Разработка туристического веб-ресурса

Содержание

1.1 Обзор существующих систем

1.2 Основные характеристики проекта

Страницы сайтов -- это файлы с текстом, размеченным на языке HTML. Эти файлы, будучи загруженными посетителем на его компьютер, обрабатываются браузером и выводятся на его средство отображения (монитор, экран КПК, принтер или синтезатор речи).

Проектируемый сайт будет выполнен на языке разметки гипертекста HTML с применением каскадных таблиц стилей CSS, серверного языка программирования PHP и языка программирования JavaScript.

Основное преимущество данного web-ресурса заключается в его мобильности, так как он будет доступен из любой точки планеты, где есть возможность подключиться к сети Internet, при этом конфигурация оборудования и программного обеспечения ни имеет значения.

Проектируемый web-ресурс будет выполнен преимущественно на языках программирования PHP и JavaScript. PHP (англ. PHP: Hypertext Preprocessor -- «PHP: препроцессор гипертекста»; первоначально Personal Home Page Tools -- «Инструменты для создания персональных веб-страниц») -- скриптовый языкпрограммирования общего назначения, интенсивно применяемый для разработки веб-приложений. В настоящее время поддерживается подавляющим большинством хостинг-провайдеров и является одним из лидеров среди языков программирования, применяющихся для создания динамических веб-сайтов. Основное преимущество PHP-скрипов это то, что они выполняются на стороне сервера и их невозможно увидеть в окне браузера или исходном коде страницы.

1.3 Выбор языка программирования

Бурно развивающийся раздел программирования, ориентированный на разработку динамических Internet-приложений. Языки веб-программирования -- это соответственно языки, которые в основном предназначены для работы с интернет-технологиями. Языки веб-программирования делятся на две группы: клиентские и серверные.

Клиентские языки. Как следует из названия, программы на клиентских языках обрабатываются на стороне пользователя, как правило их выполняет браузер. Это и создает главную проблему клиентских языков -- результат выполнения программы (скрипта) зависит от браузера пользователя. То есть если пользователь запретил выполнять клиентские программы, то они исполняться не будут, как бы ни желал этого программист.

Серверные языки. Когда пользователь дает запрос на какую-либо страницу (переходит на неё по ссылке или вводит адрес в адресной строке своего браузера), то вызванная страница сначала обрабатывается на сервере, то есть выполняются все программы, связанные со страницей, и только потом возвращается к посетителю по сети в виде файла. Этот файл может иметь расширения: HTML, PHP, ASP, Perl, SSI, XML, DHTML, XHTML.

Работа программ уже полностью зависима от сервера, на котором расположен сайт, и от того, какая версия того или иного языка поддерживается. Список серверных языков программирования: PHP, Perl, Python, Ruby, Любой .NET язык программирования (технология ASP.NET), Java, Groovy.

Наиболее популярные языки веб-программирования представлены на рисунке 1.1

Рисунок 1.1. Наиболее популярные языки веб-программирования

PHP (Profeshional Hypertext Preprocessor)

Язык исполняемый на стороне веб-сервера, написанный на языке C++, поэтому содержит много общего. История PHP начинается с человека по имени Rasmus Lerdorf в 1995 году, когда он создаёт простую программу на Perl, которая представляет собой скрипт по подсчёту посещения его резюме. Завоевав большую популярность скрипт требовал своей доработки и тогда появляется первая версия PHP, написанная на С - PHP/FI (Personal Home Page / Forms Interpreter), это как бы модификация Perl для работы с формами. PHP/FI просуществовал до версии 2.0 (выпуск - 1997 г.). После этого на горизонте появились два студента Израильского университета: Andi Gutmans и Zeev Suraski, они начали детально изучать исходники (sources) языка PHP/FI и сочли его непригодным для создания больших проектов. Тогда они создали первую официальную (современную) версию PHP - PHP 3.0, вот он потомок PHP/FI. Тогда и появилось новое название PHP: Hypertext Preprocessor. Шёл 1998 год. Впоследствии появились новые задачи, с которыми 3.0 версия PHP не справлялась (достаточно посмотреть на количество новых функций, которые появились в PHP 4.0, без которых не представляется сегодня возможность эффективно работать с веб-приложениями). Разработчики начали усердно работать над ядром (kernel) PHP и вскоре появляется первая стабильная версия PHP - PHP 4.0 (сенсационная находка для веб-программистов, полностью переделанное ядро).

