Java and the Internet
FROM:Sun Performance and Tuning
author:Adrian Cockcroft / Richard Pettit / Sun Microsystems Press
If Java is, in fact, yet another computer prog ramming language, you may question why it is so important and why it is being promoted as a revolutionary step in computer programming. The answer isnrsquo;t immediately obvi ous if yoursquo;re coming from a traditional programming perspective. Although Java is very useful for solving traditional standalone programming problems, it is also important be cause it solves programming problems for the World Wide Web.
What is the Web?
The Web can seem a bit of a mystery at first, wi th all this talk of “surfing,” “presence,” and “home pages.” Itrsquo;s helpful to step back and see what it really is, but to do this you must understand client/server systems, another aspect of computing th atrsquo;s full of confusing issues.
Client/server computing
The primary idea of a client/server system is that you have a central repository of information— some kind of data, usually in a database—that you want to distribute on demand to some set of people or machines. A key to the clie nt/server concept is that the repository of information is centrally located so that it can be changed and so that those changes will propagate out to the information consumers. Taken together, the information repository, the software that distributes the information, and the machine(s) where the information and software reside are called “the server.” The software that resides on the consumer machine, communicates with the server, fetches the information, processes it, and then displays it on the consumer machine is called the client.
The basic concept of client/server computing, then, is not so complicated. The problems arise because you have a single server trying to serve many clients at once. Generally, a database management system is involved, so the designer “balances” the layout of data into tables for optimal use. In addition, systems often allow a client to insert new information into a server.
This means you must ensure that one clientrsquo;s new data doesnrsquo;t walk over another clientrsquo;s new data, or that data isnrsquo;t lost in the process of adding it to the database (this is called transaction processing). As client software changes, it must be built, debugged, and installed on the client machines, which turns out to be more complicated and expensive than you might think. Itrsquo;s especially problematic to support multiple types of computers and operating systems. Finally, therersquo;s the all-important performance issue: You might have hundreds of clients making requests of your server at any moment, so a small delay can be critical. To minimize latency, programmers work hard to offload processing tasks, often to the client machine, but sometimes to other machines at the server site, using so-called middleware.
(Middleware is also used to improve maintainability.)
The simple idea of distributing information has so many layers of complexity that the whole problem can seem hopelessly enigmatic. And yet itrsquo;s crucial: Client/server computing accounts for roughly half of all programming ac tivities. Itrsquo;s responsibl e for everything from taking orders and credit-card transactions to the distribution of any kind of data—stock market, scientific, government, you name it. What wersquo;ve come up with in the past isindividual solutions to individual problems, in venting a new solution each time. These were hard to create and hard to use, and the user had to learn a new interface for each one. The entire client/server problem needed to be solved in a big way.
- The Web as a giant server
The Web is actually one giant client/server syst em. Itrsquo;s a bit worse than that, since you have all the servers and clients coexisting on a single network at once. You donrsquo;t need to know that, because all you care about is connecting to and interacting with one server at a time (even though you might be hopping around the world in your search for the correct server). Initially it was a simple one-way process. You ma de a request of a server and it handed you a file, which your machinersquo;s browser software (i.e., the client) would interpret by formatting onto your local machine. But in short order people began wanting to do more than just deliver pages from a server. They wanted full client/server capability so that the client could feed information back to the serv er, for example, to do database lookups on the server, to add new information to the server, or to place an order (which requires special security measures). These are the changes wersquo;ve been seeing in the development of the Web.
