Архитектура веб-приложений: функции, компоненты, типы и примеры из реальной жизни

Что такое архитектура веб-приложений?

Веб-приложение относится к тем типам приложений, которые работают в браузере. Он требует использования веб-технологий для выполнения своих задач через Интернет. Вот несколько характеристик веб-приложения:

• Веб-приложение фокусируется только на конкретной проблеме.
• Он очень интерактивен, как настольные приложения.
• В веб-приложениях присутствует система управления контентом.

В статье кратко рассматривается архитектура веб-приложения и его работа, распространяющаяся на компоненты.

Традиционно веб-сайты представляли собой комбинацию статических страниц, но в настоящее время веб-сайты превратились из статических в статические и динамические. Динамическая часть веб-сайтов известна как веб-приложения. Под клиентом понимается любое устройство, используемое для работы в Интернете.

В то время как сервер относится к другой половине веб-сайта. Как следует из названия, сервер обслуживает данные, запрошенные клиентом. Связь между клиентом и сервером называется моделью клиент-сервер. Основная цель модели клиент-сервер — получить запрос от клиента и доставить ответ.

Как серверные, так и клиентские сценарии объединяются в веб-приложения. Сценарии на стороне сервера включают PHP и ASP и используются для поиска и хранения информации. Javascript и HTML используются для предоставления клиентам информации.

Архитектура веб-приложений относится к структуре компонентов и их взаимодействию, что позволяет улучшить работу в Интернете. Связь между компонентами — это взаимодействие между базами данных, приложениями и другими системами, участвующими в этом в Интернете. Цель архитектуры — обеспечить одновременное выполнение нескольких программ. Архитектуру можно изобразить на простом примере просмотра веб-страницы.

• Пользователь запрашивает определенный веб-адрес в браузере после ввода его URL-адреса в адресной строке. Сервер после получения запроса отправляет некоторые файлы обратно в браузер в качестве ответа. Затем запрошенные страницы отображаются после того, как файлы будут выполнены браузером.
• Отображение запрошенных страниц обеспечивает взаимодействие между пользователем и веб-сайтом. Веб-браузер анализирует код во время выполнения.
• В зависимости от ввода пользователя код может не иметь необходимой информации, чтобы браузер знал, как реагировать на ввод пользователя.
• Следовательно, в архитектуру веб-приложений необходимо включать подкомпоненты и взаимообмен внешними приложениями.
• Веб-коммуникации стали важной частью большинства приложений и устройств, и поэтому веб-приложения стали необходимостью в современном мире.
• Надежность, безопасность, масштабируемость, эффективность и надежность — вот некоторые из требований, предъявляемых к веб-приложению.

Свойства веб-приложений

• Веб-приложения применяются для решения бизнес-задач.
• Быстрое взаимодействие с пользователем обеспечивается веб-приложениями.
• Он обеспечивает безопасность.
• Веб-приложения являются саморегулирующимися и устойчивыми.
• Визуальная эстетика поддерживается веб-приложениями.
• Поддерживается A/B-тестирование и аналитика.

Функции веб-приложения

В основном языки, поддерживаемые браузером, используются для кодирования веб-приложений, таких как JavaScript и HTML. Для выполнения программ язык полагается на браузер. Для любого типичного веб-приложения два кода выполняются бок о бок, а именно:

• Код на стороне клиента: этот код локализован в браузере, который отвечает на ввод клиента.
• Код на стороне сервера: этот код отвечает на запросы, сделанные HTTP, и локализован на сервере.

Обязанность команды разработчиков — определить обязанности кода на стороне сервера по отношению к коду на стороне клиента. Такие сценарии, как Java, JavaScript, C#, Python, Ruby, PHP и т. д., используются для написания кода на стороне сервера.

Эти коды могут работать на сервере, который может отвечать на HTTP-запросы и отвечает за создание запрашиваемых пользователем страниц. Кроме того, он может хранить различные типы данных, такие как пользовательские данные и профили. Конечный пользователь никогда не сможет получить эту информацию.

