Эволюция средств разработки веб-приложений в Delphi

Введение

Бурный рост интернета в последние годы привел к возможности и необходимости создания информационных систем, не требующих настройки и обслуживания на стороне клиента и при этом обеспечивающих одновременную работу большого количества пользователей. Сложность бурно развивающихся систем электронной торговли и обслуживания через интернет постоянно возрастает. Сегодня только отображение информации в виде гипертекста уже не может удовлетворить возрастающие требования пользователей информационных систем. Очевидно, что сложившаяся ситуация привела к необходимости создания инструментов разработки информационных систем нового поколения. Большинство новаций недавно вышедшей шестой версия Delphi, по заявлениям самой Borland, касаются создания Web приложений.

На сегодня существуют, как минимум, три технологии разработки Web приложений в Delphi. Разнообразие средств создания Web приложений явилось следствием эволюции как самих подходов к разработке информационных систем для Web, так и совершенствованием технологии реализации этих подходов в Delphi.

Под Web приложениями мы будем понимать приложения, использующие WEB браузер для вывода информации пользователю, либо задействующие протоколы интернета (в основном http) для получения этой информации с сервера.

В данной статье мы попытаемся рассмотреть спектр технологий, предлагаемый Borland, расположив их в хронологическом порядке появления их в Delphi.
-Web broker
-Web Snap
-Web Services

Технология Web broker была первой попыткой Borland представить инструментарий для разработки приложений, работающих через Internet. Она позволяет создавать приложения, расширяющие функциональность web серверов, однако не дает больших преимуществ по сравнению с другими языками программирования, такими как Perl или PHP. Осознавая это, Borland в новой версии Delphi представила на суд разработчиков две новые технологии Web Snap и Web Services. Технология Web Snap - это попытка предложить разработчикам удобный набор компонентов для решения типовых задач, возникающих при создании Web приложений, работающих под управлением Web сервера. Она призвана заменить технологию Web broker. Web services - это набор компонентов для создания приложений, использующих возможности интернета для обмена информацией между приложениями. При обмене используется протокол SOAP, который не привязан к какой-либо платформе или языку. Данный подход реализует объектную идеологию в разработке информационных систем, и является перспективным направлением, по которому, скорее всего, пойдет дальнейшее совершенствование технологий в данной области.

В первой части статьи мы рассмотрим технологии, которые были доступны еще в Delphi 5. Во второй части будут рассмотрены новые технологии, появившиеся в Delphi 6. Помимо Delphi для демонстрации работы примеров автор использовал Internet Explorer и Web сервер Apache на платформе Windows.

Форматы приложений для WEB

Формат приложения	Описание
Microsoft Server DLL (ISAPI), Netscape Server DLL (NSAPI)	Web приложение представляет собой dll, которая загружается Web сервером в память. Запросы клиентов обрабатываются в отдельных потоках. ISAPI работает на Web сервере IIS (от Microsoft), NSAPI - на сервере Netscape
Apache Server DLL	Динамический модуль Web сервера Apache. На платформе Windows - dll. Приложение взаимодействует с ядром Apache через специальный API. Запросы клиентов обрабатываются в отдельных потоках. Приложения данного типа с помощью перекомпиляции в Kylix могут быть перенесены на платформу Linux.
Stand alone CGI	Консольные приложение, получающее запросы клиента через стандартный поток ввода и выдающий результат в стандартный поток вывода. Запросы клиента выполняются отдельным экземпляром приложения. Поддерживается практически всеми Web серверами. Приложения данного типа с помощью перекомпиляции в Kylix могут быть перенесены на платформу Linux.
Windows CGI application	Приложение Windows, получающее запросы через ini файл, создаваемый Web сервером и записывающее результаты работы в файл, который Web сервер передает обратно клиенту.
Web debugger application	Web debugger - это специальная программа в составе Delphi 6, которая эмулирует работу Web сервера. Позволяет проводить мониторинг работы приложения. Используется для отладки приложений. После отладки приложение должно быть конвертировано в один из вышеописанных форматов.

Web Broker

Данная технология появилась еще в 4-ой версии Delphi. Назначение технологии - разработка приложений, расширяющих возможности существующих Web серверов. Разработка приложений в данной технологии сводится к определению возможных запросов пользователя и написании обработчиков этих запросов. К достоинствам технологии можно отнести переносимость на Kylix и простоту. Недостатки - фактически невизуальный процесс разработки приложения. Компоненты, относящиеся к данной технологии, расположены на закладке Internet IDE Delphi.

Первые шаги

Итак, попробуем разработать наше первое Web приложение. В IDE Delphi выберем пункт меню File/New/Other. В появившемся диалоге на закладке New выберем пункт Web Server Application. Нам будет предложено выбрать формат создаваемого приложения.

