Языки программирования WEB

CGI: Технология «клиент-сервер».

 Большое  количество World Wide Web приложений основано  на использовании внешних программ, управляемых Web сервером. Использование данных программ позволяет строить Web приложения с динамически обновляемой информацией, хранящейся в базах данных или генерирующейся в зависимости от бизнес-правил решаемых задач. Для связи между Web сервером и вызываемыми программами широко используется Common Gateway Interface (CGI). CGI - Common Gateway Interface является стандартом интерфейса (связи) внешней прикладной программы с информационным сервером типа HTTP, Web сервер. Обычно гипертекстовые документы, извлекаемые из WWW серверов, содержат статические данные. С помощью CGI можно создавать CGI-программы, называемые шлюзами, которые во взаимодействии с такими прикладными системами, как система управления базой данных, электронная таблица, деловая графика и др., смогут выдать на экран пользователя динамическую информацию. Т.о., программа-шлюз запускается WWW сервером в реальном масштабе времени. WWW сервер обеспечивает передачу запроса пользователя шлюзу, а она в свою очередь, используя средства прикладной системы, возвращает результат обработки запроса на экран пользователя. Программа-шлюз может быть закодирована на языках C/C++, Fortran, Perl, TCL, Unix Schell, Visual Basic, Apple Script. 

Язык  программирования Perl.

Perl - интерпретируемый  язык, приспособленный для обработки  произвольных текстовых файлов, извлечения из них необходимой информациии и выдачи сообщений. Perl был создан в 1986 году как инструмент для администрирования и конфигурирования системных ресурсов сети, состоящей из Unix-компьютеров. Он сочетает в себе лучшие черты C, shell, sed и awk, поэтому для тех, кто знаком с ними, изучение Perl-а не представляет особого труда. Cинтаксис выражений Perl-а близок к синтаксису C. В отличие от большинства утилит ОС UNIX Perl не ставит ограничений на объем обрабатываемых данных и если хватает ресурсов, то весь файл обрабатывается как одна строка. Рекурсия может быть произвольной глубины. Хотя Perl приспособлен для сканирования текстовых файлов, он может обрабатывать так же двоичные данные и создавать .dbm файлы, подобные ассоциативным массивам. Perl позволяет использовать регулярные выражения, создавать объекты, вставлять в программу на С или C++ куски кода на Perl-е, а также позволяет осуществлять доступ к базам данных. Язык Perl был создан для повышения эффективности обработки текстовых документов. Он ориентирован на обработку строк. В настоящее время язык получил большое распространение как инструмент создания исполняемых модулей WWW-сервера. Существующие пакеты расширения обеспечивают доступ к SQL-серверам непосредственно из Perl-программы. Это позволяет использовать его для решения всех задач, возникающих при обеспечении WWW-доступа к базам данных. Perl эффективен также при обработке произвольных структур данных: существующих отчетов, списков, карточек в электронном виде. Хотя CGI-приложения можно писать практически на любом языке, Perl и CGI-программирование стали синонимами для многих программистов. Perl - самый широко используемый язык для CGI-программирования, и для этого есть много веских причин:

•   Perl легко выучить: его синтаксис напоминает другие языки (например С), потому что он «многое прощает», - при ошибке выдается подробное сообщение, помогающее быстро локализовать проблему.

• Perl способствует быстрой разработке, так как это  интерпретируемый язык; исходный код не надо компилировать перед запуском.

•   Perl доступен на многих платформах с  минимальными изменениями.

•  Perl содержит очень мощные функции для  обработки строк со встроенной в язык поддержкой поиска и замены по регулярным выражениям.

•   Perl обрабатывает двоичные данные так же легко, как и текст.

•  Perl не требует четкого разделения на типы: числа, строки и логические выражения являются обычными скалярами.

•   Perl взаимодействует с внешними приложениями очень просто и обеспечивает собственные функции для работы с файловыми системами.

•   Для Perl есть много свободно доступных  модулей от CPAN, начиная с модулей  для создания динамической графики  до интерфейсов с Интернет-серверами и системами управления базами данных. За подробной информацией по CPAN обратитесь к приложению В.

Perl действительно  очень быстрый: считывая исходный  файл, он тут же компилирует  его в низкоуровневый код, который  потом исполняет. Обычно компиляция  и исполнение в Perl не воспринимаются  как отдельные шаги, поскольку выполняются вместе: Perl запускается, читает исходный файл, компилирует его, запускает и затем завершает работу. Этот процесс повторяется каждый раз, когда запускается сценарий Perl, в том числе CGI-сценарии. Поскольку Perl так эффективен, этот процесс происходит достаточно быстро, чтобы обрабатывать все запросы не на самых загруженных серверах. Однако следует обратить внимание, что в системах Windows это гораздо менее эффективно из-за необходимости создания новых процессов.

