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Introducción al desarrollo de aplicaciones Web
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Introducción a Internet y el Web
El Web es una vasta colección de documentos en Internet que están enlazados a través de los hiperenlaces
Internet: millones de ordenadores conectadosInternet: millones de ordenadores conectadosUn conjunto de redes heterogéneas conectadas entre sí mediante el protocolo TCP/IP
Los hiperenlaces permiten a los usuarios acceder a Los hiperenlaces permiten a los usuarios acceder a documentos situados en otros servidores Web, sin documentos situados en otros servidores Web, sin preocuparse de su ubicaciónpreocuparse de su ubicación
Tecnologías clave de Internet
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Tecnologías claves de Internet
La infraestructura de Internet es proporcionada fundamentalmente por tres tecnologías:
La conmutación de paquetesconmutación de paquetes El protocolo TCP/IPTCP/IP La arquitectura cliente/servidorcliente/servidor
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Conmutación de paquetes
Es la tecnología que emplea la red Internet Los mensajes se dividen en paquetes
A cada paquete se le añaden la dirección de origen y destino, el número de secuencia, información de control de errores…
En vez de enviarse directamente a la dirección de destino, los paquetes viajan de una máquina a otra hasta alcanzar su destino
Estas máquinas se denominan routersrouters Ordenadores que interconectan las diferentes subredes y que
son capaces de encaminar los paquetes de una a otra Para asegurar que siguen la mejor ruta disponible, utilizan
programas llamados algoritmos de encaminamientoalgoritmos de encaminamiento (“routing algorithms”)
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TCP/IP
Si bien la conmutación de paquetes supuso un gran avance en la capacidad de las redes de comunicaciones, era necesario implementar el modo de llevarla a cabo
Eso es de lo que se encargan los protocolos TCP/IP Transmission Control Protocol (TCP)Transmission Control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP)Internet Protocol (IP)
Un protocolo es un conjunto de reglas para formatear, ordenar y comprimir mensajes, comprobar errores, etc.
Pueden ser implementados por hardware o por software
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Direcciones IP
Cada ordenador conectado a Internet debe tener una dirección para poder recibir los paquetes TCP. Ésta puede ser:
Estática Fija, siempre la misma
Dinámica Por ejemplo, cada vez que nos conectamos a Internet con un
módem telefónico, nuestro proveedor de Internet (ISP, Internet Service Provider) nos asigna una dirección temporal
Las direcciones IP son números de 32 bits separados en cuatro partes (por ejemplo, 156.35.94.5)
Cada uno va de 0 a 255; esto nos da un total de 232 direcciones (algo más de cuatro mil millones)
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Nombres de dominio y URL
Para no tener que recordar direcciones IP tal cual, éstas pueden ser representadas mediante nombres de dominio (por ejemplo, www.euitio.uniovi.es)
El sistema de nombres de domino (DNS) permite que éstas se resuelvan a direcciones IP
Ejemplo: ping www.euitio.uniovi.esping www.euitio.uniovi.es
Los URL (Uniform Resource Locator) son las direcciones que escribimos en el navegador
Como http://www.euitio.uniovi.es/http://www.euitio.uniovi.es/
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Computación Cliente/Servidor
En este modelo de computación distribuida, un cliente solicita una acción a un servidor, que le devuelve los resultados
Puede haber diversos tipos de clientes, desde los más ligerosligeros (como un navegador Web, que únicamente es capaz de mostrar documentos HTML) hasta clientes clientes pesadospesados que también realizan procesamiento
Surgen como respuesta a los mainframes de los 60 y 70 (con 128 KB de RAM y y discos duros de 10 MB)
Despega este modelo con el advenimiento de los ordenadores personalesordenadores personales
Toda Internet es una inmensa red cliente/servidor
Introducción al Web
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Internet ≠ Web Internet permite a cualquier ordenador del
mundo compartir datos con otro ordenador remoto
Un programa cliente en un ordenador accede a un programa servidor en otro ordenador remoto
El Web es el sistema de hipertexto que funciona sobre Internet como uno de sus servicios
En este caso, el programa cliente es nuestro navegador, y el servidor el programa que hace de servidor Web que está ejecutándose en el ordenador remoto y que se encarga de entregar el documento solicitado a nuestro navegador
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Nacimiento del World Wide Web
En 1989, Tim Berners-Lee, en el laboratorio europeo de partículas (CERN), en Suiza, crea un lenguaje de etiquetas para representar y enlazar documentos
HTMLHTML —HyperText Markup Language —HyperText Markup Language Lenguaje de Marcado de HipertextoLenguaje de Marcado de Hipertexto Berners-Lee creó las versiones iniciales de:
HTMLHTML, HTTPHTTP, un servidor Webservidor Web y un navegadornavegador Los cuatro componentes esenciales del Web
Tim Berners-Lee
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
¿Cómo funciona?
