Обзор технологий, используемых для разработки системы автоматизации
SOAP – сервис
Веб-сервис (или веб - служба) — это программная система со стандартизированными интерфейсами определяемая веб-адресом.
Веб-сервисы могут взаимодействовать как друг с другом, так и со сторонними приложениями при помощи сообщений, основанных на протоколах SOAP, XML-RPC, REST и других [6].
SOAP - сервис – это сервис, взаимодействие с которым происходит по протоколу SOAP.
Рисунок 1.1. Схема работы SOAP-сервиса
Можно выделить три компонента, взаимодействующие в рамках веб-службы. Переведём их названия как
заказчик (service requestor);
исполнитель (service provider);
каталог (service broker).
После завершения разработки службы, исполнитель регистрирует её в каталоге, где её могут найти потенциальные заказчики. Заказчик, найдя в каталоге подходящую службу, импортирует оттуда её WSDL-спецификацию и разрабатывает в соответствии с ней свое программное обеспечение. WSDL описывает формат запросов и ответов, которыми обмениваются заказчик и исполнитель в процессе работы. Для обеспечения взаимодействия используются следующие стандарты [6]:
XML: Расширяемый язык разметки, предназначенный для хранения и передачи структурированных данных;
SOAP: Протокол обмена сообщениями на базе XML;
WSDL: Язык описания внешних интерфейсов веб-службы на базе XML;
UDDI: Универсальный интерфейс распознавания, описания и интеграции (Universal Discovery, Description and Integration). Инструмент для расположения описаний веб-сервисов (WSDL) для последующего их поиска другими организациями и интеграции в свои системы.
SOAP (Simple Object Access Protocol) – протокол разработанный на базе XML, с целью обмена информацией в распределенных системах. SOAP устанавливает стандарт взаимодействия клиент-сервер и регламентирует, как должен осуществляться вызов, передаваться параметры и возвращаемые значения.
Пример SOAP запроса:
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
xmlns="http://warehouse.example.com/ws">
1
В приведенном примере запроса вызывается метод getPerson, которому передается параметр personID.
Пример SOAP ответа:
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
xmlns="http://warehouse.example.com/ws">
1
Иванов Иван
Инженер
45
Данный пример возвращает информацию о запрашиваемом человеке, его имя, должность и возраст.
Для передачи SOAP сообщений могут использоваться любые протоколы и продукты, например, протоколы HTTP, HTTPS, SMTP.
Платформа .Net
.NET Framework – платформа от компании Microsoft для разработки программного обеспечения, выпущенная в 2002 году. Она состоит из двух частей:
CLR (Common Language Runtime) общеязыковой исполняющей среды;
FLC (Framework Class Library) библиотеки классов.
CLR - это модель программирования, используемую во всех типах приложений. CLR имеет собственный загрузчик файлов, диспетчер памяти, система безопасности, пул потоков и другое. Кроме того, CLR предоставляет объектно-ориентированную модель программирования, определяющую, как выглядят и ведут себя типы и объекты [7].
FCL - это объектно-ориентированный API-интерфейс, используемый всеми моделями приложений. В данной библиотеке содержатся определения типов, классов и методов которые позволяют выполнять ввод/вывод, работать с потоками, сетью и т. п. Естественно, что все эти определения типов соответствуют существующей CLR в модели программирования [7].
На сегодняшний день существует несколько версий среды CLR. Это серверная версия, которая выполняется на 32-разрядной системе Windows под архитектуру х86, а также на 64-разрядной системе Windows под архитектуры х64 и IA64. Еще предлагается версия под платформу Silverlight, которая реализована на основе программного кода серверной версии среды CLR.
Также существует облегченная версия .NET Framework для мобильных телефонов и устройств на базе ОС Windows Mobile и Windows СЕ, которая называется .NET Compact Framework.
Европейская ассоциация по стандартизации информационных и вычислительных систем ЕСМА International1 13 декабря 2001 году приняла в качестве стандарта язык С# и некоторые компоненты среды CLR и библиотеки FCL. Этот стандарт позволил сторонним компаниям разработать ЕСМА-совместимые версии этих технологий под архитектуру других процессоров и операционных систем. Компания Novell выпускает платформу Moonlight2, реализацию платформы Silverlight которая, ориентирована на операционные системы UNIX.
Существуют компиляторы для многих языков программирования поддерживающие данную платформу, ниже приведен не полный список:
.Net: C++/CLI;
C#;
Visual Basic;
JScript;
J# (компилятор для языка Java);
Python;
Php.
Рисунок 1.2. Процесс компиляции файлов
Результатом компиляции файлов, написанных на разных языках программирования, но поддерживающими CRL будет управляемый модуль (managed module). Данный модуль является исполняемым файлов, для работы которого требуется CLR.
CLR совместимые компиляторы генерируют IL- код, также его называют управляемым кодом. Это связано с тем, что CLR управляет его жизненным циклом и выполнением. Кроме IL-кода каждый CLR совместимый компилятор должен создавать для каждого управляемого модуля метаданные (metadata).
Метаданные – это набор таблиц содержащие описание типов и методов, определенных в модуле, а также указывается, на что ссылается управляемый модуль. IL-код всегда связан с метаданными, т.к. компилятор генерирует их одновременно и связывает в управляемый модуль.
