Introduzione. Capitolo 9
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- Biaggio Stella
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1 Introduzione Capitolo 9 Applicazioni Internet Internet: Concetti di base Formati di dati per il Web HTML, XML, DTD Introduzione alle architetture a tre livelli Il livello di presentazione Moduli HTML: GET e POST HTTP, codifica di URL; Javascript; fogli di stile. XSLT Il livello intermedio CGI, application server, servlets, JavaServerPages, passaggio di argomenti, mantenimento dello stato (cookie) Uniform Resource Identifiers Uniformano lo schema dei nomi per identificare le risorse su Internet Una risorsa può essere qualunque cosa: Index.html Canzone.mp3 Immagine.jpg URI di esempio: mailto:webmaster@bookstore.com Struttura degli URI tml Un URI ha tre parti: Schema del nome (http) Nome del computer host ( Nome della risorsa (~dbbokk/index.html) Le URL sono un sottoinsieme degli URI Hypertext Transfer Protocol Cos è un protocollo di comunicazione? Insieme di standard che definisce la struttura dei messaggi Esempi: TCP, IP, HTTP Che succede se fate click su Il client (browser web) manda una richiesta HTTP al server Il server riceve la richiesta e risponde Il client riceve la risposta; invia altre richieste HTTP (segue) dal client al server : GET ~/index.html HTTP/1.1 User-agent: Mozilla/4.0 Accept: text/html, image/gif, image/jpeg il server risponde : HTTP/ OK Date: Mon, 04 Mar :00:00 GMT Server: Apache/1.3.0 (Linux) Last-Modified: Mon, 01 Mar :23:24 GMT Content-Length: 1024 Content-Type: text/html <HTML> <HEAD></HEAD> <BODY> <h1>libreria Internet di Barns e Nobble </h1> Il nostro catalogo : <h3>scienza</h3> <b>natura della legge fisica </b>... 1
2 Struttura del protocollo HTTP Struttura del protocollo HTTP (segue) Richieste HTTP Linea di richiesta: GET ~/index.html HTTP/1.1 GET: campo del metodo HTTP (valori possibili sono GET e POST, più avanti) ~/index.html: campo URI HTTP/1.1: campo della versione HTML Tipo di client: User-agent: Mozilla/4.0 Che tipi di documenti verranno accettati dal client: Accept: text/html, image/gif, image/jpeg Risposte HTTP Linea di stato: HTTP/ OK Versione HTTP: HTTP/1.1 Codice di stato: 200 Messaggio del server: OK Combinazioni comuni di codice di stato/messaggio del server: 200 OK: la richiesta ha avuto successo 400 Bad Request: il server non ha potuto soddisfare la richiesta 404 Not Found: l oggetto richiesto non esiste sul server 505 HTTP Version not Supported Data di creazione dell oggetto: Last-Modified: Mon, 01 Mar :23:24 GMT Numero di bytes spediti: Content-Length: 1024 Tipo di oggetto che viene spedito: Content-Type: text/html Altre informazioni quali il tipo di server, l ora del server, etc. Argomenti del capitolo Formati di dati per Web Internet: Concetti di base Formati di dati per il Web HTML, XML, DTD Introduzione alle architetture a tre livelli Il livello di presentazione Moduli HTML: GET e POST HTTP, codifica di URL; Javascript; fogli di stile. XSLT Il livello intermedio CGI, application server, servlets, JavaServerPages, passaggio di argomenti, mantenimento dello stato (cookie) HTML XML Il linguaggio di presentazione per Internet Un modello di dati gerarchico autodescrittivo DTD Schemi standardizzati per XML XSLT (non trattato nel libro) HTML: un esempio HTML: breve introduzione <HTML> <HEAD></HEAD> <BODY> <h1>libreria Internet Barns & Nobble </h1> Il nostro inventario : <h3>scienza</h3> <b>natura della legge fisica </b> <UL> <LI>Autore: Richard Feynman</LI> <LI>Pubblicato nel 1980</LI> <LI>Copertina dura</li> </UL> <h3>fiction</h3> <b>aspettando il Mahatma</b> <UL> <LI>Autore: R.K. Narayan</LI> <LI>Pubblicato nel 1981</LI> </UL> <b>l insegnante di Inglese</b> <UL> <LI>Autore: R.K. Narayan</LI> <LI>Pubblicato nel 1980</LI> <LI>Tascabile</LI> </UL> </BODY> </HTML> L HTML è un linguaggio di marcatura I comandi sono tag Tag di inizio e di fine Esempi <HTML>...</HTML> <UL>...</UL> Molti editor generano automaticamente l HTML direttamente dal documento (ad esempio Microsoft Word ha una funzione Salva come HTML ) 2
