Arhitectura aplicațiilor web: funcții, componente, tipuri și exemple din viața reală

Ce este arhitectura aplicațiilor web?

Aplicația web se referă la acele tipuri de aplicații care rulează pe un browser. Necesită utilizarea tehnologiei web pentru a-și îndeplini sarcinile pe internet. Câteva caracteristici ale unei aplicații web sunt:

• O aplicație web se concentrează doar pe o anumită problemă.
• Este foarte interactiv ca aplicațiile desktop.
• Un sistem de management al conținutului este prezent în aplicațiile web.

Articolul se concentrează pe scurt asupra arhitecturii aplicației web și asupra activității acesteia extinzându-se la componente.

În mod tradițional, site-urile web erau o combinație de pagini statice, dar în prezent, site-urile web s-au transformat de la a fi statice la a fi atât statice, cât și dinamice. Partea dinamică a site-urilor web este cunoscută sub denumirea de aplicații web. Clientul se referă la orice dispozitiv folosit pentru a naviga pe internet.

În timp ce un server se referă la cealaltă jumătate a site-ului web. După cum sugerează și numele, serverul servește datele solicitate de client. Comunicarea dintre un client și un server se numește model client-server. Scopul principal al modelului client-server este de a primi cererea de la client și de a furniza răspunsul.

Atât scripturile de pe partea serverului, cât și scripturile de pe partea clientului se combină împreună pentru a forma aplicațiile web. Scripturile de pe partea serverului includ PHP și ASP și sunt folosite pentru regăsirea și stocarea informațiilor. Javascript și HTML sunt folosite pentru a furniza informații clienților.

Arhitectura aplicației web se referă la cadrul componentelor și comunicarea acestora, permițând o experiență web mai bună. Comunicațiile dintre componente sunt interacțiunile dintre bazele de date, aplicații și alte sisteme implicate în acestea pe web. Scopul arhitecturii este de a permite execuțiile multiple de programe simultan. Arhitectura poate fi prezentată prin exemplul simplu de navigare pe o pagină web.

• Utilizatorul solicită o anumită adresă web într-un browser după ce a introdus adresa URL a acesteia în bara de adrese. Serverul după ce a primit cererea trimite unele fișiere înapoi în browser ca răspuns. Paginile solicitate sunt apoi afișate odată ce fișierele sunt executate de browser.
• Afișarea paginilor solicitate permite interacțiunea dintre utilizator și site-ul web. Browserul web analizează codul în timpul executării.
• Pe baza intrărilor utilizatorului, este posibil ca codul să nu aibă informațiile necesare pentru a permite browserului să știe cum să răspundă la intrările utilizatorului.
• Prin urmare, sub-componentele și schimburile de aplicații externe trebuie să fie incluse în arhitectura aplicației web.
• Comunicarea web a devenit o parte importantă a majorității aplicațiilor și dispozitivelor și, prin urmare, aplicațiile web au devenit o necesitate în lumea modernă.
• Fiabilitatea, securitatea, scalabilitatea, eficiența și robustețea sunt câteva dintre cerințele unei aplicații web.

Proprietățile aplicațiilor web

• Aplicațiile web sunt aplicate pentru rezolvarea problemelor de afaceri.
• Experiența rapidă a utilizatorului este asigurată de aplicațiile web.
• Oferă securitate.
• Aplicațiile web sunt autoreglabile și sustenabile.
• Estetica vizuală este susținută de aplicații web.
• Sunt acceptate testele A/B și analizele.

Funcțiile aplicației web

În cea mai mare parte, limbile acceptate de browser sunt folosite pentru a codifica aplicațiile web precum JavaScript și HTML. Pentru executarea programelor, limbajul se bazează pe browser. Pentru orice aplicație web tipică, două coduri rulează unul lângă altul, adică:

• Cod pe partea clientului: acest cod este localizat în browser care răspunde la intrarea clientului.
• Cod server: acest cod răspunde la solicitările făcute de HTTP și este localizat în server.

Este datoria echipei de dezvoltare să decidă datoria codului de pe partea serverului în raport cu codul de pe partea client. Scripturi precum Java, JavaScript, C#, Python, Ruby, PHP etc. sunt folosite pentru scrierea codurilor de pe partea serverului.

Aceste coduri pot rula pe un server care poate răspunde la solicitările HTTP și este responsabil pentru generarea paginilor solicitate de utilizator. În plus, poate stoca diferite tipuri de date, cum ar fi intrările și profilurile utilizatorului. Utilizatorul final nu este niciodată capabil să obțină informațiile respective.

