Web 2016 (03/13) Programare Web – Servere de aplicații. Arhitectura aplicațiilor Web. Inginerie Web

Dr.SabinBuragaprofs.info.uaic.ro/~busaco/
Tehnologii Web
programare Webinginerie Web
dezvoltarea aplicațiilor Web
design patterns, servere de aplicații, arhitecturi

„Viitorul este suma pașilor pe care-i faceți,
inclusiv a celor mici, ignorați sau luați în râs.”
Henri Coandă

Aplicații Web
sisteme software complexe,
în evoluție permanentă

Realitate
mijloace multiple de interacțiune Web cu utilizatorul
mobil laptop PC tabletă (smart) TV ecran urban

Realitate
creșterea masei de utilizatori,
având așteptări tot mai mari din partea software-ului
de la conținut (hiper)textual
la aplicații Web sociale + interacțiune naturală

Realitate
suportul privind dezvoltarea de aplicații
(limbaje, API-uri, SDK-uri, biblioteci, framework-uri,...)
oferit de platforma hardware/software
la nivel de server(e) și/sau de client(i)

Realitate
neadaptare la cerințele economice (de tip business)
development vs. marketing vs. management

Realitate
privind proiectele Web de anvergură
întârzieri în lansare
neîncadrare în buget
lipsa funcționalității
calitatea precară a aplicației

adaptare după Crumlish & Malone, 2009
scopuri
psihologie
comportament
    
interacțiune
controale
limbi naturale
funcționalități
tehnologii
algoritmi
indexare
structurare
meta-date
instrumente
metodologii
stimuli
utilizatori interfață software conținut creatori

Asigurarea calității aplicațiilor Web
corectitudine și robustețe (reliability)
extindere + reutilizare (modularitate)
compatibilitate
eficiență (asigurarea performanței)
portabilitate

facilitarea interacțiunii cu utilizatorul (usability)
funcționalitate
relevanța momentului lansării (timeliness)
mentenabilitate
securitate

alte aspecte de interes:
integritate
reparabilitate
verificabilitate – inclusiv monitorizare (logging)
economie

Necesități
scopuri + cerințe clar specificate
dezvoltarea sistematică, în faze, a aplicațiilor Web
planificarea judicioasă a etapelor de dezvoltare
controlul permanent al întregului proces de dezvoltare

Necesități
scopuri + cerințe clar specificate
dezvoltarea sistematică, în faze, a aplicațiilor Web
planificarea judicioasă a etapelor de dezvoltare
controlul permanent al întregului proces de dezvoltare
inginerie Web

În ce mod dezvoltăm o aplicație Web?

modelare
Uzual, se recurge la o metodologie
se preferă abordările conduse de modele
(MDA – model-driven architecture)
www.omg.org/mda/

avansat
Robert Baxley

Methodologies
Jesse Garrett, The Elements of User Experience (2nd Edition), New Riders, 2011
aplicație Web
(produs software)
funcționalitate
+
informații oferite

dezvoltarea aplicațiilor Web
Cerințe (requirements)
Analiză & proiectare (software design)
Implementare (build)
Testare (testing)
Exploatare (deployment)
Mentenanță (maintenance)
Evoluție (evolution)

programare (server + client)
creare/adaptare
de conținut
mentenanță
testare
documen-
tare
arhitectura info
+ navigarecerințe
public beta lansare
http://sixrevisions.com/web-development/agile/
actualmente, sunt preferate metodologii agile
http://www.infoq.com/process-practices/

Metodologii moderne – exemple:
The Twelve-Factor App – vizând aplicațiile aliniate
paradigmei SaaS (Software As A Service)
http://12factor.net/
aim42 – practici și șabloane privind evoluția, mentenanța,
migrarea și îmbunătățirea sistemelor software
http://aim42.github.io/
avansat

start with needs
do less
design with data
do the hard work to make it simple
iterate. then iterate again
build for inclusion
understand context
build digital services, not Websites
be consistent, not uniform
make things open; it makes things better
dezvoltarea aplicațiilor Web: principii
exemplu pentru gov.uk – Paul Downey & David Heath (2013)
avansat

Stabilirea standardelor de calitate
cerințe
context
con-
tentusers

Obținere / licitare / negociere
a conținutului (datelor) și/sau codului-sursă
drepturi de autor – copyright
versus
cod deschis (Open Source Licenses)
www.opensource.org/licenses/category
+
date deschise
Creative Commons – www.creativecommons.org/licenses/
cerințe