Perl (Practical Extraction and Report Language)

Язык Perl смело можно считать предком PHP. Действительно, при первом изучении языка в глаза бросается резкое сходство с PHP. Но это только в начале, т.к. разработчиков Perl не особо заботил вопрос об упрощении языка. В начале Perl разрабатывался для ОС семейства *nix. Отцом Perl считается Larry Wall, а разработал он язык, вначале как систему для отчётов в Unix в Usenet-конференциях в 1986 году. Пользователям понравилось, пользователи захотели больше возможностей, которыми Perl в то, время не обладал. Основная задача Perl - облегчение команд для shell, но т.к. мы обсуждаем создание веб-станиц, то мы будем говорить о применение Perl для создания веб-страниц. Вопрос же о том, какой язык выбрать: Perl или PHP настолько философский, как, к примеру, вопрос о возникновении человека на земле. Поэтому это сугубо индивидуально. Мне, например, нравятся оба языка, т.к. они по своему своеобразны, интересны, можно привести множество примеров но это уже выходит за рамки этой статьи.

Казалось бы мы рассмотрели все языки, с помощью которых можно создавать корпоративные и интерактивные веб-приложения, но стоит ещё отметить два интересных языка/систем для создания веб-страниц.

Для реализации системы выбран язык программирования PHP, который фактически стал стандартом для современных Интернет-приложений.

ASP (Active Server Pages)

Технология от Microsoft, позволяющая легко разрабатывать приложения для World Wide Web. ASP работает на платформе операционных систем линии Windows NT и на веб-сервере IIS. ASP не является языком программирования -- это лишь технология предварительной обработки, позволяющая подключать программные модули во время процесса формирования Web-страницы. Относительная популярность ASP основана на простоте используемых языков сценариев (VBScript или JScript) и возможности использования внешних COM-компонент.

Технология ASP получила своё развитие в виде ASP.NET -- новой технологии создания веб-приложений, основанной на платформе Microsoft .NET.

Ruby

Интерпретируемый язык высокого уровня для быстрого и удобного объектно-ориентированного программирования. Язык обладает независимой от операционной системы реализацией многопоточности, строгой динамической типизацией, «сборщиком мусора» и многими другими возможностями. Руби близок по особенностям синтаксиса к языкам Перл и Эйфель, по объектно-ориентированному подходу к Smalltalk. Также некоторые черты языка взяты из Python, Лисп, Dylan и CLU.

Кроссплатформенная реализация интерпретатора языка является полностью свободной, распространяется с открытыми исходными текстами, возможностью копирования и модификации. Последней является версия 1.8.5, вышедшая 28 августа 2006.

Ruby on Rails -- объектно-ориентированный программный каркас для создания веб-приложений, написанный на языке программирования Ruby. Ruby on Rails предоставляет каркас модель-представление-контроллер (Model-View-Controller) для веб-приложений, а также обеспечивает их интеграцию с веб-сервером и сервером базы данных.

Ruby on Rails является открытым программным обеспечением и распространяется под лицензией MIT.

Java

Java - объектно-ориентированный язык программирования, разрабатываемый компанией Sun Microsystems с 1991 года и официально выпущенный 23 мая 1995 года. Изначально новый язык программирования назывался Oak (James Gosling) и разрабатывался для бытовой электроники, но впоследствии был переименован в Java и стал использоваться для написания апплетов, приложений и серверного программного обеспечения.

Программы на Java могут быть транслированы в байт-код, выполняемый на виртуальной джава-машине (JVM) -- программе, обрабатывающей байтовый код и передающей инструкции оборудованию, как интерпретатор, но с тем отличием, что байтовый код в отличие от текста обрабатывается значительно быстрее.

