Programmation Internet

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1 Programmation Internet Mikael DAUTREY Janvier

2 Objectifs du module Acquérir des connaissances de base en programmation Internet Technologies Syntaxe des langages Modèles de programmation Mise en œuvre, test et intégration Présenter les schémas d architecture Internet Architecture n-tiers Séparation données / métier / présentation Implémentation du Modèle/Vue/Contrôleur (MVC) Modèles de données XML Confronter l approche conceptuelle avec sa mise en œuvre concrète à travers des exemples Java PHP 2

3 Programme du module Volume horaire 6 heures de cours 14 heures de Travaux Pratiques Cours Présentation des technologies et des architectures Web Présentation de J2EE Architecture de Tomcat Présentation de PHP5 3

4 Programme du module (2) Travaux pratiques Java/RMI/Tomcat 2 séances de 2 heures sur RMI et Java à partir d un mini projet sur RMI 2 séances de 2 heures sur Tomcat Présentation, découverte de l environnement Tomcat Exercices simples sur les servlets Réalisation d une mini-application MVC Travaux pratiques PHP (3 séances) Exercices élémentaires sur le langage PHP, Exercices complémentaires impliquant des extensions XML, HTML, Javascript, MySQL et les CSS Exercices de programmation objet PHP5 4

5 Ressources techniques Support de cours Code source des exemples Enoncés des exercices Documentation de référence du langage PHP Documentation de référence de JAVA Liens utiles L ensemble des ressources se trouvent sur 5

6 Programmation Internet, partie 1 Technologies et architecture Web Introduction 6

7 Client-serveur Web : architecture générale 7

8 Développement du Web Le besoin initial Afficher du contenu textuel sur tout type de clients (Windows, Unix, etc) : HTML Pouvoir naviguer à travers les documents : URL / liens hypertextes Accéder au contenu à distance : TCP/IP et HTTP Accéder aux serveurs à partir de noms compréhensibles par un être humain : DNS et FQDN Indexer, rechercher dans le contenu : les moteurs de recherche 8

9 Développement du Web : les extensions Les extensions : trois directions Gestion de contenu Multimédia Interaction et transaction Convergence des moyens 9

10 Gestion de contenu Flux d information Le bulletin météo, les nouvelles, la bourse, l information, etc évoluent chaque jour Mais la structure de l information sous-jacente est toujours la même La création, chaque jour, chaque heure, ou chaque minute d une nouvelle page pour mettre à jour cette information s avère rapidement fastidieuse Trouver un moyen de retraiter du flux d information pour l afficher sous forme Web Bases de données, bases d information Des bases d information existaient avant le développement du Web Annuaires Bases clients Bases démographiques Etc Ces informations ne sont pas directement accessibles sous forme textuel Mettre en place des interfaces entre les bases de données et le Web HTML 10

11 Multimédia Diffusion et consultation de contenus multi-média Du contenu purement textuel, le besoin a évolué vers la diffusion de contenus multimédia Vidéo Audio Graphisme interactif Solutions de virtualisation d applications (type Citrix) La diffusion et la consultation de ces contenus s appuient sur des formats et des protocoles d extension des navigateurs Souplesse de mise en page et interactions avec l utilisateur Evolution progressive de la mise en page d un modèle linéaire (stream) vers un modèle de type boîte (box) puis calque (layer) 11

12 Interaction et transaction Acheter / vendre / réserver / s inscrire / commander / supprimer / modifier / partager / synchroniser / gérer / inventorier / voter / ajouter / supprimer / sonder / questionner / interroger / se connecter / s authentifier Evolution d un web de consultation vers un web d interaction et de transaction Saisie de données utilisateurs Actions de l utilisateur Réservation de ressources Sessions Basculement d une logique de contenu sans état à une logique applicative avec état Gestion de transactions 12

13 Convergence Convergence des moyens d accès aux informations Application client-serveur client lourd / version client léger Accès aux informations depuis un mobile Intégration de courriers ou de données papier Accès aux informations par mail ou par SMS Téléphonie Internet 13

14 Compétences du développement Web Conception Développement Client Développement serveur Intégration et mise en production Test Exploitation Vie de l application Tuning 14

15 Conception Acteurs Architectes fonctionnels Architectes techniques Architecte objets Architecte intégration Spécialistes technologiques (JEE, frameworks, etc) Architectes données Bases de données XML Domaines UML Modélisation de processus Modélisation de données Modélisation objet Connaissance des frameworks et des technologies 15

16 Développement client Acteurs Graphistes Webdesigner Concepteurs multimédia Développeurs clients HTML / Javascript / Ajax / Flash / multimédia Ergonomes Domaines Graphisme et outils (photoshops, etc) Macromedia flash, flex, action script Javascript, VBScript Applets, plugs in, ActiveX HTML, CSS, connaissance des navigateurs Techniques de définition de l ergonomie Ajax, XML, technologies de formulaire Web Studios de développement clients (Dreamweaver, Adobe Liveform, Office) 16

17 Développement serveur Acteurs Développeurs Java Développeurs JEE Développeurs ASP /.Net Développeurs PHP Spécialistes technologiques (Hibernate, Struts, etc) Domaines Java et JEE PHP XML et les langages associés XSLT XML Schema SOAP, WSDL RSS Docbook, OpenDoc XQuery SQL, ses dérivés par bases de données, LDAP Plates-formes Apache HTTPD.Net JBoss, Tomcat, Weblogic, Jonas Hibernate, Struts, Spipe, Cacti, Nagios, Weathermap, IMP, Mondrian, etc SQUID PostFix + les autres frameworks (fondation Apache, etc) 17