Клиентский код написан на сценариях JavaScript, CSS и HTML, которые анализируются веб-браузером. Пользователь может просматривать и изменять клиентский код.

Следовательно, веб-сервер и сервер приложений требуются веб-приложению для получения и управления запросом клиента, а также для выполнения запрошенных задач.

Работа веб-приложения происходит в следующей последовательности:

• Используя пользовательский интерфейс приложения или веб-браузер, пользователь создает запрос через Интернет на веб-сервер.
• Затем запрос перенаправляется веб-сервером на соответствующий сервер веб-приложений.
• Запрошенная задача выполняется сервером веб-приложений и генерирует результаты. Запрос может быть любым, связанным с запросом к базе данных или обработкой данных.
• Результаты отправляются обратно на веб-сервер сервером веб-приложений с обработанными данными или необходимой информацией по запросу клиента.
• Запрошенная информация отображается на дисплее пользователя веб-сервером.

Изучайте онлайн-курсы по программному обеспечению от лучших университетов мира. Участвуйте в программах Executive PG, Advanced Certificate Programs или Master Programs, чтобы ускорить свою карьеру.

Компоненты архитектуры веб-приложений

Архитектура типичного веб-приложения состоит из компонентов приложения, баз данных и систем промежуточного программного обеспечения. Компоненты архитектуры веб-приложения состоят из

1. Компоненты веб-приложения UI/UX: эти компоненты включают в себя журналы действий, уведомления, статистические данные, информационные панели, настройки и т. д. В основном они используются для закладки основы веб-приложения и создания визуальных элементов. Компоненты не участвуют ни в какой работе веб-приложений.
2. Структурные компоненты. Структурные компоненты веб-приложения включают клиентскую и серверную части. Он включает в себя сервер базы данных и сервер веб-приложений.
3. Клиентский компонент: для создания клиентских компонентов требуется знание JavaScript, HTML и CSS. Операционная система не требуется, поскольку компоненты находятся в веб-браузере пользователя. В основном он представляет собой функциональность веб-приложения, с которым взаимодействует конечный пользователь.
4. Серверный компонент: для создания клиентских компонентов требуется знание Java, .NET, Python, Ruby, PHP и Node.js. Две части серверных компонентов — это логика приложения и база данных. Логика приложения управляет веб-приложением, в то время как база данных хранит всю информацию.

Компоненты для построения веб-приложения можно выбрать из следующих моделей:

1. Один веб-сервер и одна база данных . Наиболее простой и наименее надежной моделью веб-приложения является один веб-сервер и одна база данных . Надежность таких моделей низкая, так как веб-приложение, построенное на таких моделях, выходит из строя, как только выходит из строя сервер.

Проблемы с сервером не позволяют работать таким приложениям, поэтому стабильность сервера является основным фактором, от которого зависит успешная работа приложения.

Модель не используется для создания реальных веб-приложений, но может использоваться для тестирования и изучения основ веб-приложения.

2. Два веб-сервера и одна база данных. Веб- приложения, построенные по таким моделям, достаточно надежны по сравнению с вышеупомянутым из-за наличия резервного сервера. На веб-сервере нет места для хранения данных. Информация, полученная веб-сервером от клиента, обрабатывается веб-сервером и записывается в базу данных. Эта база данных управляется вне сервера. Эту модель также называют архитектурой без сохранения состояния.

Модель требует использования по крайней мере двух веб-серверов, чтобы избежать сбоев, поскольку выход из строя одного сервера приведет к тому, что другой сервер возьмет на себя ответственность. В таких случаях запросы будут направлены на новый сервер и, следовательно, выполнение веб-приложения будет продолжено. Но в случае сбоя базы данных произойдет сбой и веб-приложения.

3. Более двух веб-серверов и баз данных . Одним из наиболее эффективных и надежных вариантов построения приложения является модель, состоящая из более чем двух серверов и баз данных. Наличие более одного компонента позволяет избежать проблем, связанных с отказом веб-приложения.

Наличие нескольких баз данных позволяет хранить либо идентичные данные во всех базах данных, либо равномерно распределять данные между всеми базами данных. Балансировщики нагрузки должны быть установлены, если используется более 5 веб-серверов или баз данных. Модели широко используются для создания веб-приложений для предприятий благодаря их способности обрабатывать большие объемы данных.

