Zaawansowane Techniki WWW (HTML, CSS i NODE.JS)

Transkrypt

1 Zaawansowane Techniki WWW (HTML, CSS i NODE.JS) Dr inż. Marcin Zieliński Środa 15:30-17:00 sala: A-1-04 WYKŁAD 8 Wykład dla kierunku: Informatyka Stosowana II rok Rok akademicki: 2014/ semestr zimowy

2 Przypomnienie z poprzedniego wykładu Wprowadzenie do obiektowości Asynchroniczność Dziedziczenie klas oraz prototypowanie

3 Popularne dostępne rozwiązania Najpopularniejsze środowiska programistyczne:

4 Popularne dostępne rozwiązania Najpopularniejsze środowiska programistyczne: oraz systemy CMS (Content Menager System):

5 Dlaczego NODE.JS a nie PHP vs. Obecnie PHP jest wykorzystywane na około 75% wszystkich stron internetowych.

6 Dlaczego NODE.JS a nie PHP vs. Obecnie PHP jest wykorzystywane na około 75% wszystkich stron internetowych. Wiele nowych projektów odchodzi od PHP na rzecz NODE.JS jako rozwiązania bardziej wydajnego, elastycznego i niezależnego.

7 Dlaczego NODE.JS a nie PHP vs. Obecnie PHP jest wykorzystywane na około 75% wszystkich stron internetowych. Wiele nowych projektów odchodzi od PHP na rzecz NODE.JS jako rozwiązania bardziej wydajnego, elastycznego i niezależnego. Daje możliwości tworzenia łatwo skalowalnych aplikacji internetowych, których działanie jest sterowane zdarzeniowo wykorzystując żądania asynchroniczne czyli bez konieczności przeładowania danego zasobu.

8 Node.js

9 Node.js

10 Node.js Co to jest NODE.JS?

11 Node.js Co to jest NODE.JS? Nowoczesne środowisko programistyczne Środowisko programistyczne w sensie zestawu gotowych klas i metod których można używać do przygotowania własnych skalowalnych i wydajnych aplikacji internetowych.

12 Krótka historia Node.js Środowisko Node.js zostało stworzone w 2009 roku, przez Ryana Dahla, który w tamtym czasie pracował w firmie Joyent. Ryan Dahl

13 Krótka historia Node.js Środowisko Node.js zostało stworzone w 2009 roku, przez Ryana Dahla, który w tamtym czasie pracował w firmie Joyent. Oficjalna premiera i prezentacja pakietu odbyła się podczas wykładu na konferencji JSConf EU 2009 Ryan Dahl

14 Krótka historia Node.js Node.js jest środowiskiem programistycznym napisanym w języku JavaScript. Aplikacje stworzone w środowisku Node.js są sterowane zdarzeniami wykorzystując system wejścia/wyjścia (I/O) który jest asynchroniczny. Ryan Dahl

15 Krótka historia Node.js Node.js jest środowiskiem programistycznym napisanym w języku JavaScript. Aplikacje stworzone w środowisku Node.js są sterowane zdarzeniami wykorzystując system wejścia/wyjścia (I/O) który jest asynchroniczny. Ryan Dahl

16 Krótka historia Node.js Node.js jest środowiskiem programistycznym napisanym w języku JavaScript. Aplikacje stworzone w środowisku Node.js są sterowane zdarzeniami wykorzystując system wejścia/wyjścia (I/O) który jest asynchroniczny. Ryan Dahl Najnowsza wersja: v

17 Przypomnienie: asynchroniczność lan prz esy dan łanie ych ie łan esy prz anych d prze sył dan anie ych wie t wie wyś ście ście przetwarzanie wy ś tlan ie ie aktywność użytkownika wej wej SERWER nie syła prze ych dan CZAS ście SILNIK AJAX wej KLIENT (PRZEGLĄDARKA) przetwarzanie

