Plan. Développement d Application Web. De l architecture 1-tiers au n-tiers. De l architecture 1-tiers au n-tiers

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1 Plan Développement d Application Web De l architecture 1-tiers au n-tiers Fonctionnement d'une requête HTTP HTML Applets JDBC Le mécanisme des exceptions en Java Les servlets JSP Javascript PHP / MySQL 1 2 De l architecture 1-tiers au n-tiers De l architecture 1-tiers au n-tiers Les niveaux d'abstraction La couche de présentation des informations Interaction avec l utilisateur La couche de traitements Regroupe l ensemble des travaux à réaliser par l application locaux (contrôle du dialogue) globaux (application) La couche de données Regroupe l ensemble des mécanismes permettant la gestion et le stockage des informations 3 4

2 L architecture 1-tiers Le schéma du Gartner Group Les trois couches s exécutent sur le même serveur Informatique centralisée, maître/esclave distribuée distante Gestion distante des données distribués Bases de données distribuées Données et traitements distribués Les plus Simplicité d administration Centralisation des données Les moins Interface Montée en charge Système central Données Postes passifs Données Données Données Données Données Données Données Données Serveur Client! Alléger le serveur 5 6 L architecture 2-tiers L architecture 2-tiers Client-serveur de données Client (présentation et traitements) Serveur (gestion des données) Le plus répandu Les plus Interface plus riche Application(s) sur le poste client Utilisateur dialogue Client requête réponse Serveur SGBD Données Les moins Client très sollicité, lourd Dialogue avec le serveur très important Clients et protocoles non standards maintenance difficile Relation étroite entre programme client et organisation des données côté serveur difficulté d évolution 7! Alléger le client! Rendre le système plus souple 8

3 L arrivée des premiers standards Internet HTML Description des pages web Texte + balise de mise en forme HTTP Protocole d'échange d'informations sur le web sans établissement de connexion entre le client et le serveur Permet de Charger (GET) des documents textes (html) ou binaires (jpg, gif, mpeg) Envoyer (POST) des informations vers le serveur Déposer (PUT) des documents sur le serveur Effacer (DELETE) des documents Tracer (TRACE) les requêtes reçues par le serveur L arrivée des premiers standards Internet TCP/IP Protocole de communication réseau IP se charge du routage des informations (couche réseau) TCP se charge du contrôle des données transmises (couche transport) CGI Langage de script Interface entre un programme exécutable et un serveur web Langage quelconque (Perl, C, ) 9 10 L architecture 3-tiers L architecture Internet / Intranet Principes Le client gère la présentation et les traitements locaux (moins lourd, moins évolué, moins coûteux) Le serveur d application gère les traitements Le serveur de données accueille un SGBD Client locaux requête HTTP réponse Serveur d application requête SQL réponse Serveur de données SGBD Données Caractéristiques Les trois niveaux sont indépendants!implantation sur différentes machines!évolutions plus faciles Répartition des tâches plus homogène!montée en charge plus facile à prendre en compte 11 Windows Unix - Linux Macintosh Navigateur HTML Applet Javascript HTTP Apache IIS CGI Servlet PHP ASP JDBC Oracle MySql Access 12

4 L architecture n-tiers Exemples Plusieurs serveurs d application Serveur html + moteur de servlets Répartition de la logique d application dans des objets métiers Base de données distribuées Les plus Évolution facile Montée en charge Fonctionnement d'une requête HTTP Les moins Complexité du système Coûts de mise en oeuvre Fonctionnement d'une requête HTTP Saisie des informations Client locaux requête HTTP réponse Serveur d application requête SQL réponse Serveur de données SGBD Données Les solutions les plus utilisées sont Formulaire HTML Saisie des données dans des objets identifiés par leur nom Envoi de la requête HTTP (submit) Contrôles de saisie à l'aide de Javascript 1. Saisie des données de l'utilisateur (formulaire html, applet) 2. Contrôles locaux (javascript) 3. Envoi de la requête HTTP 4. Interprétation de la requête exécution d'un script ou d un programme (cgi, servlet, jsp, php...) 5. Construction et envoi de la réponse 15 Applets Java Mise en forme enrichie Interface dynamique Ouverture de connexion possible 16