1. El usuario solicita un documento tecleando su dirección en el navegador: http://www.uniovi.es
Es lo que se denomina un URL (localizador uniforme de recursos)
2. El cliente busca en el DNS cuál es la IP de www.uniovi.es: 156.35.14.3
Cada ordenador en Internet está identificado por una dirección única denominada IP
El DNS traduce de nombres lógicos a direcciones físicas.El DNS es un servicio de nombrado
3. Navegador y servidor web comienzan un diálogo a través del protocolo HTTP (protocolo de transferencia de hipertexto)
1. GET /HTTP/1.02. El servidor, si todo es correcto, devuelve el documento
solicitado más información adicional
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¿Cómo funciona?
4. El navegador mira el tipo de documento devuelto (MIME)5. Si es “text/html” es un documento HTML, lo visualiza el
propio navegador6. Si es otro tipo de documento se ejecutará el programa
que tenga asociado, o nos preguntará si queremos guardar el documento en nuestro ordenador
Nota: estos tipos MIME los podemos configurar en nuestro navegador
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Conceptos Básicos de la WEB
Un servidor Web es un ordenador en Internet que sirve páginas Web y contenido estático en general a petición
Para ello, debe tener un programa ejecutándose que haga de servidor Web: Apache, IIS, etcétera
El usuario accede al Web a través de un navegador (browser)
Se encarga de solicitar las páginas Web al servidor y de mostrarlas
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
El Lenguaje HTML
Es el lenguaje de creación de páginas Web Al menos, de las páginas “estáticas”
Era imprescindible que la misma información se pudiese ver en diferentes plataformas
Por tanto, Berners-Lee diseñó un lenguaje de estructuración de documentos, no de presentación (ésta se dejaba al programa cliente)
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HTML es un lenguaje
Como tal, tiene unas reglas que deben ser cumplidas, esto es, una sintaxis, una gramática... igual que el español o cualquier otro lenguaje informático
Es además un lenguaje informático, para ser procesado por ordenadores; pero no es un lenguaje de programación
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HTML, lenguaje de hipertexto Por hipertexto designamos al texto al que se le
añade una propiedad: determinadas porciones de texto pueden ser enlazadas a otros documentos
De ahí surge el concepto de navegación: surcamos el Web yendo de unos enlaces a otros
El hipertexto debe ser utilizado en los sitios web para facilitar al usuario la labor de búsqueda de la información
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Especificación de HTML
La especificación del lenguaje HTML y de la mayoría de tecnologías relacionadas con el Web está definida por el World Wide Web Consortium (W3C)
www.w3c.org
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Ejemplo de documento HTML
<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?><!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd"><html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> <title>Introducción a HTML</title> </head> <body> <h1>Mi primera página Web</h1> <p> Éste es el equivalente al típico <em>¡Hola, mundo!</em> pero en HTML (cuya <a href="http://www.w3.org/MarkUp/" title="Especificación de las distintas versiones de HTML y XHTML en el W3C">especificación</a> puede encontrarse en el sitio Web del <acronym title="World Wide Web Consortium">W3C</acronym>). </p> </body></html>
holaMundo.htmlholaMundo.html
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El protocolo HTTP
HTTP (HyperText Transform Protocol) es el protocolo usado para transferir páginas Web
Es el modo en que un navegador se comunica con un servidor Web (Apache, Internet Information Server…)