The Web browser was a big step forward: the concept that one piece of information can be displayed on any type of computer without change. However, the original browsers were still rather primitive and rapidly bogged down by the demands placed on them. They werenrsquo;t particularly interactive, and tended to clog up both the server and the Internet because whenever you needed to do something that required programming you had to send information back to the server to be processed. It could take many seconds or minutes to find out you had misspelled something in your reques t. Since the browser was just a viewer it couldnrsquo;t perform even the simplest computing tasks. (On the other hand, it was safe, because it couldnrsquo;
全文共21231字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
Java和Internet
来自：Sun Performance and Tuning
作者：Adrian Cockcroft / Richard Pettit / Sun Microsystems Press
如果Java仅仅只是众多的程序设计语言的一种，你可能就会问：为什么它如此重要？为什么它促使计算机编程语言向前迈进了革命性的一步？如果从传统程序设计观点来看，问题的答案似乎不是太明显。尽管Java对于解决传统的单机程序设计问题非常有用，但同样同样重要的是，它解决了在万维网上的程序设计的问题。
Web是什么？
Web一词乍看有点神秘，就像”上网冲浪”、“表现”“主页”一样。回头审视它的真实面目有助于他的理解，但是要这么做就必须先理解客户/服务器系统，他是计算机中另一个充满诸多疑惑的话题。
客户/服务器计算技术
客户/服务器系统的核心思想是：系统具有一个中央信息存储池，用来存储某种数据，它通常存在于数据库中，你可以根据需要将它分发给某些人员或机器群。客户/服务器概念的关键在于信息存储池的位置集中于中央，这使得它可以被修改，并且这些修改将被给信息消费者。总之，信息存储池、用于分发信息的软件以及信息与软件所驻留的机器或机群被总称为服务器，驻留在用户机器上的软件，服务器进行通讯，以获取信息、处理信息、然后将它们显示在被称为客户机的用户机器上。
客户/服务器计算机技术的基础概念并不复杂。问题在于你只有单一的服务器，却要同时为多个客户服务。通常，这会设计数据库管理系统，因此设计者把数据“均衡”分布数据表中，以取得最优秀的效果, 除此以外，系统经常允许客户将新信息插入一个服务器。这意味着必须确保客户的新数据不会与其他客户的新数据冲突，或者说需要保证那些数据在加入数据库的时候不会丢失（用数据库的术语来说，这叫作“事务处理”）。客户软件发生了改变之后，它们必须在客户机器上构建、调试以及安装。所有这些会使问题变得比我们一般想象的复杂得多。另外，对多种类型的计算机和操作系统的支持也是一个大问题。最后，性能的问题显得尤为重要：可能会有数百个客户同时向服务器发出请求。所以任何微小的延误都是不能忽视的。为尽可能缓解潜伏的问题，程序员需要谨慎地分散任务的处理负担。一般可以考虑让客户机负担部分处理任务，但有时亦可分派给服务器所在地的其他机器，那些机器亦叫作“中间件”（中间件也用于改进对系统的维护）。
所以在具体实现的时候，其他人发布信息这样一个简单的概念可能变得异常复杂。有时甚至会使人产生完全无从着手的感觉。客户机／服务器的概念在这时就可以大显身手了。事实上，大约有一半的程序设计活动都可以采用客户机／服务器的结构。这种系统可负责从处理订单及信用卡交易，一直到发布各类数据的方方面面的任务——股票市场、科学研究、政府运作等等。在过去，我们一般为单独的问题采取单独的解决方案；每次都要设计一套新方案。这些方案无论创建还是使用都比较困难，用户每次都要学习和适应新界面。客户机／服务器问题需要从根本上加以变革！