18 Intégration / Environnement / mise en production Acteurs Ingénieurs systèmes Ingénieurs réseaux Spécialistes sécurité Web Réseau Système Domaines TCP/IP HTTP Apache et ses extensions Proxy, reverse proxy, firewalls, SSO, DNS IIS Annuaires (LDAP, Active Directory) Moteurs de bases de données Serveurs d applications Matériels et couches basses Virtualisation Load balancing SAN, réseaux de stockage Etc 18

19 Tests Acteurs Testeurs fonctionnels Testeurs techniques Domaines Scénarios de test Jeux de données et outils de test Stratégie de tests Outils de suivi des bugs (Mantis) Outils d automatisation des tests fonctionnels Parasoft Test Suite Rational Test Suite Compuware QA Director Outils d automatisation des tests techniques ou de charge OpenSTA Junit, DBunit, Emma 19

20 Exploitation Acteurs Administrateurs de données (DBA) Administrateurs de platesformes, de serveurs d application Ingénieurs et techniciens système Ingénieurs et techniciens réseau Domaine Connaissance des plates formes du point de vue système (cf. planche précédente) Compétences réseau Compétences bases de données (par type de bases de données) 20

21 Tuning, troubleshooting Acteurs Experts en optimisation de bases de données Experts en optimisation de plates-formes Auditeurs Experts sécurité Domaines Bases de données, SQL Outils d analyse système et réseau 21

22 En conclusion Le Web s est généralisé Dans les réseaux Sur les mobiles Dans les distributeurs de boissons Dans la plupart des outils d administration Dans les applications Dans les échanges entre les applications Dans la presse Dans l enseignement Dans le commerce Dans les conversations 22

23 En conclusion Il est donc important D en comprendre les mécanismes généraux D avoir une idée générale de l usage de chaque technologie En fonction de ses goûts ou d impératifs scolaires ou professionnels, d approfondir ses connaissances sur tel ou telle technologie 23

24 Programmation Internet, partie 1 Technologies et architecture Web Mécanismes généraux 24

25 Les cinq couches de l application Web Présentation Affichage Client Scripting Interactivité Client Persistance (cookies + get Post) http client Réseau TCP/IP Frontal http Serveur d application (ou de Scripts) Entrepôts de données Modules extension client Modules extension frontal Modules extension serveur Services Web externes 25

26 Mécanismes généraux 1 : Présentation et affichage client 26

27 1 : Présentation et affichage Couche de présentation, affichage du contenu HTML et la gestion des styles Balises et styles HTML Styles du navigateur CSS (Cascading Style Sheet) DOM (Document Object Model) HTML 2.0 : RFC1866 MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) Gestion des extensions MIME : RFC 2045 à 2049 Modules d extension Players Viewers Applets Contrôles ActiveX 27

28 1 : HTML Des éléments de «header» destinés à contrôler les paramètres d affichage Un langage de structuration de contenu Un langage de présentation Un langage d interaction 28

29 1 : HTML: header Header: header http, paramètres d affichage <!DOCTYPE : DTD de contrôle de la validité du code HTML <base></base> : indique l URL référençant le document courant, URL utilisée par les liens relatifs dans la page <link></link> : rattache le document à une ressource externe (feuille de style) <meta> : informations de contexte sur le document Codage des caractères: <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=iso "> Auteur: <meta name="author" content="mikael Dautrey"> Mots clés:<meta name="keywords" http-equiv="keywords" content="balise,html,tutoriel,cours"> <script></script>: script lancé au démarrage <style></style>: éléments de style 29

30 1 : HTML: contenu Un langage de structuration de contenu qui peut être vu comme une grammaire XML Balises Attributs 30

31 1 : HTML: contenu Balises (hors balises spécifiques à certains navigateurs) Niveaux de titres <title>, <h1>, <h2>, <h3>, <h4>,, <h6> Paragraphes <p>, <address>, <blockquote>, <pre>, <hr> Listes: <ol>, <ul>, <dl>, <dt>, <dd> Liens et ancres: <a> Images: <img> Objets: <applet> Tableaux: <table>, <caption>, <col>, <tr>, <td>, <th> Mise en forme et contenu: <i>, <b>, <blink>, <cite>, <code>, <dfn>, <em>, <kbd>, <pre>, <q>, <s>, <samp>, <small>, <strike>, <strong>, <sub>, <tt>, <u>, <var>, <abbr>, <acronym>, <big>, <font>, <ins>, <del>,<span>, <br> Attributs permettant d identifier les balises class et name 31

32 1 : HTML: présentation Un langage de présentation Gestion de l apparence et de la présentation visuelle du texte dans les balises Effets de style dans le texte (<i>, <b>, <font>) Attributs des balises Des balises de contenu, des balises de présentation Des attributs de contenu (name) et des attributs de présentation (color) Attributs Attributs des balises permettant de surcharger les propriétés des balises href, bgcolor, width, height background, border, name, title, align, alt, src, vspace, hspace, style 32