Documentare
cu atragerea experților în domeniul problemei
ce trebuie soluționată de aplicația Web
cerințe

cerințe
Aspecte specifice aplicațiilor Web
Lipsa unei structuri reale (tangibile)
Multi-disciplinaritate
Necunoașterea publicului-țintă real
Volatilitatea cerințelor și constrângerilor
Mediul de operare impredictibil
Impactul sistemelor tradiționale (legacy)
Aspecte calitative diferite
Inexperiența vizitatorilor
Termenul de lansare

cerințe: exemple
Viziune (big idea)
Basecamp: “project management is communication”
Flickr: “online photo management & sharing application”
Ta-da List: “competing with a post-it note”
Wikidata: “a free linked database that can be read
and edited by both humans and machines”

cerințe: exemple
Punctele de plecare în dezvoltarea Flickr
presupuneri inițiale (assumptions):
oamenilor le place să-și împărtășească amintirile
folosirea succesului blogging-ului
partajarea nu doar a însemnărilor,
ci și a fotografiilor (personale)
suport pentru realizarea de comentarii + tagging

noi tipuri de cerințe
Privitoare la conținut
audiența – e.g., internaționalizare
context de navigare
preferințe
disponibilitate permanentă (7 zile, 24 de ore/zi)
recurgerea la surse eterogene de date
căutare, filtrare, recomandare
etc.

Interacțiunea cu utilizatorul în contextul Web
inclusiv vizând Web-ul social
content mash-up
“it’s yours to take, re-arrange and re-use”

Calitative
funcționalitate
fiabilitate
utilizabilitate
eficiență (performanță)
mentenabilitate
independența de platformă

Privitoare la mediul de execuție
(in)dependența de navigatorul Web
wired vs. wireless
on-line vs. off-line
suport pentru diverse standarde HTML5
interactivitate multi-dispozitiv (responsive Web design)

Referitoare la evoluție
utilizatorul final exploatează aplicația Web
fără a trebui s-o (re)instaleze pe calculator

noi tipuri de cerințe: aspecte de interes
inițial:
oferirea funcționalităților esențiale (less is more)

noi tipuri de cerințe: aspecte de interes
inițial:
oferirea funcționalităților esențiale (less is more)
versiuni ulterioare:
extinderea aplicației Web
– pe baza unei interfețe de programare (API) publice –
ce încurajează dezvoltarea de soluții date de utilizatori

arhitecturi
Calitatea aplicațiilor Web este influențată
de arhitectura pe care se bazează

arhitecturi
Dezvoltarea unei arhitecturi software ia în calcul:
cerințe funcționale
impuse de clienți,
vizitatori,
concurență,
factori decizionali (management),
evoluție socială/tehnologică,
…

arhitecturi
factori calitativi
utilizabilitate
performanță
securitate
refolosire a datelor/codului
etc.

arhitecturi
aspecte tehn(olog)ice
platforma hardware/software (sistem de operare)
infrastructura middleware
servicii disponibile – e.g., via API-uri publice
limbaj(e) de programare
sisteme tradiționale (legacy)
…

arhitecturi
experiența
recurgerea la arhitecturi și platforme existente
șabloane de proiectare (design patterns)
folosirea unor soluții „la cheie”: biblioteci, framework-uri
management de proiecte
etc.

arhitecturi web: componente tipice
client(i)
firewall
proxy
middleware
server(e) Web
server(e) de aplicații
framework-uri, biblioteci, alte componente
server(e) de stocare persistentă – e.g., baze de date
server(e) de conținut multimedia
server(e) de management al conținutului (CMS)
aplicații/sisteme tradiționale

arhitecturi web
Uzual, se adoptă arhitecturi stratificate
(N-tier Web applications)

Există anumite „rețete”
privind dezvoltarea de aplicații Web?

proiectare
O problemă – oricare ar fi aceasta –
poate apărea frecvent

proiectare
Cei experimentați au găsit diverse soluții
pentru problema în cauză, reușind să recunoască
problema și să aleagă soluția (optimă)
care poate fi aplicată într-un anumit context

proiectare
Pattern (șablon)
regulă ce exprimă o relație
dintre un context, o problemă și o soluție
inițial, cu utilizare în arhitectură
Christopher Alexander, 1979

proiectare
Pattern (șablon)
regulă ce exprimă o relație
dintre un context, o problemă și o soluție
context
problemă soluție

proiectare
Tradițional, pattern-urile se utilizează în
proiectarea de software
pattern  “mind sized” chunk of information
lucrarea de referință:
E. Gamma et al., Design Patterns, Addison-Wesley, 1995

proiectare
Pattern-uri de proiectare au fost folosite,
ulterior, în alte arii
interacțiune dintre om-calculator
design și interacțiune Web, mobile computing
modelare conceptuală
proiectarea bazelor de date, ontologii,…
avansat

proiectare
Un pattern poate descrie cunoștințele unui expert
(pe baza experienței sale personale)
în domeniul unei probleme în ceea ce privește
recunoașterea problemei, a contextului și
a soluției la acea problemă

