Progettazione di Sistemi Interattivi. Gli strati e la rete. Struttura e supporti all implementazione di applicazioni in rete (cenni)

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1 Progettazione di Sistemi Interattivi Struttura e supporti all implementazione di applicazioni in rete (cenni) Docente: Daniela Fogli Gli strati e la rete Stratificazione da un altro punto di vista: i calcolatori moderni sono in rete le applicazioni interattive devono spesso essere progettate per andare in rete L architettura diventa prima di tutto client-server Costituita da processi distinti che comunicano attraverso un protocollo ben preciso In generale, gli elementi di base di una applicazione sono: I dati da trattare (sugli utenti, sul servizio offerto, etc.) La logica applicativa (le funzionalità che l applicazione deve offrire, il tipo di trattamento dei dati, etc.) L interfaccia utente (via web e.g. browser -, stand-alone, ) 2 Esempio: applicazione web-based Interfaccia utente: gestita sul browser utente Logica applicativa: gestita sul server, che si interfaccia al web attraverso web server Livello dei dati: su database, eventualmente su macchina diversa da quella del web server (anche per questioni di sicurezza) Request: Browser HTTP Response: pagina HTML di risposta, con eventuali link e bottoni) Web Server Business Logic Architetture client-server Un client è un sistema di calcolo che richiede un servizio a un server attraverso una qualche rete Un client può essere leggero (thin) quando utilizza il minimo di risorse del calcolatore ospite (e.g. gestisce solo il display grafico) pesante (thick) gestisce operazioni locali sui dati ottenuti dal server ricco (rich) con possibilità di interazione tipo desktop (adattata da: L. Ardissono, Laboratorio di Servizi Web, Unito) 3 4

2 Perché client thick o rich? Il modello del Gartner Group Ragioni per avere un client thick o rich: per accedere a dati o operazioni disponibili localmente perché l utente deve interagire, osservando i risultati e fornendo input, e il server non ha potenza sufficiente per servire tutti i client in tempi ragionevoli Le operazioni eseguite sul client senza trasmissione in rete richiedono meno tempo, meno banda e hanno meno rischi rispetto alla sicurezza Permette configurazioni diverse In generale, un numero N deciso dall architetto dell applicazione - di strati messi uno sull altro ognuno fornendo un servizio distinto e separato Le relazioni fra componenti possono divenire complesse 5 6 Data Manager Data Logic (Business Logic) Fornisce i servizi di memorizzazione e ritrovamento dati, mentre non fornisce strumenti di manipolazione e trasferimento dati Può essere un DBMS (SQL server, Access, Oracle, MySql) Oppure può trattare semplici file di testo o binari (non strutturati) o file XML (strutturati) Decide quali dati salvare e quali recuperare Contiene gli oggetti e le regole per la manipolazione dei dati, e per la loro elaborazione Ad esempio se è un motore di ricerca, che filtra le informazioni trovate secondo certi criteri di utente, contiene la logica di valutazione Non contiene codici per la creazione di I/O ad esempio non si preoccupa di conoscere HTML, o SQL per accedere ai dati 7 8

3 Presentation Logic Presentation Manager Costituisce l interfaccia tra applicazione ( business ) e l interfaccia utente Riceve l output del business (data logic) e lo rende usabile dallo strato che deve presentarlo all utente Definisce cosa l interfaccia utente presenta (quali dati mostrare e come organizzare la visualizzazione) e come gestire le richieste dell utente (es. produce pagine HTML) Interfaccia Utente (UI) Gestisce la visualizzazione delle informazioni e l interazione con utente Può essere un web browser, un WAP minibrowser, una client interface 9 10 Vantaggi del modello N-tier Svantaggi del modello N-tier Flessibilità e modificabilità dei sistemi: Componenti utilizzabili in sistemi diversi Modifica di un componente non impatta sul resto del sistema (a meno di cambiamenti nelle API) Ricerca di bachi più focalizzata (grazie a separazione e isolamento delle funzionalità) Aggiunta di funzionalità implica estensione delle sole componenti coinvolte (o aggiunta di nuove componenti) Interconnettività: Le API sostituiscono adattatori Facilitato accesso di dati comuni da parte di applicazioni diverse Gestione di sistemi distribuiti: Es.: sistemi informativi con alcuni server replicati e clienti remoti 11 Dimensioni delle applicazioni ed Efficienza Pesante uso della comunicazione in rete latenza del servizio Comunicazione tra componenti richiede uso di librerie software per scambio di informazioni codice voluminoso Difficile da programmare e testare perché più apparecchi debbono comunicare (e funzionare correttamente) per rispondere ad una transazione di utente Problema del legacy software: Molte imprese usano software vecchio per gestire i propri dati Occorre introdurre adattatori per interfacciare il legacy software 12

