Web應用與開發技術 WEB應用技術概述 基本概念Internet采用超文本和超媒體的信息組織方式 將信息的鏈接擴展到整個Internet上 Web就是一種超文本信息系統 Web的一個主要的概念就是超文本連接 它使得文本不再像一本書一樣是固定的線性的 而是可以從一個位置跳到另外的位置 你可以從中獲取更多的信息 可以轉到別的主題上 想要了解某一個主題的內容只要在這個主題上點一下 就可以跳轉到包含這一主題的文檔上 正是這種多連接性我們才把它稱為Web WWW WorldWideWeb 也稱萬維網 是基于Internet Intranet的 全球連接的 分布的 動態的 多平臺的交互式超文本查詢系統 在進入21世紀以來 其作為網絡化信息服務的基礎得到了迅速發展 網站的信息資源組織形式都是以一個主頁 HomePage 為首 其他Web頁面為節點 在每個Web頁面中都包含了相關的信息及超鏈接 用超鏈接把主頁與Web頁面以及Web頁面之間鏈接成一個樹狀結構的信息鏈 其中主頁作為用戶進入Web站點的入口 用戶可以通過超鏈接很方便地瀏覽其他的Web頁面及其他Web站點 Web的產生及發展 Web技術已經從最初簡單的文檔瀏覽發展到了當今復雜的電子商務應用 Web的發展過程大致可以劃分為三個階段 即靜態頁面階段 動態交互頁面階段和實時可伸縮的事務處理階段 1 靜態頁面階段在此階段 Web技術主要用于簡單靜態Web頁面的瀏覽 靜態Web頁面都是由HTML HyperTextMarketLanguage 語言編寫的 用戶使用客戶端的瀏覽器 通過站點主頁進入Internet上的各個Web站點進行訪問 此時 由于受到低版本HTML和老式瀏覽器的制約 Web頁面只能包含單純的文本內容 因而在瀏覽器中只能顯示呆板的固定的文字信息 由于HTML標識不斷擴充 Microsoft公司的InternetExplore等瀏覽器不斷改進 才使得Web頁面逐漸對各種媒體文件進行支持 如圖1 1Web系統結構所示 圖1 1Web系統結構 2 動態交互頁面階段由于靜態文檔無法與用戶交互 所以用戶僅是被動地使用Web服務器所提供的靜態頁面 即預先設定好的固定信息 另一方面 對于網絡管理員來說 維護靜態的Web頁面也是一件很麻煩的事 需要不斷地創建新的Web頁面并且不斷刪除與修改已有的Web頁面 這些越來越不能滿足人們的進一步要求 在動態交互頁面階段初期 只是對用戶簡單的交互信息進行處理 按照用戶的要求對主頁進行有限的控制 隨著動態信息內容的不斷加大和數據庫信息資源發布的需求 越來越多的技術人員認識到Web與數據庫連接的重要性 網絡數據庫技術是本階段最重要的技術核心 Web與數據庫互連結構圖如圖1 2所示 圖1 2Web與數據庫互連結構圖 3 實時可伸縮的事務處理階段隨著Internet用戶的迅速增加 人們渴望網絡能給他們的生活帶來更多的便利 電子商務的出現對商家和用戶都產生了深遠的影響 也使Web的應用深入到人們日常生活的每個角落 為了在Web上進行實時可伸縮的事務處理 實現電子商務 Web必須解決幾個關鍵問題 即如何實現實時的事務處理 可伸縮性 可擴展性 安全性與客戶認證等技術難題 Web對象技術是最新一代Web應用的關鍵技術 它通過分布對象技術允許客戶機直接同相關服務器聯系 開銷小且避免了Web服務器所形成的瓶頸 并且客戶提交的請求 任務 可以從單個功能服務器到整個服務器系統都可伸縮地運行在一個或多個服務器上 動態地平衡客戶端的請求負載 一 Web是圖形化的和易于導航的 navigate Web非常流行的一個很重要的原因就在于它可以在一頁上同時顯示色彩豐富的圖形和文本的性能 在Web之前Internet上的信息只有文本形式 Web可以提供將圖形 音頻 視頻信息集合于一體的特性 同時 Web是非常易于導航的 只需要從一個連接跳到另一個連接 就可以在各頁各站點之間進行瀏覽了 Web的特點 二 Web與平臺無關無論你的系統平臺是什么 你都可以通過Internet訪問WWW 瀏覽WWW對你的系統平臺沒有什么限制 無論從Windows平臺 UNIX平臺 Macintosh還是別的什么平臺我們都可以訪問WWW 對WWW的訪問是通過一種叫做瀏覽器 browser 的軟件實現的 如Netscape的Navigator NCSA的Mosaic Microsoft的Explorer等 三 Web是分布式的大量的圖形 音頻和視頻信息會占用相當大的磁盤空間 我們甚至無法預知信息的多少 