proiectare
Un pattern nu reprezintă o regulă fermă
uneori nu trebuie aplicat!anti-patterns

proiectare
Este necesară adoptarea unui vocabular comun
corespunzător domeniului problemei
pattern language

proiectare
Pattern-uri privitoare la:
proiectare
arhitectură
analiză
dezvoltare
structură
comportament
…

proiectare
Specificarea și/sau „recunoașterea” unui pattern
poate avea loc la diverse niveluri:
prezentare a datelor (UI, user interaction, visualization,…)
procesare (business logic, scripting etc.)
integrare a componentelor (code library development)
stocare a datelor (database queries, database design,…)

proiectare
Șablon de specificare a unui pattern:
numele
rezumatul
problema
contextul
soluția
exemplele
utilizările

proiectare
Exemple de colecții de șabloane
(patterns repositories)
privind proiectarea de software
http://c2.com/cgi/wiki?DesignPatterns
patterns of enterprise application architecture
http://martinfowler.com/eaaCatalog/
interacțiunea cu utilizatorul
http://profs.info.uaic.ro/~evalica/patterns/

proiectare
Șabloane de proiectare tradiționale
creaționale
Builder, Prototype, Singleton
structurale
Adapter, Bridge, Decorator, Façade, Flyweight, Proxy
comportamentale
Command, Iterator, Mediator, Observer, State, Visitor

proiectare
Web Patterns
Model View Controller
Page Controller
Front Controller
Template View
Transform View
Application Controller
M. Fowler, Patterns of Enterprise Application Architecture, Addison-Wesley (2003)

proiectare
Session State Patterns
Client Session State
Server Session State
Database Session State
avansat

proiectare
Data Source Architectural Patterns
Table Data Gateway
Row Data Gateway
Active Record
Data Mapper
avansat

aplicație Web = interfață + program + conținut (date)
trei strate (3-tier application)
Client Server de aplicații Stocare
(interface) (application) (persistence)
Internet
(Web)

Sponge / Database
Jelly / Business Logic
Custard / Page Logic
Cream / Markup
Fruit / Presentation
C. Henderson, “Scalable Web Architectures”,
Web 2.0 Expo, 2007: iamcal.com/talks/

arhitecturi web
Modelul de structurare a datelor este separat
de maniera de procesare (controlul aplicației) și
de modul de prezentare a acestora (interfața Web)

arhitecturi web
Modelul de structurare a datelor este separat
de maniera de procesare (controlul aplicației) și
de modul de prezentare a acestora (interfața Web)
principiu: separation of concerns

arhitecturi web: mvc
Majoritatea aplicațiilor Web sunt dezvoltate
conform MVC (Model-View-Controller)

Șablon arhitectural
descris în premieră în 1979 în contextul interacțiunii
dintre om și calculator – Smalltalk (Xerox PARC)

View
(prezentare + interacțiune)
Model
(structura datelor)
Controller
(procesare)

View
la nivel de client(i) – e.g., Web
Model
stocare persistentă
Controller
aplicație (server și/sau client)

View
la nivel de client(i) – e.g., Web
Model
stocare persistentă
Controller
aplicație (server și/sau client)

HTML, CSS, SVG,
MathML, WebGL etc.

(No)SQL, JSON,
XML (XQuery), RDF (SPARQL),…

servere de aplicații, framework-uri

Poate fi implementat și într-un limbaj neorientat-obiect
încurajat/impus de framework-uri Web specifice
exemplificări diverse:
ASP.NET MVC (C# et al.), Catalyst (Perl), ColdBox (ColdFusion),
Django (Python), FuelPHP, Grails (Groovy), Laravel (PHP),
Lift (Scala), Rails (Ruby), Sails (Node.js), TurboGears (Python),
Yesod (Haskell), Wicket (Java), Wt (C++), Zikula (PHP), ZK (Java)

Controller
responsabil cu preluarea cererilor de la client
(cereri GET/POST emise pe baza acțiunilor utilizatorului)
gestionează resursele necesare satisfacerii cererilor
uzual, va apela un model conform acțiunii solicitate
și va selecta un view corespunzător

Model
resursele gestionate de software – utilizatori, mesaje,
produse etc. – au modele specifice
desemnează datele și regulile (i.e. restricțiile)
referitoare la dateconcepte vizând aplicația Web
oferă controller-ului o reprezentare a datelor solicitate
și e responsabil cu validarea datelor menite a fi stocate

