Программирование
За всем, что
мы видим не только в окне своего броузера, но и вообще на экране компьютера, стоят программы — множество
64
программ, передающих и преобразующих информацию на длинном пути от веб-сервера к вашему экрану. В то же время сами веб-страницы не относятся к категории программ — это не более чем «мертвые» данные, лишенный самостоятельности материал.
Существуют, однако, исключения из этого правила. Интересно отметить, что если до сих пор всегда программы порождали данные и оперировали ими, то в Интернете, наоборот, данные (веб-страницы) могут включать в себя и подчинять своим целям программные вставки. Эти «островки интерактивности» — JavaScript-сценарии, Java-апплеты и даже элементы HTML-форм — до сих пор не стали и, очевидно, никогда уже не станут несущим каркасом для информации Интернета. Однако во многих случаях программирование способно с выгодой «оживить» статические веб-страницы и реализовать те функции, без которых невозможно полноценное общение с компьютером, в какой бы среде оно ни происходило.
JavaScript
Разработанный в 1995 г. фирмой Netscape для версии 2.0 своего броузера язык JavaScript до сих пор остается вспомогательным, но в то же время абсолютно незаменимым инструментом, позволяющим загруженной в броузер странице динамически управлять своим содержимым, а заодно и собственно броузером. По своему набору функций этот язык близок к макроязыкам, которые с давних пор встраиваются в любую достаточно сложную программу или систему программ. В отличие от Java, JavaScript-сценарии не замыкается в изолированном апплете (стр. 69), а свободно переплетается и взаимодействует с HTML-разметкой страницы. Будучи тесно связан с HTML, язык этот имеет сходные недостатки и очень похожий по извилистости жизненный путь.
JavaScript из Netscape 2.0 не умел почти ничего, кроме как открывать и закрывать окна броузера (стр. 198), загружать в них документы, управлять фреймами и взаимодействовать с полями форм (например, проверяя правильность введенных в них значений). Сценарий, встроенный в документ с помощью тега SCRIPT, мог вставлять кусочки HTML-кода в то место документа, в котором расположен сам, но не мог ни считывать содержимое других частей документа, ни,
65
самое главное, изменять текст или графику документа после его загрузки на компьютер пользователя.
В третьей версии броузера Netscape набор объектов, которыми мог манипулировать сценарий, был существенно, хотя и не кардинально расширен. Стали возможными такие трюки, как плавное изменение цвета фона при загрузке страницы или «живые» меню, каждый пункт которых изменяется, когда над ним проводишь мышью (эффект «перекатывания», стр. 213). Эти усовершенствования, однако, лишь разбудили аппетит веб-дизайнеров, которых все меньше устраивал произвол авторов языка: почему такой-то атрибут такого-то тега сценарий может менять динамически, а другие атрибуты этого же тега или аналогичный атрибут другого тега — нет?
Динамический HTML
Недоделанность JavaScript пришлась как нельзя более на руку компании Microsoft, как раз в это время бросившей все усилия на завоевание рынка броузеров. Еще в третьей версии Microsoft Internet Explorer язык сценариев (который фирме пришлось назвать JScript, так как марка JavaScript принадлежала Netscape) отличался от своего конкурента разве что тем, что многочисленные ошибки и упущения в его реализации были расположены в непривычных местах. В четвертой версии, однако, фирма Microsoft решила уйти в отрыв.
Как известно маркетологам, одно из главных условий успеха любой новинки — запоминающееся название. Чтобы не раздражать пользователей путаницей между JScript и JavaScript, фирма Microsoft окрестила комбинацию, включающую расширенный язык сценариев, частичную поддержку CSS2 и несколько мелких усовершенствований, словосочетанием «динамический HTML», — развернув, по своему обыкновению, массированную рекламную кампанию, подающую его как средство от всех без исключения болезней «обычного» HTML. Netscape волей-неволей должна была ответить на вызов и, скрепя сердце, объявила о поддержке динамического HTML в четвертой версии своего броузера, — хотя его возможности имели довольно мало общего с набором технологий Microsoft.
Основную идею динамического HTML можно сформулировать очень просто: полный контроль языка сценариев над всеми без исключения элементами документа, параметрами их оформления и размещения (как подразумеваемыми в HTML, так и задаваемыми с помощью CSS) и даже
66
над самим текстом страницы. Благодаря этому любой элемент HTML-документа сможет двигаться в произвольном направлении, как угодно изменять свое форматирование и буквально переписываться — как в ответ на действия пользователя, так и по собственной инициативе. В сочетании с абсолютным позиционированием элементов средствами CSS (стр. 241) это позволяет реализовать на веб-странице почти полноценный программный интерфейс с выпадающими многоуровневыми меню (стр. 214), перетаскиванием объектов мышью и т. п.
