Departamento de Ciencias e Ing. geniería de la Computación. Diego C. Martínez - DCIC-UNS

Transcripción

1 Tecnología de Programación Diego C. Martínez Departamento de Ciencias e Ing geniería de la Computación Universidad Nacional del Sur

2 Escenario cliente-servidor El escenario de trabajo web es el del mode elo cliente-servidor. El modelo cliente-servidor describe la relación entre un cliente, un proceso corriendo en un sistema que requiere un servicio, y un servidor, un proceso corriendo en un sistema, que provee un servicio. requiere provee Servidor Cliente Las computadoras son ilustrativas! Un sistema puede alojar más de un servidor o cliente

3 Servidores y clientes El programa servidor espera pasivamente por los pedidos de los clientes. Al recibir un pedido, realiza las computaciones necesarias y retorna el resultado. En muchas aplicaciones el servidor puede atender a varios clientes simultáneamente. Tal el caso de los servidores Web. El programa cliente envía un pedido al serv vidor. Para ello debe conocer al servidor y comprender su servicio y forma de comunicación (protocolo). La comunicación ió entre el cliente y el servid dor puede presentarse de varias formas: Una aplicación cliente interactúa con un sólo servidor Una aplicación es cliente de un servicio y luego se vuelve cliente de otro servicio Un servidor que provee un servicio puede e volverse cliente de otro. servidor Servidor 1 Servidor 2 servidor servidor cliente cliente cliente

4 Servidores y clientes El programa cliente debe conocer al servid dor y comprender su servicio. i Centrémonos en el escenario de Internet y la Web. Dado que el cliente debe conocer el alojam miento del programa servidor cómo identifica al servidor entre todas las computadoras de Internet? Número IP o el nombre de dominio equivalente: el nombre de la máquina Dado que una computadora tiene usualmente un solo canal de comunicación con la red,,yq que puede ofrecer más de un servicio... cómo se identifica cada servicio? Número de port: el punto de acceso al servidor Por ejemplo, cs.uns.edu.ar:80 cs.uns.edu.ar:3306 servidor web del Departamento servidor MySQL del Departamento

5 Servidores Es suficiente con conocer la ubicación del servidor (por ejemplo IP+port)? Es necesario saber la forma de comunicación que debe seguirse: las reglas del diálogo, la estructura de los mensajes, etc. Esto requiere una combinación de proto ocolos de bajo y alto nivel. En general un cliente es más complicado que un servidor? Algunos aspectos importantes t relaciona dos con el rol del servidor: Autenticación Autorización Seguridad d de los datos Privacidad Concurrencia Eficiencia

6 Documentos Primer trabajo sobre redes con Primer trabajo sobre redes con packet switching

7 Packet Switching A B

8 Packet Switching A B

9 Packet Switching A B

10 Packet Switching A B

11 Documentos Propuesta de la WWW por Berners-Lee

12 Internet y sus servicios Internet define una forma de conexión de redes heterogéneas. El uso de esta conexión es variado y cada uno determina a su vez, diferentes protocolos de comunicación. Entre ellos: envío y recepción de mensajes (mails) envío y recepción de archivos Una de las motivaciones iniciales de este tipo de redes de comunicación fue el de la difusión y exploración de documentos de información general. Al igual que con los otros protocolos, debía definirse: cómo estructurar la información,,para facilitar la exploración cómo pedir esa información cómo visualizar esa información Esta es la motivación inicial de la World Wide Web y el protocolo HTTP.

13 Hipertexto El Dr. Vannevar Bush propone en 1945 la id dea de una máquina denominada Memex, en el artículo As we may think. Esta máquina tendría la capacidad de almacenar información gráfica y de texto, de una forma tal que cualquier pieza de in nformación puede ser vinculada con otra(s) pieza(s). En 1965 Ted Nelson introdujo el término hipertexto e hipermedia en un paper para la ACM. Vannevar Bush Ted Nelson Hipermedia Medios de información no-lineal

14 Hipertexto Puede implementarse de muchas formas. El primer sistema de hipertexto (Hypertext Editing System - HES) se implementó en 1967 en la Universidad Brown, corriendoo en una IBM/360. La NASA lo utilizó para documentación del programa espacial Apollo. Otros sistemas similares fueron implementándosee con el transcurso de los años, en Stanford, Carnegie Mellon, IBM, etc. Muchos otros formalismos surgieron: XEROX NoteCards , Guide de Office Workstation Ltd. para Mac/IBM HyperCard para Mac Hoy se asocia especialmente hipertexto co n HTML.

15 World Wide Web En 1989, Tim Berners-Lee crea las bases para la World Wide Web, luego inaugurada por el CERN, un centro de estudios europeo de investigación nuclear. La idea es utilizar hipertexto, con un lenguaje que incluya marcas que indiquen la estructura del documento, con una semántica específica. Tim Berners-Lee El protocolo de comunicación utilizado es HTTP, y los documentos están escritos en HTML y se identifican po or un URL En 1994 Berners-Lee funda el World Wide apoyo de DARPA. Web Consortium (W3C) en el MIT, con La idea central era asegurar la compatibilidad por medio de la definición de estándares, denominados W3C Recommendations. Algunos estándares W3C: CSS, CGI, DOM, HTML, RDF, SVG, SOAP, VRML, XHTML, XML.

