Введение. 
Разработка интернет-приложений

УЧебно-методическое пособие посвящено основам проектирования интернет-приложений. Разработано в рамках дисциплины «Проектирование интернет-приложений» для студентов-бакалавров направления 09.03.01 — Информатика и вычислительная техника.

Цель курса:

• — ознакомление студентов с основными технологиями, необходимыми для создания интернет-приложений;
• — получение практических навыков на основе выполнения лабораторных работ.

В настоящее время интернет является неотъемлемой частью жизни людей, без которой существование уже и не представляется возможным. Но для взаимодействия через интернет нужны приложения, позволяющие это осуществить, то есть интернет-приложения. Интернет-приложения можно встретить на любом современном устройстве: телефоне, планшете, компьютере. Чаще всего это приложения: браузеры, чаты, «облачные хранилища», игры — таких приложений безграничное множество. Но у всех этих приложений есть и другая сторона — серверная, которая и выполняет функцию хранения и обработки информации. Другими словами, интернет-приложения повсеместно применяются и для приложений уровня рабочей группы, уровня предприятия и т. д. Тому есть несколько причин.

• — Отсутствие фазы развертывания приложения. Предположим, у нас есть 100 потенциальных участников некой информационной системы. В случае с классическим интерфейсом нам нужно было бы установить клиента на 100 рабочих мест. В случае с интернет-приложением достаточно развернуть его в одной точке — на сервере. Клиенты при этом получают возможность работы с приложением, просто набрав в браузере определенный адрес.
• — Кросс-платформенность. Из указанных 100 человек некоторые вполне могли оказаться дизайнерами, для которых компьютер — это только название бренда, например, Apple, о существовании PC они могут и вообще не знать. В случае классического оформления приложения пришлось бы иметь две версии: одну для PC/Windows, другую — для Apple/Mac OS X.
• — Отсутствие версионности. Web-организация взаимодействия с пользователями допускает просто замену приложения на сервере, после чего следующий пришедший запрос будет обработан уже новой версией приложения. Учитывая, что HTTP как протокол не поддерживает состояния сессии, описанное выше решение по замене версий вполне работоспособно и очень удобно в эксплуатации. Представим себе следующую ситуацию: на крупном предприятии установлена учетная система (ERP, Enterprise Resource Planning). Предприятие существует не само по себе, а в рамках государства и действующего законодательства, и обязано выполнять требование последнего. При достаточно кардинальном изменении — налогообложения, порядка расчета себестоимости или чего-нибудь еще — у разработчиков остается только один сценарий: выпуск новой версии программного обеспечения, и она должна быть установлена у всех работающих с данной системой сотрудников. Подобная ситуация случается на практике достаточно редко, тем не менее вызывает чуть ли не временный паралич работы предприятия: смена серверного программного обеспечения; необходимость настройки каждого клиентского приложения.
• — Отсутствие хранения каких-либо данных на клиентской части. В ходе своей работы с системой пользователь может взаимодействовать с информацией разного рода: с документами, таблицами, графиками и т. д. Но вся информация обычно и хранится, и обрабатывается на серверной стороне. Из этого факта вытекают два следствия:
  • • пользователь не обязательно должен работать с одного и того же рабочего места. В классическом варианте, если пользователь пересаживается за соседний компьютер, то для него меняется все: становятся другими документы, таблицы и т. д. Более того, цвета и внешний вид окон так же могут оказаться разными. В случае с интернет-приложением пользователь получает доступ к тем же самым данным и с другого рабочего места, и с другого устройства. Например, с телефона или планшета;
  • • в случае поломки компьютера пользователя вопрос восстановления занимает минимум времени, никакие данные при этом не будут потеряны. Конечно же, сервер — это тоже компьютер и он тоже может ломаться. Но обеспечить (и аппаратно, и программно) резервирование на одном сервере значительно проще и дешевле, чем сделать то же самое на ста рабочих станциях. Стоимость рабочей станции при таком подходе уменьшается, на ней находится минимум необходимого программного обеспечения, необходимо только устройство с операционной системой и браузером, и он сможет продолжать свою работу. Другими словами, разработанное приложение становится значительно доступнее и надежнее.
• — Современные средства позволяют разработать пользовательский интерфейс для интернет-приложений, не уступающий классическому подходу ни в красоте исполнения, ни в функциональности, ни в эргономике.

Можно также отметить и недостатки интернет-приложений. За указанные выше преимущества приходится платить спецификой разработки: как большим объемом, так и появлением на стадии разработки специфичных для web-фаз дизайна и верстки. При разработке классического приложения внутри операционной системы эти две фазы практически полностью отсутствуют: верстка не нужна совсем, а дизайн обычно используется тот, который предоставляется самой операционной системой. Кроме того, в классическом подходе достаточно владеть каким-то одним языком программирования. Например, С+ +. В случае web-подхода, как правило, одного языка для реализации серверной и клиентской части недостаточно. Более того, кроме языков программирования как таковых при разработке web-приложения используются и специфичные технологии: язык разметки HTML, каскадные стили CSS и т. д.

Есть еще один фактор, который нельзя обойти вниманием при обсуждении web-приложения, — это серверное окружение. Обычно для работы web-приложения нужно некое внешнее обрамление: есть один или несколько HTTP-серверов, сам контейнер, в котором выполняется приложение, сервер базы данных и т. д.