3 HTML: esempio di comandi <HTML> <UL>: lista non ordinata <LI>: elemento di una lista <h1>: intestazione più grande <h2>: intestazione di secondo livello, analogamente <h3>, <h4> <B>Title</B>: grassetto XML: un esempio <?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="yes"?> <LISTALIBRI> <LIBRO GENERE="Scienza" FO RMATO ="Copertina dura"> <AUTO RE> <NO ME>R ichard </NO ME> <CO GNO ME>Feynm an</co GNO ME> </AUTO RE> <TITO LO >Natura della legge fisica</tito LO > <PUBBLICATO >1980</PUBBLICATO > </LIBRO> <LIBRO GENERE="Fiction"> <AUTO RE> <NO ME>R.K.</NO ME> <CO GNO ME>Narayan</CO GNO ME> </AUTO RE> <TITOLO>Aspettando il Mahatma</TITOLO> <PUBBLICATO >1981</PUBBLICATO > </LIBRO> <LIBRO GENERE="Fiction"> <AUTO RE> <NO ME>R.K.</NO ME> <CO GNO ME>Narayan</CO GNO ME> </AUTO RE> <TITOLO>L'insegnante di inglese</titolo> <PUBBLICATO >1980</PUBBLICATO > </LIBRO> </LISTALIBRI> XML: extensible Markup Language Language Un modo di comunicare informazione Markup Note o meta-dati che descrivono i dati o il linguaggio Extensible Capacità illimitata di definire nuovi linguaggi o insiemi di dati XML Qual è il punto? Si possono includere i propri dati e una descrizione di ciò che tali dati rappresentano Utile per definire il proprio linguaggio o protocollo personale Esempio: Chemical Markup Language <molecola> <peso>234.5</peso> <Spettro>...</Spettro> <Numeri>...</Numeri> </molecola> Obiettivi del progetto XML: L XML dovrebbe essere compatible con SGML La scrittura di programmi che elaborano documenti XML dovrebbe essere un compito semplice Il progetto dovrebbe essere formale e preciso XML Struttura XML: punto di incontro di SGML e HTML L XML somiglia all HTML L XML è una gerarchia di tag definiti dall utente chiamati elementi con attributi e dati I dati sono descritti dagli elementi, gli elementi sono descritti dagli attributi XML Attributi L XML è sensibile alle maiuscole e agli spazi I nomi dei tag di apertura e chiusura devono essere identici Tag di apertura: < + nome elemento + > Tag di chiusura: </ + nome elemento + > Elementi vuoti non hanno dati e non hanno tag di chiusura: cominciano con un < e finiscono con un /> <LIBRO/> 3
4 XML Attributi Dati e commenti Gli attributi forniscono informazioni aggiuntive sui tag elementi Ci possono essere zero o più attributi in ogni elemento; ciascuno ha la forma Nome_attributo= valore_attributo Non ci sono spazi tra il nome e = I valori degli attributi devono essere racchiusi dai caratteri oppure Attributi multipli sono separati da spazi bianchi (uno o più spazi o tabulazioni) I dati XML sono qualunque informazione tra un tag di apertura e un tag di chiusura I dati XML non devono contenere i caratteri < oppure > Commenti: <!- commento -> Annidamento e gerarchia Memorizzazione I tag XML possono essere annidati in una gerarchia ad albero I documenti XML possono avere un solo tag radice Tra un tag di apertura e un tag di chiusura si possono inserire: - Dati - altri elementi - una combinazione di dati ed elementi <radice> <tag1> Del testo <tag2>dell altro</tag2> </tag1> </radice> La memorizzazione viene effettuata proprio come in un albero n-ario (DOM) <radice> <tag1> Nodo Tipo: Nodo elemento Nome: Elemento Valore: Radice Del testo <tag2>altro testo</tag2> </tag1> </radice> Nodo Tipo: Nodo elemento Nome: Elemento Valore: tag1 Tipo: Nodo testo Nome: Testo Valore: Del testo Nodo Nodo Nodo Tipo: Nodo elemento Nome: Elemento Valore: tag2 Tipo: Nodo testo Nome: Testo Valore: Altro testo DTD - Document Type Definition DTD Un esempio Un DTD è uno schema per i dati XML I protocolli e i linguaggi XMP possono essere standardizzati con file DTD Un DTD dice quali elementi e attributi sono obbligatori e quali opzionali Definisce la struttura formale del linguaggio <?xml version= 1.0?