Web是一个巨大的服务器
Web实际就是一套规模巨大的客户机／服务器系统。但它的情况要复杂一些，因为所有服务器和客户都同时存在于单个网络上面。但我们没必要了解更进一步的细节，因为唯一要关心的就是一次建立同一个服务器的连接，并同它打交道（即使可能要在全世界的范围内搜索正确的服务器）。 最开始的时候，这是一个简单的单向操作过程。我们向一个服务器发出请求，它向我们回传一个文件，由于本机的浏览器软件（亦即“客户”或“客户程序”）负责解释和格式化，并在我们面前的屏幕上正确地显示出来。但人们不久就不满足于只从一个服务器传递网页。他们希望获得完全的客户机／服务器能力，使客户（程序）也能反馈一些信息到服务器。比如希望对服务器上的数据库进行检索，向服务器添加新信息，或者下一份订单等等（这也提供了比以前的系统更高的安全要求）。在Web的发展过程中，我们可以很清晰地看出这些令人心喜的变化。
Web浏览器的发展终于迈出了重要的一步：某个信息可在任何类型的计算机上显示出来，毋需任何改动。然而，浏览器仍然显得很原始，在用户迅速增多的要求面前显得有些力不从心。它们的交互能力不够强，而且对服务器和因特网都造成了一定程度的干扰。这是由于每次采取一些要求编程的操作时，必须将信息反馈回服务器，在服务器那一端进行处理。所以完全可能需要等待数秒乃至数分钟的时间才会发现自己刚才拼错了一个单词。由于浏览器只是一个纯粹的查看程序，所以连最简单的计算任务都不能进行（当然在另一方面，它也显得非常安全，因为不能在本机上面执行任何程序，避开了程序错误或者病毒的骚扰）。 为解决这个问题，人们采取了许多不同的方法。最开始的时候，人们对图形标准进行了改进，使浏览器能显示更好的动画和视频。为解决剩下的问题，唯一的办法就是在客户端（浏览器）内运行程序。这就叫作“客户端编程”，它是对传统的“服务器端编程”的一个非常重要的拓展。
客户端编程
Web最初采用的“服务器－浏览器”方案可提供交互式内容，但这种交互能力完全由服务器提供，为服务器和因特网带来了不小的负担。服务器一般为客户浏览器产生静态网页，由后者简单地解释并显示出来。基本HTML语言提供了简单的数据收集机制：文字输入框、复选框、单选钮、列表以及下拉列表等，另外还有一个按钮，只能由程序规定重新设置表单中的数据，以便回传给服务器。用户提交的信息通过所有Web服务器均能支持的“通用网关接口”（CGI）回传到服务器。包含在提交数据中的文字指示CGI该如何操作。最常见的行动是运行位于服务器的一个程序。那个程序一般保存在一个名为“cgi-bin”的目录中（按下Web页内的一个按钮时，请注意一下浏览器顶部的地址窗，经常都能发现“cgi-bin”的字样）。大多数语言都可用来编制这些程序，但其中最常见的是Perl。这是由于Perl是专为文字的处理及解释而设计的，所以能在任何服务器上安装和使用，无论采用的处理器或操作系统是什么。
今天的许多Web站点都严格地建立在CGI的基础上，事实上几乎所有事情都可用CGI做到。唯一的问题就是响应时间。CGI程序的响应取决于需要传送多少数据，以及服务器和因特网两方面的负担有多重（而且CGI程序的启动比较慢）。Web的早期设计者并未预料到当初绰绰有余的带宽很快就变得不够用，这正是大量应用充斥网上造成的结果。例如，此时任何形式的动态图形显示都几乎不能连贯地显示，因为此时必须创建一个GIF文件，再将图形的每种变化从服务器传递给客户。而且大家应该对输入表单上的数据校验有着深刻的体会。原来的方法是我们按下网页上的提交按钮（Submit）；数据回传给服务器；服务器启动一个CGI程序，检查用户输入是否有错；格式化一个HTML页，通知可能遇到的错误，并将这个页回传给我们；随后必须回到原先那个表单页，再输入一遍。这种方法不仅速度非常慢，也显得非常繁琐。
解决的办法就是客户端的程序设计。运行Web浏览器的大多数机器都拥有足够强的能力，可进行其他大量工作。与此同时，原始的静态HTML方法仍然可以采用，它会一直等到服务器送回下一个页。客户端编程意味着Web浏览器可获得更充分的利用，并可有效改善Web服务器的交互（互动）能力。
对客户端编程的讨论与常规编程问题的讨论并没有太大的区别。采用的参数肯定是相同的，只是运行的平台不同：Web浏览器就象一个有限的操作系统。无论如何，我们仍然需要编程，仍然会在客户端编程中遇到大量问题，同时也有很多解决的方案。在本节剩下的部分里，我们将对这些问题进行一番概括，并介绍在客户端编程中采取的对策。
插件
朝客户端编程迈进的时候，最重要的一个问题就是插件的设计。利用插件，程序员可以方便地为浏览器添加新功能，用户只需下载一些代码，把它们“插入”浏览器的适当位置即可。这些代码的作用是告诉浏览器“从现在开始，你可以进行这些新活动了”（仅需下载这些插入一次）。有些快速和功能强大的行为是通过插件添加到浏览器的。但插件的编写并不是一件简单的任务。在我们构建一个特定的站点时，可能并不希望涉及这方面的工作。对客户端程序设计来说，插件的价值在于它允许专业程序员设计出一种新的语言，并将那种语言添加到浏览器，同时不必经过浏览器原创者的许可。由此可以看出，插件实际是浏览器的一个“后门”，允许创建新的客户端程序设计语言（尽管并非所有语言都是作为插件实现的）。