PHP.

РНР изобретен  Расмусом Лердорфом в конце 1994 года. Первая версия выпущена в 1995 году под именем «Инструментарий Персональных Домашних Страниц», затем она была переработана и названа PHP/FI Version 2 (FI — модуль обработки данных для форм). Также была добавлена поддержка баз данных mSQL. С этого момента в разработке стали принимать участие добровольцы. Изначально аббревиатура РНР означала Preprocessor of Home Pages — препроцессор домашних страниц. Это язык внедряемых в HTML-страницы сценариев, исполняемых на сервере. По большей части его синтаксис заимствован из таких языков, как С, Perl, Java, и при этом добавлена масса возможностей, которых этим языкам недостает. Проще говоря, синтаксис РНР — это разумная альтернатива и строгости С, и «беспредельности» Perl. РНР наделен практически полным набором функциональности, о которой (до появления РНР) мог только мечтать web-программист. Его цель — позволить максимально быстро создавать динамически генерируемые web-страницы. С полным основанием можно заявить, что изучение и использование РНР будет выгодно как начинающим, так и профессиональным программистам. Основными конкурентами РНР являются технологии JSP (Java Server Pages и Java Scriptlets), ASP (Active Server Pages), Perl, SSI (Server Side Includes), Cold Fusion Server Pages.

Рассмотрим  те недостатки, которые присущи указанным  технологиям. JSP — достаточно сложный для изучения и использования язык. ASP, основанный на синтаксисе VBScript (Visual Basic), имеет всего несколько десятков собственных функций и поэтому вынужден использовать СОМ-объекты; кроме того, он ориентирован исключительно на работу под Windows. Perl — язык головоломный, и его вольности затрудняют его понимание. SSI позволяет всего лишь компоновать HTML-страницу из нескольких файлов. CF — коммерческий продукт, что является его основным недостатком.

Основные  достоинства РНР:

бесплатен;

постоянно совершенствуется;

работает  на UNIX и Windows платформах;

допускает работу с большинством СУБД;

имеет широкий набор функций (более 3 тыс.);

допускает объектно-ориентированное программирование;

способен  использовать протоколы HTTP, FTP, ШАР, SNMP, NNTP, РОРЗ, net sockets и другие;

позволяет выполнять все операции, что и  перечисленные его конкуренты, и даже работать с файлами графики. Можно также запускать РНР-скрипты как интерпретируемые файлы и компилировать исполняемые приложения (в том числе с поддержкой графического интерфейса GTK).

РНР является программным продуктом с открытым исходным кодом, и внесение в него улучшений и дополнений путем создания собственных модулей расширения всегда приветствуется.

ASP и ASP.NET в составе  Microsoft.NET.

В конце 1997 г. Microsoft реализовала относительно простую среду периода выполнения пля Web — Active Server Pages (ASP) как часть сервера Internet Information Server (IIS), включенного в Windows NT 4 Option Pack. IIS обслуживает Web-страницы, запрашиваемые пользователем. ASP позволяет программистам реализовывать алгоритмы динамического создания страниц на IIS, состоящих из статического HTML и кода сценариев. Когда пользователь запрашивает ASP-страницу, IIS должен ее найти и активизировать ASP-процессор. ASP-процессор должен прочитать страницу и один к одному скопировать содержащиеся на ней HTML-элементы в выходную страницу. Технология Microsoft ASP представляет собой совокупность серверных средств для динамического создания Web-документов. Активные серверные страницы (Active Server Pages, ASP), созданные Microsoft для собственного веб-сервера, сейчас доступны для многих серверов. Сервер ASP интегрирован в веб-сервер и не требует отдельного процесса. Он позволяет программистам совмещать код и HTML-страницы вместо того, чтобы писать отдельные программы. Для ASP существуют модули, позволяющие делать то же самое, используя CGI. ASP поддерживают различные языки программирования, самый популярный из которых Visual Basic, хотя JavaScript также поддерживается. Кроме того, существует версия Perl от ActiveState, которую можно использовать в Windows с ASP.

Microsoft .NET — готовая инфраструктура для решения общих проблем Интернет-приложений. Это прикомпоновываемая среда периода выполнения, работающая в ОС Windows 2000.

