La tecnica AJAX. Progettazione di Sistemi Interattivi. Implementazione di sistemi interattivi web-based (seconda parte) Esempio: Google Maps

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1 Progettazione di Sistemi Interattivi Implementazione di sistemi interattivi web-based (seconda parte) Docente: Daniela Fogli La tecnica AJAX AJAX: Asynchronous Javascript and XML Tecnica (insieme di tecnologie) per sviluppare applicazioni web interattive e dinamiche usando una combinazione di: HTML (o XHTML) e CSS: per presentazione DOM: per accedere agli elementi della pagina e gestire l interazione sul client XML per lo scambio e la manipolazione dei dati (in alternativa: testo semplice, HTML o JSON) Javascript (ECMAScript): per manipolare il DOM localmente Oggetto XMLHttpRequest: per leggere/spedire dati dal/al server in maniera asincrona 2 Esempio: Google Maps Esempio: Protopage (www.protopage.com) 3 4

2 Perché AJAX? Interazione client-server: classico Per avere applicazioni dinamiche, flessibili e risparmiare risorse Si sfrutta la potenza dei client, piuttosto che quella del server e della rete Come DHTML, ma AJAX può selettivamente modificare una parte della pagina mostrata dal browser, e aggiornarla senza bisogno di ricaricare tutta la pagina AJAX come tecnica per implementare RIA, con le seguenti caratteristiche: Nessuna necessità di plug-in Facilità di integrazione con altre tecnologie W3C (es. SVG) Nessuna dipendenza da un vendor 5 Le azioni dell utente attivano richieste HTTP al server web Le risposte arrivano come nuova pagina Mentre il server sta processando la richiesta l utente deve attendere Quando la risposta arriva avviene un refresh dell intera pagina 6 Interazione client-server AJAX-based Invece di caricare una pagina web, all inizio il browser carica un AJAX engine AJAX engine: insieme di funzioni javascript responsabile del rendering e della comunicazione con il server Le risposte arrivano solitamente come documenti XML, processati dall AJAX engine, il quale provvede a manipolare il DOM e quindi a modificare la pagina 7 Sincronismo vs. asincronismo nelle richieste/risposte 8

3 Oggetto XMLHttpRequest Permette di effettuare richieste (asincrone) di una risorsa con protocollo HTTP al server web in modo indipendente dal browser Def. W3C: the XMLHttpRequest object implements an interface exposed by a scripting engine that allows scripts to perform HTTP client functionality, such as submitting form data or loading data from a server. It is the ECMAScript HTTP API Gestisce il trasporto dati in formato XML ma anche in altri formati (e.g. testo semplice, formato JSON, ) Fare una richiesta HTTP al server Per fare una richiesta HTTP al server usando Javascript si deve creare un istanza di XMLHttpRequest, oggetto che fornisce tale funzionalità var XHR = new XMLHttpRequest(); XMLHttpRequest è stato originariamente introdotto in MS IE come oggetto ActiveX (chiamato XMLHTTP) Mozilla, Safari, Opera, IE 7 e successivi, e altri browser, implementano direttamente l oggetto XMLHttpRequest 9 10 Instanziazione dell oggetto XMLHttpRequest var XHR = null; // istanziazione dell oggetto XHR distinguendo fra i tipi di // browser if(window.xmlhttprequest) XHR = new XMLHttpRequest(); else if(window.activexobject) Per i browser in cui è implementato XHR = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"); Per IE5 e IE6 11 Attributi dell oggetto XMLHttpRequest readystate: restituisce lo stato corrente dell istanza (0: not initialized, 1: connection established, 2: request received, 3: answer in process, 4: finished) status: restituisce codice HTTP proveniente dal server (es. 200 (ok), 404 (page not found)) responsetext: restituisce i dati provenienti dal server come stringa di caratteri responsexml: restituisce i dati provenienti dal server come file XML (oggetto document) onreadystatechange: gestore dell evento lanciato ad ogni cambiamento di stato (contiene il nome della funzione di gestione della risposta dal server) 12