5 Envoi de la requête Une requête est composée : De l'adresse (URL) de la ressource distante protocole://adresse_machine[:port]/fichier[#ancre?paramètre=valeur] D'éventuelles informations préalablement saisies par l'utilisateur Types de requêtes : La requête GET Demande d'une page Ajoute les données après l'url La requête POST Envoi de données vers le serveur Les données ne sont pas visibles 17 Interprétation de la requête et réponse Le serveur web Analyse la requête en fonction De l'extension du fichier.html,.jsp,.cgi,.php Du répertoire servlet/, cgi-bin/ Charge l'environnement d'exécution nécessaire ou redirige le fichier Programmes CGI Module PHP JVM pour les servlets et les JSP Le script ou le programme exécuté Précise le type du contenu de la réponse (HTML, image,...) Construit la réponse dans un flot de sortie 18 HTML Applets

6 JDBC API permettant d interagir avec n importe quelle base de données relationnelle par l intermédiaire du langage SQL JDBC Java DataBase Connectivity Ensemble d interfaces décrivant le comportement des pilotes pour interagir avec une BD (package java.sql) Application Java JDBC Oracle MySql Access Les types de pilotes Type 1 Pont JDBC - ODBC JDBC Pilote OBDC SGBD Type 2 Pilote natif sur le client JDBC Pilote natif SGBD Type 3 Pilote de protocole réseau indépendant du SGBD JDBC Protocole réseau SGBD Type 4 Pilote pur java JDBC SGBD Les étapes de fonctionnement " # $ création création création DriverManager Connection Statement ResultSet SQL % & lien avec le SGBD Pilote du SGBD Base de données données 23 24

7 Les étapes de fonctionnement Les étapes de fonctionnement 1. Chargement du driver par la JVM 3. Création de l'espace d exécution de la requête try { Class.forName("nom_driver"); } catch (ClassNotFoundException e) { } Oracle : oracle.jdbc.driver.oracledriver MySql : com.mysql.jdbc.driver Access : sun.jdbc.odbc.jdbcodbcdriver Statement st = cx.createstatement(); *** Il existe trois types de Statement : Statement : requête statique PreparedStatement : requête dynamique, précompilée CallableStatement : requête dynamique stockée dans la BD 2. Ouverture de la connexion avec la BD 4. Envoi d une requête Pour les requêtes qui retournent un résultat (select) : executequery Connection cx; try { cx = DriverManager.getConnection(url, user, passwd); } catch (SQLException e) { } Url : jdbc:protocole:serveur:port/nom_bd 25 ResultSet rs = st.executequery("requête"); *** Pour les autres (insert, update,...) : executeupdate int nb = st.executeupdate("requête"); *** executeupdate retourne le nombre de lignes modifiées 26 Les étapes de fonctionnement Les étapes de fonctionnement 5. Récupération du résultat Les données renvoyées par la requête sont récupérées sous forme de tableau dans un objet ResultSet La méthode next()*** permet de parcourir le tableau de ligne en ligne while (rs.next()) { String n = rs.getstring("nom"); int i = rs.getint("taille"); } Les méthodes getxxx("nom_du_champ")*** permettent de récupérer la valeur d'un champ en fonction de son nom Remarque : un objet ResultSet est automatiquement fermé si l'utilisateur fait une autre requête sur le même Statement Les méthodes getxxx(index_du_champ)*** permettent de récupérer la valeur d'un champ en fonction de sa position dans le résultat (1 pour la première colonne, 2 pour la deuxième, ) 27 28