Выберем пункт Web App Debuger executable и в поле ввода CoClassName введем HelloWebApp. Delphi сгенерирует нам заготовку проекта. В состав проекта будет входить: " Unit1.pas - в нем описывается форма From1. Форма не несет никакой функциональной нагрузки в приложении. Ее наличие вызвано особенностями реализации Web App Debuger. " Unit2.pas - модуль, содержащий описание Web Module - центрального элемента нашего приложения. Тут самое время рассказать о структуре приложения Web Broker.

Web приложение, получив запрос от сервера создает объект типа TwebRequest, содержащий параметры клиентского запроса и объект типа TWebResponse, который будет содержать запрошенную информацию. Затем эти объекты передаются диспетчеру (Web модулю или компоненту TWebDispatcher, если отсутствует Web модуль). Диспетчер анализирует параметры поступившего запроса и вызывает обработчик, определенный программистом для данного запроса (Action Item). Обработчик отвечает за заполнение ответа данными. В обработчике для получения запрошенных клиентом данных могут использоваться компоненты, генерирующие динамическую информацию на основе заданного шаблона и поступивших в запросе данных (Content producer). По окончании работы обработчика диспетчер передает данные (Web Response) веб серверу, а тот в свою очередь клиенту.

Теперь, вооруженные теорией, вернемся к практике. Очевидно, что нам необходимо определить в Web модуле хотя бы один обработчик события. Для этого правой кнопкой мыши щелкнем на нашем модуле и в контекстном меню выберем пункт Action Editor. Перед нами появится окно редактора обработчиков. Кнопкой "Add New" добавим новый обработчик WebActionItem1.

В Инспекторе объектов установим следующие свойства обработчика: Default - использовать обработчик по умолчанию - true. В этом случае обработчик вызывается если нет явного обработчика запроса с данными параметрами. Можно назначить один обработчик по умолчанию для Web модуля. PachInfo - путь обработчика, часть URL адреса после имени программы, за разбор которого осуществляет данный обработчик. Так ,например, для обработки URL http://localhost/cgi-bin/Project1.exe/mypath, св-во PathInfo обработчика должно быть /mypath. Для нашего случая установим данное св-во в значение "/". Далее необходимо написать код обработчика, для этого в обработчике события OnAction WebActionItem1 введем следующий код: Response.Content:='Hello,world !'; Запустим на выполнение созданное приложение (F9). На экране появится форма Form1. В IDE Delphi выберем пункт меню Tools/Web App Debuger, при этом на экране появится главная форма отладчика.

После нажатия кнопки "Start" надпись http://localhost:1024/… подсветится синим. Левой кнопкой мыши выберем эту надпись при этом будет запущен Web броузер и в его окне выведен список приложений, доступных для отладки. В списке выберем пункт Project1.HelloWebApp (наше приложение) и нажмем кнопку Go. В окне броузера мы увидим результат работы нашего приложения - "Hello, world!".

Присмотревшись к коду обработчика события OnAction WebActionItem1, мы видим, что содержание ответа формируется "вручную". При этом очень часто приходится анализировать поля переменных классов TWebResponse и TWebRequest. Ниже приведено описание и назначение наиболее часто используемых полей данных классов.

Поле	Тип	Описание
TWebRequest
Host	String	Имя сервера, на котором выполняется скрипт
ScriptName	String	URL путь к скрипту
Request.Method	String	Метод вызова скрипта
RemoteAddr	String	Имя компьютера, вызвавшего скрипт
UserAgent	String	Пользовательский браузер
ContentFields, QueryFields	TStrings	Параметры и их значения, переданные запросу
TWebResponse
Server	String	Вид веб сервера
ContentType	Sting	Тип содержимого страницы
Content	String	Ответ, сформированный скриптом
ContentStream	TStream	Ответ, сформированный скриптом. Используется в случае передачи двоичных данных

В качестве иллюстрации использования описанных полей приведу следующий код обработчика OnAction WebActionItem1:

  Response.Content:='<HTML><BODY> Host:'+Request.Host+'<br>'+
    'Скрипт: '+Request.ScriptName + '<br>'+
    'Метод: '+Request.Method+'<br>'+
    'Remote address: '+Request.RemoteAddr+'<br>'+
    'Броузер: '+Request.UserAgent+'<br>';
    if Request.ContentFields.Count > 0 then
    begin
      Response.Content:=Response.Content+'Параметры:<br>Кол-во:'+
            IntToStr(Request.ContentFields.Count)+'<br>';
      for Cnt:=0 to Request.ContentFields.Count-1 do
      begin
        Response.Content:=Response.Content+Request.ContentFields[Cnt]+'<br>';
      end;
    end else
    begin
      Response.Content:=Response.Content+'Параметры:<br>Кол-во:'+
            IntToStr(Request.QueryFields.Count)+'<br>';
      for Cnt:=0 to Request.QueryFields.Count-1 do
      begin
        Response.Content:=Response.Content+Request.QueryFields[Cnt]+'<br>';
      end;
    end;
    Response.Server:='Our soft';
    Response.Content:=Response.Content+'Веб сервер: '+Response.Server+'<br>';
    Response.Content:=Response.Content+'Тип содержимого: '+Response.ContentType+'<br>';
    Response.Content:=Response.Content+'<BODY/></HTML>';

Пользуясь данной методикой, можно создавать динамические html страницы, а воспользовавшись компонентами доступа к данным, и отображать данные из БД, однако, как говорится, есть способ лучше.