16 World Wide Web Tim Berners-Lee London 2012

17 Algunas tecnologías Web requiere provee Servidor CGI PHP Java 2 ASP Cliente HTML CSS Javascript.NET Frameworks Librerias

18 El protocolo HTTP HTTP es el protocolo de red para la Web. Significa Hypertext Transfer Protocol, y es un protocolo de red para la entrega de archivos de diverso tipo (texto, imágenes, etc), usualmente denominados recursos. Los recursos son ubicables por medio del URL. Se basa como es usual en el modelo clientee servidor. Un navegador o browser es un cliente HTTP pues envía peticiones al servidor HTTP o servidor Web. El port estándar para este servicio es el 80. Como protocolo de comunicación, define el tipo y estructura de los mensajes que se envían y las reglas del diálogo entre los dos participantes. p HTTP request Cliente HTTP (browser) HTTP response Servidor HTTP (web server) HTTP es un protocolo sin estado, o statelessprotocol: no mantiene información sobre la conección entre transacciones.

19 El protocolo HTTP Los mensajes HTTP incluyen información de lo que se solicita yloque se envía. Por ejemplo, Content-Type: MIME-type del cuerpo, como text/html or image/gif. Content-Length: número de bytes en el cuerpo. GET /path/file.html HTTP/1.0 From: User-Agent: SuperBrowser/1.0 [CRLF] Cliente HTTP (browser) HTTP/ OK Date: Fri, 31 Dec :59:59 GMT Content-Type: text t/html Content-Length: 1354 <html> <body>...</body> </html> Servidor HTTP (web server)

20 El protocolo HTTP - métodos Los métodos más usados son HEAD,GET, y POST. El método HEAD solicita al servidor únicamente los encabezados (headers) de la respuesta, sin cuerpo. El método GET es utilizado para solicitar información al servidor, cuando ésta no modifica el estado del servidor. Es básicamente utilizado para consultas u obtención de información puntual (e.g. im mágenes) El método POST es escencial para la interacción web. Este método envía información al servid dor para ser procesada por quien corresponda, como un script CGI o PHP. A pesar de GET y POST ser dos métodos diferentes, en muchos casos los dos pueden usarse para el mismo efecto. Las diferencias son más técnicas. No nos centraremos en los detalles del protocolo y los mensajes pues escapa de los objetivos del curso. Sin embargo, es necesario conocerlos al programar.

21 Java Java es un lenguaje de programación orientado a objetos, creado en 1990 por Sun Microsystems. Su escenario de trabajo es mayoritariamente el de las aplicaciones distribuídas y la programación en red. Sus premisas iniciales son: Uso de la metodología OO Ejecutar un mismo programa en diferentes SO Soporte para redes de computadoras Diseñado para ejecutar código remotamente con seguridad Fácil de usar Programas Java: Applets : se ejecutan en browsers, incrustados en páginas web. Applications : se ejecutan directamente sobre la Java Virtual Machine. Servlets: se ejecutan en un servidor que posee un Contenedor Web. Midlets: se ejecutan en la JVM para dispositivos móviles. Cada cual posee una estructura partic ular, con ciertos métodos específicos.

22 Plataformas Java2 Java agrupó sus tecnologías en tres ediciones: J2EE, J2SE y J2ME.

23 Java2 Enterprise Edition J2EE se basa en una arquitectura mult ti-capa para el desarrollo de aplicaciones distribuídas. La división de capas propuesta p es la siguiente: Nombre Capa Cliente Capa de Presentación Capa de Negocios Capa de Integración Capa de Recursos Quiénes la componen Aplicaciones cliente, applets, aplicaciones y otras GUIs JSP, Servlet y otras UIs EJBs y otros objetos de negocios JMS, JDBC Bases de Datos, Sistemas Externos Dónde se ubica PC Cliente Servidor J2EE Servidor J2EE Servidor J2EE Servidor BD

24 Vista por capas de una aplicación J2EE Máquina cliente Servidor J2EE Servidor BD Application Client En nterprise Beans Dynamic HTML JSP Pages En nterprise Pages Beans Client Tier Web Tier Bu usiness Tier

25 Componentes Web J2EE presenta los componentes Web (web components): servlets y Java Server Pages. Los servlets son clases en Java que procesan pedidos (requests) y construyen respuestas a esos pedidos. Las páginas JSP son documentos de texto que se ejecutan como servlets pero permiten una aprox imación más natural para presentar contenido estático. Los componentes de negocio (business components) contienen la lógica necesaria para resolver problemas específicos de un dominio de negocios determinado (banking, finanzas) y son implementados por enterprise beans ejecutados en lo que se llama capa de negocios (business tier).