Типы архитектуры веб-приложений

Тип архитектуры веб-приложения зависит от распределения логики приложения между клиентом и сервером. Он включает в себя как архитектуру веб-приложения, так и архитектуру веб-сервера.

Архитектура веб-приложений в основном бывает трех типов.

1. Одностраничные приложения (SPA) . В этом типе архитектуры страница запрашивается пользователем. Динамическое взаимодействие обеспечивается обновлением содержимого до текущей страницы. Этот тип архитектуры веб-приложений достигается с помощью AJAX, который представляет собой краткую форму асинхронного JavaScript и XML. SPA напоминают настольные приложения, поскольку пользователь не сталкивается с какими-либо прерываниями. Он предоставляет пользователю интерактивный опыт, поскольку он может запрашивать наиболее необходимый контент.
2. Микросервисы: эти типы архитектуры обеспечивают преимущества с точки зрения повышения производительности и ускорения процесса развертывания. Единая функциональность выполняется архитектурой типа микросервисов и, следовательно, мала и легка. Разработка приложения на основе микросервисов проста и быстра, поскольку код, необходимый для создания компонентов приложения, не обязательно должен быть на одном и том же языке программирования.
3. Бессерверные архитектуры: это тип архитектуры веб-сервера. В бессерверной архитектуре требуется третья сторона для аутсорсинга сервера и управления инфраструктурой. Приложение выполняет код в облаке, не беспокоясь о других задачах, связанных с инфраструктурой.

Другие типы архитектуры веб-сервера включают Java, Node.Js, .NET, PHP, Azure, AngularJS, Laravel и архитектуру веб-приложений на основе Python.

Примеры веб-приложений

Примеры веб-приложений включают онлайн-формы, текстовые процессоры, тележки для покупок, электронные таблицы, редактирование фотографий и видео, преобразование и сканирование файлов, а также программы электронной почты, такие как Gmail, Yahoo и AOL.

Вот несколько примеров некоторых популярных веб-приложений:

1. Документы Google. Документы Google позволяют пользователям создавать и сохранять документы на компьютере или в учетной записи Google Диска. Файлы могут быть сохранены в формате PDF, которые можно распечатать и поделиться с другими пользователями. Это позволяет работать над одним и тем же документом разным пользователям. Даже без подключения к Интернету приложение можно использовать, и изменения, внесенные в документ, будут автоматически сохранены при повторном подключении к Интернету.

2. Netflix: приложение является одной из важных платформ потокового видео. Это позволяет пользователям просматривать и смотреть свои любимые фильмы в любое время в соответствии с предпочтениями пользователя.

3. Codepen.io: это веб-приложение для разработки HTML-кода. Инструмент помогает пользователю тестировать любые коды CSS, HTML и JavaScript в режиме реального времени.

Другие примеры веб-приложений включают Facebook, Gmail, Twitter и т. д.

Заключение

Использование веб-приложений увеличилось с ростом использования Интернета в последние годы. Как мы обсуждали в статье, веб-приложение обеспечивает безопасность, которая дополнительно определяется типом модели, выбранной для создания приложения. Поэтому, прежде чем приступить к разработке веб-приложения, лучше подробно изучить требования и концепции, лежащие в его основе.

Если вы хотите пройти обучение в этой соответствующей области и получить какой-либо опыт в веб-разработке, мы рекомендуем вам пройти сертификационный курс « Магистр компьютерных наук », предоставляемый upGrad и IIIT-Bangalore. Курс эффективно разработан для профессионалов начального и среднего уровня (мужчин и женщин) в возрастной группе от 21 до 45 лет.

Это станет ступенькой на пути к вашей мечте о веб-разработке, поскольку вы будете тщательно обучены ведущими экспертами, имеющими опыт работы с более чем 15 инструментами и программным обеспечением. Если вы хотите узнать больше о курсе upGrad, напишите нам в комментариях. Наша команда помощи свяжется с вами.