До сих пор, впрочем, динамический HTML особого распространения в Интернете не получил, и для этого есть объективные причины. Главную роль играет, конечно, несовместимость броузеров-конкурентов, из-за которой очень трудно, а в некоторых случаях и невозможно создать одну версию динамической страницы, которая сохраняла бы работоспособность в обоих броузерах. Сказывается также конкуренция со стороны формата Shockwave Flash, в котором можно реализовать не менее интерактивные эффекты, чем в динамическом HTML, который притом полностью застрахован от несовместимостей (существует только один, разработанный самой фирмой Macromedia подключаемый модуль для просмотра Flash-вставок) и имеет стандартную специализированную среду разработки. Конечно, с доступностью информации в неграфических средах (стр. 34) у Flash дела обстоят куда хуже, чем у динамического HTML, но графические дизайнеры, к сожалению, редко задумываются о таких вещах.
Как всегда с опозданием, свое слово сказал и W3C. Разработанный им стандарт «объектной модели документа» (Document Object Model, DOM) подробно описывает взаимодействие встроенного в веб-страницу сценария с элементами документа, перечисляя все возможные действия, свойства и взаимозависимости для объектов, на которые распадается содержимое документа с точки зрения сценария. Пока достаточно близко к этим предписаниям подошел только броузер Microsoft.
Спецификация DOM оперирует достаточно общими принципами и потому не зависит ни от конкретного языка разметки документа, ни от языка сценариев. В то же время стандартизации не избежал и сам JavaScript; его «официальная», в общественном пользовании находящаяся версия называется ECMAScript (стандарт этот был создан не
67
W3C, а европейской промышленной ассоциацией ЕСМА). Интересно следить за тем, как компании, всегда стремившиеся любыми средствами добиться преимущества над конкурентами и по возможности монополизировать свой сектор рынка, начинают уступать инициативу независимым организациям-стандартизаторам (состоящим, впрочем, из представителей тех же самых фирм-конкурентов), постепенно осознавая важность единых и обязательных для всех «правил игры».
Модульные технологии
Недостатки JavaScript, как это обычно бывает, продолжают его достоинства. Тесная связь с HTML позволяет (по крайней мере, в идеале) свободно манипулировать материалом страницы, но сильно ограничивает репертуар доступных этому языку «общекомпьютерных» функций, которые бы позволили реализовать на веб-странице фрагменты по-настоящему интерактивного интерфейса.
И наоборот, почти никаких ограничений нет у «обычных» компьютерных языков программирования, с помощью которых создается большинство компьютерных приложений (включая, кстати, и сам броузер). Поэтому первой в голову приходит идея включить в состав веб-страницы готовую к выполнению программу точно так же, как к ней подключаются хранящиеся во внешних файлах изображения. В окне броузера этому объекту будет соответствовать прямоугольная область определенных размеров, внутри которой управление выводом на экран и взаимодействие с пользователем полностью возьмет на себя подключенная программа. От обычного, запущенного на том же компьютере приложения такая «встроенная» программа отличалась бы только отсутствием собственного окна и сохранением своего положения относительно других элементов страницы (в частности, рабочую область этой программы можно будет промотать вверх или вниз вместе с прочим содержимым окна броузера).
К сожалению, существует сразу несколько препятствий к реализации этой простой схемы.
• Исполняемый файл программы, скомпилированной для одной компьютерной платформы (например, для Windows 95), не будет работать на другом типе компьютеров (например, на Макинтоше) или в другой операционной системе (например, в DOS). Веб-страницащ
68
не имеет возможности выяснить, в какую операционную систему она попала на компьютере пользователя, так что выбор нужной версии программы из нескольких имеющихся отпадает. Это ограничение можно обойти, пересылая с сервера не готовый к исполнению двоичный код, а исходный текст программы на языке программирования, с тем чтобы компьютер пользователя самостоятельно превращал его в понятный ему код. Такое решение, однако, имеет свои недостатки: потерю значительной части быстродействия, незастрахованность от ошибок при компиляции и необходимость устанавливать на компьютер наряду с броузером еще и интерпретатор языка программирования (который будет тем объемистее, чем больше возможностей предоставляет данный язык).