View
furnizează diverse maniere de prezentare a datelor
furnizate de model via controller
pot exista view-uri multiple,
alegerea lor fiind realizată de controller

etape tipice:
(1) cerere trimisă de client – e.g., navigator Web,
(2) dirijare (routing) a cererii către controller,
(3) recurgerea la un model, (4) furnizare reprezentare,
(5) selectare a unui view, (6) prezentare conținut la client

Arhitectura generică a unei aplicații Web
va consta dintr-un set de resurse referitoare la
controller, model și view
uzual, framework-ul Web folosit impune o anumită
structură a fișierelor aplicației ce va fi implementată

├───app
│ ├───assets
│ │ ├───images
│ │ ├───javascripts
│ │ └───stylesheets
│ ├───controllers
│ ├───helpers
│ ├───mailers
│ ├───models
│ └───views
│ └───layouts
├───config
├───db
├───doc
├───lib
├───log
├───public
├───script
├───test
│ ├───fixtures
│ ├───functional
│ ├───integration
│ ├───performance
│ └───unit
├───tmp
├───vendor
└───plugins
„scheletul” unei aplicații Web
create în Ruby on Rails
http://rubyonrails.org/
avansat

├───app
│ ├───Config
│ ├───Console
│ ├───Controller
│ ├───Lib
│ ├───Locale
│ ├───Model
│ │ ├───Behavior
│ │ └───Datasource
│ ├───Plugin
│ ├───Test
│ ├───tmp
│ ├───Vendor
│ ├───View
│ │ ├───Elements
│ │ ├───Errors
│ │ ├───Helper
│ │ ├───Layouts
│ │ ├───Pages
│ │ └───Scaffolds
│ └───webroot
│ ├───css
│ ├───files
│ ├───img
│ └───js
├───lib
├───plugins
└───vendors
structura de directoare
în cazul unei aplicații Web
folosind framework-ul
CakePHP
http://cakephp.org/
framework-uri PHP similare
www.phpwact.org/php/mvc_frameworks
avansat

├───app
│ ├───assets
│ │ ├───javascripts
│ │ └───stylesheets
│ │ ├───apps
│ │ ├───libs
│ │ └───main
│ ├───controllers
│ ├───models
│ └───views
├───conf
├───project
└───public
├───images
│ └───icons
└───javascripts
structura de directoare în cazul unei aplicații Web
ce recurge la framework-ul Play pentru Java și Scala
http://www.playframework.org/
avansat

structura de directoare în cazul
unei aplicații ASP.NET MVC
http://www.asp.net/mvc
avansat

Variante derivate:
MVVM (Model View ViewModel)
MVP (Model View Presenter)
Passive View
Supervising Controller
PAC (Presentation Abstraction Control)
avansat

http://profs.info.uaic.ro/~busaco/teach/courses/cliw/web-film.html#week10
avansat
flux de activități într-o aplicație MV* la nivel de client
utilizare pragmatică
via biblioteci ori framework-uri JavaScript
Angular – https://angularjs.org/
Backbone – http://backbonejs.org/
Ember – http://emberjs.com/
Mithril – http://lhorie.github.io/mithril/

(în loc de) pauză

Prin ce mijloace poate fi implementată
o aplicație Web?

implementare
Server de aplicații Web
scop:
eficientizarea proceselor de dezvoltare
a aplicațiilor Web de anvergură

implementare
poate fi integrat în unul/mai multe servere Web
de asemenea, poate oferi propriul server Web
sau mediu de execuție

implementare
poate încuraja sau impune o viziune arhitecturală
privind dezvoltarea de aplicații Web
situație tipică:
MVC ori variații

implementare
simplifică maniera de invocare
de programe (script-uri) ale unei aplicații Web
generarea de conținut dinamic pe partea de server

arhitectura aplicațiilor Web:
abordarea MV* tradițională
www.leaseweblabs.com/2013/10/api-first-architecture-fat-vs-thin-server-debate/
brow-
ser
prezen-
tare
proce-
sare
abstrac-
tizare
date
pagini <Web/>
HTML, CSS,…
server „gras”
(fat)
client „prostuț”
(dumb)
frontend backend

arhitectura aplicațiilor Web:
abordarea MV* tradițională
www.leaseweblabs.com/2013/10/api-first-architecture-fat-vs-thin-server-debate/
brow-
ser
prezen-
tare
proce-
sare
abstrac-
tizare
date
pagini <Web/>
HTML, CSS,…
server „gras”
(fat)
client „prostuț”
(dumb)
frontend backend
frecvent, aplicație monolitică
(e.g., un WAR: 2.2 M linii de cod, 418 .jar-uri,
startare în 12 min. – conform plainoldobjects.com)
avansat

implementare
API-ul de bază
stocare persistentă a modelelor de date (relaționale, XML)
interacțiune Web
cookie-uri și sesiuni
medii de dezvoltare + cadre de lucru
caracteristici particulare