Таким образом, разработка web-ориентированного приложения выглядит более сложным процессом по сравнению с классическим вариантом, то есть приложением, выполняющимся под управлением операционной системы.

Выбор того или другого подхода зачастую рассматривается с экономической точки зрения. Например, если планируемое приложение имеет десяток возможных потребителей, то, скорее всего, будет принято решение разрабатывать его по классическому пути. При большом количестве возможных участников системы снижение эксплуатационных расходов будет настолько существенным, что есть смысл увеличить затрат этапа разработки, то есть разрабатывать приложения с помощью web-технологий.

Таким образом, web-подход к разработке приложений приобретает в последнее время все большую популярность. Цель курса «Проектирование интернет-приложений», а также цикла лабораторных работ — познакомиться с общими принципами построения интернет-приложений, на практических примерах показать входящие в них компоненты и взаимодействие этих компонентов между собой.

Для изучения данного материала у читателя уже должны быть сформированы знания в области объектно-ориентированного программирования, без этих знаний понимание читателем курса может быть затруднительным и неэффективным (табл. 1).

Книга разделена на две основных части.

В первой части читатель сможет познакомиться с теоретической частью интернет-приложений, его аспектами и возможными вариантами работы приложений в интернете.

Во второй части предложено пять лабораторных работ с теоретической основой, позволяющей решить предложенные задачи. Все практические задания связаны между собой и являются логическим продолжением друг друга; их необходимо выполнять на объектноориентированном языке программирования Java. Также использованы некоторые библиотеки, позволяющие взаимодействовать с базой данных по технологиям ORM (object-relational mapping).

Критерий оценок.

Таблица 1

Критерий оценок по дисциплине «Проектирование интернет-приложений».

Тип занятия.	Контрольное мероприятие.	Критерии оценки.	Количество баллов.
Лекционные занятия.	Посещение лекций (18).	Присутствие на всем протяжении лекции.	1 посещение лекционного занятия = 1 балл.
	Домашняя работа № 1 (Разработка технического задания для проектирования интернетприложения).	Своевременная сдача домашней работы.
		Логичный ход выполнения задания.
		Студент применил для выполнения задачи, нестандартный метод решения.
		Оформление домашней работы соответствует необходимым требованиям.
	Домашняя работа № 2 (Проектирование структуры клиентской части приложения).	Своевременная сдача домашней работы.
		Логичный ход выполнения задания.
		Студент применил для выполнения задачи, нестандартный метод решения.
		Оформление домашней работы соответствует необходимым требованиям.
	Домашняя работа № 3 (Проектирование структуры серверной части приложения).	Своевременная сдача домашней работы.
		Логичный ход выполнения задания.
		Студент применил для выполнения задачи, нестандартный метод решения.
		Оформление домашней работы соответствует необходимым требованиям.
	Контрольная работа № 1 (Принципы построения клиентской части).	В контрольной работе, даны понятийные ответы на знания дисциплины или присутствует небольшой процент неверных ответов (не больше 60% от всех вопросов в контрольной работы).	1−5.
		В контрольной работе, дан четко структурированный ответ без лишних объяснений или присутствуют незначительные неточности в ответах (не более 80% от всех вопросов в контрольной работы).	6−10.

Продолжение табл. 1

Тип занятия.	Контрольное мероприятие.	Критерии оценки.	Количество баллов.
Лекционные занятия.		В контрольной работе, дан четко структурированный ответ с дополнительной информацией демонстрирующие отличные знания темы дисциплины. Работа выполнена без ошибок.	11−16.
	Контрольная работа № 2 (Принципы построения серверной части).	В контрольной работе, даны понятийные ответы на знания дисциплины или присутствует небольшой процент неверных ответов (не больше 60% от всех вопросов в контрольной работы).	1−8.
		В контрольной работе, дан четко структурированный ответ без лишних объяснений или присутствуют незначительные неточности в ответах (не более 80% от всех вопросов в контрольной работы).	9−13.
		В контрольной работе, дан четко структурированный ответ с дополнительной информацией демонстрирующие отличные знания темы дисциплины. Работа выполнена без ошибок.	14−18.
Лабораторные работы.	Посещение лабораторных занятий (18).	Присутствие на всем протяжении лабораторного занятия.	1 посещение лабораторной работы 1 балл.
	Выполнение лабораторной работы № 1−4.	Правильно выполненная работа в соответствии с требованиями в методическом материале.
		Самостоятельно выполненная работа (не присутствуют элементы чужой работы).
		Имеет нестандартный подход к решению задачи, подход который не отражен в методическом материале.
		Правильные ответы на вопросы по выполненной работе.

Окончание табл. 1

Тип занятия.	Контрольное мероприятие.	Критерии оценки.	Количество баллов.
Лабораторные работы.	Выполнение лабораторной работы № 5.	Правильно выполненная работа в соответствии с требованиями в методическом материале.
		Самостоятельно выполненная работа (не присутствуют элементы чужой работы).
		Имеет нестандартный подход к решению задачи, подход который не отражен в методическом материале.
		Правильные ответы на вопросы по выполненной работе.
	Вовремя сданная лабораторная работа (5).	Работа сдана в указанный срок.	1 отчет = 3 балла.
	Написание отчета по лабораторной работе (5).	Оформление отчета по лабораторным работам в соответствии с методическими указаниями.	1 отчет = 2 балл.