> <!ELEMENT Cesto (Ciliegia+, (Mela Arancia)*)> <!ELEMENT Ciliegia EMPTY> <!ATTLIST Ciliegia sapore CDATA #REQUIRED> <!ELEMENT Mela EMTY> <!ATTLIST Mela colore CDATA #REQUIRED> <!ELEMENT Arancia EMPTY> <!ATTLIST Arancia provenienza Florida > <Cesto> </Cesto> <Ciliegia sapore= buono /> <Mela colore= rosso /> <Mela colore= verde /> <Cesto> <Mela/> <Ciliegia sapore= buono /> <Arancia/> </Cesto> 4
5 DTD Ben formato e valido <?xml version= 1.0?> <!ELEMENT Cesto (Ciliegia+)> <!ELEMENT Ciliegia EMPTY> <!ATTLIST Ciliegia sapore CDATA #REQUIRED> Non ben formato <Cesto> <Ciliegia sapore=buono> </Cesto> Ben formato e valido <Cesto> <Ciliegia sapore= buono /> </Cesto> Ben formato ma non valido <Lavoro> <Luogo>Casa</Luogo> </Lavoro> XML e DTD Un numero sempre maggiore di DTD verrà sviluppato MathML Chemical Markup Language Permette rapidi scambi di dati con la stessa semantica Sono disponibili sofisticati linguaggi di interrogazione: Xquery Xpath Argomenti del capitolo Internet: Concetti di base Formati di dati per il Web HTML, XML, DTD Introduzione alle architetture a tre livelli Il livello di presentazione Moduli HTML: GET e POST HTTP, codifica di URL; Javascript; fogli di stile. XSLT Il livello intermedio CGI, application server, servlets, JavaServerPages, passaggio di argomenti, mantenimento dello stato (cookie) Componenti dei sistemi data-intensive Tre tipi separati di funzionalità: gestione dei dati logica di applicazione presentazione L architettura del sistema determina se queste tre componenti risiedono su un singolo sistema (tier) oppure se sono distribuite su diversi tier Architettura a livello singolo Architetture client-server Tutte le funzionalità sono combinate in un singolo tier, generalmente un mainframe Accesso utente tramite terminali non intelligenti Vantaggi : facilità di manutenzione e amministrazione Svantaggi : Oggi gli utenti si aspettano interfacce utente di tipo grafico Il calcolo centralizzato di tutte le interfacce grafiche è troppo costoso per un singolo sistema Programma, completo di interfaccia e gestione dei dati Due possibili suddivisioni del lavoro: thin client Il client implementa solo l interfaccia utente grafica Il server implementa la logica dell applicazione e la gestione dei dati thick client Il client implementa sia l interfaccia grafica che la logica dell applicazione Il server implementa la gestione dei dati Programma client Server con gestione dei dati 5
6 Architetture client-server (segue) L architettura a tre livelli Svantaggi dei thick client Nessun luogo centralizzato per aggiornare la logica dell applicazione Problemi di sicurezza: il server deve fidarsi dei client Il controllo di accesso e l autenticazione devono essere gestiti dal server I client devono lasciare la base di dati del server in uno stato consistente Una possibilità: incapsulare tutti gli accessi alla base di dati in stored procedure Non scalabile a più di un centinaio di client Grossi trasferimenti di dati tra server e client Più di un server crea un problema: x client, y server: x*y connessioni Livello di presentazione Livello intermedio Livello di gestione dati Programma client Application Server Sistema di base di dati I tre livelli Livello di presentazione Interfaccia primaria con l utente Deve adattarsi a diversi dispositivi di visualizzazione (PC, PDA, telefoni cellulari, accesso vocale?) Livello intermedio Implementa la logica dell applicazione (implementa azioni complesse, mantiene lo stato tra diversi passi di un flusso di lavoro) Accede a diversi sistemi di gestione dei dati Livello di gestione dei dati Uno o più sistemi standard per la gestione di basi di dati Esempio 1: prenotazioni aeree Costruire un sistema per prenotazioni aeree Cosa viene fatto dai vari livelli? Sistema di basi di dati Informazioni sulle aerolinee, posti disponibili, informazioni sui clienti, etc. Application server Logica per fare le prenotazioni, cancellare le prenotazioni, aggiungere nuove aerolinee, etc. Programma client Log in dei vari utenti, visualizzazione di moduli e output in forma leggibile Esempio 2: iscrizione a corsi Tecnologie Costruire un sistema usando il quale degli studenti possono iscriversi a dei corsi Sistema di base di dati Informazioni sugli studenti, informazioni sui corsi, informazioni sui docenti, disponibilità dei corsi, prerequisiti, etc. Application server Logica per modificare un corso, cancellare un corso, creare un nuovo corso, etc. Programma client Login dei vari utenti (studenti, personale, professori), visualizzazione di moduli e output in forma leggibile Programma client (Browser web ) Application Server (Tomcat, Apache) Sistema di basi di dati (DB2, MySQL, Oracle) HTML Javascript XML/XSLT JSP, ASP, PHP Servlets Cookies CGI XML Stored Procedures 6
7 Vantaggi dell architettura a tre livelli Sistemi eterogenei Thin client Accesso integrato ai dati Scalabilità Sviluppo software Argomenti del capitolo Internet: Concetti di base Formati di dati per il Web HTML, XML, DTD Introduzione alle architetture a tre livelli Il livello di presentazione Moduli HTML: GET e POST HTTP, codifica di URL; Javascript; fogli di stile. XSLT Il livello intermedio CGI, application server, servlets, JavaServerPages, passaggio di argomenti, mantenimento dello stato (cookie) Introduzione al livello di presentazione Moduli HTML Richiamo: funzionalità del livello di presentazione Interfaccia primaria per l utente Deve adattarsi ai diversi dispositivi di visualizzazione (PC, PDA, telefono cellulare, accesso vocale?) Funzionalità semplice, come il controllo della validità dei campi Ci occuperemo di: moduli HTML: come passare dati al livello intermedio JavaScript: funzionalità semplice al livello di presentazione Fogli di stile: separare i dati dalla visualizzazione Modo diffuso per comunicare dati dal client al livello intermedio Formato generale di un modulo : <FORM ACTION= pagina.jsp METHOD= GET NAME= ModuloLogin > </FORM> Componenti di un tag FORM HTML: ACTION: specifica l URI che gestisce il contenuto METHOD: specifica il metodo HTML GET o POST NAME: nome del modulo; può essere usato in script sul lato client per far riferimento al modulo Dentro i moduli HTML Tag INPUT: Attributi: TYPE: text (campo per l inserimento di testo), password (campo per l inserimento di testo dove il testo immesso è visualizzato in maniera protetta, reset (ripristina tutti i campi del modulo) NAME: nome simbolico, usato per identificare il valore del campo al livello intermedio VALUE: valore predefinito Esempio: <INPUT TYPE= text Name= titolo > Modulo di esempio: <form method= POST action= Sommario.jsp > <input type= text name= userid > <input type= password name= password > <input type= submit value= Login name= Invia > <input type= reset value= Reimposta > </form> Passaggio di argomenti Due metodi: GET e POST GET I contenuti del modulo vanno nell URI specificato Struttura: azione?nome1=valore1&nome2=valore2&nome3=valore3 azione: nome dell URI specificato nel modulo le coppie (nome, valore) provengono dai campi INPUT del modulo; campi vuoti hanno valori vuoti ( nome= )) esempio dal precedente modulo per l immissione di una password: Sommario.jsp?userid=john&password=johnpw Notate che la pagina chiamata azione deve essere un programma, uno script o una pagina che dovrà elaborare i dati inseriti dall utente 7