8 Les étapes de fonctionnement 6. Fermeture rs.close(); *** st.close(); *** cx.close(); *** *** nécessite la récupération de l'sqlexception Gestion des transactions Transaction : groupe de requêtes indivisibles Par défaut le JDBC est en mode auto commit Exemple cx.setautocommit(false); *** définit le mode de la connexion Statement st = cx.createstatement(); st.executeupdate("req1"); st.executeupdate("req2"); cx.commit(); Autres services Accès aux meta-données De la base de données DataBaseMetaData dbmd = cx.getmetadata(); *** D'un résultat ResultSetMetaData rsmd = rs.getmetadata(); *** rsmd.getcolumncount(); *** String name = rsmd.getcolumnname(int index), *** Les exceptions en Java Traitement par lots st.addbatch("req1"); *** st.addbatch("req2"); St.executeBatch(); *** 31 32

9 Les exceptions Définition Événement qui survient pendant l'exécution d'un programme et qui interrompt le fil d'exécution normal Les causes peuvent être multiples Division par zéro Ouverture de connexion impossible (SQLException) Chargement de classe impossible (ClassNotFoundException) Dépassement mémoire Si l'exception n'est pas traitée Terminaison anormale du programme Ressources non libérées Mécanisme de récupération d'exception Permet de capturer l'exception Évite une terminaison anormale Va permettre de traiter l'erreur Avantages Séparation entre le code normal et le code de gestion des erreurs Propagation de l'erreur à la méthode appelante Regroupement en type d'erreurs RuntimeException SQLException!Mise en place d'un mécanisme de récupération des exceptions Attraper et traiter une exception? Traitement particulier Clause try Clause finally Encapsule la partie de code susceptible de générer une exception Cette partie sera suivie par au moins une clause catch ou finally Permet de fermer un fichier ou de libérer des ressources systèmes S'exécute indépendamment des événements survenus dans le try try { code } Exemple try { Clause catch Encapsule le traitement associé à l'exception Plusieurs clauses catch peuvent être associées à la clause try catch (Exception nom) { traitement associé } 35 code } catch (Exception1 nom) { traitement1 } catch (Exception2 nom) { traitement2 } finally { libération des ressources } 36

10 Comment jeter une exception? Déclaration d'une méthode pouvant jeter une exception public type_retour nom_fonction() throws nom_exception Tout appel à cette méthode devra être englobé dans une bloc try-catch sinon une erreur de compilation sera générée (unreported exception) Instruction pour jeter une exception throw new nom_exception(paramètres); Les servlets Les différentes techniques côté serveur CGI (Common Gateway Interface) ASP (Active Server Page) PHP (Php Hypertext Preprocessor) Servlet Java et JSP (JavaServer Pages) CGI Principe de fonctionnement Interpréteur embarqué dans le serveur web Un processus est lancé à chaque requête Avantages Standard pris en charge par tous les serveurs web actuels Gratuit Programmation variée (Perl, C,...) Inconvénients Pas de persistance Beaucoup de processus serveur très sollicité Amélioration : FastCGI Lent 39 40

11 Les servlets Programmes Java côté serveur (fichier.class) permettant de construire des pages web dynamiques Servlet = Applet côté serveur, mais Elle n'a pas d'interface graphique Elle n'est pas soumise aux mêmes règles de sécurité Elle peut lire sur le disque du serveur (chargement des drivers JDBC) Elle peut ouvrir des connexions Avantages Portabilité et évolutivité Langage Java Langage objet Compilé Association possible avec de nombreux serveurs web Interne (Serveur web écrit en Java) Module embarqué Serveur externe Rapidité Persistance des servlets en mémoire (objet) après leur instanciation Multithreading Avantages Utilité Gestion facile des cookies, formulaires, sessions, Mécanismes puissants Partage de données entre servlets Gestion des suivis de session (e-commerce) Pool de servlets (instances de la même servlet) Chaînage Principe de fonctionnement Client requête HTTP réponse Serveur web Serveur d application 1. Le serveur web transmet le nom de la servlet et les paramètres éventuels :./servlet/bonjour?nom=igsi 2. Exécution de la servlet 3. Retour du flot de sortie contenant le code de la page HTML 4. Transmission du flot au serveur web " % Moteur de servlet # $ JVM prog.class 43 44