Codul clientului este scris în scripturi JavaScript, CSS și HTML, care sunt analizate de browserul web. Utilizatorul poate vedea și modifica codul clientului.

Prin urmare, serverul web și un server de aplicații sunt solicitate de aplicația web pentru a primi și gestiona cererea clientului și pentru îndeplinirea sarcinilor solicitate.

Funcționarea unei aplicații web urmează următoarea secvență:

• Prin utilizarea interfeței de utilizator sau a browserului web al unei aplicații, utilizatorul generează o solicitare prin internet către serverul web.
• Solicitarea este apoi redirecționată către serverul de aplicații web corespunzător de către serverul web.
• Sarcina solicitată este efectuată de serverul de aplicații web și generează rezultatele. Solicitarea poate fi orice legată de interogarea bazei de date sau prelucrarea datelor.
• Rezultatele sunt trimise înapoi către serverul web de către serverul aplicației web cu datele procesate sau cu informațiile necesare, așa cum este solicitat de client.
• Informațiile solicitate sunt afișate pe afișajul utilizatorului de către serverul web.

Învață cursuri de software online de la cele mai bune universități din lume. Câștigă programe Executive PG, programe avansate de certificat sau programe de master pentru a-ți accelera cariera.

Componentele arhitecturii aplicațiilor web

Arhitectura unei aplicații web tipice constă din componente de aplicație, baze de date și sisteme middleware. Componentele unei arhitecturi de aplicații web cuprind

1. Componente aplicației web UI/UX: Aceste componente includ jurnalele de activitate, notificări, date statistice, tablouri de bord, setări etc. Sunt utilizate în principal pentru a pune bazele aplicației web și pentru a crea imagini vizuale. Componentele nu sunt implicate în nicio operațiune a aplicațiilor bazate pe web.
2. Componente structurale: Componentele structurale ale unei aplicații web includ partea client și partea serverului. Include serverul de baze de date și serverul de aplicații web.
3. Componenta client: Crearea componentelor client necesită cunoștințe de JavaScript, HTML și CSS. Sistemul de operare nu este necesar deoarece componentele se află în browserul web al utilizatorului. Practic reprezintă funcționalitatea unei aplicații web cu care interacționează utilizatorul final.
4. Componenta server: Crearea componentelor client necesită cunoștințe de Java, .NET, Python, Ruby, PHP și Node.js. Două părți ale componentelor serverului sunt logica aplicației și baza de date. Logica aplicației controlează aplicația web, în ​​timp ce baza de date stochează toate informațiile.

Componentele pentru construirea unei aplicații web pot fi alese dintre următoarele modele:

1. Un server web și o bază de date: Cel mai simplu și cel mai puțin fiabil model al aplicației web sunt un server web și o bază de date . Fiabilitatea unor astfel de modele este scăzută, deoarece aplicația web construită pe astfel de modele scade imediat ce serverul se defectează.

Problemele cu serverul nu permit funcționarea unor astfel de aplicații și, prin urmare, stabilitatea serverului este principalul factor pe care se bazează funcționarea cu succes a aplicației.

Modelul nu este folosit pentru construirea de aplicații web reale, dar poate fi folosit pentru testarea și învățarea elementelor fundamentale ale aplicației web.

2. Două servere web și o bază de date: Aplicațiile web construite pe astfel de modele sunt destul de fiabile în comparație cu cel menționat mai sus datorită prezenței unui server de rezervă. Nu există stocare de date în serverul web. Informațiile primite de serverul web de la un client sunt procesate de serverul web și scrise în baza de date. Această bază de date este gestionată în afara serverului. Modelul este denumit și arhitectură apatridă.

Modelul necesită utilizarea a cel puțin două servere web pentru a evita eșecul, deoarece defecțiunea unui server va duce la preluarea controlului celuilalt server. În astfel de cazuri, solicitările vor fi direcționate către noul server și, prin urmare, execuția aplicației web va fi continuată. Dar, în cazul unui blocaj al bazei de date, aplicația web se va bloca și ea.

3. Mai mult de două servere web și baze de date: Una dintre cele mai eficiente și de încredere opțiuni pentru construirea unei aplicații este modelul format din mai mult de două servere și baze de date. Prezența a mai mult de o componentă evită problemele asociate cu defecțiunea aplicației web.

