web - web programming

Dr. Sabin Buraga http://www.infoiasi.ro/~busaco/

TehnologiiTehnologii WebWeb <?xml version=“1.0” ?><curs desc=“…” />

Tehnologii Web

Dr. SabinCorneliu BuragaFacultatea de Informatica

Universitatea “A.I.Cuza” – Iasi, Romania

http://www.infoiasi.ro/~busaco/



Programare Web

ServereServere de de aplicatiiaplicatii Web. Web. SesiuniSesiuniArhitecturaArhitectura aplicatiiloraplicatiilor WebWeb

DetaliiDetalii in in [[TX, 269TX, 269‐‐274]274] [CGI, 55[CGI, 55‐‐58] [AW, 4658] [AW, 46‐‐7070]]



“Orice intrare trebuie platita.”

Mihai Giugariu



Caracteristici comuneale serverelor de aplicatii Web

Cookie‐uri & sesiuni

Arhitectura unei aplicatii Web. Studii de caz

cuprins



Ofera, uzual, posibilitatea de a include cod (script)direct in cadrul documentelor Web,

cod invocat pe servergenerarea de continut dinamic pe partea de server

servere de aplicatii



Maniera de includere depindede serverul de aplicatii Web:<% ... %> pentru ASP / ASP.NET

<% ... %> pentru JSP (Java Server Pages)<?php ... ?> pentru PHP

<% ... %> pentru Ruby on Rails

Mai general: <script language="...">...</script>

servere de aplicatii



Limbaj(e) de programareAPI‐ul de baza

Suport pentru baze de dateSuport pentru interactiuneaWebSuport pentru cookie‐uri & sesiuniSuport pentru procesari XML

Medii de dezvoltareAlte facilitati particulare

servere de aplicatii: facilitati



Limbaj(e) de programareVBScript & JScript (ASP)limbajele .NET (ASP.NET)

ASP.NET este independent de limbaj, fiind parte a .NET Framework

Java (servlet‐uri, JSP)Python (Zope)Ruby (Ruby on Rails)altele




Limbaj(e) de programareStrong typed vs. weak typed(ASP.NET/JSP vs. ASP/PHP)

Utilizare de spatii de nume si instante de claseRaportare de erori (ASP, PHP4) vs.exceptii (ASP.NET, JSP, PHP5)

Pur obiectuale (ASP.NET, JSP) sau nu (PHP)Pot fi dinamice (e.g., Python, Ruby)Interpretate sau compilate (de cele mai multe ori, se prefera generarea de cod intermediar: IL – Intermediate Language)




PlatformeWeb (Statistica SitePoint 2006/2007)




API‐ul de bazaUtilizarea “puterii” limbajului si framework‐ului(functii/clase predefinite)

securitate, consistenta, acces la resursele mediului de operare,migrare facila de la aplicatii clasice la cele Web

Poate asigura si independenta de platforma




API‐ul de bazaPHP Builtin functions vs.ASP.NET CLR (Common Language Runtime) / JSP

Functionalitatile incluse in API‐ul de bazanu necesita recompilarea serverului de aplicatii




Suport pentru baze de dateADO.NET / LINQ pentru ASP.NETJDBC (Java DataBase Connectivity) pentru JSPFunctii PHP predefinite pentru o pleiada de RDBMS,via biblioteci incorporate (SQLite si mysqli in PHP5)sau extensii; se poate utiliza si interfata ODBC




Suport pentru baze de date“Legarea” datelor de program (data binding) realizata automat (ASP.NET) sau manual (PHP)

Se pot folosi framework‐uri aditionale(e.g., Hibernate – Java)




Suport pentru interactiunea WebControale Web disponibile pe server, fie emulind cimpurile din formularele (X)HTML, fie oferind controale noi (e.g., calendar)generarea de cod HTML (+JavaScript)in functie de client ASP.NET (<asp:control>), PHP 5 via PRADOsimilar, pentru platforma Java (e.g., JavaServer Faces)




Suport pentru interactiunea WebProcesarea evenimentelor provenind de la client(ASP.NET) – event driven Web applications