33 1 : HTML: contenu + présentation Balises + attributs = structuration du contenu + présentation HTML = XML + DTD (règles de la grammaire, structuration de contenu) + transformation type XSLT (pour passer du contenu à la présentation) Les balises définissent le contenu Les liens définissent les relations entre les contenus Les attributs définissent la présentation 33

34 1 : Apprentissage d HTML Méthodes possibles Apprendre à partir d un des nombreux tutoriels en ligne Utiliser un éditeur HTML (Firefox, etc) Partir d un template de pages existants que l on modifie Visualiser les sources de pages web existantes 34

35 1 : CSS CSS Définition : Cascading StyleSheet Usage : définition des styles de présentation du contenu HTML Caractéristiques : 1. Surcharge des styles par défaut des balises HTML 2. Modèle hiérarchique avec des règles d héritage des styles entre les différents niveaux 3. Gestion du flot d affichage selon deux modes, blocs et en ligne 4. Insertion des règles de style dans la page ou dans un fichier à part lié par URL à la page dont le style est défini Applications : séparation contenu/présentation dans une page; factorisation des styles dans la page 35

36 1 : Apprentissage d HTML Difficultés de HTML Portabilité cross-navigateur Reprendre des modèles éprouvés Se limiter aux principaux navigateurs Utiliser les fonctions de vérification des éditeurs Faire des tests Lisibilité et maintenabilité du code Règles de codage et de nommage Gestion des URLs Pages dynamiques Outils de gestion des URLs Intégration dans des pages dynamiques Architecture des applications 36

37 1 : Adds on navigateurs Ce sont des outils permettant d exécuter du code sur les navigateurs (~ des CGi et librairies dynamiques serveur côté client) Plugs in : échange de données et intégration dans l interface graphique d un logiciel externe dans le navigateur pour la visualisation d un document ou le traitement d une fonction spécifique Flash Java plug in Acrobat reader Applets et ActiveX Applets = technologie Java ActiveX = Windows Exécution d un programme dédié (Java ou ActiveX) dans une zone spécifique du navigateur 37

38 1 : Adds on des navigateurs (2) Intérêt / besoin couvert Développement de fonctions spécifiques Signature électronique de documents côté client Outils de chat Outils de téléphonie etc 38

39 Clients divers Les principaux logiciels clients du marché supportent le protocole http Excel, Word, Business Object, Cognos, etc Il est donc envisageable de réaliser du développement Web (Intranet) ciblé pour ces clients Intérêt Permet de fournir deux versions d une application Client lourd/client léger Permet d utiliser les fonctions «avancées» des clients lourds pour alléger les développements sur des besoins spécifiques Tableaux dynamiques Affichage de graphiques Cubes de données Mise en page et génération de documents 39

40 Mécanismes généraux 2 : Scripting, interactivité client, persistance 40

41 2 : Scripting et interactivité client Technologies HTML + HTTP = liens hypertextes + transfert de données Formulaires Javascript DOM AJAX 41

42 2 : HTML + HTTP Un langage d interaction Les liens hypertextes et les URL (Uniform Ressource Locator) Le transfert des données par le header http Contexte du navigateur Cookies Get et post HTTP 1.0 : RFC 1945 HTTP 1.1 : RFC 2616 URL : RFC 1738 Cookies, gestion des sessions et des états: RFC

43 2 : URLs URL Définition : Uniform Ressource Locator, mécanisme de localisation (adressage + partie locale) des ressources distribuées sur un réseau Usage : Utilisé conjointement avec HTML et HTTP pour accéder à une page Web lors d une transaction entre un navigateur et un serveur Web. Caractéristiques : 1. Un préfixe donne le type du protocole (https, ftps, http, ftp, gopher, etc). Ce protocole est généralement associé à un port par défaut sur le serveur (Web = 80 par exemple) 2. L URL se décompose ensuite en une partie réseau et une partie locale 3. La partie réseau est l adresse FQDN (Fully Qualified Domain Name) ou IP du serveur qui peut être suivi, si nécessaire, de : et d un numéro de port. Cette adresse est traduite en adresse IP en utilisant le service DNS 4. La partie locale est gérée par le serveur. Par défaut, il s agit simplement du chemin relatif depuis la racine du serveur vers la ressource demandée. Des règles de traduction des URL peuvent être utilisées. 5. Les URLs sont également utilisés dans la norme XML pour définir de manière unique les espaces de noms 43

44 2 : HTML: formulaires Formulaires Des objets de saisie Checkboxes, radio Listes de sélection et ascenseurs Zones de texte, zones de sélection Des contrôles Boutons Attributs des objets de saisie Actions, scripts Un mécanisme de transmission des données Get Post 44

45 2 : DOM DOM = Document Object Model Principe du DOM Définir une hiérarchie d objets reprenant la hiérarchie du contenu Depuis le navigateur (racine du DOM) Vers l ensemble des éléments du document Windows Document Paragraphes Formulaires 45

46 2 : DOM Intérêt: Manipuler, avec Javascript, les objets du document Accéder à leur valeur Les modifier Les déplacer Valider les données saisies dans un formulaire Réagir aux actions de l utilisateur sur le document Clic sur un élément Clic sur un lien 46

