Desarrollo de aplicaciones para Internet

Transcripción

1 Aplicaciones en Internet Desarrollo de aplicaciones para Internet Baltasar Fernández Manjón Dpto. de Sistemas Informáticos y Programación, Universidad Complutense de Madrid Avda. Complutense s/n, 28040, Madrid, Spain, El desarrollo de aplicaciones en Internet es un ejemplo de desarrollo de aplicaciones distribuidas Soluciones y evolución Aplicaciones monolíticas: grandes ordenadores (mainframes) y terminales toda la lógica de proceso (negocio), el acceso a datos y la lógica de presentación están en el mainframe y los terminales sólo sirven para acceder y comunicarse con él. Arquitectura de dos niveles Proceso distribuido entre una máquina que proporciona el acceso mediante una interfaz de usuario (cliente) y una máquina que centraliza el servicio y los datos (servidor) Arquitectura multinivel o multicapa Se añade un nivel intermedio entre la interfaz de usuario y el servidor de datos. Este nivel se encarga de la lógica de negocio. 2 Aplicaciones monolíticas El acceso a los datos, la presentación (interfaz) y la lógica de proceso está en una única aplicación monolítica Existe un alto grado de acoplamiento entre las distintas partes de la aplicación lo que dificulta la reutilización de código y su mantenimiento. No se puede distribuir el código entre diversas máquinas y no es escalable Arquitectura de dos niveles Se aprovecha la capacidad de proceso del cliente. El cliente es capaz de procesar datos (fat client). La distribución de la lógica de negocio entre el cliente y el servidor dificulta su actualización y mantenimiento Hay que instalar nuevas versiones en el cliente Dificultades de escalado y alto tráfico de datos Cliente Servidor de datos I. G. U. Lógica de Negocio Servicios de acceso/gestión de datos I. G. U. Cliente Lógica de Negocio PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS 3 4

2 Arquitectura multinivel Cliente ligero que se ocupa únicamente de la interfaz gráfica de usuario Proporciona una alta escalabilidad y posibilidad de distribución entre varias máquinas Particularidades de las aplicaciones web Las aplicaciones Web son aplicaciones distribuidas muy diferentes a las clásicas, con nuevos problemas y particularidades Podemos tener millones en vez de cientos de clientes y por supuesto más concurrencia que en un modelo cliente/servidor clásico. La escalabilidad es un problema constante. Cliente I.G.U. Servidor Lógica de Negocio Servidor Servidor de datos Servicios de acceso El protocolo HTTP no esta orientado a sesión, hay que buscar formas de simularla. Todo el proceso se realiza on-line (transacciones, seguridad) y es crítico: si falla perdemos al cliente La interfaz de usuario es impersonal, debemos prestar mayor atención al cliente, nuestra competencia es internacional no local. Navegador I.G.U. Lógica de Negocio PROCEDIMIENTOS ALMACENADOS El tiempo de desarrollo de las aplicaciones debe ser rápido debido a la competencia 5 6 Modelo de web estático Evolución del servidor web estático Modelo cliente servidor en el que un servidor web proporciona páginas estáticas a un navegador Se ha evolucionado en los dos extremos Ampliación de las capacidades del cliente Permitiendo la ejecución de código en el cliente que proporcionan tecnologías como: las applets programas escritos en Java que se ejecutan dentro del navegador que actúa como cliente los lenguajes de secuencias de órdenes o scripts (p.e. javascript) que son interpretados por el navegador Ampliación de las capacidades del servidor El servidor como respuesta a una petición ya no sólo es capaz de devolver un documento sino que también es capaz de ejecutar un programa Interfaz de pasarela común (CGI, Common Gateway Interface) Programas java que se ejecutan en el servidor (p.e. Servlets, JSP) 7 8