• Давать любому желающему возможность выполнять на вашем компьютере свои программы — более чем рискованная затея. В отличие от JavaScript-сценария, в котором соответствующих средств нет и не может быть в принципе, программа на обычном языке программирования способна заразить вас вирусом, попортить данные на вашем диске или уворовать конфиденциальную информацию.
• Наконец, довольно трудно обеспечить небольшой объем файла с программой, приемлемый для перекачивания по сети. Если графику всегда можно попытаться оптимизировать, уменьшив ее размер за счет некоторой потери качества, то объем файла программы почти не поддается изменению без существенного усечения ее функций.
На данный момент существуют три технологии встраивания программных объектов в документ. Все они так или иначе пытаются справиться с перечисленными ограничениями.
• Технология подключаемых модулей (plug-in modules) подразумевает наличие двух компонентов: общего для всех объектов данного типа модуля, который достаточно перекачать из сети один раз и установить на компьютере пользователя как обычную программу, и подключаемых к HTML-странице объектов. Последние интерпретируются и выводятся на отведенное им место в пределах страницы соответствующим модулем, запуск которого (как правило, в фоновом режиме, т. е. без создания собственного окна) берет на себя броузер.
69
Объекты могут состоять исключительно из данных — например, звукозаписи или изображения в особом формате, обрабатываемом только этим модулем. Если же они включают в себя и программный код, то объем его, как правило, невелик, так как самая трудоемкая часть доступных объекту функций реализована внутри основного модуля. Это позволяет добиться небольших объемов пересылаемых по сети данных (разумеется, «небольшими» они будут только после того, как пользователь перекачает себе сам модуль, объем которого редко опускается ниже мегабайта).
Проблема безопасности при использовании модулей обычно не стоит: очень немногие типы объектов хотя бы в принципе способны навредить компьютеру, на котором они выполняются, и в любом случае от них можно защититься, просто не устанавливая себе соответствующий модуль (к счастью, установить на компьютер новый модуль без ведома пользователя невозможно). Что же касается третьего ограничения — межплатформенной несовместимости, — здесь никакого облегчения нет и не предвидится: разработчикам модуля, как и любой другой программы, приходится создавать отдельные его версии для каждой операционной системы (к счастью, это относится только к самому модулю, а не к встраиваемым в веб-страницы объектам).
• Апплеты на языке Java, при всех своих особенностях, имеют немало пунктов сходства с подключаемыми модулями. Основную часть выполняемой апплетом работы берет на себя не передаваемый по сети объект минимального объема, а большая программная система, называемая «виртуальной машиной Java» и устанавливаемая на компьютер пользователя только раз (в отличие от подключаемого модуля, пользователю не приходится перекачивать ее из сети, так как оба визуальных броузера поставляются уже со встроенными виртуальными машинами). Подключаемый к веб-странице объект содержит так называемые «байтовые коды» — нечто среднее между исходным текстом и скомпилированным двоичным файлом программы, компромисс между идеалами быстродействия и переносимости.
Набор функций у апплетов ограничен даже сильнее, чем у подключаемых модулей. Хотя Java и относится к полнофункциональным языкам программирования,
70
в апплетах этот язык имеет дело не с реальным компьютером, а с внутренностями виртуальной машины, надежно ограждающей компьютер от любых продуктов жизнедеятельности апплета. Конечно, везде, где есть защита, можно постараться ее обойти, и поиск «дыр» в виртуальных машинах доставляет и долго еще будет доставлять приятные минуты компьютерным взломщикам. И все же в целом Java-апплеты можно считать достаточно безопасной технологией.
К сожалению, виртуальная машина у каждого из броузеров своя, и, несмотря на декларируемую совместимость между ними, апплет, который работает на одной из этих машин, иногда может отказаться работать на другой. Кроме того, как и любая многоуровневая система, Java-апплеты в сравнении с обычными программами сильно проигрывают в быстродействии. Наконец, необходимость «настоящего» программирования для изготовления апплетов обуславливает трудоемкость этого процесса. С другой стороны, наличие готовой виртуальной машины почти на каждом компьютере и, опять-таки, богатые возможности полнофункционального языка программирования открывают перед этой технологией определенные перспективы. Так, уже упоминавшаяся технология Macromedia Flash (стр. 58) позволяет сохранять Flash-«мультики» в виде Java-апплетов, для работы которых не нужен установленный на компьютере Flash-модуль.