Достоинство подобного способа выполнения программ -- в полной независимости байт-кода от ОС и оборудования, что позволяет выполнять Java приложения на любом устройстве, которое поддерживает виртуальную машину. Другой важной особенностью технологии Java является гибкая система безопасности, благодаря тому, что исполнение программы полностью контролируется виртуальной машиной. Любые операции, которые превышают установленные полномочия программы (например, попытка несанкционированного доступа к данным или соединения с другим компьютером) вызывают немедленное прерывание. Это позволяет пользователям загружать программы, написанные на Java, на их компьютеры (или другие устройства, например, мобильные телефоны) из неизвестных источников, при этом не опасаясь заражения вирусами, пропажи ценной информации, и т. п.

Часто к недостаткам этого подхода относят то, что исполнение байт-кода виртуальной машиной может снижать производительность программ и алгоритмов, реализованных на языке Java. Данное утверждение справедливо для первых версий виртуальной машины Java, однако в последнее время оно практически потеряло актуальность. Этому способствовал ряд усовершенствований: применение технологии JITs (Just-In-Time compiler), позволяющей переводить байт-код в машинный код во время исполнения программы с возможностью сохранения версий класса в машинном коде, широкое использование native-кода в стандартных библиотеках, а также аппаратные средства, обеспечивающие ускоренную обработку байт-кода (например, технология Jazelle, поддерживаемая некоторыми процессорами фирмы ARM).

Внутри Java существуют 3 основных семейства технологий:

J2EE -- Java Enterprise Editon, для создания программного обеспечения уровня предприятия;

J2SE -- Java Standard Editon, для создания пользовательских приложений, в первую очередь -- для настольных систем;

J2ME -- Java Micro Edition, для использования в устройствах, ограниченных по вычислительной мощности, в том числе мобильных телефонах, PDA, встроенных системах

1.4 WWW-сайт

Сайт (от англ. website: web -- «паутина, сеть» и site -- «место», буквально «место, сегмент, часть в сети») -- совокупность электронных документов (файлов) частного лица или организации в компьютерной сети, объединённых под одним адресом (доменным именем или IP-адресом).

Все сайты в совокупности составляют Всемирную паутину, где коммуникация (паутина) объединяет сегменты информации мирового сообщества в единое целое -- базу данных и коммуникации планетарного масштаба. Для прямого доступа клиентов к сайтам на серверах был специально разработан протокол HTTP.

Страницы сайтов -- это файлы с текстом, размеченным на языке HTML. Эти файлы, будучи загруженными посетителем на его компьютер, обрабатываются браузером и выводятся на его средство отображения (монитор, экран КПК, принтер или синтезатор речи). Язык HTML позволяет форматировать текст, различать в нём функциональные элементы, создавать гипертекстовые ссылки (гиперссылки) и вставлять в отображаемую страницу изображения, звукозаписи и другие мультимедийные элементы. Отображение страницы можно изменить добавлением в неё таблицы стилей на языке CSS или сценариев на языке JavaScript.

Страницы сайтов могут быть простым статичным набором файлов или создаваться специальной компьютерной программой на сервере -- так называемым движком сайта. Движок может быть либо сделан на заказ для отдельного сайта, либо быть готовым продуктом, рассчитанным на некоторый класс сайтов. Некоторые из движков могут обеспечить владельцу сайта возможность гибкой настройки структурирования и вывода информации на веб-сайте. Такие движки называются системами управления содержимым (CMS).

1.5 Трехуровневая модель

В компьютерных технологиях трёхуровневая архитектура, синоним трёхзвенная архитектура (англ. three-tier или Multitier architecture) предполагает наличие следующих компонентов приложения: клиентское приложение (обычно говорят «тонкий клиент» или терминал), подключенное к серверу приложений, который в свою очередь подключен к серверу базы данных.

Клиент -- это интерфейсный (обычно графический) компонент, который представляет первый уровень, собственно приложение для конечного пользователя. Первый уровень не должен иметь прямых связей с базой данных (по требованиям безопасности), быть нагруженным основной бизнес-логикой (по требованиям масштабируемости) и хранить состояние приложения (по требованиям надежности). На первый уровень может быть вынесена и обычно выносится простейшая бизнес-логика: интерфейс авторизации, алгоритмы шифрования, проверка вводимых значений на допустимость и соответствие формату, несложные операции (сортировка, группировка, подсчет значений) с данными, уже загруженными на терминал.