4 onreadystatechange Gestire la risposta del server Bisogna decidere cosa fare quando viene ricevuta la risposta del server alla richiesta Si dirà quale funzione si occuperà di gestire la risposta, questo viene fatto settando la proprietà onreadystatechange dell oggetto XMLHttpRequest creato con il nome della funzione XHR.onreadystatechange = nameofthefunction; Oppure si può usare la tecnica Javascript di definire funzioni on the fly Quando viene variato il valore di readystate viene generato un evento di tipo readystatechange che deve essere gestito da un opportuno metodo, questo metodo è una funzione creata dal programmatore che viene assegnata all attributo onreadystatechange. Ad esempio: XHR.onreadystatechange = function() if(xhr.readystate == 4) if(xhr.status == 200) alert(xhr.responsetext); else alert( Not found ); XHR.onreadystatechange = function() // corpo della funzione Vediamo i principali: Metodi dell oggetto XMLHttpRequest open(method, url [,async][,user][,passwd]) dove method: tipo di richiesta (GET o POST) url: locazione file async: true (se asincrono), false (se sincrono) user, passwd: nome e password per richiedere risorsa nel caso sia protetta send( string ) Se la richiesta è un GET allora string viene messo a null altrimenti sarà una stringa del tipo nome=valore (o sequenza di stringhe) Fare la richiesta Dopo che è stato dichiarato cosa succede quando viene ricevuta la risposta dal server 1, occorre fare effettivamente la richiesta. Con GET, ad esempio: XHR.open( get, indirizzo.it/pagina.html?variabile=5 ); XHR.send(null); // send ha null come parametro perché la richiesta è una GET Oppure con POST, ad esempio: XHR.open( post, indirizzo.it/pagina.html ); XHR.setRequestHeader( content-type, application/x-wwwform-urlencoded ); //impostazione dell header XHR.send( variabile=5 ); 15 1 in realtà gli sviluppatori AJAX suggeriscono di anticipare il metodo open rispetto all assegnamento di onreadystatechange 16

5 Esempio da W3C Candidate Recommendation code to do something with data from an XML document fetched over the network: function test(data) // taking care of data function handler() if (this.readystate == 4 && this.status == 200) // so far so good if (this.responsexml!= null && this.responsexml.getelementbyid( test ).firstchild.data) test(this.responsexml.getelementbyid( test ).firstchild.data) else test(null); else if (this.readystate == 4 && this.status!= 200) // fetched the wrong page or network error... test(null); var client = new XMLHttpRequest(); client.onreadystatechange = handler; client.open( GET, test.xml ); client.send(); 17 Esempio completo (GET di un testo) <html> <head> <script> function submitform() var req = null; if (window.xmlhttprequest) req = new XMLHttpRequest(); else if (window.activexobject) req = new ActiveXObject(Microsoft.XMLHTTP); req.open( GET", "data.xml", true); req.onreadystatechange = function() if (req.readystate == 4) if (req.status == 200) document.ajax.dyn=""received:" + req.responsetext; else document.ajax.dyn="error code " + req.status; ; req.send(null); </script> </head> <body> <FORM method="post" name="ajax" action=""> <INPUT type="button" value="submit" ONCLICK="submitForm()"> <INPUT type="text" name="dyn" value=""> </FORM> </body> </html> 18 Caricamento di un documento XML function ajaxpage(url,containerid) xml = loadxmldoc(url); // segue codice per manipolazione documento XML var xmlhttp; function loadxmldoc(url) xmlhttp=null; if (window.xmlhttprequest) xmlhttp=new XMLHttpRequest(); // code for all new browsers else xmlhttp=new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP"); // code for IE5 and IE6 if (xmlhttp!=null) xmlhttp.onreadystatechange=state_change; xmlhttp.open("get",url,false); xmlhttp.send(""); return xmlhttp.responsexml; else alert("your browser does not support asynchronous requests"); AJAX nel monitoraggio distribuito I dispositivi considerati Sensori On/Off (segnalazione di allarmi) Rilevazione e impostazione temperature Possibilità di impostare dei valori di riferimento Suddivisione del problema di monitoraggio in due parti: Raccolta dati dai dispositivi (soluzioni note: bus di campo, LAN) Visualizzazione ed interazione con l utente (soluzione innovativa) I due sistemi comunicano attraverso un database condiviso function state_change() if (xmlhttp.readystate==4) // 4 = "loaded" if (xmlhttp.status==200) // 200 = OK else alert("problem retrieving XML data"); 19 (Cadei, 2007) 20

6 Architettura per il monitoraggio distribuito Il caso: Gestione di alberghi Rilevazione allarmi o richieste di soccorso Controllo consumi Controllo e impostazione temperature Esisteva una applicazione client/server classica Obiettivo: costruire una Rich Internet Application basata su AJAX funzionalmente equivalente all applicazione esistente (Cadei, 2007) (Cadei, 2007) 22 Casi di studio: Gestione Alberghi (2) Web Operating System in AJAX 24

