Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

5. Не обязательное дополнение: одним из режимов пользовательского интерфейса является rogue-подобный интерфейс, в котором используется библиотека curses(3).

В наибольшей степени данной модели в настоящее время соответствует пакет GIMP.

11.8. Использование Web-браузера в качестве универсального клиента

Отделение CLI-сервера от GUI-интерфейса стало особенно привлекательной стратегией после того, как в середине 1990-х годов технология World Wide Web преобразила мир компьютерных вычислений. Для большого класса приложений возрастает смысл вообще не писать нестандартные GUI-клиенты, а вместо этого в данной роли использовать Web-браузеры.

Такой подход имеет целый ряд преимуществ. Наиболее очевидным является то, что разработчику не требуется писать процедурный GUI-код. Вместо этого можно описать желаемый GUI-интерфейс на специально предназначенных для этого языках (HTML и JavaScript). Это позволяет избежать большого количества дорогого и сложного одноцелевого кодирования и часто более чем вдвое сокращает общие усилия по проекту. Другое преимущество заключается в том, что разрабатываемое приложение немедленно становится готовым для использования в Internet. Клиент может быть расположен на том же узле, что и сервер, или находиться за тысячи километров от него. Также преимуществом является то, что все второстепенные детали представления приложения (такие как шрифты и цвет) более не являются задачей сервера, и пользователи действительно смогут выбирать их по своему усмотрению с помощью таких механизмов, как настройки браузера и каскадные таблицы стилей. Наконец, единообразные элементы Web-интерфейса существенно облегчают пользователям задачу изучения.

Данный подход имеет и недостатки. Два наиболее важных из них: (а) пакетный стиль взаимодействия, навязанный Web-средой, и (b) сложности управления постоянными сеансами при использовании протокола без фиксации состояния. Хотя указанные недостатки не являются исключительно проблемами Unix, их следует рассмотреть здесь, поскольку на уровне конструкции весьма важно четко определить, когда стоит принять или обработать данные ограничения.

Рис. 11.4. Связи вызывающих и вызываемых программ в многопараметрической программе

Интерфейс общего шлюза (Common Gateway Interface — CGI), посредством которого браузер может вызывать программы на серверном узле, не вполне поддерживает интерактивность на уровне мелких модулей. Не поддерживают ее и шаблонные системы, серверы приложений и встроенные серверные сценарии, которые постепенно заменяют CGI (слегка злоупотребляя данным понятием, автор далее в настоящем разделе использует аббревиатуру CGI для обозначения всех указанных технологий).

Через CGI-шлюз невозможно осуществлять посимвольный или пожестовый ввод-вывод в GUI. Вместо этого необходимо заполнить HTML-форму и нажать кнопку "отправить", после чего содержимое формы будет отослано CGI-сценарию, который затем обработает данные, а сервер передаст обратно клиенту сгенерированную сценарием HTML-страницу (которая сама по себе может быть другой CGI-формой).

Описанная выше методика по существу представляет пакетный стиль взаимодействия, который концептуально недалеко ушел от загрузки перфокарт во входной бункер и получения распечатки. Этот стиль можно преобразовать в более приемлемую форму, используя для взаимодействия с пользователем JavaScript-сценарий, группирующий транзакции в сообщения для отправки серверу.

Java-аплеты способны открывать собственные соединения для символьных потоков обратно к серверу с целью поддержать более управляемую интерактивность. Однако Java имеет технические проблемы — данный язык может использовать только фиксированную область экрана на странице и не способен изменить часть экрана за пределами этого прямоугольника. Имеются также гораздо более серьезные проблемы, связанные с политикой (частное лицензирование со стороны Sun заблокировало Java-разработку и вынудило остальных с недоверием относиться к Java; разработчик не может рассчитывать на то, что браузеры всех пользователей поддерживают данную технологию).