Es un protocolo sin estado La sesión termina en cuanto se devuelve el objeto
solicitado Incluso, si una página contiene otros objetos
(imágenes, frames, etc.) cada uno de ellos inicia una nueva petición HTTP
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Ejemplo de mensaje HTTP
GET / HTTP/1.0 >>
<HTTP/1.0 200 OK <Date: Wed, 18 Sep 1996 20:18:59 GMT <Server: Apache/1.0.0 < Content-type: text/html <Content-length: 1579 <Last-modified: Mon, 22 Jul 1996 22:23:34 GMT < < HTML document
RespuestRespuestaa
PeticióPeticiónn
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Las URLs
URI: Uniform Resource Identifier URL: Uniform Resource Locator
Un URL es la dirección única de todo documento en el Web http://www.eutio.uniovi.es/http://www.eutio.uniovi.es/
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Sintaxis de un URL
Ejemplos: http://www.princast.es/http://www.princast.es/ http://195.55.30.17/http://195.55.30.17/ http://www.cfacebal.com/http://www.cfacebal.com/ http://www.cfacebal.com/index.htmlhttp://www.cfacebal.com/index.html http://web.uniovi.es/Vicerrectorados/Extension/http://web.uniovi.es/Vicerrectorados/Extension/ http://localhost:8080/http://localhost:8080/ http://petra.euitio.uniovi.es/http://petra.euitio.uniovi.es/
protocolo://dirección[:puerto]/directorio/ficheroprotocolo://dirección[:puerto]/directorio/fichero
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Sintaxis URL: Protocolo
Un protocolo define el modo en que se comunican dos ordenadores para llevar a cabo alguna tarea
Protocolo del Web: HTTP (HyperText Transfer Protocol)HTTP (HyperText Transfer Protocol) Especifica cómo tiene lugar el diálogo entre el
navegador y el servidor para conseguir el fichero especificado
No se ocupa del transporte en sí: TCPTCP Cada vez que tecleamos una dirección o pulsamos
un enlace el navegador se comunica vía HTTP con el servidor Web indicado
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Sintaxis URL: Ejemplos de protocolos
file Permite acceder a un fichero en el sistema de ficheros local
ftp File Transfer Protocol
http Páginas Web
Las URLs no son algo específico de internet o de la WEB. Ejemplo:Abrir el internet explorer y, en lugar de poner una url
http en la barra de navegación, abrir el fichero local c:\boot.ini mediante:
file://C:\boot.ini
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Sintaxis URL: Dirección del sitio
Suele ser un nombre simbólico: nombre de dominio
www.uniovi.es especifica una máquina llamada “www” en el dominio “uniovi.es”
El nombre de máquina puede ser cualquiera “www” no es más que un convenio para especificar
aquellas máquinas que son servidores Web como “ftp” suele designar a los servidores de FTP incluso aunque muchas veces se trate de la misma
máquina
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Sintaxis URL: Dirección del sitio
También podría ser directamente la dirección IP http://156.35.14.3/
Los nombres de dominio no distinguen entre mayúsculas y minúsculas
http://www.uniovi.es/ http://WWW.UNIOVI.ES/ http://wWw.UniOvi.es/
Tampoco (para nuestra desgracia) tienen Ñs!. Ej:
http://www.eldiariomontanes.eshttp://www.lanuevaespana.es
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Sintaxis URL: Directorio
Hay que indicar la ruta hasta el fichero deseado Como mínimo, debe ir la barra (“/”)
http://www.uniovi.eshttp://www.uniovi.es// Si no la ponemos, la pone el navegador por nosotros También se puede indicar un subdirectorio:
http://www.uniovi.es/Vicerrectorados/http://www.uniovi.es/Vicerrectorados/Postgrado_TitulosPropios/doctorado/Postgrado_TitulosPropios/doctorado/
Siempre se usa la barra “/”, no “\” (incluso aunque el servidor Web sea una máquina Windows: está definido por el estándar URI, no depende del SO)