4 In sintesi Il numero degli strati influenza: le prestazioni riusabilità delle applicazioni flessibilità portabilità Un osservazione: La programmazione è più che solo questione di scrivere codice (Chartier 2001) Il progettista deve progettare un sistema sfruttando prodotti software preesistenti Il progettista deve valutare quanti strati e quali (valutando bilanciamento del carico e responsabilità dei client e dei server) Per ogni strato deve progettare i servizi UN ESEMPIO L APPLICAZIONE WEB TheSilence.org L applicazione web OBIETTIVO Fornire uno strumento per mappare, ascoltare e descrivere i suoni Video ESPERIENZA DEL LUOGO ESPERIENZA DELLA MEMORIA Catching sounds a Plymouth (UK) Data description nel Web (Gelsomini & Pedrazzi, 2007) 15 16

5 PROGETTAZIONE E IMPLEMENTAZIONE IL DATABASE 1 Modellazione e accesso ai dati Database relazionale (MySQL) 2 Funzionalità dell applicazione Gestione dei dati non sonori Gestione della mappa e dei suoni 17 Dati dal PDA Dati sulla comunità Dati che descrivono i suoni 18 GESTIONE DEI DATI NON SONORI CREAZIONE DELLA MAPPA Pattern architetturale Model View Controller Flessibilità e manutenibilità Layer personalizzati per analisi specifiche svolte da comunità locali VS Mappe satellitari a buona risoluzione per ogni parte del mondo VISTE Template HTML MapServer Google Maps CONTROLLORI Classi PHP Sistema GIS preciso e stabile Integrazione di diversi layer Mappe satellitari di tutto il mondo Velocità MODELLI Classi PHP Lentezza Disponibilità delle mappe satellitari Limiti derivanti dall uso delle API (e problemi di licenza) Non è un GIS L elaborazione (presentation e data logic) avviene lato server 19 20

6 CREAZIONE DELLA MAPPA LO STRUMENTO SCELTO Libreria JavaScript per la creazione di applicazioni web contenenti mappe interattive che consente di: Integrare dati provenienti da diverse sorgenti Separare gli strumenti dai dati della mappa Implementare l interazione con gli oggetti geografici Personalizzare il codice (Open Source) Source OpenLayers Google Maps Service Una parte dell elaborazione (presentation logic) avviene lato client 21 CREAZIONE DELLA MAPPA OpenLayers MapServer Shape File 22 CREAZIONE DELLA MAPPA OpenLayers 23 MapServer ODBC Database 24

7 L ARCHITETTURA RISULTANTE Strumenti Presentation Manager Presentation Logic Data Logic Data Manager Strumenti in uso Web browser - al momento solo Mozilla Firefox Web server Apache MapServer MySQL Strumenti in sviluppo CakePHP phpmyadmin Editor (javascript, html, css) Web 2.0 Espressione coniata nel 2004 da Tim O Reilly Si riferisce ad una seconda generazione di servizi basati su Internet Innovazioni che caratterizzano questa nuova versione : Rich Internet Application Applicazioni web che offrono un esperienza interattiva simile a quella delle applicazioni desktop Vengono eseguite all interno di un browser, superando però le limitazioni delle applicazioni web tradizionali Trasformazione dei siti web da semplici contenitori isolati di informazioni a sorgenti di dati assemblabili e aggregabili liberamente dall utente Possibilità per gli utenti di creare i contenuti del web collaborando con altri utenti (approccio partecipativo) Trasformazione dei siti web in applicazioni web con interfacce grafiche simili a quelle delle applicazioni desktop Applicazione web tradizionale Rich Internet Application (Cadei, 2007) Rich Internet Application (RIA)

8 Caratteristiche positive delle RIA Rich User Experience (drag & drop, finestre indipendenti) Nessuna installazione richiesta Accesso potenziale da qualsiasi terminale connesso a Internet Aggiornamento continuo e selettivo (con polling autonomo) Permettono di vedere il web come piattaforma per lo sviluppo e la distribuzione di applicazioni Caratteristiche negative delle RIA Limitazioni di accesso alle risorse della macchina ospitante Prestazioni limitate Tecnologie immature e in costante mutamento Limitazioni nei tool di supporto in sviluppo (ma qualcosa sta cambiando ) Bilanciamento client/server Efficienza di rete Google Suggest Esempi di RIA Protopage Un futuro con una sola applicazione? Google Map 32

9 Implicazioni e problemi aperti Strumenti per lo sviluppo di RIA Per gli utenti: cambia il ciclo di vita del software: non più diverse release, ma evoluzione continua (in linea di principio ogni volta che scarico l applicazione) trasparenza rispetto all utente Per gli utenti e i venditori : cambia il modello di business Per gli ingegneri del software: nuove tecniche di progetto e sviluppo Applet Java Adobe Flex (prima Macromedia Flash) AJAX (Asynchronous Javascript and XML) WPF (Windows Presentation Foundation) Problemi: compatibilità (fra browser), interoperabilità, efficienza, protocolli (http è adatto?), sicurezza, 33 34