Сервер приложений располагается на втором уровне. На втором уровне сосредоточена большая часть бизнес-логики. Вне его остаются фрагменты, экспортируемые на терминалы, а также погруженные в третий уровень хранимые процедуры и триггеры.

Сервер базы данных обеспечивает хранение данных и выносится на третий уровень. Обычно это стандартная реляционная или объектно-ориентированная СУБД. Если третий уровень представляет собой базу данных вместе с хранимыми процедурами, триггерами и схемой, описывающей приложение в терминах реляционной модели, то второй уровень строится как программный интерфейс, связывающий клиентские компоненты с прикладной логикой базы данных.

В простейшей конфигурации физически сервер приложений может быть совмещён с сервером базы данных на одном компьютере, к которому по сети подключается один или несколько терминалов.

В «правильной» (с точки зрения безопасности, надёжности, масштабирования) конфигурации сервер базы данных находится на выделенном компьютере (или кластере), к которому по сети подключены один или несколько серверов приложений, к которым, в свою очередь, по сети подключаются терминалы.

Достоинства

По сравнению с клиент-серверной или файл-серверной архитектурой можно выделить следующие достоинства трёхуровневой архитектуры:

- масштабируемость

- конфигурируемость -- изолированность уровней друг от друга позволяет (при правильном развертывании архитектуры) быстро и простыми средствами переконфигурировать систему при возникновении сбоев или при плановом обслуживании на одном из уровней

- высокая безопасность

- высокая надёжность

- низкие требования к скорости канала (сети) между терминалами и сервером приложений

- низкие требования к производительности и техническим характеристикам терминалов, как следствие снижение их стоимости. Терминалом может выступать не только компьютер, но и, например, мобильный телефон.

Недостатки

Недостатки вытекают из достоинств. По сравнению c клиент-серверной или файл-серверной архитектурой можно выделить следующие недостатки трёхуровневой архитектуры:

- более высокая сложность создания приложений;

- сложнее в разворачивании и администрировании;

- высокие требования к производительности серверов приложений и сервера базы данных, а, значит, и высокая стоимость серверного оборудования;

- высокие требования к скорости канала (сети) между сервером базы данных и серверами приложений.

1.6 Выбор технологии разработки WWW-сайта

Дадим краткое описание технологий Web, используемых для разработки Web-сайтов, в процессе развития.

1. Hypertext Markup Language (HTML)

HTML (от англ. HyperText Markup Language -- «язык разметки гипертекста») -- стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц создаются при помощи языка HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами и отображается в виде документа, в удобной для человека форме.

HTML является приложением («частным случаем») SGML (стандартного обобщённого языка разметки) и соответствует международному стандарту ISO 8879. XHTML же является приложением XML.

HTML -- теговый язык разметки документов. Любой документ на языке HTML представляет собой набор элементов, причём начало и конец каждого элемента обозначается специальными пометками -- тегами. Элементы могут быть пустыми, то есть не содержащими никакого текста и других данных (например, тег перевода строки <br>). В этом случае обычно не указывается закрывающий тег. Кроме того, элементы могут иметь атрибуты, определяющие какие-либо их свойства (например, размер шрифта для элемента font).

2. Common Gateway Interface (CGI)

CGI (от англ. Common Gateway Interface -- «общий интерфейс шлюза») -- стандарт интерфейса, используемого для связи внешней программы с веб-сервером. Программу, которая работает по такому интерфейсу совместно с веб-сервером, принято называть шлюзом, хотя многие предпочитают названия «скрипт» (сценарий) или «CGI-программа».

Сам интерфейс разработан таким образом, чтобы можно было использовать любой язык программирования, который может работать со стандартными устройствами ввода/вывода. Такими возможностями обладают даже скрипты для встроенных командных интерпретаторов операционных систем, поэтому в тех случаях, когда нет нужды в сложной функциональности, могут использоваться даже такие простые командные скрипты.