Сервис, обеспечиваемый .NET:

•   .NET Framework — среда периода выполнения, облегчающая написание полноценного надежного кода в сжатые сроки, управление, развертывание и модификацию этого кода. Написанные программы и компоненты выполняются в этой среде. Она дает программистам в период выполнения такие классные возможности, как автоматическое управление памятью (сборка мусора) и упрощенный доступ ко всем службам ОС. Она добавляет массу вспомогательных функций вроде простого доступа к Интернету и базам данных. Кроме того, она обеспечивает новый механизм повторного применения кода — более простой в использовании и в то же время более мощный и гибкий, чем СОМ. Развертывать .NET Framework проще, так как она не требует настройки реестра. Она также поддерживает на системном уровне стандартизированный механизм управления версиями.

•   ASP.NET (следующая версия Active Server Pages) — это новая среда, работающая на Internet Information Server (US), заметно упрощающая написание кода для создания HTML-страниц. ASP.NET предлагает новый, не зависимый от языка способ создания кода и привязки его к запросам Web-страниц, — .NET Web Forms — управляемую событиями программную модель взаимодействия с элементами управления. Она делает программирование Web-страниц аналогичным программированию форм Visual Basic. ASP.NET содержит развитые средства управления сеансами и функции защиты. Она надежнее, и производительность ее значительно выше в сравнении с ASP. Microsoft .NET предлагает новый набор служб, позволяющих серверу предоставлять свои функции любому клиенту на любой машине с любой ОС.

По мере расширения Web и увеличения потребностей пользователей Web-разработчикам потребовались совершенствование двух ключевых свойств исполняющей среды: простоты программирования и качества выполнения. ASP.NET и явилось таким усовершенствованием. ASP.NET похожа на оригинальную ASP и большая часть кода может быть переведена на нее практически без изменений. Но внутренняя реализация ASP.NET полностью переделана с тем, чтобы задействовать возможности .NET Framework.

ASP.NET отделяет HTML от алгоритмов, создавая фоновый код (code-behind). Вместо того чтобы перемешивать HTML с кодом, код пишется в отдельном файле, на который есть ссылка на ASP-странице. В результате такого разделения Microsoft смогла усовершенствовать среду разработки и отладки Visual Studio.NET, которая используется при разработке Web-приложений.

JAVA-servlets.

Сервлеты - это высокопроизводительные платформо-независимые server-side-пpиложения, написанные на Java и  составляющие реальную конкуренцию  таким технологиям, как CGI, PHP3, Perl, и  уж конечно ASP. Java-сервлеты были созданы в Sun. Сервлеты похожи на CGI-сценарии тем, что это код, создающий документы. Тем не менее, сервлеты, поскольку они используют Java, должны быть скомпилированы перед запуском как классы, которые динамически загружаются веб-сервером при запуске сервлетов. Интерфейс отличается от CGI. JavaServer Pages или JSP - это другая технология, позволяющая разработчикам встраивать Java в веб-страницы, наподобие ASP.

К преимуществам  сервлетов можно отнести:

Исключительно высокая скорость работы.

Быстpодействие  сервлетов объясняется тем, что они, во-пеpвых, пpедставляют собою уже скомпилиpованный и оптимизиpованный код (а в случае с JIT-ом - ещё и пpеобpазованный в машинный) и, во-втоpых, выполняются в единожды загpуженной и инициализиpованной Java-машине. Таким образом, экономятся ресурсы на запуск обработчика/паpсеpа скpипта, необходимые, например, для Perl.

Переносимость.

Сервлеты, написанные в соответствии со спецификацией  от Sun и не использующие какие-то особенности  конкретного веб-сервера, работают безо всякой переделки или перекомпиляции под любыми, порой весьма далёкими друг от друга платформами, будь то Solaris, FreeBSD или OS/2. В связи с этим разработчик может совершенно свободно выбирать, в какой системе ему удобнее работать - он ни коим образом не привязан ни к серверу, ни к будущей целевой платформе.

Работа  с базами данных.

Работа  с реляционными СУБД из Java унифицирована (для этого существует специальный  пакет java.sql), удобна и отвязана от специфичных  для конкретной СУБД тонкостей.

В момент старта сервера вместе с ним стартует и ява-машина с так называемым servlet-wrapper'ом или средой, в которой в дальнейшем и предстоит исполняться сервлетам. Строго говоря, JServ - это и есть та самая среда. Он целиком написан на Java и занимается непосредственно загрузкой и исполнением сервлетов, следуя спецификации Sun, а также обменом данными с собственно веб-сервером. При получении запроса на документ, приходящийся на специально оговоренный URL или каталог (обычно это что-нибудь вроде /servlets/), apache с помощью модуля mod_jserv передает этот запрос JServ'у, который определяет, какой сервлет должен этот запрос обработать, загружает этот сервлет (если он ещё не был загружен) и затем возвращает веб-серверу тот текст или поток данных, который был сформирован в результате работы сервлета.