implementare
C# și alte limbaje .NET Framework – ASP.NET
Go – Beego, Gorilla, Martini,…
Java – AppFuse, Play, Wicket etc.
JavaScript – Node.js + framework-uri: Express, Locomotive etc.
PHP – PHP + framework-uri: CakePHP, Laravel, Symfony,…
Python – Django, Flask, Grok, Pyramid, Zope
Ruby – Ruby on Rails, Sinatra

implementare
pot fi dinamice – e.g., Python, Ruby
interpretate sau compilate
uzual, se preferă generarea de cod intermediar:
IL (Intermediate Language) – C#, Java, Scala

implementare
API de bază
contribuie la „puterea” limbajului + serverului de aplicații
(via funcții/clase predefinite)
securitate, consistență,
acces la resursele mediului de operare/rulare,
asigurarea independenței de platformă

implementare
suport pentru stocare persistentă
în baze de date relaționale – via SQL
exemplu: funcții/module PHP predefinite
pentru o pleiadă de sisteme de baze de date
(Firebird, MySQL, PostgreSQL,…)
biblioteci incorporate (SQLite + mysqli) sau diverse extensii

implementare
ORM (Object-Relational Mapping)
ADO.NET pentru ASP.NET
JDBC (Java DataBase Connectivity) pentru Java (JSP)
Sequelize – bibliotecă pentru Node.js

implementare
eventual, framework-uri adiționale
implementând șablonul Active Record
exemple: active_record (modul Node.js), Castle Project (.NET),
Doctrine (PHP), Play Framework (Java, Scala), Rails (Ruby)

implementare
pe baza modelelor arborescente: XML
date (semi)structurate
transformări în alte formate: XPath, XSLT
procesări: DOM, SAX, SimpleXML etc.
validări de date: DTD, XML Schema, RELAX,…
interogări: XQuery cursurile
viitoare

implementare
recurgând la alte paradigme non-relaționale
(bazate pe grafuri și/sau cheie—valoare),
distribuite la nivel de Internet, scalabile – NoSQL
http://nosql.mypopescu.com/
exemplificări:
Cassandra, CouchDB, Hadoop, MarkLogic, MongoDB, Neo4j etc.
avansat

implementare
suport pentru interacțiunea Web
interacțiunea e facilitată de controale specificate
în cadrul codului-sursă rulat la nivel de server
emulează câmpurile din formularele HTML și/sau
oferă controale noi – e.g., calendar, slideshow,…
generare de cod HTML (+JavaScript) în funcție de client

implementare
exemplificări:
ASP.NET (<asp:control> – e.g., FileUpload, ListBox, Table,...)
framework-ul PRADO (PHP)
formidable, form-data, forms – module Node.js
similar, pentru platforma Java: e.g., JSF (JavaServer Faces)

implementare
încurajarea folosirii de machete de vizualizare (templates)
pe baza unui procesor specific – Web template system

implementare
Web template system
utilizând specificații de prezentare a conținutului
(Web template), datele persistente
(e.g., preluate dintr-o bază de date) sunt folosite
de un procesor (template engine)
pentru a genera documente HTML ori alte formate

implementare
Web template system
la nivel de server
Haml (Ruby), Mustache (C++, JS, PHP, Python, Scala,…),
Smarty (PHP), Velocity (Java), XSLT (XML) etc.
avansat

implementare
Web template system
la nivel de client
disponibile pentru JavaScript:
Dust.js, EJS, HandleBars, Mustache, Nunjucks,…
avansat

implementare
transfer asincron de date via suita de tehnologii Ajax
eventual, via framework-uri/module/clase adiționale
vezi cursurile
viitoare

implementare
suport acordat inginerilor software
aplicații N-tier
se încurajează folosirea șabloanelor de proiectare:
Container, MVC (Model-View-Controller),
Proxy, Configuration Parameters, Invocation Context,…
avansat

implementare
Framework (cadru de lucru)
facilitează dezvoltarea de aplicații Web complexe,
simplificând unele operații uzuale
(e.g., acces la baze de date, caching, generare de
cod, management de sesiuni, control al accesului)
și/sau încurajând reutilizarea codului-sursă
avansat

implementare
Framework (cadru de lucru)
clasificare:
de uz general
management de conținut
(CMS – Content Management System)
la nivel de intranet – e.g., portal organizațional
avansat

implementare
Exemple de framework-uri care facilitează dezvoltarea de
aplicații Web la nivel de server
ASP.NET: ASP.NET MVC, Vici MVC
Java: Play, Spring, Struts, Tapestry, WebObjects, Wicket
JavaScript (Node.js): Express, Geddy, Locomotive, Tower
Perl: Catalyst, CGI::Application, Jifty, WebGUI
PHP: CakePHP, CodeIgniter, Symfony, Yii, Zend Framework
Python: Django, Grok, web2py, Zope
Ruby: Camping, Nitro, Rails, Sinatra
avansat