12 Le cycle de vie Développement d'une servlet HTTP Le chargement peut être effectué Au démarrage du moteur de servlet Au moment de l'expression du besoin de la servlet L'initialisation (init) Permet d'initialiser les variables d'instance Le rechargement Fonctionnalité utile en phase de développement et gérée par le moteur de servlet L'exécution Lorsque le moteur reçoit une requête, il examine son type pour appeler la méthode correspondante de la servlet (GET, POST,...) La destruction (destroy) Processus géré par le moteur de servlet 45 La classe HttpServlet implémente l'interface Servlet Elle définit les méthodes doget() pour répondre aux requêtes GET dopost() pour répondre aux requêtes POST Votre servlet doit obligatoirement redéfinir l'une des deux méthodes en fonction du type d'envoi de la requête 46 Servlet GET Classes d'entrée/sortie import javax.servlet.*; import javax.servlet.http.*; public class VotreServlet extends HttpServlet { public void init(httpservletconfig c) throws ServletException { } public void doget(httpservletrequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { } public void destroy() { } } HttpServletRequest Contient les informations transmises du client Formulaire HTML Récupération par la méthode String getparameter(string nom) Session Lecture de cookies Variables d environnement req.getmethod() : retourne la méthode HTTP de la demande (GET, POST,...) req.getheader("user-agent") : retourne le nom du navigateur req.getremotehost() : retourne le nom de la machine cliente req.getservername() : retourne le nom du serveur 47 48

13 Classes d'entrée/sortie HttpServletResponse Permet construire le flot de sortie de la servlet Page HTML Redirection res.sendredirect(" Dépôt de cookies Exemple de méthode doget() public void doget (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { res.setcontenttype("text/html"); // Format de sortie PrintWriter out = res.getwriter(); //Flot de sortie out.println("<html>"); out.println("<body>"); out.println("<h2>bonjour</h2>") ; out.println("</body>"); out.println("</html>"); } Exemple de méthode dopost() public void dopost (HttpServletRequest req, HttpServletResponse res) throws ServletException, IOException { res.setcontenttype("text/html"); // Format de sortie PrintWriter out = res.getwriter(); //Flot de sortie String nom = req.getparameter("nom"); String prenom = req.getparameter("prenom"); out.println("<html>"); out.println("<body>"); out.println("<h2>bonjour " + nom + " " + prenom + "</h2>") ; out.println("</body>"); out.println("</html>"); } Modèles de fonctionnement Plusieurs personnes demandent le même service en même temps! Mode multithread Une seule instance de servlet est chargée en mémoire Occupation mémoire faible Bonne vitesse d'exécution Problème éventuel de synchronisation Implémentation de SingleThreadModel Bloc synchronized Cadre d'utilisation Peu de requêtes simultanées Gestion centralisée des ressources 51 52

14 Modèles de fonctionnement Mode monothread Le pool de servlets : plusieurs instances sont créées Occupation mémoire plus élevée Meilleur temps de réponse Thread safe Cadre d'utilisation Association avec des systèmes gérant déjà le multithread (SGBD) Beaucoup de requêtes simultanées Les cookies Les cookies Qu'est-ce? Informations sous forme de texte envoyées par le serveur et stockées sur le poste client (forme de persistance) Limite de 4 Ko pour un cookie et durée de vie réglable 300 cookies par navigateur et 20 par site Utilité Gestion des paramètres des utilisateurs Saisie automatique (login, password, adresse,...) État de visite (date de dernière visite, fréquence,...) Sécurité Pas de transmission de virus possible Danger : pas d'encodage des informations écrites Gestion à l'aide de servlet Création d'un cookie Cookie lecookie = new Cookie(nom, valeur); String nom : nom du cookie String valeur : valeur du cookie Dépôt du cookie sur le poste client res.addcookie(lecookie); Lecture des cookies Cookie [] cookies = req.getcookies(); Méthodes de la classe Cookie getname / setname : nom du cookie getvalue / setvalue : valeur du cookie getmaxage / setmaxage : âge maximum du cookie en secondes 55 56