對于Web沒有必要把所有信息都放在一起 信息可以放在不同的站點上 只需要在瀏覽器中指明這個站點就可以了 使在物理上并不一定在一個站點的信息在邏輯上一體化 從用戶來看這些信息是一體的 四 Web是動態的最后 由于各Web站點的信息包含站點本身的信息 信息的提供者可以經常對站上的信息進行更新 如某個協議的發展狀況 公司的廣告等等 一般各信息站點都盡量保證信息的時間性 所以Web站點上的信息是動態的 經常更新的 這一點是由信息的提供者保證的 Web動態的特性還表現在Web是交互的 Web的交互性首先表現在它的超連接上 用戶的瀏覽順序和所到站點完全由他自己決定 另外通過FORM的形式可以從服務器方獲得動態的信息 用戶通過填寫FORM可以向服務器提交請求 服務器可以根據用戶的請求返回相應信息 Web開發技術概述 互聯網的快速發展對人們的工作 學習和生活帶來了重大影響 人們利用互聯網的主要方式就是通過瀏覽器訪問網站 以便處理數據 獲取信息 當人們通過瀏覽器打開各式各樣的網站進行信息處理 享受互聯網帶給人們巨大便利的同時 好奇的讀者也許非常想知道其背后所隱藏的所有實現技術 涉及到的技術是多方面的 包括網絡技術 數據庫技術 面向對象技術 圖形圖像處理技術 多媒體技術 網絡和信息安全技術 互聯網技術 Web開發技術等等 其中Web開發技術是互聯網應用中最為關鍵技術之一 Web開發技術概述 1 1Web技術基礎知識1 2Web基本技術介紹1 3Web2 0概述 1 1Web技術基礎知識 1 1 1什么是Web 1 1 2什么是Web服務器 1 1 3什么是Web頁面 1 1 4統一資源定位符URL1 1 5瀏覽器的工作機理及種類1 1 6C S模式與B S模式1 1 7Web訪問的機理1 1 8Web開發平臺的組成1 1 9常用Web開發工具 1 2Web基本技術介紹 1 2 1HTML技術1 2 2DHTML技術1 2 3什么是JavaApplet1 2 4JavaScript與VBScript1 2 5ActiveX1 2 6CGI技術1 2 7PHP1 2 8JSP1 2 9ASP ASP NET 1 3Web2 0概述 1 3 1Ajax1 3 2網志Blog1 3 3社會書簽1 3 4維基百科Wiki1 3 5內容聚合RSS 什么是Web Internet是一個網絡上的網絡 或者說是一個全球范圍的網間網 在Internet中分布了成千上萬的計算機 這些計算機扮演的角色和所起的作用各不相同 有的計算機可以收發電子郵件 有的可以為用戶傳輸文件 有的負責對域名進行解析 更多的機器則用于組織并展示相關的信息資源 方便用戶的獲取 所有這些承擔服務任務的計算機統稱為服務器 根據服務的特點 又可分為郵件服務器 文件傳輸服務器 域名服務器 DNS 和Web服務器等 Web就由互聯網上的上述各種各樣的服務器相互連接組成 什么是Web服務器 Web服務器又稱WWW服務器 網站服務器 站點服務器 就是將本地的信息用超文本 Hypertext 組織 為用戶在Internet上搜索和瀏覽信息提供服務 從本質上來說Web服務器實際上就是一個軟件系統 一臺計算機可以充當多個Web服務器 為提高用戶的訪問效率 一般情況下一臺計算機只充當一個Web服務器 為提供大量用戶的訪問 多臺計算機可以形成集群 只提供一個Web服務 平常 我們將只充當一個Web服務器的一臺計算機就叫做Web服務器 什么是Web頁面 Web在提供信息服務之前 所有信息都必須以文件方式事先存放在Web服務器所管轄磁盤中某個文件夾下 其中包含了由超文本標記語言HTML HyperTextMarkupLanguage 組成的文本文件 我們稱這些文本文件為超鏈接文件 又稱網頁文件 或稱Web頁面文件 WebPage 當用戶通過瀏覽器在地址欄輸入訪問網站的網址時 實際上就是向某個Web服務器發出調用某個頁面的請求 Web服務器收到頁面調用請求后 從磁盤中調出該網頁進行相關處理后 傳回給瀏覽器顯示 在這里 Web服務器作為一個軟件系統 用于管理Web頁面 并使這些頁面通過本地網絡或Internet供客戶瀏覽器使用 圖1 1展示了Web服務器與Web頁面的關系 什么是Web頁面 統一資源定位符URL 信息資源放在Web服務器之后 需要將它的地址告訴給用戶 以便讓用戶來訪問 這就是統一資源定位符URL UniformResourceLocators 的功能 俗稱為網址 URL字串分成三個部分 