26 Java 2 Platform

27 Servlets Los servlets son extensiones a la funcionalidad de un servidor, como un servidor Web. Son módulos de código Java corriendo o en un servidor de aplicaciones. Si bien no necesariamente están asociados a un protocolo particular, suelen usarse bajo HTTP (Servlets HTTP) Un servlet está mapeado a uno o más URLs, y cuando el servidor recibe un pedido (request) un método especial en el servlet es invocado y responde a ese pedido. Al estar escrito en Java, puede recibir todos los beneficios del JAVA API y los elementos mencionados anteriormente para J2EE, como JDBC y EJB. Además es portable y altamente reusable.

28 Servlet Containers Los servlets se alojan e interactúan con un contenedor web (Web Container). Servlet Containers no comerciales: Apache Tomcat, Enhydra, Java Mini Daemon, Jetty, Winstone Servlet Containers comerciales BEA WebLogic Server or Weblogic Express Borland Enterprise Server Caucho Resin Server IBM's WebSphere iplanet Sun/Netscape Sun Java System Web Server Oracle Application Server Commercial Open Source Servlet Containers JBoss Apache Tomcat

29 Servlets HTTP Algunos usos típicos de un Servlet HTTP: Procesar y/o almacenar datos recibidos desde un formulario HTML. Proveer contenido dinámico, por ejemplo, mostrar resultados de una consulta a una base de datos al cliente. Administrar información de estado sobre las sesiones de los clientes en nuestro sitio, por ejemplo, shopping carts. Actualmente existe mucho desarrollo en torno a esta tecnología, más el agregado de JSP. Algunos se encuadran dentro del Proyecto Jakarta, del Apache Group, como Struts. Los servlets en realidad ofrecen varias ventajas sobre CGI: Un servlet no corre en un proceso separado, eliminando i el overhead de crear procesos ante pedidos. Un servlet permanece en memoria entre pedidos. Existe una única instancia que responde pedidos en forma concurrente. Esto ahorra memoria y permite administrar datos persistentes

30 Servlets Un servlet es una instancia de una clase qu ue implementa la interfaz javax.servlet.servlet. La mayoría de los servlet en realidad extienden la funcionalidad de implementaciones estándar de servlets: jav vax.servlet.genericservlet y javax.servlet.http.httpservlet Ciclo de vida: 1. El servlet se inicializa ante el primerr pedido (init) 2. El servlet atiende pedidos y genera respuestas (service). Esto puede provocar la creación de diferentes hilos de ejecución. 3. El servlet es destruido del servidor (destroy). Es fácil ver que un servlet es básicamente Java! la implementación de un servidor en

31 GenericServlets GenericServlet request response service() Cliente Servidor Para implementar un servlet genérico o, basta con heredar de la clase GenericServlet y redefinir el método service() El método service() acepta dos parámetros: un objeto request que informa al servlet del pedido, y un objeto response usado para retornar respuestas.

32 GenericServlet import java.io.*; import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class Fecha extends GenericServlet { } public void service( ServletRequest request, ServletR Response response ) throws ServletException, IOException { response.setcontenttype("text/html"); PrintWriter it out = response.getwriter(); java.util.date fechita= new java.util.date(); out.println(fechita); }

33 HttpServlets Los servlets HTTP extienden la clase HttpServlet. t Esta clase redefine el método service() para diferenciar entre las peticiones típicas recibidas desde un navegador Web cliente. El protocolo HTTP define varios tipos de pedidos, pero los más comunes son get() (que obtiene información del servidor, como imágenes) y post() (que envía información al servidor, por ejemplo como resultado del submit de un formulario). La clase HttpServlet define los métodos doget() y dopost() para responder a estos pedidos. Estos métodos son invocados por service(), el cual determina el tipo de pedido y deriva el flujo de control al método correspondiente. El método service() no debería redefinirse, a menos que debamos implementar pedidos adicionales.

34 HTTPServlet HttpServlet Cliente request response Servidor service() doget() dopost() Para implementar un servlet HTTP, ba asta con heredar de la clase HttpServlet y redefinir los métodos doget() y/o dopost() Nuevamente se aceptan dos parámetros en cada método: un objeto request que informa al servlet del pedido, y un objeto response usado para retornar respuestas.

35 Request & Response Cliente request Servidor req res Servlet service() Los objetos implementan la interfaz ServletRequest, ServletResponse, HttpServletRequest o HttpServletResponse Algunas operaciones de HttpServletRequest Cookie[] getcookies() java.lang.string getheader(java.lang g.string name) java.lang.string getquerystring() java.lang.string getmethod() Algunas operaciones de HttpServletResponse void addcookie(cookie cookie) void addheader(java.lan ng.string name, java.lang.string value) void setstatus(int sc) java.io.printwriter getwriter()

36 Servlet HelloWorld public class HelloWorldServlet extends HttpServlet { public void doget( { HttpServletRequest request, HttpSer rvletresponse response ) throws IOException, ServletException response.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = response.getwriter(); String nombre = reque est.getparameter("user_name"); } } out.println("<html>") ; out.println("<head>") ; out.println("<title>hola</title>"); out.println("</head>" "); out.println("<body bgcolor=\"white\">"); out.println("<h1> Hol la "+nombre+"</h1>"); out.println("</body>" "); out.println("</html>" ");