implementare
Bibliotecă Web (library)
colecție de resurse computaționale reutilizabile
– i.e., structuri de date + cod –
oferind funcționalități (comportamente) specifice
implementate într-un limbaj de programare
avansat

implementare
Bibliotecă Web (library)
colecție de resurse computaționale reutilizabile
– i.e., structuri de date + cod –
oferind funcționalități (comportamente) specifice
implementate într-un limbaj de programare
poate fi referită de alt cod-sursă (software):
server de aplicații, framework, bibliotecă,
serviciu, API ori componentă Web
avansat

implementare
Serviciu Web
software – utilizat la distanță de alte aplicații/servicii –
oferind o funcționalitate specifică,
a cărui implementare nu trebuie cunoscută de dezvoltator
detalii în
cursurile viitoare

implementare
Serviciu Web
software – utilizat la distanță de alte aplicații/servicii –
oferind o funcționalitate specifică,
a cărui implementare nu trebuie cunoscută de dezvoltator
recurge la tehnologii Web deschise
(adresare via URI, acces prin HTTP,
formate de date: CSV, JSON, XML,…)

implementare
API (Application Programming Interface)
“any well-defined interface that defines
the service that one component, module, or application
provides to other software elements”
(de Souza et al., 2004)
avansat
detalii în
cursurile viitoare

implementare
SDK (Software Development Kit)
încapsulează funcționalitățile API-ului într-o bibliotecă
(implementată într-un anumit limbaj de programare,
pentru o platformă software/hardware specifică)
API façade pattern
avansat

privire pragmatica
exemplu: acces la API-uri în Python – www.pythonapi.com
avansat

implementare
Web component
parte a unei aplicații Web
ce încapsulează o suită de funcții înrudite
e.g., calendar, cititor de fluxuri de știri,
buton de partajare a URL-ului în altă aplicație
avansat

implementare
Web component
dezvoltare bazată pe o bibliotecă/framework
soluții – uzual, la nivel de client (browser Web):
Dojo Toolkit, jQuery UI, React,…
cadrul general: Web Components (în lucru la W3C)
http://webcomponents.org/
avansat

implementare
Widget
aplicație – de sine-stătătoare sau
inclusă într-un container (e.g., un document HTML) –
ce oferă o funcționalitate specifică
rulează la nivel de client (platformă pusă la dispoziție
de sistemul de operare și/sau de navigatorul Web)

implementare
(Web) app
o aplicație (Web) instalabilă
care folosește API-urile oferite de o platformă:
browser, server de aplicații, sistem de operare,…

implementare
(Web) app
a distributed computer software application designed for
optimal use on specific screen sizes and
with particular interface technologies
Robert Shilston, 2013

implementare
(Web) app
uzual, se poate obține via un app store
(centralizat sau descentralizat)
exemple notabile:
Chrome Apps
aplicații Windows dezvoltate în JavaScript
aplicații Web mobile pentru Firefox, Kindle Fire,...

Web browser
app store
single
page
app
platform
(OS + device)
native
app
HTTP
WebSockets
adaptare după Adrian Colyer (2012)
aplicații
Web
și
servicii
(API-uri)
☁☁
avansat

Add-on
denumire generică a aplicațiilor asociate unui browser
(extensii, teme vizuale, dicționare,
maniere de căutare pe Web, plug-in-uri etc.)
exemplificare: addons.mozilla.org
implementare

dezvoltare
Recurgerea la medii de dezvoltare
exemplificări – aplicații native (pentru desktop):
Anjuta, Aptana Studio, Eclipse, Emacs, IntelliJ IDEA,
KomodoIDE, Padre, PHPStorm, PyCharm, RubyMine,
Visual Studio, Zend Studio
soluții bazate pe cloud computing:
Cloud9 IDE, Codenvy, Koding etc.
S. Buraga, „Cu codul în nori”: www.slideshare.net/busaco/cu-codul-n-nori

instrumente de
dezvoltare (IDE)
dezvoltare
rulare
mediu de execuție
(runtime environment)
cod-sursă stocat
(code repositories)
A.Iqbal,M.Haunsenblas,S.Decker(2012)
Development as a Service
☁
☁☁
avansat

instrumente de
dezvoltare (IDE)
dezvoltare
rulare
Web: Cloud9, Koding, Ideone etc.
desktop: Eclipse, Visual Studio,…
DigitalOcean, Google App Engine, Heroku,
Jelastic, OpenStack, Windows Azure,…
BitBucket,
GitHub
mediu de execuție
(runtime environment)
cod-sursă stocat
(code repositories)
instrumente utile la https://github.com/ripienaar/free-for-dev
☁
☁☁
avansat

dezvoltare
Generarea automată de documentații,
în diverse formate
instrumente specifice (documentation generators)
exemplificări:
Doc, Document! X, Doxygen,
JavaDoc, JSDoc, phpDocumentor

dezvoltare
Controlul versiunilor surselor de programe
(VCS – Version Control System)
code review, revision control, versioning
monitorizarea modificărilor asupra codului-sursă
realizate de o echipă de programatori
asupra aceleași suite de programe (codebase)