8 Codifica dei campi del modulo I campi del modulo possono contenere caratteri ASCII generici che possono non apparire in un URI Una speciale convenzione di codifica converte tali valori in caratteri compatibili con gli URI : Converte tutti i caratteri speciali in %xyz, dove xyz è il codice ASCII del carattere. I caratteri speciali includono &, =, +, %, etc. Converte tutti gli spazi nel carattere + Incolla le coppie (nome, valore) dai tag INPUT del modulo tramite & per formare l URI Moduli HTML: un esempio completo <form method="post" action="sommario.jsp "> <table align = "center" border="0" width="300"> <tr> <td>userid</td> <td><input type="text" name="userid" size="20"></td> </tr> <tr> <td>password</td> <td><input type="password" name="password" size="20"></td> </tr> <tr> <td align = "center"><input type="submit" value="login name="submit"></td> </tr> </table> </form> JavaScript Scopo: aggiungere funzionalità al livello di presentazione Applicazioni di esempio: rilevare il tipo di browser e caricare una pagina specifica per quel browser validazione di moduli: validare i campi di immissione testo del modulo controllo del browser: aprire nuove finestre, chiudere finestre esistenti (esempio: finestre pop-up di pubblicità) Di solito incapsulato direttamente nell HTML tramite il tag <SCRIPT>...</SCRIPT> <SCRIPT> ha diversi attributi: LANGUAGE: specifica il linguaggio dello script (ad esempio javascript) SRC: file esterno con il codice di script Esempio: <SCRIPT LANGUAGE= JavaScript SRC= validazione.js > </SCRIPT> JavaScript (segue) Se il tag <SCRIPT> non ha un attributo SRC, allora il JavaScript è direttamente nel file HTML Esempio: <SCRIPT LANGUAGE= JavaScript > <! alert( Benvenuto nella nostra libreria ) //--> </SCRIPT> Due diversi stili di commento: <! commento per HTML, poiché il codice JavaScript che segue dovrebbe essere ignorato dall elaboratore HTML // commento per JavaScript allo scopo di chiudere il commento HTML JavaScript (segue) JavaScript è un linguaggio di scripting completo Variabili Assegnazioni (=. +=,...) Operatori di confronto (<, >,...) operatori booleani (&&,,!) Comandi If (condizione) {comandi; else {comandi; Cicli for, cicli do-while e cicli while Funzioni con restituzione di valori Si creano funzioni usando la parola chiave function F(arg1,..., argk) {comandi; JavaScript: un esempio completo JavaScript associato : Modulo HTML : <form method= POST action= Sommario.jsp NAME= LoginForm > <input type="text" name="userid"> <input type="password" name="password"> <input type="submit" value="login name="submit"> <input type= Reimposta value= Clear > </form> <script language="javascript"> function Function controllaloginvuoto () { loginform = document.loginform if ((loginform.userid.value == "") (loginform.password.value == "")) { Alert( Immettere un valore per userid e password ) ; return false; else return true; </script> 8
9 Argomenti del capitolo Introduzione al livello intermedio Internet: Concetti di base Formati di dati per il Web HTML, XML, DTD Introduzione alle architetture a tre livelli Il livello di presentazione Moduli HTML: GET e POST HTTP, codifica di URL; Javascript; fogli di stile. XSLT Il livello intermedio CGI, application server, servlets, JavaServerPages, passaggio di argomenti Richiamo: funzionalità del livello intermedio Codifica la logica dell applicazione Effettua le connessioni al/ai sistema/i di basi di dati Riceve il testo immesso nei moduli al livello di presentazione Genera i risultati per il livello di presentazione Ci occuperemo di CGI: protocollo per il passaggio di argomenti ai programmi