Transferuri asincrone prin AJAX(eventual, via module/clase aditionale)




Suport pentru procesari XMLProcesari prin DOMProcesari prin SAXProcesari via o interfata simplificata(ASP.NET, PHP5)

Alte tipuri de procesari – e.g., XPP (Java)Transformari XSL Validare (DTD, XML Schema,…)Suport pentru invocare/dezvoltare de servicii WebXML data binding (ASP.NET, JSP)




Medii de dezvoltareUnele, foarte sofisticateComerciale (Visual Studio .NET, Zend,...)De evaluare, educationale ori gratuite(e.g., Eclipse, Visual Web Developer Express)

Depanatoare, optimizatoare de cod (e.g., Zend Optimizer), profilers si altele

Facilitati pentru dezvoltatorii de servicii WebClase/componente/biblioteci aditionale(comerciale ori gratuite)




Medii de dezvoltare (Statistica SitePoint 2006/2007)




Suport acordat inginerilor softwareAplicatii N‐tierSe incurajeaza folosirea sabloanelor de proiectare(design patterns): Container, MVC (ModelViewController), Proxy, Configuration Parameters, Invocation Context,…Unitati de testare automata – cadrul general dat de XUnit (JUnit, PHP Unit, NUnit,...)




Suport acordat inginerilor softwareGenerarea automata de documentatii, in diverse formateSuport pentru source control– code review, versioning (CVS, Subversion,…)

Pot folosi o paradigma (e.g., agile programming)




AlteleDezvoltarea de aplicatii Web complexe

descrierea atributelor unei pagini/sit (limbaj, import, sesiuni, tratare de evenimente, tip de continut,...)

modul de autentificaretema vizuala (skin)sabloane de vizualizare (template‐uri) etc.<%@ directiva ... %> (ASP.NET, JSP)




AlteleAplicatiileWeb pot folosi containere de componenteSuport pentru arhitecturi/platforme avansatede tip enterprise – e.g., SOA, workflow‐uri, Grid




Tendinte conform Google Trends – februarie 2008




Mecanism standard care permite ca un server Web sa trimita anumite informatii pe calculatorul unuiclient (utilizator), prin intermediul browser‐ului,sa ceara clientului sa stocheze aceste informatiipentru ca, ulterior, navigatorul sa returneze

informatiile spre serverul WWW

cookie‐uri



Mijloc persistent de stocare a datelor pe masinaclientului Web cu scopul de a fi accesate ulterior

de pe server

cookie‐uri



Memorarea preferintelor utilizatorilor Completarea automata a formularelor Stocarea informatiilor de autentificareTranzactii in cadrul comertului electronic Managementul sesiunilor Web

…si multe altele

cookie‐uri: utilizari



Cookie‐uri persistentenu vor fi distruse la inchiderea navigatorului,ci vor fi memorate intr‐un fisier, perioada lor deviata fiind stabilita de creatorul cookie‐urilor

Cookie‐uri nepersistentedispar la inchiderea browser‐ului

cookie‐uri: tipuri



Un cookie consta dintr‐o pereche nume=valoareValoarea este un sir de caractere codificat in maniera URL‐urilor

Datele referitoare la un cookie vor fi receptionatede navigator care mentine o lista de cookie‐uriapartinind serverului care le‐a trimis

Un cookie este trimis unui client incluzindcimpul‐antet Set-Cookie intr‐un raspuns HTTP

cookie‐uri



Set-Cookie: nume=valoare; expires=data; path=cale; domain=domeniu; secure

cookie‐uri



Set-Cookie: nume=valoare; expires=data; path=cale; domain=domeniu; secureexpires – indica data si timpul cind cookie‐ulva expira si va fi sters de pe disc

cookie‐uri



Set-Cookie: nume=valoare; expires=data; path=cale; domain=domeniu; securedomain – desemneaza numele simbolic al serverului care a generat cookie‐ul

cookie‐uri



Set-Cookie: nume=valoare; expires=data; path=cale; domain=domeniu; securepath – specifica un subset de URL‐uridin domeniul corespunzator unui cookie

cookie‐uri



Set-Cookie: nume=valoare; expires=data; path=cale; domain=domeniu; securesecure – indica faptul ca acest cookie este transmisdoar daca tranzactia este sigura (via HTTPS)

cookie‐uri



Un cookie e transmis doar daca intruneste toate conditiile de validitate – se potrivesc domeniul, calea de directoare,

timpul de expirare si securitatea canalului de comunicatie

Serverul va primi de la client, in antetul HTTP, o linie de forma:

Cookie: nume1=valoare1; nume2=valoare2...

cookie‐uri



cookie‐uri

Invocarea script‐ului conduce la returnareaunei reprezentari + setarea de cookie‐uri

Server Web

Client Web

cerere HTTPinvocare script

răspuns HTTPSet-Cookie: culoare=verde

Script



cookie‐uri

Cookie‐urile – persistente sau nu – sunt memoratela nivel de browser

Server Web

Client Web

culoare=verde

Script



cookie‐uri

Urmatorul acces la script se face cu transmitereacookie‐urilor spre server

conform conditiilor de validitate

Server Web

Client Web

cerere HTTPCookie: culoare=verde

răspuns HTTP

Script



Stocarea cookie‐urilor persistente:Netscape/Mozilla (fisierul cookies sau cookies.txt)

domeniu acces cale securitate expirare nume valoarelocalhost FALSE / FALSE 966862979 culoare verde localhost FALSE / FALSE 966782841 alta_culoare albastra.uaic.ro FALSE /doc FALSE 969367226 accesari 3

cookie‐uri: stocare



Stocarea cookie‐urilor persistente: Internet Explorer – fisiere denumite [email protected]

[email protected] AnEFromrel_clientwww.elsevier.com/ 0 3415826816 29364629 4113724112 29364628 *

cookie‐uri: stocare



Pentru CGI (bash):

#!/bin/bashecho "Set-Cookie: culoare=verde; path=/; expires=Mon, 06-May-2008 07:33:00 GMT"

...

cookie‐uri: creare



Cazul PHP – functia setcookie()

<?phpsetcookie ("alta_culoare", "albastra"); echo "Un cookie de culoarea " . $_COOKIE["alta_culoare"];

?>

cookie‐uri: creare



Se anuleaza valoarea si timpul, eventual resetindu‐se si celelalte atribute ale cookie‐ului

Exemplu – pentru PHP:

<?phpsetcookie ($nume_cookie, "", 0, "/", "", 0);

?>

cookie‐uri: expirare



Cookie‐urile se regasesc in variabila‐antetHTTP_COOKIE

Pentru PHP – cookie‐ul este vazut ca o variabila: $_COOKIE['nume_cookie']

cookie‐uri: consultare



Exemplu pentru CGI (Perl)

@cookieuri = split(/;/, $ENV{'HTTP_COOKIE'}); foreach $pereche (@cookieuri) { ($nume, $val) = split(/=/, $pereche); $cookie{$nume} = $val;

} $fundal = $cookie{'alta_culoare'};

cookie‐uri: consultare



ASP.NET – proprietatea Cookies a colectieiHttpCookieCollection (vezi HttpRequest siHttpResponse din System.Web)

HttpCookie vizita = new HttpCookie ("ultima_vizita");DateTime timp_curent = DateTime.Now;vizita.Value = timp_curent.ToString ();vizita.Expires = timp_curent.AddHours (24); // expira peste 1 ziResponse.Cookies.Add (vizita);

cookie‐uri: manipulare



HTTP este un protocol stateless, neputind oferi informatii daca anumite cereri

succesive provin de la acelasi client(eventual, de la aceeasi instanta a navigatorului)

sesiuni



Apare necesitatea de a prezerva anumite datede‐a lungul mai multor accesari inrudite

Exemple: starea cosului de cumparaturi,

formulare Web completate in mai multi pasi, paginarea continutului, starea autentificarii

etc.

sesiuni



Orice vizitator al sitului va avea asociatun identificator unic – session ID (SID)Stocat intr‐un cookie ori propagat via URL