18 Przypomnienie: asynchroniczność lan prz esy dan łanie ych ie łan esy prz anych d prze sył dan anie ych wie t wie wyś ście ście przetwarzanie wy ś tlan ie ie aktywność użytkownika wej wej SERWER nie syła prze ych dan CZAS ście SILNIK AJAX wej KLIENT (PRZEGLĄDARKA) przetwarzanie Jest to model asynchronicznej komunikacji HTTP, gdzie klient (przeglądarka) nie czeka na przyjście odpowiedzi na żądanie serwera, a wykonuje dalsze żądania. W takim modelu nie ma konieczności przeładowania strony przy każdej operacji klineta, wystarczy, że zostaną doczytane brakujące dane, a dzięki odpowiednim narzędziom zmodyfikowana zostanie zawartość strony.

19 Krótka historia Node.js Powstanie Node.js było zainspirowane przez funkcjonalności push jakie oferuje np. poczta GMAIL... Co to jest push?

20 Krótka historia Node.js Powstanie Node.js było zainspirowane przez funkcjonalności push jakie oferuje np. poczta GMAIL... Co to jest push? Usługi push działają w oparciu o przekazane przez klienta wcześniej informacje, na podstawie których serwer dostarcza klientowi nowych danych w zależności od tego czy są one dostępne.

21 Krótka historia Node.js Powstanie Node.js było zainspirowane przez funkcjonalności push jakie oferuje np. poczta GMAIL... Co to jest push? Usługi push działają w oparciu o przekazane przez klienta wcześniej informacje, na podstawie których serwer dostarcza klientowi nowych danych w zależności od tego czy są one dostępne. Przykład: Przykładem usługi push jest synchroniczny chat.

22 Krótka historia Node.js Node. jest czysto JavaScriptowym środowiskiem tworzenia stron internetowych działającym po stronie serwera. Do tej pory uczyliśmy się że...

23 Krótka historia Node.js Node. jest czysto JavaScriptowym środowiskiem tworzenia stron internetowych działającym po stronie serwera. Do tej pory uczyliśmy się że... JavaScript jest wykonywany po stronie klineta (przeglądarki)!

24 Krótka historia Node.js Node. jest czysto JavaScriptowym środowiskiem tworzenia stron internetowych działającym po stronie serwera. Do tej pory uczyliśmy się że... JavaScript jest wykonywany po stronie klineta (przeglądarki)! Jak zatem jest możliwe że Node.js działa na serwerze?

25 Google V8 Jak zatem jest możliwe że Node.js działą na serwerze?

26 Google V8 Jak zatem jest możliwe że Node.js działą na serwerze? Silnik V8 został stworzony na potrzeby przeglądarki Chrome, do obsługi skryptów napisanych w języku JavaScript.

27 Google V8 Silnik V8 został stworzony przez firmę Google na potrzeby przeglądarki Chrome, do obsługi skryptów napisanych w języku JavaScript.

28 Google V8 Silnik V8 został stworzony przez firmę Google na potrzeby przeglądarki Chrome, do obsługi skryptów napisanych w języku JavaScript. Jest to program napisany w języku C++, który kompiluje skrypty do kodu maszynowego, a dopiero następnie wykonuje. Dzięki takiej procedurze uzyskano wzrost wydajności i szybkości wykonywania skryptów JS.

29 JavaScript po stronie serwera Dzięki zastosowaniu silnika V8 wprowadzono zupełnie nowe podejście w myśleniu o wykonywaniu kodu JavaScript

30 JavaScript po stronie serwera Dzięki zastosowaniu silnika V8 wprowadzono zupełnie nowe podejście w myśleniu o wykonywaniu kodu JavaScript

31 JavaScript po stronie serwera Dzięki zastosowaniu silnika V8 wprowadzono zupełnie nowe podejście w myśleniu o wykonywaniu kodu JavaScript

32 JavaScript po stronie serwera Musimy odwrócić sposób myślenia jeśli chodzi wykonywanie JavaScriptu.

33 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE

34 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE

35 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE

36 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE

37 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE HTTP

38 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE HTTP

39 JavaScript po stronie serwera SERVER SIDE CLIENT SIDE HTTP

40 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI SERWER

41 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI SERWER Wątek

42 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI SERWER Wątek Wątek

43 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI SERWER Wątek Wątek Wątek