Все скрипты, как правило, помещают в каталог cgi (или cgi-bin) сервера, но это необязательно: скрипт может располагаться где угодно, но при этом большинство веб-серверов требуют специальной настройки. В веб-сервере Apache, например, такая настройка может производиться при помощи общего файла настроек httpd.conf или с помощью файла .htaccess в том каталоге, где содержится этот скрипт.

CGI является одним из наиболее распространённых средств создания динамических веб-страниц.

3. Dynamic HTML (DHTML)

Dynamic HTML или DHTML -- это способ создания интерактивного веб-сайта, использующий сочетание статичного языка разметки HTML, встраиваемого (и выполняемого на стороне клиента) скриптового языка JavaScript, CSS (каскадных таблиц стилей) и DOM (объектной модели документа).

Он может быть использован для создания приложения в веб-браузере: например для более простой навигации или для придания интерактивности форм. DHTML может быть использован для динамического перетаскивания элементов по экрану. Также он может служить как инструмент для создания основанных на браузере видеоигр.

DHTML приложения, которые вполне автономны в браузере, без серверной поддержки, такой как база данных, иногда вынуждены обращаться к Single Page Applications, или SPA

Конкурирующая техника включает в себя Adobe Flash и Silverlight.

4. Active Server Pages (ASP)

ASP представляет собой среду серверных скриптов, которую можно использовать для создания динамических Web-страниц или построения мощных Web-приложений, использующих HTML-страницы в качестве интерфейса. ASP страницы представляют собой файлы с расширением asp, содержащие как текст и HTML теги, так и скрипт-команды. (Таким образом, не исключается возможность использования DHTML). ASP страницы могут использовать ActiveX компоненты для выполнения различных задач, например, для взаимодействия с базой данных.

При запросе ASP-страницы на сервере выполняются содержащиеся в ней серверные скрипты, которые формируют HTML-страницу, отправляемую браузеру в качестве ответа.

ASP приложения просты в реализации и модификации. Программы, основанные на технологии ASP, на порядок производительнее программ, основанных на CGI. Это достигается оптимизацией процессов ASP на сервере, учитывающей архитектуру Windows NT. Для написания серверных скриптов ASP-страниц используются языки JScript и VBScript.

ASP не является языком программирования -- это лишь технология предварительной обработки, позволяющая подключать программные модули во время процесса формирования веб-страницы. Относительная популярность ASP основана на простоте используемых языков сценариев (VBScript или JScript) и возможности использования внешних COM-компонентов.

Технология ASP получила своё развитие в виде ASP.NET -- новой технологии создания веб-приложений, основанной на платформе Microsoft .NET.

5. Java Server Pages (JSP)

JSP (JavaServer Pages) -- технология, позволяющая веб-разработчикам легко создавать содержимое, которое имеет как статические, так и динамические компоненты. По сути, страница JSP является текстовым документом, который содержит текст двух типов: статические исходные данные, которые могут быть оформлены в одном из текстовых форматов HTML, SVG, WML, или XML, и JSP элементы, которые конструируют динамическое содержимое. Кроме этого могут использоваться библиотеки JSP тегов, а также EL (Expression Language), для внедрения Java-кода в статичное содержимое JSP-страниц.

JSP -- одна из высокопроизводительных технологий, так как весь код страницы транслируется в java-код сервлета с помощью компилятора JSP страниц Jasper, и затем компилируется в байт-код виртуальной машины java (JVM). Контейнеры сервлетов, способные исполнять JSP страницы, написаны на языке Java, который может работать на различных платформах. JSP страницы загружаются на сервере и управляются из структуры специального Java server packet, который называется Java EE Web Application, в большинстве своём упакованная в файловые архивы .war и .ear.

Выгода, которую дает технология JSP в сравнении с другими веб-технологиями заключается в том, что JSP является платформонезависимой, переносимой и легко расширяемой технологией для разработки веб-приложений.