協議名稱 主機名和文件名 包含路徑 協議名稱通常為http Ftp File等 例如 瀏覽器的工作機理及種類 當用戶要通過瀏覽器訪問某一個網站 用戶必須首先在瀏覽器的地址欄中輸入相應的網址 我們稱之為URL地址 接著瀏覽器將向域名服務器詢問該網址對應的IP地址 并根據返回的結果直接定位到目標服務器 服務器與瀏覽器雙方完成通訊握手之后 該網站對應的圖文數據便被送到瀏覽器中 如果收到的是HTML代碼和圖片 瀏覽器對其進行解釋之后形成頁面顯示 而如果遇到擴展名為ASP CGI之類的腳本程序 解釋工作就必須由服務器來完成 瀏覽器只能被動接收解釋的結果并加以顯示 當然 如果在結果中遇到HTML標記 瀏覽器就會啟動解釋程序 然后按HTML標記的要求將網頁的內容顯示在用戶面前 瀏覽器的工作機理及種類 Web訪問的機理 Web開發平臺的組成 NET開發平臺2000年6月 微軟公司宣布其 NET戰略 2001年 ECMA通過了Microsoft提交的C 語言和CLI標準 這兩個技術標準構成了 NET平臺的基石 2002年 Microsoft正式發布 NETFramework和VisualStudio NET開發工具 微軟公司的 NET戰略揭示了一個全新的境界 提供了一個新的軟件開發模型 NET戰略的一個關鍵特性在于它獨立于任何特定的語言或平臺 它不要求程序員使用一種特定的程序語言 相反 開發者可使用多種 NET兼容語言的任意組合來創建一個 NET應用程序 多個程序員可致力于同一個軟件項目 但分別采用自己最精通的 NET語言編寫代碼 Web開發平臺的組成 JavaEE開發平臺JavaEE JavaENTERPRISEEDITION 是純粹基于Java的解決方案 之前較低版本叫做J2EE 1998年SUN發布了EJB1 0標準 EJB為企業級應用中必不可少的數據封裝 事務處理 交易控制等功能提供了良好的技術基礎 J2EE平臺的三大核心技術SERVLET JSP和EJB都已先后問世 1999年 SUN正式發布了J2EE的第一個版本 緊接著 遵循J2EE標準 為企業級應用提供支撐平臺的各類應用服務軟件爭先恐后地涌現了出來 IBM的WebSphere BEA的WebLogic都是這一領域里最為成功的商業軟件平臺 網頁制作工具 1 SausageHotDogProfessionalHotDog是較早基于代碼的網頁設計工具 支持最新的Web標準和擴展 其最具特色的是提供了許多向導工具 能幫助設計者制作頁面中的復雜部分 HotDog是個功能強大的軟件 對于那些希望在網頁中加入CSS Java RealVideo等復雜技術的高級設計者 是個很好的選擇 網頁制作工具 2 AdobeDreamweaver Fireworks Flash GoliveDreamweaver友好的界面 功能強大和快捷的工具以及可視化特征 可以使初學者直接在頁面上添加和編輯元素 而不用寫源代碼 軟件會自動將結果轉換為HTML源代碼 而且它還集成了目前最流行的制作網頁的多種功能 比如可通過層疊樣式 CSS 格式化文本 通過表格定位網頁元素 通過時間軸實現一些網頁的動畫 以及可進行源代碼編寫修改功能等 大大方便了網頁設計者 網頁制作工具 Fireworks也是由Macromedia公司開發的一種工具 它以處理網頁圖片為特長 并可以輕松創作GIF動畫 它的出現使Web作圖發生了革命性的變化 Fireworks是專為網絡圖像設計而開發 內建豐富的支持網絡出版功能 比如Fireworks能夠自動切圖 生成鼠標動態感應的javascript 而且Fireworks具有十分強大的動畫功能和一個幾乎完美的網絡圖像生成器 Export功能 它增強了與Dreamweaver的聯系 可以導出為配合CSS式樣的網頁及圖片 網頁制作工具 Flash是當今INTERNET上最流行動畫作品 如網上各種動感網頁 LOGO 廣告 MTV 游戲和高質量的課件等 的制作工具 并成為事實上的交互式矢量動畫標準 就連軟件巨頭微軟也不得不在其新版的INTERNETEXPLORER內嵌FLASH播放器 由于在Flash中采用了矢量作圖技術 各元素均為矢量 因此只用少量的數據就可以描述一個復雜的對象 從而大大減少動畫文件的大小 而且矢量圖像還有一個優點 可以真正做到無級放大和縮小 你可以將一幅圖像任意地縮放 而不會有任何失真 網頁制作工具 3 MicrosoftFrontPage2003FrontPage是微軟推出的Microsoft辦公系列軟件Office家族的成員之一 