47 2 : DOM: exemple 47

48 2 : Scripting client, interactivité client Javascript Définition : langage interprété pouvant être inclus dans les pages HTML pour gérer les interactions entre l utilisateur et la page Web Usage : Inclus dans le code HTML via un balise spécifiquie ou via un lien URL sur un fichier externe joint à une page Web, Javascript s exécute sur événement utilisateur Caractéristiques : 1. La syntaxe est proche de Java. Javascript constitue une sorte de Java simplifiée adaptée au scripting sur un navigateur Web. 2.Ce sont les interactions entre l utilisateur, le client Web et la page Web qui déclenche les actions Javascript selon un modèle de programmation évènementielle. 3.Le langage est faiblement spécifié. Il existe donc des variantes du langage par famille de navigateurs voire au sein d une même famille de navigateurs. 4.Javascript supporte la programmation objet et en particulier le DOM, Document Object Model qui lui permet d accéder à l ensemble des objets de la page Web et du navigateur. Visual Basic Script : Même principe que Javascript mais réservé à Microsoft Internet Explorer 48

49 2 : JavaScript Lancé par Netscape sous le nom de LiveScript Renommé ensuite Javascript (similitudes avec Java A NE PAS CONFONDRE) Usage Contrôle des données dans les formulaires Contenu dynamique (DHTML) Interactions http (redirection, etc) 49

50 2 : JavaScript Orienté objet Pour accéder aux éléments d un document, on fait appel aux objets et aux attributs et méthodes de ces objets Exemple: document.write(«coucou»); écrit coucou dans le document La syntaxe est proche de c ou de java Délimitation des instructions par des «;» Commentaires: «//» ou «/* */» Boucles for: «for(i=0;i<3;i++) document.write(i);» Accès aux objets en séparant les différents niveaux des objets par des points «.» Window.location.href = «index.html» La syntaxe est sensible à la casse 50

51 2 : JavaScript Avantages Interactivité Effets graphiques Réactivité aux actions de l utilisateur Simplification de la gestion du contenu affiché dans la page Inconvénients Problèmes de compatibilité cross-browser => limiter les fonctions utilisées ou prévoir des alternatives Risques de sécurité => bien articuler les contrôles côté client et côté serveur 51

52 2 : Apprentissage de Javascript Tutoriels sur le Web Bibliothèques de fonctions Standardisation de certaines fonctions AJAX Quelques ouvrages de référence 52

53 2 : AJAX AJAX Définition : Asynchronous JavaScript and XML, AJAX est modèle de programmation client associant HML-DOM, Javascript et XML-XSLT pour permettre la gestion et le rafraîchissement de données XML en arrière plan d une page Web de manière transparente pour l utilisateur. Usage : Gestion de données XML côté client. Caractéristiques : 1. AJAX utilise l objet XMLHTTPRequest pour émettre des requêtes HTTP/XML en arrière plan d une page Web 2. Avec les dernières versions des navigateurs, il est possible de parser côté client les données XML récupérées avec le parser et des feuilles de styles XSLT. 3. Pour améliorer la performance des échanges, il peut être préférable d utiliser, à la place du couple XML+XSLT, JSON, Javascript Object Notation Applications : rafraîchissement de formulaires Web en fonction d interactions clients 53

54 2 : Autres technologies VBScript Flash et ActionScript 54

55 2 : Persistance Par défaut, le Web est sans état («stateless») Lorsque l utilisateur décharge une page, le contenu déchargé est indépendant des actions antérieures de l utilisateur Pour gérer un état, il faut Suivre et marquer les interactions entre le client et le serveur => variables de session et données http (cookies, get/post et header) Afin, in fine, de fournir un contenu dynamique en fonction de l état du client Trois questions Définition de l état du client (navigateur) Traçabilité de l état Sécurité 55

56 2 : Persistance Définition des états La logique applicative définit les états envisageables Position dans l arborescence Authentifié ou pas Etc Traçabilité de l état : trois mécanismes Variables get/post Cookies Session Ces trois mécanismes se superposent et se complètent Choix à réaliser lors de l implémentation de l application Sécurité Attention aux problèmes de spoofing de session Gestion des identifiants Sécurisation des liaisons Gestion des cookies et mécanismes de cross scripting 56

57 Mécanismes généraux 3 : Réseau 57

58 3 : Réseau Couche réseau Echange HTTP SSL Streaming (via applets, plugs in ou contrôles ActiveX) : RSVP, MPEG3 + protocoles propriétaires Services DNS 58

59 3 : HTTP HTTP Définition : Hyper Text Transfer Protocol. Protocole d échange réseau en mode connecté (utilisé au dessus de TCP) permettant à un client d émettre des requêtes et d obtenir des réponses d un serveur http. Usage : HTTP est utilisé, associé aux mécanismes des URL, pour demander de l information à un site Web depuis un client. Caractéristiques : 1. Le protocole HTTP repose sur un format de message défini dans le RFC1945 et RFC2616 disponibles sur le site du W3C 2. Le format de message comprend des headers et une charge utile. 3.Les headers permettent de véhiculer les options de l échange requête/réponse (MIME, GET/POST, redirection, erreurs, contexte client, contexte serveur, session, URL appelante et appelée, persistance de la connexion) 4.La charge utile contient les données transmises (généralement, il s agit de la page HTML renvoyée par le client au serveur) 5.Le protocole traite les URL et assure donc la traduction des noms FQDN (fully qualified domain name) en adresse IP en faisant appel au mécanisme de DNS (Domain Name Service) 6.L usage du protocole s est progressivement étendu de l échange de données entre un navigateur et un serveur Web pour couvrir également certains échanges entre serveurs. 59

