Server Pages )
ASP.NET
ColdFusion
Perl ISAPI (Perlis)
PHP