La ruta sí puede diferenciar entre mayúsculas y minúsculas (si el servidor Web es, por ejemplo, una máquina Unix)
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Sintaxis URL: Nombre del fichero
Depende del SO del servidor Web Las páginas Web generalmente tienen como
extensión .html o .htm Las extensiones son importantes para que el
navegador sepa cómo tratar un fichero un .html, lo interpreta y lo muestra un .jpg, trata de mostrar la imagen un .doc, abre el Word si lo tenemos instalado etcétera
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Sintaxis URL: Nombre del fichero
Si no se especifica, el servidor busca un fichero con un nombre determinado en el directorio especificado
Normalmente, el index.htmlindex.html o el index.htmindex.htm Se puede configurar en el programa que utilicemos
como servidor Web (Apache, IIS...)
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Sintaxis URL: Puerto
Por omisión, una petición HTTP se dirige al puerto 80 Por eso casi nunca la especificamos
Pero se podría configurar el servidor Web para que “escuchase” peticiones en otro puerto
En ese caso, hay que indicarlo explícitamente: http://www.midominio.com:8080/
En el Caso de OC4J: Puerto 8888.Ej:
http://localhost:8888http://localhost:8888
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¿Qué es un servidor Web?
Un programa que atiende las peticiones HTTP llegadas a un puerto determinado de la máquina
También se denomina así, por extensión, a la máquina que cuenta con uno de tales programas
Ejemplos de servidores Web: Apache
Apache HTTP Server Project http://httpd.apache.org/
Internet Information Server (IIS)
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Páginas estáticas
Al principio, el Web estaba poblado únicamente por páginas estáticas
El servidor Web simplemente localizaba el documento solicitado en el URL y se lo entregaba al cliente
Esto no permitiría, por ejemplo, crear un sitio de comercio electrónico donde se pueda comprar, o el de un banco
Es necesario acceder a datos en el servidor y crear una página a petición
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Funcionamiento de las páginas estáticas
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Funcionamiento de las páginas dinámicas
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Modo de funcionamiento
El esquema de funcionamiento de las páginas dinámicas es siempre similar independientemente de en qué se hayan desarrollado éstas
CGI, ASP, Servlets/JSP… El servidor Web detecta una petición de una
página dinámica y se la pasa al programa necesario
Podría ser una extensión del servidor O bien un programa completamente independiente
Éste programa es quien sabe cómo interpretar el código de la página para devolver el HTML apropiado
Mantenimiento de la sesión
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HTTP, protocolo sin estado
HTTP es un protocolo sin estado Esto significa que para el servidor Web cada
petición de una página es única No tendría forma de saber, por ejemplo, que ese
usuario acaba de añadir un producto a su carrito, o si ya se validó o no, en qué punto del proceso de compra se encuentra, etcétera
Son necesarias alternativas software, por tanto, que permitan simular el estado
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Alternativas
Aunque hay varias formas de hacerlo (dependiendo de si trabajamos en ASP, en J2EE…) la mayoría pasan por el uso de “cookies”
Algunas de las alternativas son: Almacenar toda la información de la sesión, a mano, en
una cookie (por ejemplo, mediante JavaScript) Una combinación de cookie (para guardar un ID de
usuario) y bases de datos Usar el objeto SessionSession (o similar) provisto por los
entornos de programación como ASP o J2EE (Servlets, JSP...)