60 3 : SSL SSL Définition : Secure Socket Layer, est une surcouche de TCP permettant de sécuriser une connexion sur TCP Caractéristiques : SSL (Secure Sockets Layer) est un protocole réseau de sécurisation des échanges introduit par Netscape en 1994, dans son navigateur. La version actuelle de SSL est la version 3.0. SSL a été le point de départ du protocole TLS (Transport Layer Security) de l IETF (Internet Engineering Task Force), décrit dans la RFC SSL reste beaucoup plus répandu que TLS et est supporté par la plupart des navigateurs et serveurs. SSL est un protocole intermédiaire entre le protocole de transport (niveau 4 OSI) et les couches supérieures (session, présentation, application) d une pile de protocole réseau. SSL peut donc s appuyer sur n importe quel protocole de transport en mode connecté et servir n importe quelles couches supérieures nécessitant un transport sécurisé en mode connecté. C est ce qui a fait son succès. Usage : SSL permet la mise en place simple et rapide d une version sécurisée des protocoles connectés d Internet (FTP, SMTP, http, Telnet) sur un canal crypté du serveur au navigateur. Il offre les fonctions suivantes : Cryptage du trafic du client au serveur (incluant les headers http, variables de sessions, données des formulaires, cookies) Contrôle d intégrité des données transmises entre le client et le serveur Authentification forte du serveur pour le client (navigateur) par certificat numérique Possibilité d une authentification forte du client (navigateur) par le serveur si le serveur le réclame au client à l ouverture de session Possibilité d un contrôle d accès du client par certificat 60

61 3 : SSL SSL Synthèse de SSL : vue sur les messages échangés 61

62 3 : SSL SSL Synthèse de SSL : vue sur les piles de protocole 62

63 3 : Frontaux HTTP Quelques dispositifs techniques mis en frontal des serveurs d application Apache httpd Reverse proxy Firewalls Loadbalancers et quelques dispositifs mis en frontal côté client Firewalls Pont/routeur NAT Proxy 63

64 3 : Frontaux http Pourquoi faut-il connaître l existence de ces dispositifs? Côté client Il gère des autorisations d accès (SQUID) Il réalise des translations d adresse ou des réécritures de cookies ou de données de session qui peuvent perturber le fonctionnement des applications en fonction de leur paramétrage Côté serveur Ils fournissent des fonctions de load balancing avec gestion d état et suivi des connexions Ils peuvent assurer une pré-authentification du client voire décharger complètement l application de l authentification du client Fonctions de SSO Ils offrent des fonctions de redirection avancée (réécriture d URLs, Virtual hosting, etc ) En fonction de leur paramétrage, ils peuvent perturber le fonctionnement des applications (Réécriture ou modification du header http) Ils peuvent assurer la gestion complète du SSL 64

65 3 : Connaissances réseau Intérêt de disposer des connaissances réseau Connaître et utiliser les mécanismes de base Redirection, traduction d URL, gestion des erreurs, etc Utiliser les informations de contexte renvoyés par http Type de navigateur, etc Etre en mesure de résoudre les problèmes rencontrés Gestion de session Cookies Etc Pouvoir sécuriser rapidement une connexion serveur en basculant de http vers https Optimiser la performance d un serveur Persistance Gestion des paramètres réseau Etc Utiliser des requêtes http pour faire autre chose que de l affichage Web 65

66 Mécanismes généraux 4 : serveurs d application (ou de scripts) 66

67 4 : Côté serveur Web dynamique Exécution d instructions en fonction des données clients 67

68 4 : Persistance serveur Données reçues des clients = identification de session + éléments de contexte MIME Données utilisateurs Cookies Get/Post Session Contexte utilisateur Charge utile URL demandée Persistance côté serveur Données de session Persistance des objets (Java) 68

69 4 : Technologies de serveurs d applications Web Interface frontal / moteur CGI Module intégré dans le serveur HTTPD (DLL ou module Linux) Java / serveur d application Connecteurs frontal / serveur d applications Langages (et moteurs) de génération de pages Java PHP CGI / PERL, C, C++ ASP.NET 69

70 4 : JEE (ou J2EE) JEE : Java Platform Entreprise Edition, qu est ce que c est? Changement de nom récent : l ancienne appellation est J2EE (Java2 Enterprise Edition) Des règles, des méthodes, des exemples Des bibliothèques de code Java faisant partie des bibliothèques standards Des API standardisées JEE, c est une plate-forme que l on utilise souvent sans s en rendre compte Utilisation des servlets ou de certains services Java évolués Et un acronyme que l on emploie souvent sans savoir à quoi il se rapporte Une technologie? Une bibliothèque de codes? Des utilitaires de programmation? Un framework de développement? 70

71 4 : JEE (2) Principe de JEE : Apporter des outils, du code, des interfaces, des modèles permettant l accélération du développement Java pour les applications d entreprise Travailler sur un socle de technologies Java constitué de la J2SE (Java 2, standard edition) Compléter la J2SE par des services spécifiques, accès aux bases de données, modèles métiers Cœur de l implémentation de la JEE : le serveur d application Il apporte les surcouches de la JVM pour fournir les services JEE et héberge les objets métiers applications JEE Il apporte également un environnement d exploitation permettant Le déploiement La maintenance L administration et la supervision 71