15 Problématique Le suivi de session Le protocole HTTP est déconnecté Pas de persistance de connexion Les requêtes ne sont pas liées entre elles Le serveur n'a aucun moyen de reconnaître qu'une séquence de requêtes provient du même client Les applications de type caddie ont besoin d'enregistrer un certain nombre d'informations (nom, numéro, choix,...)!il est nécessaire de mettre en place un mécanisme de suivi de session Solutions Solutions Solutions Cookie URL + paramètres Champ de formulaire caché HttpSession URL + paramètres Principe : on ajoute à l'url les différentes informations de suivi Champ de formulaire caché Principe : on ajoute un formulaire contenant un ou plusieurs champs caché(s) dans la page html <input type="hidden" name="login" value="monlogin"> Cookie Voir paragraphe précédent Gestion assez lourde 59 Avantages Client anonyme Supporté par tous les navigateurs Inconvénients Informations visibles (identifiant, password,...) Données de plus en plus volumineuses La séquence ne doit pas être interrompue 60

16 Utilisation des servlets de session Principe Un objet HttpSession va servir de conteneur pour les informations de suivi Les requêtes d'un même utilisateur vont être associées à une même session Une session a une durée limitée Méthodes Pour obtenir la session courante de l'utilisateur HttpSession session = request.getsession(true); Pour ajouter un couple (nom, valeur) à la session void setattribute(string nom, Object valeur); Pour consulter une information Object getattribute(string nom); JSP JavaServer Pages Principe de fonctionnement Technologie côté serveur Client Serveur d application Code java inclus dans des pages HTML requête HTTP réponse Serveur web " & Moteur de servlet # $ % JVM Balises <% et %> Extension du fichier.jsp Les fichiers peuvent être stockés n'importe où sous la racine du serveur web (dépende de la configuration du serveur) 1. Le serveur web transmet la page.jsp au moteur de servlet 2. Le moteur de servlets transforme la page.jsp en page.java puis il compile cette dernière pour obtenir une servlet (.class) 3. Transmission du.class et exécution 4. Retour du flot de sortie de la servlet 5. Transmission du flot au serveur web 63 64

17 Les balises de script Les balises de script <%= expression %> Permet d'intégrer des valeurs dans le code HTML <%= request.getremotehost() %> // Machine cliente <%= cpt %> // Affichage de la valeur d'une variable <% bloc de code java %> (Scriplet) Accès aux variables et aux méthodes déclarées Accès aux objets implicites <%! déclaration %> Permet de définir des variables et des méthodes d'instance Persiste entre deux invocations de la page <%! int nb = 10; int carre() { nb = nb*nb; } %> 65 <HTML><BODY> <H1>Table de multiplication du nombre 7</H1> <% int i; // variable locale int mult; for (i=0 ; i<9 ; i++) { mult = i*7; out.print( "7*" + i + " = " + mult + "<BR>" ); } %> </BODY></HTML> 66 Les variables prédéfinies Les directives de script Pour chaque JSP les variables suivantes sont accessibles request : HttpServletRequest response : HttpServletResponse session : HttpSession out : PrintWriter application : ServletContext config : ServletConfig La directive page <%@ page import="java.util.vector, java.sql.*" %> <%@ page errorpage="chemin_de_la_page" %> La directive include <%@ include file="chemin_de_la_page" %> L'insertion s'effectue avant la compilation de la page JSP 67 68

18 Les actions Pour instancier un bean dans une page JSP <jsp:usebean id="name" class="pack.class" scope="page" /> id : nom de la classe class : nom de la classe scope : portée du bean (page, request, session, application) Pour inclure une page <jsp:include page="url" flush="true" /> Pour rediriger une page <jsp:forward page="url" /> Pour transmettre des paramètres aux pages incluses ou déléguées <jsp:param name="nom" value="dupont" /> Javascript Javascript, ce n'est pas du Java! Faiblement typé Objectifs Contrôle local de saisie Faiblement orienté objet Interaction avec le document HTML Langage interprété Gestion des cookies Intégré au HTML Écriture de parties dynamiques de la page HTML Pas mécanisme de sécurité Non standard 71 72