• Одно время Java-апплетам пытались составить конкуренцию так называемые «компоненты ActiveX» — технология фирмы Microsoft, ограниченная только броузером Internet Explorer и только платформой Windows. Это наделавшее поначалу много шума, но быстро забытое нововведение интересно отсутствием какой бы то ни было «прокладки» между программным модулем (по сути, обычным исполняемым файлом в формате Windows) и операционной системой. Для решения проблемы безопасности была разработана система «электронных подписей» с регистрацией законопослушных авторов ActiveX-апплетов у спонсируемых Microsoft «цифровых нотариусов». Неудивительно, что эта громоздкая система оказалась нежизнеспособной. В настоящее время изредка используются лишь ActiveX-объекты самой фирмы Microsoft, поставляемые вместе с ее броузерами.
71
В Windows-версии броузера Internet Explorer (начиная с версии 4) технология ActiveX является не одним из усовершенствований, а буквально фундаментом всей программы. При запуске броузера управление получает контейнер, сразу же вызывающий ActiveX-модуль, в котором, собственно, и заключены все функции броузера. Любой программист может, таким образом, без труда встроить в свою программу самый настоящий броузер, написав всего лишь небольшую функцию для вызова этого модуля и обмена данными с ним. Отдельные функциональные блоки броузера — виртуальная машина Java, интерпретатор HTML и даже сам блок взаимодействия с органами управления ActiveX — реализованы в виде ActiveX-модулей.
Динамические страницы
Все рассмотренные выше технологии программирования, расширяющие возможности веб-страниц, предполагают пересылку на компьютер пользователя и последующий запуск на нем некоторого программного модуля, так или иначе связанного с «несущим» HTML-документом. Интересно, однако, рассмотреть здесь же серверные технологии программирования, предназначенные не для спецэффектов на экране пользователя, а для автоматической генерации посылаемых ему страниц (которые, в свою очередь, уже могут содержать программные вставки «уровня клиента»).
По некоторым оценкам, больше половины всех страниц в современном Интернете генерируются и обновляются динамически — на основе информации из баз данных, в ответ на действия пользователя или в зависимости от каких-то внешних обстоятельств (например, текущей даты или курса доллара). Простейшая технология такого рода, поддерживаемая почти всеми веб-серверами, называется SSI (Server Side Include, «Вставки на уровне сервера»). Возможности ее ограничены вставкой внутрь одного HTML-файла содержимого другого, автоматической установкой даты, подсчетом числа загрузок страницы и т. п. Из более сложных технологий создания динамических сайтов особенно популярны две: CGI и ASP.
Стандарт CGI (Common Gateway Interface, «Общий интерфейс шлюзов»), поддерживаемый большинством программ-серверов, не накладывает каких-либо ограничений на используемый язык программирования, а лишь перечисляет правила, которые должна выполнять программа, генерирующая веб-страницу, чтобы сервер мог запускать ее в ответ на запрос документа с определенным URL. Однако поскольку большинство таких программ пишутся на специализированном языке Perl, термины «CGI» и «Perl» часто употребляются как синонимы. Стандарт CGI достаточно
72
прост и, в частности, ничего не говорит о взаимодействии с какими бы то ни было базами данных, оставляя этот аспект целиком на совести самой CGI-программы и того языка, на котором она написана. Язык Perl не является собственностью какой-либо фирмы, и существуют бесплатно распространяемые интерпретаторы этого языка для всех операционных систем.
Альтернатива CGI, появившаяся в последнее время, — язык ASP (Active Server Pages, «Активные страницы на сервере») фирмы Microsoft (вполне естественно, что поддержка ASP существует пока только в веб-сервере US этой же фирмы). ASP-код хранится не в отдельных объектах, а встраивается прямо в HTML «активной» страницы, но в отличие от JavaScript никогда не выходит за пределы веб-сервера. Инструкции языка ASP позволяют генерировать фрагменты HTML-кода, выбирать один из вариантов кода в зависимости от каких-то условий, циклически повторять куски HTML с изменениями и т. п. ASP-файл может состоять целиком из ASP-инструкций, а может и быть чистым HTML без единой ASP-вставки; так или иначе, сервер отсылает броузеру только «сухой остаток» HTML после выполнения всех команд ASP. С практической точки зрения главным достоинством ASP являются развитые средства доступа к базам данных, многие из которых, как и веб-сервер Microsoft, работают на платформе Windows NT.
73
|