Использование шаблонов

Идея использования шаблонов для генерации html страниц позволяет значительно упростить процесс генерации страницы. При этом программисту необходимо лишь подставить вместо определенных тегов значения, а размещение тегов и их группировку можно отдать на откуп дизайнерам. В Delphi данная технология реализуется с помощью компонентов-продюсеров. Добавим новый обработчик в наш веб модуль - WebActionItem2. Его путь (PathInfo) установим в значение producer. Далее в веб модуль поместим компонент PageProducer1. В свойстве HTMLDoc введем заготовку нашей страницы:

 

<HTML>

<BODY>

<#Phrase>

<br> Сейчас <#Date>

</BODY>

</HTML>

 

Как легко догадаться это обычный html документ с двумя тегами <#Phrase> и <#Date> Свойство Producer WebActionItem2 установим равным PageProducer1. Два раза кликнем на PageProducer1 и введем код обработчика события OnHTMLTag.

procedure TWebModule2.PageProducer1HTMLTag(Sender: TObject; Tag: TTag;
  const TagString: String; TagParams: TStrings; var ReplaceText: String);
begin
  if TagString = 'Phrase' then
  begin
   ReplaceText:='Hello, world';
  end else
 
  if TagString = 'Date' then
  begin
   ReplaceText:=DateToStr(Now)+' '+TimeToStr(Now);
  end;
end;

 

Думаю, что пространные комментарии излишни. Просто в конец адреса скрипта в окне броузера добавьте /producer. Помимо компонента PageProducer для публикации информации из базы данных можно использовать компоненты DataSetTableProducer - публикация данных из БД в табличной форме из потомков TDataSet QueryDataSetProducer, SQL QueryDataSetProducer - публикация данных из параметрических запросов, значения параметров берутся из HTTP запроса. Для демонстрации работы с БД добавим в WebModule компоненты DataSetTableProducer1 и Table1. Ниже приведены свойства данных компонентов, которые необходимо настроить

Свойство	Значение	Описание
Table1
DatabaseName	DBDEMOS	Псевдоним базы данных
TableName	Biolife.db	Имя таблицы БД из которой мы опубликуем данные
Active	True	Активность таблицы - доступность ее данных
DataSetTableProducer1
DataSet	Table1	Набор данных для отображения продюсером
Caption	Our biolife	Заголовок страницы

Далее двойным кликом мыши на продюсере можно вызвать редактор параметров таблицы и настроить необходимые атрибуты отображения полей таблицы

Осталось только добавить новый элемент-обработчик - WebActionItem3 и установить ему PathInfo равным db, а Producer - DataSetTableProducer1.

Далее после написания основного кода приложения и его отладки можно будет преобразовать наше Web приложение из формата Web debugger application в формат пригодный для поставки пользователю. Для этого необходимо будет создать новый проект Web приложения и выбрать необходимый формат (я выбрал CGI, т.к при этом не возникает проблем совместимости с веб серверами) и подключить отлаженный WebModule.

InternetXpress

Технология WebBroker позволяет легко отображать данные, в том числе из БД в формате HTML. Однако при реализации процедур редактирования, ввода и удаления записей приходится выполнять довольно большой объем ручного кодирования. С другой стороны развитие концепции многоуровневых баз данный приводит к мысли об использовании в качестве тонкого клиента браузера. Все это стало толчком к расширению технологии построения web приложений для интерактивной работы с БД через сервер приложений (сервер бизнес логики). Данная технология получила название Internet Express и была впервые реализована в Delphi5. Общая схема построения системы приведена ниже. Достоинства технологии:

Недостатки:

Для построения WEB приложения нам понадобится создать программу сервер бизнес логики. Я не буду здесь углубляться в тему построения серверов приложений, просто приведу последовательность действий для создания простейшего сервера приложений. Начнем новый проект - меню File/New/New Application. В проекте создадим удаленный модуль данных - File/New/Other, закладка Multitier - элемент Remote DataModule. В диалоге в поле ввода CoClassName пишем имя класса нашего модуля данных MyRDM. В удаленный модуль данных с закладки BDE (хотя никто не мешает использовать другие способы доступа к БД) положим компоненты TSession и TTable, с закладки Data Access компонент DataSetProvider. Установим свойства этих компонентов следующим образом