3 Common Gateway Interface (CGI) Aplicaciones a medida y soluciones propietarias Aplicaciones específicas que se ejecutan en el servidor y que conectan el servidor web a las aplicaciones existentes. A pesar de ser antiguas son predominantes hoy en día. Aplicaciones creadas para cubrir unas necesidades específicas. Gran esfuerzo. Pueden convertirse en muy complejas y largas si las empezamos desde cero Presenta varios problemas : Problemas de escalabilidad, concurrencia y recursos Mal manejo de sesiones, es responsabilidad del programador Actualización del código difícil Hay que considerar todos los aspectos generales y que no son los centrales de la aplicación: Comunicación Seguridad Escalabilidad Etc Para simplificar toda esta parte de infraestructura surgen las soluciones propietarias Se proporcionan API s que simplifican el desarrollo de las aplicaciones Proporcionan un middleware 9 10 Servidores de aplicaciones Servidores de aplicaciones Software de infraestructura o Middleware que permite desarrollar y desplegar aplicaciones distribuidas en varias capas. Centraliza servicios de aplicación como funcionalidad de servidor web, componentes de negocio y acceso a sistemas empresariales de soporte ( backend ). Proporciona servicios de seguridad y facilidades de administración. Hay varios tipos de Servidores de aplicaciones como: Servidores CORBA Vignette.NET (Microsoft) J2EE (Java to Enterprise Edition) Algunos servidores de aplicaciones son propietarios (dependen de una única empresa) mientras que otros siguen estándares abiertos Internet 1ª Capa Servidor de aplicaciones 2ª Capa DBMS DBMS Base de datos 3ª Capa 11 J2EE Plataforma estándar para el desarrollo de aplicaciones empresariales multicapa basadas en Java. Promovido por Sun y otras empresas (IBM, BEA Systems, etc). Se basa en la utilización de componentes modulares, y maneja parte de la funcionalidad de las aplicaciones de forma declarativa, sin necesidad de programación. Incluye los siguientes APIs: JDBC, RMI, JNDI, JTA/JTS, EJB, JMS, Servlets, JSP 12

4 Servidores de aplicaciones J2EE Arquitectura J2EE Aplicación Web Servlets Una aplicación web es una extensión dinámica a un servidor web (Sun) Programa que se ejecuta en el servidor, escrito en Java que gestiona mensajes entre un cliente y un servidor web Una aplicación web es un grupo de recursos en el servidor que permite crear una aplicación interactiva (Bea Systems) Objetos Java que se basan en el API servlet y permiten extender la funcionalidad de un servidor web Estos recursos son componentes Web (p.e. servlet, JSP), documentos estáticos (p.e. html, imágenes), clases que se ejecutan en el servidor, bibliotecas de clases, e información de configuración y despliegue. Permiten generar contenido a partir de un programa como respuesta a una petición HTTP Se ejecutan mediante una asignación con una URL Los componentes Web se ejecutan dentro de un entorno denominado contenedor web. Este contenedor proporciona los servicios de infraestructura básicos para la aplicación web (p.e. Seguridad, concurrencia o gestión del ciclo de vida) Son gestionados por un contenedor que tiene una arquitectura simple Disponibles en la mayoría de los servidores de aplicaciones del mercado (y en todos los J2EE) Independientes del servidor y de la plataforma 15 16

5 Java Server Pages (JSP) HTTP JSP son documentos de texto que crean dinámicamente páginas web a partir de una petición de un cliente (navegador) Se ejecutan en el servidor Normalmente los clientes web utilizan el protocolo HTTP para comunicarse con un servidor de aplicaciones J2EE. Un documento JSP contiene Plantillas de texto conteniendo formatos de presentación (HTML, XML) Acciones dinámicas bien sea mediante código o mediante etiquetas JSP que permiten en acceso a directivas o a otros componentes Es un protocolo basado en petición y respuesta El protocolo HTTP define las peticiones que puede enviar un cliente al servidor. Cada petición contiene una URL que identifica el componente u objeto estático solicitado (e.g. página HTML) Las respuestas que puede enviar el servidor a dichas peticiones Los JSP se compilan automáticamente produciendo los servlets correspondientes Buscan simplificar la autoría y programación de aplicaciones El servidor J2EE convierte la petición en un objeto de petición HTTP y lo envía al componente web identificado por la URL. El componente web rellena un objeto de respuesta HTTP que el servidor convierte en una respuesta HTTP que se envía al cliente HTTP peticiones y respuestas Modelo de petición HTTP Una petición HTTP consta de un método de petición, de una URL, de campos de cabecera y de un cuerpo. Métodos de petición de HTTP 1.1 GET recupera el recurso identificado por la URL de la petición HEAD devuelve las cabeceras identificadas por la URL de la petición POST envía datos de longitud ilimitada al servidor Web PUT almacena un recurso en la URL de la petición DELETE elimina el recurso identificado por URL de la petición OPTIONS devuelve los métodos HTTP soportados por el servidor TRACE devuelve los campos de cabecera enviados con una petición TRACE Una respuesta HTTP contiene un código de resultado, unos campos de cabecera y un cuerpo Algunos códigos de resultado habituales son: 404 indica que el recurso solicitado no está disponible 401 indica que la petición requiere autenticación HTTP 500 indica un error en el servidor HTTP que impide dar respuesta a la petición 503 indica que el servidor HTTP está temporalmente sobrecargado y es incapaz de gestionar la petición La especificación describe HTTP como un protocolo de petición / respuesta sin estado cuya operación básica es la siguiente: 1. Una aplicación realizada por un cliente, por ejemplo un visualizador Web, abre un conector al puerto HTTP del servidor Web (el puerto predeterminado es el 80). 2. A través de la conexión el cliente escribe una línea de petición de texto ASCII, seguida de ninguna, una o varias cabeceras HTTP, una línea en blanco, y cualquier dato que acompañe a la petición. 3. El servidor Web analiza la petición y localiza el recurso especificado. 4. El servidor envía una copia del recurso al conector, donde es leído por el cliente. 5. El servidor cierra la conexión