它是具有 所見即所得 特點的網頁制作軟件 使用FrontPage2003制作網頁 你能真正體會到 功能強大 簡單易用 的含義 FrontPage2003的主要功能是設計 制作 管理網頁或站點 它的操作對象主要是網頁或網站 從單個的網頁到復雜的網站的設計制作 以及本地或遠程網站的管理 都可以使用FrontPage2003完成 FrontPage2003帶有圖形和GIF動畫編輯器 支持CGI和CSS Web開發工具 MicrosoftVisualStudio2005 VS2005 VS2005是一套完整的開發工具集 用于生成Web應用程序 Web服務 桌面應用程序和移動應用程序等 編程語言VisualBASIC VisualC VisualLC 和VisualJ 全都使用相同的集成開發環境 IDE 利用此IDE可以共享工具且有助于創建混合語言解決方案 另外 這些語言利用了 NETFRAMEWORK的功能 通過使用此框架可簡化Web應用程序和Web服務的開發過程 Web基本技術介紹 在信息領域中 Web技術幾乎匯集了當前信息處理的所有技術手段 以求最大限度地滿足人性化的特點 由于Web正處在日新月異的高速發展之中 它所覆蓋的技術領域和層次深度也在不斷改變 所以我們在這里只討論主流技術的相關內容 現階段Web的基本技術包括HTML DHTML JavaApplet JavaScript與VBScript CGI PHP JSP ASP ASP NET XML ADO ADO NET和WebServices等 HTML技術 HTML是HyperTextMarkupLanguage 超文本標記語言 的縮寫 是一種用來制作超文本文檔的簡單標記語言 它實際上是標準通用標記語言 SGML StandardGeneralizedMarkupLanguage 的一個子集 HTML文件是一種純文本文件 通常它帶有 htm或 html的文件擴展名 在UNIX和Windows95中的擴展名為 html DHTML技術 DHTML即動態的HTML語言 DynamicHTML 除了具有HTML語言的一切性質外 其最大的突破就是可以實現在下載網頁后仍然能實時變換頁面元素效果 使人們在瀏覽Web頁面時看到五彩繽紛 絢麗奪目的動態效果 DHTML并不是一門新的語言 它是以下技術 標準或規范的一種集成 1 HTML4 0 2 CSS CascadingStyleSheets 層疊樣式單 3 CSSL Client SideScriptingLanguage 客戶端腳本語言 4 HTMLDOM HTML文檔對象模型 DocumentObjectModel 什么是JavaApplet Java小應用程序即JavaApplet是指用Java編寫的能夠在Web頁中運行的應用程序 它的可執行代碼為class文件 它具有安全 功能強和跨平臺等特性 IE Netscape等主流瀏覽器都能顯示包含Applet的頁面 Applet是從遠程服務器上下載到本地客戶機上運行的 出于安全的考慮 對它的運行進行了必要的限制 例如不能運行本地機上的程序 只能與它所對應的服務器聯系 無法對本地機上的文件進行讀寫操作 除了可獲取本地機使用的Java版本號 操作系統名稱及版本號 文件名分隔符 文件路徑外 無法獲得本地機的其他信息 JavaApplet可提供動畫 音頻和音樂等多媒體服務 并能產生原本只有CGI 公共網關接口 才能實現的功能 因此JavaApplet已經成為Web技術的重要組成部分 JavaScript與VBScript JavaScript是目前使用最廣泛的腳本語言 它是由Netscape公司開發并隨Navigator瀏覽器一起發布的 是一種介于Java與HTML之間 基于對象的事件驅動的編程語言 使用JavaScript 不需要Java編譯器 而是直接在Web瀏覽器中解釋執行 VBScript腳本語言是VisualBasicScript的簡稱 有時也被縮寫為VBS 它是MicrosoftVisualBasic的一個子集 即可以看作是VB語言的簡化版 VBS和Javascript一樣都用于創建客戶方的腳本程序 并處理頁面上的事件及生成動態內容 JavaScript與VBScript VBScript的最大優點在于簡單易學 它去掉了VisualBasic中使用的大多數關鍵字 而僅保留了其中少量的關鍵字 