in esecuzione al livello intermedio Application server: ambienti di esecuzione al livello intermedio Servlet: programmi Java al livello intermedio JavaServerPages: script Java al livello intermedio Mantenimento dello stato: come mantenere lo stato al livello intermedio. Argomento principale: cookie CGI: Common Gateway Interface CGI: esempio Scopo: trasmettere argomenti dai moduli HTML ai programmi applicativi che vengono eseguiti al livello intermedio I dettagli del reale protocollo CGI non sono importanti - > le librerie implementano le interfacce ad alto livello Svantaggi: Il programma dell applicazione viene eseguito come un nuovo processo ad ogni invocazione (rimedio: FastCGI) Non c è condivisione di risorse tra i programmi applicativi (ad esempio connessioni a basi di dati) Rimedio: application server Modulo HTML: <FORM ACTION="trovaLibri.cgi" METHOD="POST"> Inserisci il nome di un autore: <INPUT TYPE="text" NAME="nomeAutore"> <INPUT TYPE="submit" VALUE="Invia"> <INPUT TYPE="reset" VALUE="Cancella"> </FORM> Codice Perl: use CGI; $datain=new CGI; $datain->header(); $authorname=$datain->param( nomeautore ); print( <HTML><TITLE>Prova di passaggio di argomenti</title> ); print( Il nome dell autore è + $authorname); print( </HTML> ); exit; Application Server Application server: struttura dei processi Idea: evitare il sovraccarico delle CGI Insieme principale dei thread dei processi Gestisce le connessioni Consente l accesso a sorgenti di dati eterogenee Altre funzionalità quali API per la gestione delle sessioni Browser web HTTP Server web Application Server Applicazione C++ JavaBeans JDBC DBMS 1 ODBC DBMS 2 Insieme di servlets 9
10 Servlet Servlet (segue) Java Servlets: codice Java che viene eseguito al livello intermedio Indipendente dalla piattaforma API Java completamente disponibile, incluso JDBC Esempio : import java.io.*; import java.servlet.*; import java.servlet.http.*; public class ScheletroDiServlet extends HttpServlet { public void doget(httpservletrequest richiesta, HTTPServletResponse risposta) throws ServletException, IOException { PrintWriter out=risposta.getwriter(); out.println( Ciao mondo ); Vita di un servlet? Il server web inoltra la richiesta al contenitore del servlet Il contenitore crea una istanza del servlet (chiama il metodo init(); al momento della deallocazione: chiama il metodo destroy()) Il contenitore chiama il metodo service() Service() chiama doget() per il GET HTTP o il dopost() per il POST HTTP Di solito service() non viene sovrascritto, ma vengono sovrascritti doget() e dopost() Servlet: un esempio completo Java Server Pages public class LeggiNomeUtente extends HttpServlet { public void doget( HttpServletRequest richiesta, HttpServletResponse risposta) throws ServletException, IOException { risposta.setcontenttype( text/html ); PrintWriter out=risposta.getwriter(); out.println( <HTML><BODY>\n <UL> \n + <LI> + richiesta.getparameter( userid ) + \n + <LI> + richiesta.getparameter( password ) + \n + <UL>\n<BODY></HTML> ); public void dopost( HttpServletRequest richiesta, HttpServletResponse risposta) throws ServletException, IOException { doget(richiesta, risposta); Servlet Generano HTML scrivendolo sull oggetto PrintWriter Prima il codice, poi la pagina web JavaServerPages Codice scritto in HTML, simile al codice dei servlet, incapsulato nell HTML Prima la pagina web, poi il codice Di solito sono compilate in un servlet JavaServerPages: esempio <html> <head><title>benvenuto alla B&N</title></head> <body> <h1>bentornato!</h1> <% String name= NuovoUtente ; if (request.getparameter( nomeutente )!= null) { nome=request.getparameter( nomeutente ); %> Sei connesso come <%=nome%> <p> </body> </html> 10
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