Кроме того, как Java, так и JavaScript могут столкнуться с несовместимостью браузеров. Сопротивление Microsoft внедрению JDK 1.2 и Swing в Internet Explorer является серьезной проблемой для Java-аплетов. Различные уровни версий JavaScript также могут нарушить работу приложения (хотя ошибки JavaScript исправляются проще). Тем не менее, часто решить данные проблемы не так сложно, как написать и внедрить нестандартный клиентский интерфейс. Более сложной проблемой является растущее число искушенных пользователей, которые по привычке отключают в своих браузерах поддержку Java и даже JavaScript из-за проблем с безопасностью и нарушения интерфейса.

Возникает также отдельная проблема — сложно поддерживать информацию о сеансах между несколькими CGI-формами. Между CGI-транзакциями сервер не хранит сведения о состоянии клиентских сеансов, поэтому на них нельзя полагаться, связывая формы, отправленные пользователем позднее, с ранее отправленными тем же пользователем формами. Существует два стандартных технических приема для решения данной проблемы: связанные формы и cookie-файлы.

При связывании форм подготавливается CGI-сценарий для формирования первой формой уникального идентификатора в скрытом поле второй формы, а вторая и все последующие формы передают данный идентификатор последующим элементам. Cookie-файлы достигают подобного эффекта путем аналогичным переменным окружения (подробные инструкции описаны в любой из сотен книг по CGI-программированию). В любом случае в CGI-сценарии необходимо использовать идентификатор в качестве индекса сеанса (или cookie-файлов для непосредственного сохранения состояния) и явно обрабатывать мультиплексирование сеансов.

Часто данными ограничениями можно пренебречь. Многие нетривиальные приложения могут уместиться в одной форме и работать, избегая обеих проблем. Даже если это не так и приложению требуется множество форм, понижение сложности и сокращение количества средств по сравнению с необходимостью создания и распространения специализированного клиента настолько велико, что может свободно окупить усилия, необходимые для написания достаточно развитых CGI-сценариев, самостоятельно осуществляющих отслеживание сеансов.

Проблема управления сеансами может быть переадресована серверам приложений, таким как Zope или Enhydra, которые обеспечивают отделение сеансов и предоставляют службы аутентификации для программ внутри них. Недостаток данных программ равноценен их достоинству: они облегчают сохранение на сервере информации о состоянии по каждому пользовательскому сеансу. Хранение данных сведений может оказаться проблемой. Оно занимает ресурсы, и данную информацию необходимо удалять по истечении определенного времени, поскольку между транзакциями не существует способа точно определить, остается ли пользователь на связи.

Как обычно, наилучшая рекомендация — выбирать простейшую из возможных моделей, т.е. сопротивляться соблазну создавать тяжеловесную конструкцию, опирающуюся на Java или сервер приложений, в ситуациях, когда решить задачу можно с помощью простых CGI-сценариев и cookie-файлов.

Проблемой методики использования браузера в качестве универсального клиента является то, что CGI-серверы очень непросто отделить от среды браузера, поэтому может быть трудно написать сценарий или автоматизировать транзакции к серверу. Unix-ответ — трехуровневая архитектура: Web-формы, вызывающие CGI-сценарии, которые в свою очередь вызывают команды. Интерфейсом автоматизации являются команды.

Способ, с помощью которого браузеры отделяют клиентов от серверов, имеет более серьезные последствия. В Web-среде стало сложнее и не так привлекательно привязывать потребителей к закрытым, частным протоколам и API-интерфейсам. Экономика разработки программ, таким образом, склоняется к HTML, XML и другим открытым, текстовым Internet-стандартам. Данная тенденция успешно и интересно объединяется с развитием модели разработки открытого исходного кода, которая рассматривается в главе 19. В мире, где Web является созидательной средой, Unix-традиции проектирования, включая рассмотренные в настоящей главе методики проектирования интерфейсов, выглядит гораздо более естественно, чем когда-либо прежде.

11.9. Молчание — золото

Рассматривая тему интерактивных пользовательских интерфейсов нельзя не упомянуть одну из наиболее давних и постоянных идей проектирования в Unix — правило тишины. В главе 1 отмечалось, что хорошо спроектированные Unix-программы, не имеющие интересной или неожиданной для пользователя информации, должны выполнять свою работу бесшумно. Для этого существуют веские причины, которые намного "пережили" медленные телетайпы, на которых родилась операционная система Unix.