Компонент	Свойство
Session1
AutoSessionName	True
Table1
DataBaseName	DBDEMOS
TableName	country.db
DataSetProvider1
DataSet	Table1

Сохраним проект и запустим сервер на выполнение (F9). Сервер приложений готов к использованию.
Теперь можно браться непосредственно за разработку Web приложения. Из схемы построения приложения InetXPress видно, что связь с сервером приложений организуется через компонент соединения (в нашем случае DCOMConnection), получение и отправка пакетов с данными серверу приложений осуществляется компонентом XMLBroker, а отображение пользователю через браузер осуществляется компонентом InetXPageProducer. XML брокер автоматически регистрирует себя в Web модуле, как компонент реализующий диспетчеризацию запросов. Это снимает необходимость в определении обработчиков всех возможных запросов в Web модуле для работы с БД.
 

Как мы поступали ранее, в IDE Delphi выберем пункт меню File/New/Other. В появившемся диалоге на закладке New выберем пункт Web Server Application. Нам будет предложено выбрать формат создаваемого приложения. По соображениям, высказанным ранее, выберем CGI формат. В результате будет сгенерирована заготовка проекта с Web модулем WebModule1. Для связи с сервером приложений с закладки DataSnap поместим в WebModule1 компонент DCOMConnection. Выберем из выпадающего списка значение Project1.MyRDM (<имя exe файла сервера приложений>.<имя удаленного модуля в сервере приложений>) для свойства ServerName компонента DCOMConnection1. Теперь можно активизировать связь с сервером приложений, установив свойство Connected в true. При этом на экране появится главная форма сервера приложений. Далее с закладки InternetExpress поместим компоненты XMLBroker и InetXPageProducer. Ниже приведено краткое описание часто используемых свойств и событий компонента класса TXMLBroker.

 

Свойство или событие	Тип	Описание
TXMLBroker
RemoteServer	TCustomRemoteServer	Компонент, представляющий соединение с сервером приложений
ProviderName	String	Провайдер данных, с которым работает данный брокер
Connected	Boolean	Активность брокера
MaxErrors	Integer	Максимально допустимое количество ошибок, возникающих при попытке изменения записей. При превышении данного порога возникает исключение
MaxRecords	Integer	Максимальное количество записей, включаемых в один пакет данных
ReconcileProducer	TCustomContentProducer	Продюсер страницы сообщения об ошибках
Params	TXMLParams	Параметры, которые передаются серверу приложений
BeforeDispatch	THTTPMethodEvent	HTML запроса XML брокером
AfterDispatch	THTTPMethodEvent	Событие окончания генерации ответа на запрос
OnGetErrorResponse	TGetErrorResponseEvent	Событие возникновения ошибки, применения изменения данных на сервере приложений apply updates error

В компоненте XMLBroker1 установим следующие свойства:
RemoteServer - DCOMConnection1
ProviderName - DataSetProvider1
Connected - true
 

Теперь двойным щелчком мыши на компоненте InetXPageProducer1 вызовем его редактор HTML страницы. В редакторе нажмем кнопку New Item и добавим элемент DataForm. Выбрав добавленный элемент DataForm1, еще раз нажмем кнопку New Item и добавим элемент DataGrid. В инспекторе объектов, выбрав элемент DataGrid1, установим свойство XMLBroker в значение XMLBroker1. Таким образом, мы будем иметь возможность работать с данными из БД, представленными в сетке данных. Осталось только выбрать элемент DataForm1 и нажав кнопку New Item добавить DataNavigator. Свойство элемента DataNavigator1 XMLComponent установим в DataGrid1. В результате мы спроектировали HTML страничку для работы С БД, результат на рисунке

В своей работе приложения InetXpress используют библиотеки JavaScript. Данные библиотеки расположены в папке <путь установки Delphi>\Sources\WebMidas. Желательно скопировать эти библиотеки в какое-либо более доступное место на диске (я скопировал в c:\jslib\). Для нормальной работы приложения необходимо указать путь к этим библиотекам в свойстве IncludePathURL компонента InetXPageProducer1. Далее создадим новый элемент в списке обработчиков событий Web модуля (два раза кликнем мышью на свободном от компонентов месте Web модуля и в диалоге нажмем кнопку Add New). В качестве продюсера установим InetXPageProducer1, сделаем элемент обработчиком по умолчанию (св-во Default установим в true).
 
Осталось откомпилировать наше приложение и полученный exe файл перенести на Web сервер. Окно браузера с результатом наших усилий можно увидеть ниже.

 

 

Автор: Mike Goblin

https://www.delphimaster.ru