Unei sesiuni i se pot asocia diverse variabilesa fie mentinute intre accesari consecutive

sesiuni



O sesiune se poate inregistra (initia)implicit sau explicit, in functie de serverulde aplicatii ori de configuratia stabilita

Unele servere de aplicatii garanteazaintegritatea sesiunii si dupa o restartare

(a serverului sau a aplicatiei)

sesiuni



PHP – functiile session_start(), session_register(),session_id(), session_unregister(), session_destroy()

<?phpsession_start();if (!isset($_SESSION['accesari'])) {

$_SESSION['accesari'] = 0; } else {$_SESSION['accesari']++; }

?>

sesiuni: programare



ASP.NET – vezi HttpSession (System.Web)Ofera suport si pentru evenimente de sesiune

Exemplu:

nume = Session["Nume"].ToString ();

sesiuni: programare



intrebare

Care este arhitectura unei aplicatii Web?



arhitectura aplicatiilor web

Uzual, implica trei strate (3tier application)

Internet(Web)

Client Server de aplicatii Stocare



arhitectura aplicatiilor web

Sponge / Database

Jelly / Business Logic

Custard / Page Logic

Cream / Markup

Fruit / Presentation

C. Henderson, “C. Henderson, “Scalable Web ArchitecturesScalable Web Architectures”, Web 2.0 Expo, 2007: ”, Web 2.0 Expo, 2007: iamcal.com/talks/iamcal.com/talks/



studiu de caz: flickr

Scop:partajarea online a fotografiilor

bazata pe retele socialeagregare de comunitati

suport pentru adnotari (tagging)




Interactiune facila cu utilizatorul

Interactiune cu alte aplicatii (via API‐uri deschise)

Unicodeinternationalization (I18n) & localization (L10n)




Servere de baze de date

ServereWeb

Servere de stocare

Internet (Web)




Tehnologii: PHP (procesare – application logic, acces la API, sabloane de afisare via Smarty, modul de email)

Perl (validarea datelor)Java (managementul nodurilor de stocare)MySQL (stocare in format InnoDB)ImageMagick (prelucrare de imagini)AJAX (interactiune asincrona)Linux (platforma de rulare)

Volum: ~60000 linii de cod propriu‐zis (in 2006)




API‐uri – vezi www.flickr.com/services/api/.NETPerlPHPPython

ActionScriptetc.



studiu de caz: wikimedia

Scop: suita de aplicatii Web colaborative

oferind continut deschis

alaturi de Wikipedia, exista Wiktionary, Wikinews, Wikibooks, Wikiquote, Wikisource, Wikiversity, Wikispecies, Wikimedia




Continutul este distribuit prin intermediulCDN – Content Distributed Network

sistem de cachingWeb permitind echilibrarea incarcarii(load balancing) pe baza de criterii geografice

caching avansat – pe niveluri –al continutului preponderent static




Tehnologii: MediaWiki(sistemulwiki utilizat pentru toate serviciile)

PHP (platforma pe care ruleaza MediaWiki)MySQL (solutia principala de stocare)ImageMagick, DjVu, TeX, rsvg, ploticus etc. (pentru continuturi grafice in MediaWiki)

Lucene (indexare textuala, facilitind cautarea)Linux (platforma de rulare)



studiu de caz | wikimedia




Datele persistente se stocheaza in 3 forme:Meta‐date (categorii de articole, legaturi cu altele, istoricul reviziilor) + conturi de utilizatori + setaristocate in bazele de date principale (core DBs)

Textul aflat sub revizia utilizatorilor este stocatin cimpuri blob in external storage

Fisierele statice (imagini) se memoreazaseparat pe image server; meta‐datele acestora sint stocate in core DBs

Core DBs sint replicate




API‐uri bazate pe HTTP pentru comunicareadintre serverele de stocare media

si serverele de aplicatii

Operatii: store, publish, delete, generate thumbnail



rezumat

Programare Web la nivel de serverCaracteristici comune ale serverelor de aplicatii Web

Cookie‐uri & sesiuniStudii de caz



??

web - web programming

Technology