44 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI... SERWER Wątek Wątek Wątek Oczekiwanie

45 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI... SERWER Wątek Wątek Wątek Oczekiwanie Wątek W tym modelu serwer do obsługi każdego żadania musi stworzyć osobny wątek z ograniczonej puli jaką może obsłużyć CPU. Powoduje to że przy dużej ilości żądań niektóre z nich muszą czekać w kolejce na zrealizowanie. W wyniku czego serwer zaczyna zaczyna wolniej działać co wydłuża czas oczekiwania na odpowiedź.

46 Obsługa żądań MODEL TRADYCYJNY KLIENCI... SERWER Wątek Wątek Wątek Oczekiwanie Wątek Przykład: Dla systemu z 8GB pamięci RAM przydzialającego 2MB pamięci na wątek możemy obsłużyć maksymalnie w tym samym czasie 4000 żądań (w rzeczywistości jest to mniej ponieważ zużywamy jeszcze pamięć na inne operacje).

47 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER

48 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER Wątek

49 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER Wątek

50 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER Wątek

51 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER Wątek

52 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI SERWER Wątek...

53 Obsługa żądań MODEL ZDARZENIOWY KLIENCI... SERWER Wątek W modelu zdarzeniowym Node.js wykorzystuje tylko jeden wątek do obsługi wielu żadąń, oraz pętlę zdarzeń co powoduje że aplikacja taka jest bardzo wydajna i skalowalna. W praktyce przy żadaniach które nie wymagają złożonych operacji obliczeniowych można obsłużyć nawet do 1 miliona żądań jednocześnie.

54 Pętla zdarzeń (Event loop)...

55 Pętla zdarzeń (Event loop)...

56 Pętla zdarzeń (Event loop)... Pętla zdarzeń (Event Loop) Pojedyńczy wątek

57 Pętla zdarzeń (Event loop)... Rejestracja funkcji zwrotnej (callback) Pętla zdarzeń (Event Loop) Pojedyńczy wątek Request (req)

58 Pętla zdarzeń (Event loop)... Rejestracja funkcji zwrotnej (callback) Pętla zdarzeń (Event Loop) Pojedyńczy wątek Request (req) Serwer wykonuje np. : - operacje na plikach, - operacje bazodanowe, - obliczenia

59 Pętla zdarzeń (Event loop)... Rejestracja funkcji zwrotnej (callback) Pętla zdarzeń (Event Loop) Pojedyńczy wątek Request (req) Zakończenie wykonania żądanej operacji przez serwer Serwer wykonuje np. : - operacje na plikach, - operacje bazodanowe, - obliczenia

60 Pętla zdarzeń (Event loop)... Rejestracja funkcji zwrotnej (callback) Pętla zdarzeń (Event Loop) Pojedyńczy wątek Request (req) Response (res) Wysłanie odpowiedzi w postaci wcześniej zarejestrowanej funkcji zwrotnej (callback). Zakończenie wykonania żądanej operacji przez serwer Serwer wykonuje np. : - operacje na plikach, - operacje bazodanowe, - obliczenia

61 Zalety wykorzystania Node.js 1. Wbudowana asynchroniczność. 2. Sterowany zdarzeniami. 3. non-blocking I/O (wykorzystanie jednego wątku). 4. Praca w czasie rzeczywistym. 5. Skalowalność. 6. Duża biblioteka gotowych modułów (NPM). 7. Jezyk JavaScript.

62 Liderzy wykorzystujący Node.js

63 Przykład prostego kodu (z strony nodejs.org) var http = require('http'); http.createserver(function (req, res) { res.writehead(200, {'Content-Type': 'text/plain'}); res.end('hello World\n'); }).listen(1337, ' '); console.log('server running at Prosty serwer przyjmujący żądania http

64 KONIEC WYKŁADU 8