6 Petición y respuesta con servlets Carga y ejecución de un servlet Como respuesta a una petición que implica un servlet, el server lo instancia (lo carga en memoria) y crea un hilo de ejecución. El servlet se carga sólo una vez y permanece en memoria hasta que se desactiva expresamente o se detiene el servidor Clases relacionadas con los servlets Métodos definidos en la interface servlet de java.servlet La API de servlet es un conjunto de clases e interfaces java que definen una interfaz estándar entre un cliente web y un servlet Paquetes javax.servlet y javax.servlet.http Method Summary Todos los servlets deben implementar el inteface java Servlet que define el ciclo de vida de los servlets init(), service(), destroy() ServletConfig destroy() Called by the servlet container to indicate to a servlet that the servlet is being taken out of service. getservletconfig() Returns a ServletConfig object, which contains initialization and startup parameters for this servlet. java.lang.string getservletinfo() Returns information about the servlet, such as author, version, and copyright. init(servletconfig config) Called by the servlet container to indicate to a servlet that the servlet is being placed into service. service(servletrequest req, ServletResponse res) Called by the servlet container to allow the servlet to respond to a request

7 Clases y métodos habituales en los servlets Servlets HTTP Una forma simple de obtener un servlet es mediante extensión de las clases genéricas que se proporcionan en la API GenericServlet Clase de soporte genérico de servlets (con independencia del protocolo): HttpServlet Clase para servlets que soportan el protocolo HTTP La especialización de estas clases debe sobreescribir por lo menos uno de los métodos que proporcionan La gestión de las peticiones al servlet se realizan invocando los métodos: Servlets genéricos el método service() Servlets HTTP métodos principales: doget(), dopost() Otros métodos: dohead(), dodelete(), dooptions(), dotrace() Normalmente se extiende la clase abstracta HttpServlet Una petición de un cliente a un servlet se representa y encapsula mediante un objeto HttpServletRequest Este objeto encapsula la comunicación entre el cliente y el servidor Puede contener información sobre el cliente y cualquier dato enviado por el cliente al servidor Una respuesta desde un servlet a un cliente se representa y encapsula mediante un objeto HttpServletResponse Habitualmente esta respuesta se genera dinámicamente en función de los datos de la petición Servlets HTTP Métodos de HttpServlet Para crear un servlet habitualmente se extiende la clase HttpServlet y se sobreescribe por lo menos uno de sus métodos doget() dopost() Una petición GET se genera cuando un usuario proporciona una URL o se selecciona un enlace Una petición POST se produce cuando el usuario envía un formulario HTML que especifica el método POST Permite al cliente enviar datos sin limitación de tamaño de una vez Method Summary long dodelete(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a DELETE request. doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a GET request. dohead(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Receives an HTTP HEAD request from the service method and handles the request. dooptions(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a OPTIONS request. dopost(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a POST request. doput(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a PUT request. dotrace(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Called by the server (via the service method) to allow a servlet to handle a TRACE request. getlastmodified(httpservletrequest req) Returns the time the HttpServletRequest object was last modified, in milliseconds since midnight January 1, 1970 GMT. service(httpservletrequest req, HttpServletResponse resp) Receives standard HTTP requests from the public service method and dispatches them to the doxxx methods defined in this class. service(servletrequest req, ServletResponse res) Dispatches client requests to the service method