72 4 : JEE (3) La JEE standardise principalement Les interfaces de programmation (API du langage) Le comportement à l exécution de ces API (interactions) Leur implémentation est pour partie Composée d objets standards fournis dans les bibliothèques Java (SUN) Composée d objets et de développements spécifiques des éditeurs JBOSS Weblogic Websphere Tomcat (partiellement) 72

73 4 : JEE (4) 73

74 4 : Présentation des composants de l architecture JEE Couches serveurs = matériel, OS, etc JVM (J2SE) : Virtuelle machine Java exécutant le code Java des applications. Elle respecte le standard J2SE. Elle est ou non intégrée dans le serveur d application. Serveur d application compatible JEE : C est la plate-forme qui héberge les objets JEE Il joue en quelque sorte, pour ces objets, le rôle d un OS Java Servlet API : Surcouche Web server. Permet de créer des objets serveurs Web (requête-réponse http) Java Server Page : Langage de script serveur associé aux servlets 74

75 4 : Présentation des composants de l architecture JEE Entreprise Java Beans : Permet la création d objets métiers distribués gérés par le serveur d application Données métiers Règles métiers Est divisé en plusieurs catégories Entity beans : structures de données métiers Session beans : gestion du contexte applicatif Message-briven beans : traitement des évènements clients Java Naming and Directory Interface (JNDI) : Couche générique d accès aux annuaires de ressources (LDAP, etc) Java Mail API : API d accès aux fonctions du mail Fournit des interfaces SMTP, POP3 et IMAP Java Message Service API : Interface d intégration avec des middleware de message (Message Oriented Middleware ou MOM) tels Bizz Talk, MQ Series Java Transaction API : Gestion (synchronisation) des transactions distribuées 75

76 4 : Servlets: Présentation (1) Avec JEE, les développeurs d application disposent De bibliothèques d accès aux ressources Base de données Fichiers Entrées/sorties Réseau D un environnement d exécution performant Sand box: sécurisation de l espace mémoire viturel Multi-threads Outils de partage des données Chargement dynamique de codes D un environnement de développement multi-plate-forme Orienté objets 76

77 4 : Servlets: Présentation (2) Cet environnement permet de développer un serveur Web Résidant en mémoire Attente des requêtes sur un port (80 ou autre) Traitement des requêtes et réponses Dont il est ensuite possible de faire des versions sur mesure en fonction des besoins d un projet Développement de librairie spécifique Héritage des objets du serveur de base etc 77

78 4 : Servlets: Présentation (3) 78

79 4 : Servlets: Présentation (4) Qu est ce qu un servlet? C est un objet Java qui prend en charge une connexion réseau requête-réponse de son initialisation à sa terminaison Le plus souvent, la connexion en question est une connexion http, et le servlet est un objet dérivé de la classe HttpServlet A quoi sert un servlet? Le servlet apporte une solution «couche haute logicielle» pour traiter simplement une requête http Recevoir le requête et en récupérer les paramètres get et post Répondre à la requête en transmettant une réponse conforme http Offrir des services en plus associés au protocole http Sessions Cookies 79

80 4 : Servlet: Serveur d application Application = servlet et objets associés Serveur d application = environnement d exécution apportant le support de fonctionnement du servlet Le serveur d application est un programme résidant en mémoire = s exécutant en tâche de fond Le serveur d application assure l interprétation du code java du servlet (équivalent à une JVM) Le serveur d application fournit les services «bas niveau» Ecoute du port http (pour une httpservlet) Gestion du contexte mémoire Distribution des requêtes Synchronisation 80

81 4 : Servlet: Serveur d application Le servlet est l équivalent d une classe de thread A chaque connexion entrant http Le serveur d application instancie un servlet Ou envoie la requête à un servlet existant Les données communes à une classe de servlet sont contenues dans des objets synchronized Même principe de synchronisation que pour les threads Le serveur d application gère La persistance des objets d une classe de servlet Le contexte et les données communes Sessions et données de session Connexions base de données par JDBC Objets communs 81

82 4 : Servlet: Serveur d application Le serveur d application apporte également L accès aux librairies communes L accès aux diverses couches http via les librairies communes Cookies Headers Mime Données get/post Plusieurs classes de servlet peuvent s exécuter simultanément dans un même serveur d application, avec un contexte commun ou des contextes différents 82

83 4 : Servlet: Tomcat et les autres Pour faire fonctionner des servlets, il est nécessaire de disposer et d exécuter un serveur d application De nombreux serveurs sont disponibles (libres ou non) Tomcat (libre) Weblogic (BEA) 83

84 4 : Servlet: Apache et Tomcat Apache = groupe de développement de logiciels libres pour le web Apache développe des solutions logicielles Apache httpserver: serveur http «classique» La version de base assure les fonctions standards d un serveur http Des Modules supplémentaires sont proposés en fonction des besoins PHP Connectivité base de données SSL Connecteurs Etc Apache Tomcat: serveur d application pour les servlets A priori (à vérifier), les fondations (la partie http) est commune à tomcat et à httpserver 84

85 4 : Servlet: Apache httpserver et Tomcat Tomcat se lance comme un serveur web classique Daemon unix Exécutable lancé depuis la ligne de commande Service Windows Tomcat est un serveur http complet pouvant répondre A des requêtes statiques A des requêtes dynamiques (appel à des servlets résidant sur le serveur) A des requêtes sur des pages interactives JSP (Java Server Page): équivalent Java de PHP Apache Tomcat fonctionne sans Apache httpserver 85