A avea mai multe baze de date permite opțiunile de stocare fie a datelor identice în toate bazele de date, fie de distribuire uniformă a datelor între toate bazele de date. Echilibratoarele de încărcare trebuie instalate dacă sunt utilizate mai mult de 5 servere web sau baze de date. Modelele sunt utilizate pe scară largă pentru construirea de aplicații web pentru întreprinderi datorită capacității lor de a gestiona un volum mare de date.

Tipuri de arhitectură a aplicațiilor web

Tipul arhitecturii aplicației web depinde de distribuția logicii aplicației între client și partea serverului. Include atât arhitectura aplicației web, cât și arhitectura serverului web.

Arhitectura aplicației web este în principal de trei tipuri.

1. Aplicații cu o singură pagină (SPA) : În acest tip de arhitectură, pagina este solicitată de utilizator. Interacțiunea dinamică este asigurată prin actualizarea conținutului la pagina curentă. Acest tip de arhitectură a aplicațiilor web se realizează prin AJAX, care este o formă concisă de JavaScript și XML asincron. SPA-urile seamănă cu aplicațiile desktop, deoarece utilizatorul nu se confruntă cu nicio întrerupere. Oferă o experiență interactivă utilizatorului, deoarece acesta poate solicita conținut care este cel mai necesar.
2. Microservicii: Aceste tipuri de arhitectură oferă avantaje în ceea ce privește creșterea productivității și accelerarea procesului de implementare. O singură funcționalitate este executată de tipul de arhitectură de microservicii și, prin urmare, este mică și ușoară. Dezvoltarea aplicației bazată pe microservicii este simplă și rapidă, deoarece codul necesar pentru a construi componentele aplicației nu trebuie să fie din același limbaj de programare.
3. Arhitecturi fără server: acesta este un tip de arhitectură de server web. În arhitectura fără server, este necesară o terță parte pentru externalizarea serverului și gestionarea infrastructurii. Aplicația execută codul în cloud fără a deranja alte sarcini legate de infrastructură.

Alte tipuri de arhitectură de server web includ Java, Node.Js, .NET, PHP, Azure, AngularJS, Laravel și arhitectura de aplicații web bazată pe Python.

Exemple de aplicații web

Exemple de aplicații web includ formulare online, procesoare de text, coșuri de cumpărături, foi de calcul, editare foto și video, conversie și scanare fișiere și programe de e-mail precum Gmail, Yahoo și AOL.

Câteva exemple de aplicații web populare sunt:

1. Documente Google: Documentele Google permit utilizatorilor să creeze și să salveze documente pe computer sau într-un cont Google Drive. Fișierele pot fi salvate în format PDF care pot fi tipărite și partajate cu alți utilizatori. Permite lucrul asupra aceluiași document de către diferiți utilizatori. Chiar și fără conexiune la internet, aplicația poate fi folosită, iar modificarea făcută într-un document va fi salvată automat la conectarea din nou la internet.

2. Netflix: Aplicația este una dintre platformele importante de streaming video. Permite utilizatorilor să răsfoiască și să vizioneze filmele lor preferate în orice moment, conform preferințelor utilizatorului.

3. Codepen.io: Aceasta este o aplicație web pentru dezvoltarea codului HTML. Instrumentul ajută utilizatorul să testeze orice cod CSS, HTML și JavaScript în timp real.

Alte exemple de aplicații web includ Facebook, Gmail, Twitter etc.

Concluzie

Aplicația web a cunoscut o creștere a utilizării lor odată cu creșterea utilizării internetului în anii actuali. După cum am discutat în articol, o aplicație web oferă securitate care este determinată în continuare de tipul de model ales pentru a construi aplicația. Prin urmare, înainte de a merge la dezvoltarea unei aplicații bazate pe web, este mai bine să explorați în profunzime cerințele și conceptele din spatele acesteia.

Dacă sunteți dispus să vă instruiți în acest domeniu și să obțineți orice experiență în dezvoltarea web, vă recomandăm să verificați cursul de certificare „ Master of Science in Computer Science ” oferit de upGrad și IIIT-Bangalore. Cursul este conceput eficient pentru profesioniștii de la nivel de intrare până la nivel mediu (bărbați și femei) din grupa de vârstă 21 - 45 de ani.

Aceasta va fi o piatră de temelie către visele tale de dezvoltare web, deoarece vei fi instruit riguros prin experți de top care obțin experiență cu peste 15 instrumente și software. Dacă doriți să verificați mai multe informații despre cursul upGrad, trimiteți-ne un comentariu. Echipa noastră de asistență vă va reveni.