8 Ejemplo de Servlet HTTP Servidor de aplicaciones WebLogic: ejemplos import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; import java.io.*; HolaServlet.java public class HolaServlet extends HttpServlet { public doget(httpservletrequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException { response.setcontenttype("text/html"); PrintWriter out = response.getwriter(); out.println("<title>el primer servlet</title>"); out.println("<big>hola Hola!</big>"); } } // HolaServlet Ejemplos de servlets Ejemplo Hello World 31 32

9 Modificación de los servlets de ejemplo de WebLogic Modificación de los servlets de ejemplo de WebLogic 1 Se localiza el código del ejemplo 3 Siguiendo las instrucciones del sistema se abre una consola, se configura el entorno C:\bea\weblogic81\sampl es\domains\examples>set ExamplesEnv 4 Utilizando la utilidad ant se compila el servlet C:\bea\weblogic81\samples\server\examples\src\examples\servlets> ant HelloWorldServlet Se edita, se modifica y se salvan los cambios Modificación de los servlets de ejemplo de WebLogic: resultado Obtención de información sobre el servidor Los servlets pueden obtener información sobre el servidor Nombre Método String request.getservername() e.g. eaula.sip.ucm.es" Número de puerto Método int request.getserverport() e.g. Número de puerto "8080" Los servlet también pueden obtener información general sobre el servidor: Software del servidor: String getservletcontext().getserverinfo() 35 36

10 Obtener información sobre la petición Obtener información sobre la petición El servlet puede obtener información del cliente sobre la petición Obtener la dirección IP del cliente String request.getremoteaddr() Obtener el nombre del cliente String request.getremotehost() Una petición puede estar acompañada de un número arbitrario de parámetros Los parámetros se pueden enviar desde formularios HTML GET como una cadena añadida a la URL POST como datos que no aparecen en la URL El método String getparameter( nombreparámetro") devuelve el valor asociado a la primera aparición de nombreparámetro en la petición (diferencia entre mayúsculas y minúsculas) Devuelve null si no aparece dicho parámetro en la petición Funciona igual para peticiones GET y POST String[] getparametervalues("paraname") Devuelve un array de valores para todas las ocurrencias del nombreparámetro en la cadena de petición y null si no aparece Enumeration getparameternames( ) Devuelve una enumeración de los parámetros de petición (sin orden preestablecido) Respuesta Otras operaciones Operaciónes comunes en la respuesta Establecer el tipo MIME del contenido de la respuesta P.e. respuesta.setcontenttype( text/html ); Escribir el cuerpo de la respuesta Mediante un PrintWriter para enviar caracteres response.getwriter() Mediante un ServletOutputStream para datos binarios (p.e. imágenes) response.getoutputstream() Devolver como respuesta un mensaje de error como un documento HTML que incluye un código de error y un mensaje public senderror(int códigoerrror, String mensaje) Ej respuesta.senderror(500, paramétro no especificado ); Hacer que el servlet redirija la petición a otra URL public sendredirect(string URL) Ej respuesta.sendredirect( ); La URL de la redirección debe ser una dirección absoluta y completa (

11 Despliegue de los servlets Mas información Después, dependiendo del motor de servlets, podría ser necesario describir el servlet en el descriptor de despliegue de la aplicación Web /WEB-INF/ web.xml. Para un servlet sencillo, esto podría consistir únicamente en una etiqueta <servlet> con su descendiente <servlet-name> y elementos <servletclass>. Atención. Las entradas<servlet> en el fichero web.xml deben ser codificadas de acuerdo con la DTD web app_ 2.2.dtd Documentación de BEA Systems sobre el desarrollo de servlets en el entorno de WebLogic Tutoriales de IBM Building Java HTTP servlets <?xml versión= 1.0?> <web-app>... <servlet> <servlet-name>nombreservlet</servlet-name> <servlet-class>nombrecualificadoclasedelservlet </servlet class> </ servlet >... </web app> Transparencias sobre servlets en español Servidor de aplicaciones Tomcat Ejemplos incluidos con Tomcat 43 44

12 Estructura de directorios de Tomcat 45