Пример JSP страницы с использованием всех составляющих JSP конструкции представлен на рисунке 1.2:

Рисунок 1.2. Пример JSP страницы

1.7 Microsoft SQL Server

В качестве системы управления базами данных (СУБД) использован Microsoft SQL Server 2008.

Microsoft SQL Server 2008- одна из наиболее мощных СУБД архитектуры «клиент-сервер». Эта СУБД позволяет удовлетворять такие требования, предъявляемые к системам распределённой обработки данных, как тиражирование данных, параллельная обработка, поддержка больших баз данных на относительно недорогих аппаратных платформах при сохранении простоты управления и использования.

Построенная на основе технологических решений, появившихся в Microsoft SQL Server, версия 2008 демонстрирует много значительных нововведений. SQL Server 2008 превосходит предыдущую версию с точки зрения использования многопоточной параллельной архитектуры операционной системы для повышения производительности и масштабируемости, то есть очень эффективно использует возможность ускорения работы в том случае, если на компьютере установлено несколько процессоров.

SQL Server 2008 имеет новую масштабируемую архитектуру блокировок, называемую динамической блокировкой (Dynamic Locking), которая комбинирует блокировку на уровне страницы и записи для достижения максимальной производительности и подключения максимального числа пользователей. Microsoft SQL Server 2008 Enterprise Edition разрабатывался с учётом требований к работе в корпоративных средах. В лучших традициях линии продуктов Microsoft SQL Server он обеспечивает высокий уровень масштабируемости и отказоустойчивости. Оптимизированный под Windows NT Enterprise Edition, он спроектирован для построения хранилищ данных и создания Internet/Intranet приложений и отвечает требованиям отказоустойчивости и работы в режиме 24x7 для критичных для бизнеса приложений. Как составная часть семейства Microsoft BackOffice Microsoft SQL Server 2008 Enterprise Edition взаимодействует с другими серверными продуктами BackOffice, что позволяет создавать лучшие клиент-серверные и Web-приложения.

В ноябре 2003 года на конференции PASS в Сиэттле руководители Microsoft рассказали о новых механизмах ETL, реализуемых в Yukon, при помощи которых реализовывался перенос ранее накопленной информации из существующих приложений в хранилища данных. С точки зрения Microsoft эти мехнизмы должны были стать одним из аргументов для привлечения корпоративных пользователей. Архитектура SQL Server ETL, реализуемая в Yukon, получила название Data Transformation Services (DTS). Как отметил Гордон Манжионе, вице-президент Microsoft и глава подразделения SQL Server Team, в DTS планировалось реализовать поддержку параллелизма, благодаря чему пользователи смогут одновременно выполнять несколько сложных задач, как например, трансляция данных, их чтение и перезапись в одном потоке.

Помимо ETL упор делался и на упрощение конфигурирования и управления СУБД, а также улучшение масштабируемости. В частности, представители Microsoft заявляли, что, к примеру, процесс, охватывающий миллионы колонок данных, благодаря увеличению масштабируемости сможет выполняться в течение нескольких секунд, а не минут. Кроме того, в новую версию SQL Server планировалось включить функции, упрощающие создание хранилищ данных и управление ими, а также выполнение операций, связанных с интеллектуальной поддержкой бизнеса. Разработчикам Microsoft обещала новый API, поддерживающий платформу .NET (и язык Visual Basic в частности), избавляя тем самым от необходимости использовать специфический код DTS.

Также во время конференции Манжионе объявил о завершении работ по созданию продукта Best Practices Analyzer для SQL Server 2000, поддерживающий список из 70 правил, составленный совместно разработчиками Microsoft и пользователями SQL Server. Такой список должен был упростить процесс конфигурирования СУБД администраторами баз данных и помочь им избежать самых распространенных ошибок. При этом поддерживались функции резервного копирования и восстановления после сбоев, а также управления СУБД и контроля производительности. Манжионе пообещал, что корпорация будет обновлять этот инструментарий ежеквартально.

Сказанное выше позволяет отнести Microsoft SQL Server 2008 к современным мощным, надёжным и перспективным СУБД архитектуры «клиент-сервер» и использовать его для построения устойчивых Web-приложений.

2. Проектная часть

2.1 Техническое задание