Тема 5. Разработка интерфейсов информационного взаимодействия компьютерных систем.

Лекция 15.Программно-аппаратные интерфейсы.Интерфейсы взаимодействия уровня приложений. Реализация интерфейса взаимодействия WEB - приложений.

Рассмотрим интерфейс взаимодействия двух приложений WEB-броузера и WEB-сервера (поскольку эти приложения обычно располагаются на разных машинах и, соответственно, на разных программно-аппаратных платформах используем термин программно-аппаратный интерфейс).

При реализации интерфейса взаимодействия WEB - приложений используется протокол HTTP (Hypertext Transfer Protocol - протокол передачи гипертекcта), который представляет собой протокол прикладного уровня и обеспечивает возможность доступа к разнообразной информации, размещенной в сети WWW- World Wide Web. Протокол HTTP обладает высокопроизводительными механизмами тиражирования информации, независимо от типа представления данных. Протокол построен по объектно-ориентированной технологии и может использоваться для решения различных задач, например, управления распределенными информационными системами.

Способность хранить и представлять данные разнообразных форматов (изображения, видео, аудио) делает сеть WWW с используемым HTTP уникальным средством размещения информации.

В настоящее время протокол HTTP используется системой WWW качестве одного из основных протоколов. С учетом этого рассмотрим подробнее методы работы протокола HTTP.

Протокол HTTP позволяет получать доступ к информационным ресурсам и сервисам WWW-серверов. Для унификации доступа к многофункциональ­ным ресурсам сети WWW-серверы поддерживают комплекс интерфейсов, позволяющих структурировать уровни и методы доступа к сетевым ресур­сам. По сути, каждый из интерфейсов представляет собой объект сети со своими методами и своей структурой. Для поиска и отображения информа­ции, размещенной в сети WWW, применяются специальные приложения, называемые Web-браузерами. Согласованное взаимодействие объектов (клиентских и серверных) и составляет понятие программного интерфейса.

Рассмотрим составляющие программно-аппаратных интерфейсов на основе протоколов уровня приложений.

URI (Uniform Resource Identifier, Идентификатор ресурса), URL (Uniform Resource Locator, Местонахождение ресурса), URN (Uniform Resource Name, Имя ресурса) - разные аспекты идентификации одного и того же сервиса, определяющие тип, метод доступа и расположение узла сети, на котором находятся ресурс, доступный через сеть Интернет. Этот сервис состоит из трех частей.

1) Схема. Идентифицирует тип сервиса, через который можно получить доступ к сервису, например WWW-сервер.

2) Адрес. Идентифицирует адрес (хост) ресурса, например, www.ripn.net.

3) Имя или путь доступа. Идентифицирует полный путь к ресурсу на выбранном хосте, который мы хотим использовать для доступа к ресурсу, например, /home/images/image l.gif.

Например, файл readme.txt, расположенный на сайте Microsoft (WWW-сервере), представляет собой ресурс с идентификатором: http://www.microsoft.com/readme.txt. Это означает, что для обращения к ресурсу должен использоваться протокол HTTP, (схема доступа отделе­на двоеточием ":" и указывает название использованного протокола), следующие два слэша отделяют адрес сервера www.microsoft.com; а также) имя файла /readme.txt.

Как правило, когда имеют в виду компьютер, на котором расположен ресурс, используют значение URL или URN, а когда обозначают ресурс полностью (тип, хост, путь) используют URI. Нет ошибки, если используется одно обозначение вместо другого, но обязательно следует пояснить, что оно значит в контексте.

Идентификатор URI может содержать не только имя ресурса, но и па­раметры, необходимые для его представления. Имя ресурса отделяется от строки параметров символом "?". Строка параметров состоит из сим­вольных групп с постоянной структурой (лексем), разделяемых символом "&", каждая такая лексема состоит из имени параметра и его значе­ния, разделенных символом "=", символ пробела " " заменяется знаком "+". Символы лексем, не входящие в набор символов ASCII, заменяются знаком "%" и шестнадцатеричным значе­нием этого символа. Для указанного ресурса вся строка параметров является одним строковым параметром, поэтому тип, порядок следования или уникальность имен отдельных параметров строки не существенны. Например:

http://www.exe.com/bm/scrshell.run?in=10&go=ok+and+ok&event=l&event=2

Этот идентификатор URI содержит 4 параметра, три из которых - чиcловые, а два имеют одно имя. Анализ и разбор значений отдельных параметров целиком возлагается на идентификатор URI, в данном примере на ресурс scrshell.run.

HyperText Markup Language (HTML) - это язык описания информа­ции, хранимой в сети WWW. HTML-файл может содержать специальные коды, обозначающие присоединенную графическую, видео или аудио информацию или исполняемые коды среды отображения информации (Web-браузер - Java Script, Java). Для языков Java и JavaScript приложение Web-браузер представляет операци­онную систему или среду, в которой они выполняются, а Web-страница являет­ся ресурсом, выделенным для их работы. Эти языки не строят Web-страницу по данным пользователя, а используют ее как платформу для своих действий и действий пользователя. Когда Web-браузер получает доступ к этому файлу, он сначала интерпретирует закодированную в HTML-файле информацию, а затем в соответствующей форме представляет эту информацию пользователю.

Буквы "НТ" в названии протокола HTML обозначают "HyperText" - основную концепцию размещения информации в сети WWW. Докумен­ты HyperText содержат специальные связи, которые называются гиперссылками (hyperlinks) и размещаются в тексте документа. Гипер­ссылки позволяют пользователю не только переходить от одной части этого документа к другой, но и обращаться к другим связанным документам, размещенным в сети WWW.

Common Gateway Interface (CGI) - это стандарт расширения функцио­нальности WWW, позволяющий WWW-серверам выполнять программы, аргументы которых может определять пользователь. Интерфейс CGI расширяет возможности пользователя и позволяет ему выполнять программы, ассоциированные с данной Web-страницей, пре­доставляя таким образом возможность получения динамической инфор­мации из WWW-сервера. Например, пользователь такого WWW-сервера может получить самую последнюю информацию о погоде, выполнив программу, которая запрашивает прогноз погоды на текущий момент из базы данных. Интерфейс CGI в основном играет роль шлюза между WWW-сервером и внешними исполняемыми программами. Он получает запрос от пользо­вателя, передает его внешней программе и затем возвращает результаты пользователю через построенную динамически Web-страницу. При этом построенные Web-страницы могут коренным образом отличаться друг от друга, поскольку они формируются в прямой зависимости от парамет­ров, определяемых пользователем.

Механизм интерфейса CGI также является универсальным и может передавать данные между любыми WWW-серверами. Поскольку ин­терфейс CGI основан на исполняемых файлах, нет ограничений на тип программы, которая будет в нем исполняться. Программа может быть написана на любом из языков программирования, позволяющих создавать исполняемые модули. CGI-программа также может быть написана с использованием командных языков операционных систем, таких как Perl или Shell.

В настоящее время широко используется технология активных сервер­ных страниц ASP (Active Server Pages). По сути, эта технология пред­ставляет применение того же самого стандарта CGI, только на уровне объектно-ориентированного подхода к построению Web-страниц.