““URL rewriting”URL rewriting” Etcétera
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¿Qué son las cookies?
Las cookies son pequeñas porciones datos que son almacenados localmente por el navegador en forma de pequeños ficheros de texto
Cada vez que el cliente envía información al servidor, incluye en la petición HTTP las cookies que previamente haya guardado provenientes de ese servidor
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Sintaxis
Cada cookie presenta la siguiente sintaxis general:
Lo único obligatorio es que tenga un nombre y un valor asociado; el resto de atributos son opcionales
Aunque también se utiliza bastante el atributo expiresexpires
nombre=valor; [expires=fecha; path=directorio; domain=nombreDeDominio; secure]
nombre=valor; [expires=fecha; path=directorio; domain=nombreDeDominio; secure]
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URL Rewriting
Consiste en incluir la información del estado en el propio URL
/…/comprar.asp?/…/comprar.asp?paso=3&producto1=01992CX&producto2=ZZ112230&propaso=3&producto1=01992CX&producto2=ZZ112230&producto3=HJ19X25…ducto3=HJ19X25…
No es de recibo en aplicaciones “serias” Un cliente puede iniciar dos o más sesiones
simultáneas, páginas tediosas de programar, sólo se puede usar el método GET, etc.
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Ventajas del uso de cookies
Menor uso de los recursos del servidor Los servidores “sin estado” no necesitan reservar y
mantener recursos para guardar el estado de la sesión Fácil escalabilidad y uso de clusters
Al no tener estado, cualquier servidor puede atender a cualquier cliente
No hace falta que un cliente siempre sea atendido por el mismo servidor, ni ningún tipo de distribución del estado entre servidores
La sesión del cliente podría sobrevivir a una caída del servidor
Un reintento por parte del cliente con el mismo URL suele funcionar
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Inconvenientes del uso de cookies
Privacidad Otros servidores podrían leer información
almacenada en las cookies del cliente No son válidas para guardar números de tarjeta,
contraseñas y cosas por el estilo Los datos pueden ser alterados
Un usuario podría modificar el fichero de una cookie Lo mismo ocurre con otros mecanismos de cliente:
URL, formularios, etc. Aumenta el tráfico por la red
El estado se transmite con cada petición al servidor
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Inconvenientes del uso de cookies
Implementación compleja Mantener “a mano” el estado en el cliente puede ser
realmente complicado si queremos hacerlo de manera robusta
Tamaño de datos limitado Tanto el tamaño máximo permitido por las cookies
como la longitud máxima de un URL pueden darnos problemas para almacenar sesiones complejas
Servidores de aplicaciones
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
¿Qué es un servidor de aplicaciones?
Es un programa que provee la infraestructura necesaria para las aplicaciones Web empresariales
¿Qué quiere decir esto? Que los programadores van a poder dedicarse casi en
exclusiva a implementar la lógica del dominio, ya que servicios de uso común, como transacciones, seguridad, persistencia, etc. ya son proporcionados por el servidor Web
Se ha convertido en una pieza de software clave para cualquier empresa dedicada al comercio electrónico
Es una capa intermedia (middlewaremiddleware) que se sitúa entre el servidor Web y las aplicaciones y bases de datos subyacentes
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Visión general
Servidor de aplicaciones(Transacciones, mensajería, servicios Web…)
CORBA J2EE .NET
Aplicación cliente
Aplicación cliente
Aplicación cliente
SGBD
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Motivación
Comienzan a surgir cuando queda claro las aplicaciones cliente/servidor no iban a ser escalables a un gran número de usuarios
Debido a las características de los clientes “pesados” Se hacía necesario mover las reglas de
negocio a algún lugar intermedio entre los clientes y la base de datos
Empezaron a surgir productos para hacer esa tarea
Cada compañía los llamaba de una forma distinta Servidores de transacciones, servidores de aplicaciones…
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Objetivo de los Servidores de Aplicaciones
Los llamasen como los llamasen, estaban diseñados para gestionar de forma centralizada el modo en que los clientes debían conectarse a la base de datos o a los servicios con los que tenían que interoperar
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Servicios proporcionados
Creación y gestión de los componentes del servidor
Por aquel entonces, basados en CORBA o COM Clustering Equilibrado de carga Transacciones Seguridad Acceso a datos …
Servicios proporcionados
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Gestión de la sesión
Como sabemos, HTTP es un protocolo sin sesión No permite mantener una conexión abierta entre el
cliente y el servidor más allá de lo que dura la transferencia del documento en cuestión
En cualquier aplicación de comercio electrónico, es necesario poder identificar al usuario a través de su navegación por el sitio Web
Autenticación, adición de productos al carrito de la compra, etc.