86 4 : Tomcat: Architecture 86

87 4 : Présentation des JSP (1) JSP: java server page Code java dans des pages HTML Délimiteur du code dans la page: <% Code Java %> Principe voisin des autres langages de Script serveur avec les spécificités suivantes Le code est compilé au premier appel de la page JSP Il est transformé en une servlet qui est exécuté à chaque appel de la page 87

88 4 : Présentation des JSP (2) Les JSP sont réellement des servlets Le compilateur appelé lors du premier chargement de la page (ou après sa modification), Jasper, crée la source du servlet Le code produit et le p-code issu de la compilation du code produit sont stockés dans le répertoire work du serveur Ce répertoire se trouve à la racine du serveur, $CATALINA_HOME, sauf paramétrage spécifique dans les fichiers server.xml et web.xml On pourrait donc imaginer de démarrer l écriture d un service en JSP puis de retoucher le code java généré pour créer un servlet pur java 88

89 4 : Présentation des JSP (3) JASPER, le compilateur de JSP, est composé Du générateur: génère le code java à partir de la page JSP Du compilateur: transforme le code java en p-code D un linker et d un tableau des classes accessible «at runtime» On n utilise pas JASPER directement lors du développement de pages jsp mais il est bon de connaître son existence En cas de bugs difficiles En cas de problèmes de performances 89

90 4 : PHP PHP: Personnal Home Page Un langage de script Créé par Rasmus Lerdof en 1994 à partir de scripts Perl Perl: manipulation de chaîne de caractères et expressions régulières Pour être utilisé comme langage de script côté serveur Web PHP: langage de script => interprété Portable (à condition de disposer de l interpréteur adapté à l OS et à la machine cible) Faiblement typé (mode de gestion de la mémoire propre au code interprété) PHP: PHP Hypertext Processor 90

91 4 : PHP (2) Quelques caractéristiques de PHP Le code est inclus dans le code HTML de la page Page d extension.php Balise délimitant les zones de code PHP: <?PHP..?> Lorsque le client appelle une URL en.php Le serveur ouvre le fichier correspondant Parse le contenu Renvoie sur la sortie standard la partie HTML vers le navigateur Interprète le code PHP et exécute les commandes correspondantes Retourne les résultats au navigateur via Internet PHP s installe directement sur le serveur Web Comme CGI (stabilité, simplicité) Comme module (performance) 91

92 4 : Technologies Microsoft.NET et ASP Définition : ASP, Active Server Page et.net forment une plate-forme technologique voisine dans ses fonctionnalités du couple Java + JSP en technologies Microsoft Usage : développement d applications métier Windows possédant une interface Web Caractéristiques : 1. Le développement de l application s effectue sur la plate-forme Windows en technologies Windows : VB + C# + ActiveX 2. Des pages de scripts peuvent être réalisées (comme PHP ou JSP) en mêlant HTML et VB 3. L intégration dans Windows permet d accéder aux services de l OS Windows. Applications : application métier Windows possédant un volet Web 92

93 4 : CGI CGI Définition : CGI, Common Gateway Interface, interface normalisée pour lancer et échanger avec des processus s exécutant derrière un serveur Web Usage : création de pages dynamiques Caractéristiques : 1. C est le premier système d interface développé pour les pages dynamiques 2. Il permet l usage de tout langage 3. Il peut être utilisé pour lancer un interpréteur PHP 4. Très utilisé au début du Web, supplanté par les technologies de scripting serveur aujourd hui 5. Faiblesse: 1. l environnement d exécution du programme CGI est dissocié de celui du serveur Applications : développement Web 93

94 Mécanismes généraux 5 : Entrepôts et flux de données 94

95 5 : Entrepôts et flux de données Echanges de données Entrepôts de données Manipulation de données 95

96 5 : Technologies Echanges de données SOAP WSDL Entrepôts de données Bases SQL Manipulation et mise en formes des données Expressions régulières XML XSLT XPath DOM XML DTD XMLSchema XForms XQuery RDF SQL XSL-FO XSLT XForms RSS 96

97 Bases de données Bases de données Utilisées de manière intensive Nécessite la présence du client correspondant sur le serveur httpd Principales bases rencontrées MySQL PostGres Bases commerciales (Oracle, Sybase) Différences entre les bases Support de certaines fonctions avancées plus ou moins étendues Couches d abstraction XML Scripting sur la base Procédures stockées Cluster Etc Performances, stabilité Outils livrés avec la base Développement Administration 97

98 5 : SOAP et WSDL SOAP Définition : Simple Object Access Protocol. SOAP est un protocole d échange dans un environnement distribué. SOAP est conceptuellement proche de technologies comme RMI ou les RPC. Il permet en effet à une application «cliente» de demander l exécution d un service sur une autre application «serveur» en lui transmettant L identification du service demandé Les paramètres de la demande et en recevant, en fin de procédure, le résultat de sa demande. La différence entre SOAP et les technologies type RMI ou RPC est le format des messages SOAP est XML. SOAP est une des briques de base des WebServices. Usage : SOAP est utilisé pour mettre en place des services Web au dessus d un protocole de transaction qui peut être (mais ce n est pas obligatoire) http Exemples : accès à un annuaire LDAP des utilisateurs. Accès au contenu d une banque de données. Echange d information entre services Web Lien : 98