Исполнение кода
Чтобы выполнить какой-либо IL-код он должен быть преобразован в машинные команды. Этим занимается JIT -компилятор (Just-in-time compilation) CLR.
JIT-компиляция – это преобразование промежуточного кода (IL-кода) в машинный код во время выполнения программы.
Скомпилированный код уничтожается после завершения работы приложения, это связано с тем, что JIT-компилятор хранит машинные команды в динамической памяти. При повторном или параллельном запуске приложения JIT-компилятор заново скомпилирует IL-код в машинные команды.
Снижение производительности, связанное с работой JIT-компилятора, для большинства приложений незначительное. Основная масса приложений во время работы обращается к одним и тем же методам. Производительности снижается только при первом обращении к методу. Также JIT – компилятор оптимизирует машинный код по примеру компилятора C++, такая преобразование занимает больше времени при компиляции, но при исполнении такого кода производительность выше.
Инструменты
Среды разработки, поддерживающие .NET:
Microsoft Visual Studio (C#, Visual Basic .NET, Managed C++, F#);
SharpDevelop;
MonoDevelop.
ASP.NET MVC
В архитектуре Model-View-Controller (MVC) предполагает разделение приложения на три компонента: модель, представление и контроллер. Платформа ASP.NET MVC предлагает альтернативный подход для создания веб-приложений. Платформа ASP.NET MVC имеет упрощенную архитектуру с расширенными возможностями тестирования. Платформа MVC определяется в пространстве имен System.Web.Mvc и является базовой частью пространства имен System.Web.
Платформа MVC представляет собой стандарт разработки, хорошо знакомый многим разработчикам. Некоторые типы веб-приложений более эффективно работают на базе платформы MVC. Другие приложения по-прежнему могут использовать платформу ASP.NET, построенную на основе веб-форм и обратной передачи. В некоторых типах веб-приложений могут применяться одновременно оба подхода, поскольку они не являются взаимоисключающими.
Платформа MVC содержит следующие компоненты:
Рисунок 1.3. Компоненты MVC
Модели. Объекты модели представляют собой части приложения, в которых реализуется логика домена данных приложения. Часто объекты модели извлекают и хранят состояние модели в базе данных. Например, объект продукта может извлекать данные из базы, обрабатывать их и затем записывать обновленные данные в таблицу продуктов на сервере SQL Server. В небольших приложениях модель обособляется чаще на концептуальном, а не на физическом уровне. Например, если приложение используется только для считывания данных из набора и их отправки в представление, в нем не требуется наличие уровня физической модели и связанных с ней классов. В этом случае набор данных играет роль объекта модели.
Представления. Представления — это компоненты, предназначенные для отображения пользовательского интерфейса приложения. Обычно пользовательский интерфейс создается на основе данных модели. В качестве примера можно привести представление редактирования таблицы продуктов, в котором отображаются текстовые поля, раскрывающиеся списки и флажки в соответствии с текущим состоянием объекта продукта.
Контроллеры. Контроллеры — это компоненты, обеспечивающие взаимодействие с пользователем, работу с моделью и, в конечном итоге, выбор представления для отображения пользовательского интерфейса. В приложении MVC представление используется только для отображения данных. Обработка взаимодействия с пользователем и ответ на ввод данных осуществляется контроллерами. Например, контроллер обрабатывает значения строк запроса и передает их в модель, которая, в свою очередь, выполняет запрос к базе данных с использованием предоставленных значений.
Платформа MVC позволяет создавать приложения с обособлением различных аспектов (логика ввода данных, бизнес-логика и логика пользовательского интерфейса), обеспечивая при этом слабые связи между этими элементами. В этой платформе каждый вид логики размещается на обособленном уровне приложения. Логика пользовательского интерфейса принадлежит представлению. Логика ввода принадлежит контроллеру. Бизнес-логика принадлежит модели. Такое разделение обеспечивает облегчает построение приложения, поскольку позволяет концентрироваться на каждом аспекте реализации отдельно. Например, можно сконцентрироваться на представлении, не обращая внимания на бизнес-логику.
Помимо упрощения разработки платформа MVC также позволяет упростить тестирование приложений по сравнению с веб-приложениями на основе веб-форм ASP.NET. Например, в веб-приложении на основе веб-форм ASP.NET один и тот же класс используется для отображения выходных данных и реакции на ввод данных пользователем. Написание автоматизированных тестов для приложений на основе веб-форм ASP.NET может быть сопряжено со сложностями, поскольку, например, для тестирования отдельной страницы потребуется создать экземпляры класса страницы, всех ее дочерних элементов управления, а также всех зависимых классов в приложении. Из-за необходимости создания такого большого числа экземпляров классов для запуска страницы зачастую бывает трудно разрабатывать тесты, ориентированные на проверку отдельных фрагментов приложения. В связи с этим тестирование приложений на основе веб-форм ASP.NET может быть более сложным по сравнению с приложениями MVC. Кроме того, для проведения тестов приложения на основе веб-форм ASP.NET требуется веб-сервер. В платформе MVC реализуется разделение компонентов, и активно используются интерфейсы, что позволяет тестировать отдельные компоненты в изоляции от остальных компонентов платформы.
Наличие слабых связей между тремя основными компонентами приложения MVC также позволяет повысить эффективность параллельной разработки. Например, представление, логика контроллера и бизнес-логика в модели могут разрабатываться тремя разными разработчиками.
|