El servidor ha de conservar información entre peticiones del usuario a lo largo de la duración de una sesión
El servidor ha de conservar información entre peticiones del usuario a lo largo de la duración de una sesión
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Gestión de la sesión (2)
La implementación “a mano” se complicaría enormemente en el caso de contar con varios servidores (equilibrado de carga)
La petición de un usuario registrado en la máquina A puede ser redirigida al servidor B
Lo lógico es que sea el servidor de aplicaciones quien se encargue de gestionar la sesión
Además, debería ser más eficiente que si lo programamos nosotros mismos
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Equilibrado de carga
Por equilibrado de carga (load balancing) se entiende la capacidad de repartir el procesamiento entre distintos servidores
Las peticiones de los clientes se redirigen a la máquina que más desocupada se encuentre en ese momento
Mejora de rendimiento de la aplicación No es tan sencillo como añadir una nueva máquina y ya
está Además de la escalabilidad, se consigue una mayor
tolerancia a fallos
Los servidores de aplicaciones proporcionan mecanismos de equilibrado de carga (aspecto clave para la escalabilidad)
Los servidores de aplicaciones proporcionan mecanismos de equilibrado de carga (aspecto clave para la escalabilidad)
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Acceso a datos
Los servidores de aplicaciones proveen facilidades para administrar conexiones a bases de datos relacionales
Oracle, SQL Server, DB2… Los componentes (las clases que implementan la lógica
del negocio) acceden a ellas de forma estándar Independiente de la base de datos subyacente
También suelen permitir acceder a otros tipos de fuentes de datos:
Tales como distintos ERP (SAP, Vaan...), repositorios XML, etc.
Los servidores de aplicaciones son también importantes, por tanto, como mecanismo de integración de sistemas heredados
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
“Pooling” de conexiones
Abrir una conexión a una base de datos suele ser un proceso costoso
No es viable abrir una nueva conexión por cada consulta a la base de datos
Penalizaría enormemente el rendimiento de la aplicación
Los servidores de aplicaciones suelen contar con una serie de conexiones permanentemente abiertas que distribuye de forma transparente a los distintos procesos
Se debería poder configurar el número de conexiones abiertas, e incluso la política de asignación
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Gestión transaccional
Son un elemento básico de cualquier aplicación comercial
Evitan que haya información inconsistente Sería complejísimo implementarlas “a mano” Con un servidor de aplicaciones que tenga esta
característica, bastaría con indicarle dónde empieza y termina la transacción
Encargándose él de deshacer los pasos intermedios en caso de un error del sistema
Transacción: secuencia de pasos que, o se ejecutan todos, o si no el sistema queda en el estado original
Transacción: secuencia de pasos que, o se ejecutan todos, o si no el sistema queda en el estado original
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Tecnologías actuales
Actualmente, las dos plataformas más comunes son J2EE y, más recientemente, ha surgido .NET
De hecho, hasta hace poco hablar de servidores de aplicaciones era prácticamente hablar de J2EE
(aunque no debemos hacer tal asociación)
César F. AcebalDaniel F. Lanvin
Ejemplo: arquitectura J2EE