99 5 : SOAP et WSDL WSDL Définition : WSDL, Webservices Description Language, est un langage de description de services web. Usage : WSDL permet de créer, au niveau d un serveur SOAP, un dictionnaire des WebServices. Il permet donc à une application de découvrir, au moment de la connexion au service web, les règles d échange et de transaction associées au service. Il se rapproche en cela des interfaces type COM+, DCOM existant au niveau GUI dans Windows (qui sont des mécanismes système et non des mécanismes XML comme pour WSDL) Exemples : création d un annuaire de webservices. Génération automatique des webservices à partir de leur description en WSDL. Lien : 99

100 5 : SOAP et WSDL Usage Intégration de service Fourniture d API d échange entre serveurs Synchronisation souple entre services Limites Problèmes de synchronisation Gestion des transactions Performance Conclusion Très utile en gestion de contenu Plus difficile en transactionnel sur des gros volumes Concurrents : batchs traditionnels, mécanismes propriétaires de communication entre bases de données 100

101 5 : Messagerie Son usage est fréquent dans le cadre des applications Web Mails de confirmation, mails automatiques Traitement automatique de mails clients Webmail Mailing list Trois protocoles principaux SMTP Simple mail transfer protocol RFC821 Définit les règles d envoi de mail entre Un client mail et un serveur Deux serveurs POP3 Post Office Protocol V3 RFC1939 Orienté client non connecté (connexion -> récupération des mails -> déconnexion) IMAP Internet Message Access Protocol RFC2060 Orienté client connecté (manipulation des mails sur le serveur) 101

102 5 : Messagerie (2) Protocoles propriétaires Clients Client Exchange Client Notes Synchronisation de serveurs Exchange Notes Formats d échange MIME Multipurpose Internet Mail Extension Formatage du contenu des mails S-MIME Secure Mime Signature et cryptage des mails 102

103 5 : Outils de description et manipulation de données Expression régulières Définition : langage de contrôle et format et de manipulation de chaînes de caractères Usage : recherche (search&replace) plein texte, contrôle de format dans des formulaires Caractéristiques : 1.Les expressions régulières s appuient sur une syntaxe spécifique associant, dans une même chaîne de caractères, caractères normaux, caractères «magiques» de précédence, substitution, généralisation. 2. La syntaxe est extrêmement puissante et concise, avec comme contrepartie d être complexe à lire, à écrire et à mettre au point. 3. L usage des expressions régulières nécessitent l installation de l outil de traitement des expressions régulières, bibliothèque de fonctions pour le langage de programmation cible, exécutable. 4. Les fonctions d utilisation des expressions régulières existent pour pratiquement tous les langages en standard. Une exception notable: VBScript sous Office 5. La syntaxe est portable entre les différents langages même s il existe des spécificités PERL, JAVA ou VB. Applications : contrôle de données de formulaires, définition de formats, parsing de test, définition de formats utilisateurs dans les schémas XML 103

104 5 : Outils de description et manipulation de données XML Définition : extensible Markup Language, langage de description de contenu issu de SGML et permettant de structure le contenu en y insérant des markups. Usage : format de documents texte standardisé Caractéristiques : 1.XML est un langage de description de contenu. Il contient donc principalement des markups descriptifs 2.Cette approche descriptive 1. Permet d utiliser le langage dans de multiples applications en fonction de la sémantique que l on y introduit 2. Assure sa lisibilité par un être humain 3. Rend les développements réalisés à partir du langage plus facilement portable 3. XML est un langage minimaliste 1. Définition des règles d encodage des caractères 2. Définition des markups et de la manière de former les markups 3. Définition des éléments constituant un document bien formé 1. En-têtes et déclarations 2. Enchaînement des markups 4. Définition d outils complémentaires 1. Entités 2. Commentaires 3. Instructions de traitement 4. Sections de texte Applications : création de documents texte dans un format standard lisible par les parsers et outils XML 104

105 5 : Outils de description et manipulation de données (3) Fondements du langage XML Syntaxe Syntaxe Grammaire Encodage des caractères Syntaxe Tags Markups Octets Caractères Token Document Mots, champs Phrases, etc Indépendance par rapport aux données : s appuyer sur un ou des standards d encodage des caractères reconnu et supporté par l ensemble des machines Syntaxe : définir les règles de formation des tags et des markups et prendre en compte les interactions des markups entre eux et avec le texte Grammaire : prévoir une grammaire de base permettant de former un document et la possibilité d étendre cette grammaire par domaines 105

106 5 : Outils de description et manipulation de données (4) Extensions du langage XML Extensions Grammaire Extension 1 Grammaire Extension 2 Grammaire Extension 3 Grammaire Syntaxe niveau 2 Socle Syntaxe niveau 1 Encodage des caractères 106

107 5 : Outils de description et manipulation de données (5) Mécanisme XML Données + format + traitement => résultat Ce schéma est utile sous réserve De disposer d outils logiciels pour lire et d interpréter du XML Accès au DOM Accès aux éléments et à leurs valeurs De disposer d outils logiciels pour challenger un document par rapport à un schéma ou une DTD De disposer d outils logiciels pour appliquer des règles de transformation à un document Ces logiciels ou bibliothèques d utilitaires sont aujourd hui disponibles Viewer de XML Parser de XML Schémas XSL DOM 107