Instrumente client/server:
Apache Subversion – SVN
Microsoft Team Foundation Server – TFS
Soluții distribuite:
Git (implementat în bash, C și Perl)
http://git-scm.com/
Mercurial (dezvoltat în Python)
http://mercurial.selenic.com/
Rational Team Concert (oferit de IBM)
jazz.net/products/rational-team-concert/
Sisteme Web de găzduire de software
(SCM – source code management):
BitBucket – https://bitbucket.org/
GitHub – https://github.com/

dezvoltare
Încurajarea/impunerea
unui stil de redactare a codului-sursă
exemple:
C# – https://github.com/dennisdoomen/csharpguidelines
Java – http://checkstyle.sourceforge.net/
JavaScript – https://github.com/rwaldron/idiomatic.js/
Perl – http://perldoc.perl.org/perlstyle.html
PHP – http://pear.php.net/manual/en/standards.php
Python – https://www.python.org/dev/peps/
Ruby – https://github.com/styleguide/ruby
Scala – http://docs.scala-lang.org/style/

dezvoltare
Management de pachete software
căutare, instalare, compilare, verificare a dependențelor
exemplificări:
Bower, Composer, npm, NuGet, RubyGems
de studiat https://github.com/showcases/package-managers

dezvoltare
Suport pentru fluxuri de activități (workflow-uri)
eventual, realizate automat
„construirea” unei aplicații Web pornind
de la codul-sursă + componentele adiționale (build tool)
exemplificări:
Ant, Grunt, Gulp, make, Mimoza, Rake, tup, Yeoman

testare
Teste referitoare la codul-sursă
unități de testare automată – cadrul general dat de xUnit
HttpUnit, JUnit (Java), PHPUnit, NUnit (.NET),
Test::Class (Perl), unittest (Python), Unit.js
+
JSUnit, FireUnit, Mocha, Selenium
la nivel de client
de vizitat și http://xunitpatterns.com/

testare
Teste specifice în contextul aplicațiilor Web
privind conținutul – structură, validare HTML, CSS,...
probleme la nivel de hipertext (e.g., broken links)
utilizabilitate – inclusiv accesibilitate, multi-lingvism
estetica interfeței Web – dificil de evaluat/testat

testare
Teste specifice în contextul aplicațiilor Web
integrare a componentelor
gradul de disponibilitate permanentă și de flexibilitate
(evoluție continuă)
gradul de independență de dispozitiv – multi-screen
(număr mare de dispozitive + caracteristici potențiale)

testare
Alte tipuri de testări:
privind performanța
încărcare (load)
stressing
testare continuă
scalabilitate
referitoare la securitate

testare: exemplu – codul-sursă
Documente HTML – validator.w3.org, instrumentul Tidy
Foi de stiluri CSS – CSS Lint: http://csslint.net/
Documente XML – bine-formatate / valide
Script-uri pe partea client (JavaScript) via JSLint, JSHint
Programe rulate la nivel de server – xUnit
Integritatea și accesul la sistemul de fișiere
Integritatea și accesul la bazele de date
Suport oferit de navigatorul Web – http://caniuse.com/
Probleme de securitate – www.owasp.org
Rezolvarea scalabilității aplicației Web

exploatare
Publicarea sitului
server dedicat
vs.
furnizor de găzduire Web (hosting)
soluție gratuită vs. comercială
timp de răspuns, scalabilitate, securitate, suport tehnic,...
fără Under construction ori 404 Not found nicăieri!

exploatare
Mentenanța (administrarea) conținutului
obținerea, crearea, pregătirea, managementul,
prezentarea, procesarea, publicarea și reutilizarea
conținuturilor în manieră sistematică și structurată

exploatare: management
La nivel organizațional:
managementul cunoștințelor (knowledge management)
managementul relațiilor cu clienții
(CRM – Client Relationship Management)
planificarea resurselor
(ERP – Enterprise Resource Planning)
managementul workflow-urilor + business rules
integrarea aplicațiilor (EAI – Enterprise App Integration)
avansat