大大簡化了VisualBasic的語法 使得這種腳本語言更加易學易用 也為原先熟悉VB語言的開發人員減輕了學習其他語言的負擔 但很多瀏覽器不支持VBS 因此在Web開發中使用JavaScript的居多 ActiveX ActiveX控件是由軟件提供商開發的可重用的軟件組件 它是微軟公司提出的一種軟件技術 ActiveX控件可用于拓展Web頁面的功能 創建豐富的Internet應用程序 開發人員可直接使用已有大量商用或免費ActiveX控件 也可通過各種編程工具如VC VB Delphi等根據控件所要實現的功能進行組件開發 Web開發者無需知道這些組件是如何開發的 一般情況下不需要自己編程 就可完成使用ActiveX控件的網頁設計 例如ActiveX控件ActiveMovie可用于播放視頻與動畫 你只需要在控件的屬性中指定參數值 就可在Web頁面中控制其播放 現在很多瀏覽器包括IE Netscape Firefox等都支持ActiveX技術 CGI技術 CGI是公共網關接口 CommonGatewayInterface 的縮寫 是用于連接Web頁面和應用程序的接口 本身HTML語言的功能是比較貧乏的 難以完成諸如訪問數據庫等一類的操作 而實際的情況則是經常需要先對數據庫進行操作 比如文件檢索系統 然后把訪問的結果動態地顯示在主頁上 此類需求只用HTML是無法做到的 所以CGI便應運而生 CGI是在WebServer端運行的一個可執行程序 由主頁的一個超鏈接激活進行調用 并對該程序的返回結果進行處理后 顯示在頁面上 PHP PHP PHP HypertextPreprocessor 超文本預處理器 也稱ProfessionalHomePage 是利用服務器端腳本創建動態網站的技術 它包括了一個完整的編程語言 支持因特網的各種協議 提供與多種數據庫直接互聯的能力 包括MYSQL SQLSERVER SYBASE INFORMIX ORACLE等 還能支持ODBC數據庫連接方式 PHP也是一種跨平臺的軟件 在大多數Unix平臺 GUN Linux和微軟Windows平臺上均可以運行 JSP JSP JavaServerPage 是由Sun公司于1999年推出的一項因特網應用開發技術 是基于JavaServer以及整個Java體系的Web開發技術 利用這一技術可以建立先進 安全和跨平臺的動態網站 JSP技術是以Java語言作為腳本語言的 使用JSP標識或者JavaServlet小腳本來生成頁面上的動態內容 JSP頁面看起來象普通HTML頁面 但它允許嵌入服務器執行代碼 服務器端的JSP引擎解釋JSP標識和小腳本 生成所請求的內容 并且將結果以HTML頁面形式發送回瀏覽器 在數據庫操作上 JSP可通過JDBC技術連接數據庫 ASP ASP NET ASP為ActiveServerPages的簡寫 中文意思為動態服務器頁面 它是微軟公司1996年11月推出的Web應用程序開發技術 它既不是一種程序語言 也不是一種開發工具 而是一種技術框架 它含有若干內建對象 用于Web服務器端的開發 利用它可以產生和執行動態的 互動的和高性能的Web服務應用程序 ASP使用VBScript JavaScript等簡單易懂的腳本語言 結合HTML代碼 即可快速地完成網站的應用程序開發 ASP ASP NET ASP NET完全基于模塊與組件 具有更好的可擴展性與可定制性 數據處理方面更是引入了許多激動人心的新技術 正是這些具有革命性意義的新特性 讓ASP NET遠遠超越了ASP 同時也提供給Web開發人員更好的靈活性 有效縮短了Web應用程序的開發周期 ASP NET與WindowsServer家族的完美組合為中小型乃至企業級的Web商業模型提供了一個更為穩定 高效 安全的運行環境 Web2 0概述 一般來說Web2 0 也有人稱之為互聯網2 0 是相對Web1 0的新的一類互聯網應用的統稱 Web1 0的主要特點在于用戶通過瀏覽器獲取信息 Web2 0則更注重用戶的交互作用 用戶既是網站內容的消費者 瀏覽者 也是網站內容的制造者 由Web1 0單純通過網絡瀏覽器瀏覽網頁模式向內容更豐富 聯系性更強 工具性更強的Web2 0互聯網模式的發展已經成為互聯網新的發展趨勢 Web2 0概述 如果說Web1 0是以數據為核心的網 那么Web2 0是以人為出發點的互聯網 從知識生產的角度看 Web1 0的任務是將以前沒有放在網上的人類知識 通過商業的力量 放