7 Ha diverse applicazioni incluso un browser (ricorsivo!) Vantaggi di AJAX Esecuzione lato client, manipolazione diretta tramite manipolazione del DOM Adatto per operazioni di inserimento, aggiornamento e cancellazione di record, realizzazione di web form, visualizzazione di query a database Facendo solo piccole richieste al server a cui corrispondono risposte piccole e veloci Ciò permette sviluppo di applicazioni più interattive in generale applicazioni funzionalmente equivalenti a quelle desktop Esistono altri sistemi operativi di questo tipo (e.g Svantaggi di AJAX Problemi di usabilità Bottone back del browser Salvataggio della pagina come segnalibro Javascript deve essere abilitato (accessibilità) Compatibilità fra browser Problemi di sicurezza Strumenti di supporto La nascita di AJAX e delle RIA ha cambiato gli obiettivi del linguaggio Javascript Problema: creare interfacce in JavaScript è un compito complesso Necessità di un framework che metta a disposizione un insieme di oggetti già pronti per la gestione della grafica e dell I/O Numero di strumenti esistenti non quantificabile, molti immaturi e instabili (alcuni sono solo toolkit) 27 28

8 Toolkit e UIDE per AJAX Oltre AJAX Alcuni toolkit: Dojo Toolkit (opensource) JQuery (opensource) Rialto (Rich Internet Application Toolkit) GWT (Google Web Toolkit) AJAX Control Toolkit (Microsoft) OpenRico (opensource) Alcuni UIDE: Rialto Studio: un WYSIWYG editor, che usa descrizione XML dei componenti Visual Web Developer Express che integra AJAX Control Toolkit (incluso nel framework ASP.NET AJAX) JAMP (Javascript Ajax Mysql Php) - Separazione fra implementazione della parte presentazione e implementazione della parte applicazione Per la presentazione: un linguaggio basato su XML Per l applicazione: un linguaggio di programmazione tradizionale o un linguaggio di scripting Esempio: Adobe Flex e MXML Flex: Framework open source gratuito ad alta produttività per la creazione di applicazioni accattivanti per dispositivi mobili, web e desktop. Flex consente di creare applicazioni per dispositivi mobili, web e desktop che condividono una base di codice comune, riducendo i tempi e i costi di creazione delle applicazioni e di manutenzione a lungo termine Usa linguaggio XML chiamato MXML (Macromedia Flex Markup Language) per la presentazione Usa ActionScript per la dinamica Un semplice esempio (senza dinamica) <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <mx:application xmlns:mx="http://www.adobe.com/2006/mxml" horizontalalign="center" verticalalign="center"> <mx:button id="mybutton" label="i'm a button!" /> </mx:application> Descrizione MXML 31 32

9 Esempio: WPF e XAML XAML (Extensible Application Markup Language) Definisce un insieme di elementi XML come Button, TextBox, Label, Permette definizione del look&feel di una interfaccia WPF * WPF (Windows Presentation Foundation) API grafica del Framework.NET Consente di integrare grafici, contenuti multimediali, documenti, e gli altri controlli classici di un sistema WIMP (unica tecnologia) Basato su grafica vettoriale anziché bitmap C# o Visual Basic per la dinamica Canvas con un bottone Descrizione XAML <Border> <Canvas Background="silver" Margin="20" LayoutTransform="scale 2"> <Button Canvas.Top="30" Canvas.Left="50">Hello world! </Button> </Canvas> </Border> *dettagli in Una struttura ad albero e una lista Interface Designer e System Developer allo stesso livello <Border> <DockPanel Background="silver" Margin="20" LayoutTransform="scale 2"> <Menu DockPanel.Dock="Top"> <MenuItem Header="File" /> <MenuItem Header="Edit" /> </Menu> <TreeView> <TreeViewItem Header="root1"> <TreeViewItem Header="child" /> </TreeViewItem> <TreeViewItem Header="root2 /> </TreeView> <ListBox> <ListBoxItem>listBoxItem1</ListBoxItem> <ListBoxItem>listBoxItem2</ListBoxItem> </ListBox> </DockPanel> </Border> 35 Expression Blend XAML consente di separare progetto e sviluppo, migliorando collaborazione fra interaction designer e software developer 36

10 Binding con la parte applicativa <Application xmlns = xmlns:x = StartupUri = Page1.xaml x:class = Example.SimpleApp > </Application> <Canvas xmlns = xmlns:x = x:class = Example.CodeForCanvas > <Button Click= Button_Click > Click here </Button> </Canvas> L attributo Class è usato per identificare la classe che contiene il codice associato all applicazione Button_Click è il nome del metodo che gestirà l evento click 37 Sia per applicazioni standalone che per applicazioni web 38

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