La nivel tehnic:
managementul conținutului de către personal non-tehnic
pe baza principiului separation of concerns
sisteme de management al conținutului
(CMS – Content Management Systems)
instrumente colaborative
(e.g., enterprise wiki)
avansat

Privind utilizatorul:
interacțiune Web – e.g., utilizabilitate
http://profs.info.uaic.ro/~busaco/teach/courses/hci/
șabloane de proiectare a aplicațiilor Web sociale
http://www.slideshare.net/busaco/hci-2015-610-design-patterns-social-interaction
performanța Web la nivel de browser
http://profs.info.uaic.ro/~busaco/teach/courses/cliw/web-film.html#week12
avansat

exploatare: analiza utilizării
Usage analysis
metode explicite
bazate pe date oferite de utilizator
e.g., chestionare și monitorizare (user testing),
analiza mesajelor de e-mail, reacții pe rețele sociale etc.
metode implicite – colectare automată a datelor de interes
(user analytics) – uzual, folosind cookie-uri
avansat

exploatare: analiza utilizării
Usage analysis
construirea profilului utilizatorilor: Web usage mining
analiza fișierelor de jurnalizare a accesului
(e.g., access.log la Apache, AWStats,…)
măsurarea „popularității” sitului: viteză de încărcare,
numărul de accesări, timpul de vizitare etc.
servicii de monitorizare/raportare
exemple: Google Analytics, WordPress Statistics
avansat

parametrii unui proiect web
obiectiv principal
durată
cost
abordare
tehnologii
procese
rezultat
resurse umane
profilul echipei

echipa proiectului Web
management
Web Project
Manager
funcționalitate
Software
Engineer(s)
Multimedia
Designer(s)
conținut (date)
Domain
Expert
Business
Expert
vezi S. Buraga, „Dezvoltator Web?!” (varianta 2015)
http://www.slideshare.net/busaco/dezvoltator-web-varianta-2015

Câteva exemplificări
privind arhitectura unor aplicații Web?

studiu de caz: Flickr

studiu de caz: flickr
Scop:
partajare on-line a conținutului grafic (fotografii)
aplicatie reprezentativă a Web-ului social
agregare de comunități – imaginea ca obiect social
suport pentru adnotari via termeni de continut (tagging)
+ comentarii

studiu de caz: flickr – tehnologii
PHP (procesare – application logic, acces la API,
prezentare de conținut via Smarty, modul de e-mail)
Perl (validarea datelor)
Java (managementul nodurilor de stocare)
MySQL (stocare în format InnoDB)
ImageMagick (bibliotecă C de prelucrare de imagini)
Ajax (interacțiune asincronă)
Linux (platformă de rulare)
alte detalii la http://highscalability.com/flickr-architecture

arhitectura inițială – conform (Cal Henderson, 2007)

studiu de caz: flickr
interfețe de programare (API-uri)
oferite de Flickr
facilitează accesul la serviciile Web
în cadrul aplicațiilor rulând, eventual,
pe alte platforme
www.flickr.com/services/api/
avansat

studiu de caz: Lanyrd

studiu de caz: lanyrd
Scop: descoperire și management online de evenimente
(e.g., conferințe cu caracter tehnologic)
agregare de comunități – evenimentul ca obiect social
suport pentru vorbitori și audiență, slide-uri,…
+ calendare și localități de desfășurare
concepte importante: conferences, user profiles,
e-mails, dashboard, coverage, topics, guides

Creat aproape complet în Python (folosind Django)
și întreținut de 6 persoane
2½ backend developers
1¾ frontend developers
½ mobile developers
1½ designers
¾ system administrators
¾ business operations
A. Godwin, Inside Lanyrd’s Architecture, QCon London, 2013
http://www.infoq.com/presentations/lanyrd-architecture
studiu de caz: lanyrd

arhitecturi: exemplu – lanyrd
avansat

rezumat
programare Webinginerie Web
dezvoltarea aplicațiilor Web – aspecte esențiale

episodul viitor:
dezvoltarea de aplicații Web în PHP
Client
Web
cerere HTTP
(GET, POST,...)
răspuns
(reprezentare)
HTML, PNG, PDF,
SVG, Atom, ZIP,...
procesor
(engine)
Zend
server de
aplicații
PHP
programe
.php

resurse (externe)
Server Web

Web 2016 (03/13) Programare Web – Servere de aplicații. Arhitectura aplicațiilor Web. Inginerie Web

More Related Content

What's hot (19)

Viewers also liked (17)

Similar to Web 2016 (03/13) Programare Web – Servere de aplicații. Arhitectura aplicațiilor Web. Inginerie Web (20)

More from Sabin Buraga (20)

Web 2016 (03/13) Programare Web – Servere de aplicații. Arhitectura aplicațiilor Web. Inginerie Web