脚本编制语言
插件造成了脚本编制语言的爆炸性增长。通过这种脚本语言，可将用于自己客户端程序的源码直接插入HTML页，而对那种语言进行解释的插件会在HTML页显示的时候自动激活。脚本语言一般都倾向于尽量简化，易于理解。而且由于它们是从属于HTML页的一些简单正文，所以只需向服务器发出对那个页一次请求，即可非常快地载入。缺点是我们的代码全部暴露在人们面前。另一方面，由于通常不用脚本编制语言做过份复杂的事情，所以这个问题暂且可以放在一边。
脚本语言真正面向的是特定类型问题的解决，其中主要涉及如何创建更丰富、更具有互动能力的图形用户界面（GUI）。然而，脚本语言也许能解决客户端编程中80％的问题。你碰到的问题可能完全就在那80％里面。而且由于脚本编制语言的宗旨是尽可能地简化与快速，所以在考虑其他更复杂的方案之前（如Java及ActiveX），首先应想一下脚本语言是否可行。
目前讨论得最多的脚本编制语言包括JavaScript（它与Java没有任何关系；之所以叫那个名字，完全是一种市场策略）、VBScript（同Visual Basic很相似）以及Tcl/Tk（来源于流行的跨平台GUI构造语言）。当然还有其他许多语言，也有许多正在开发中。
JavaScript也许是目常用的，它得到的支持也最全面。无论NetscapeNavigator，Microsoft Internet Explorer，还是Opera，目前都提供了对JavaScript的支持。除此以外，市面上讲述JavaScript的书籍也要比讲述其他语言的书多得多。有些工具还能利用JavaScript自动产生网页。当然，如果你已经有Visual Basic或者Tcl/Tk的深厚功底，当然用它们要简单得多，起码可以避免学习新语言的烦恼（解决Web方面的问题就已经够让人头痛了）。
Java
如果说一种脚本编制语言能解决80％的客户端程序设计问题，那么剩下的20％又该怎么办呢？它们属于一些高难度的问题吗？目前最流行的方案就是Java。它不仅是一种功能强大、高度安全、可以跨平台使用以及国际通用的程序设计语言，也是一种具有旺盛生命力的语言。对Java的扩展是不断进行的，提供的语言特性和库能够很好地解决传统语言不能解决的问题，比如多线程操作、数据库访问、连网程序设计以及分布式计算等等。Java通过“程序片”（Applet）巧妙地解决了客户端编程的问题。
程序片（或“小应用程序”）是一种非常小的程序，只能在Web浏览器中运行。作为Web页的一部分，程序片代码会自动下载回来（这和网页中的图片差不多）。激活程序片后，它会执行一个程序。程序片的一个优点体现在：通过程序片，一旦用户需要客户软件，软件就可从服务器自动下载回来。它们能自动取得客户软件的最新版本，不会出错，也没有重新安装的麻烦。由于Java的设计原理，程序员只需要创建程序的一个版本，那个程序能在几乎所有计算机以及安装了Java解释器的浏览器中运行。由于Java是一种全功能的编程语言，所以在向服务器发出一个请求之前，我们能先在客户端做完尽可能多的工作。例如，再也不必通过因特网传送一个请求表单，再由服务器确定其中是否存在一个拼写或者其他参数错误。大多数数据校验工作均可在客户端完成，没有必要坐在计算机前面焦急地等待服务器的响应。这样一来，不仅速度和响应的灵敏度得到了极大的提高，对网络和服务器造成的负担也可以明显减轻，这对保障因特网的畅通是至关重要的。
服务器端编程
前面的讨论忽略了许多服务器端的话题，她是Java已经取得巨大成功的原因之一。当提出对服务器的请求后，会发生什么呢？大部分时间，请求只是要求“给我发送一个文件”，之后浏览器会以某种适当的形式解释这个文件，例如将其作为HTML页面、图片、Java applet活脚本程序解释。
更复杂的对服务器的请求通常涉及数据库事物。常见的情形是复杂的数据库搜索请求，然后服务器将结果进行格式编排，使其成为一个HTML页面发回给客户端。（当然，如果客户端通过Java或脚本程序具备更多的智能，那么服务器可以将原始的数据发回，然后在客户端进行格式编排，这样会更好，而且服务器的负载将更小）另一种常见的情形是，当你要加入一个团体或下订单时，可能想在数据库中注册自己的名字，这将涉及对数据库的修改，这些数据库请求必须通过服务器端的某些代码进行处理，这就是所谓的服务器端编程。过去，服务器端编程都是通过Perl、Python、C 或其他某种语言编写CGI程序而实现的，但却造成了从此之后更加复杂的系统。其中就包括Java的Web服务器，它让你用Java编写被称为servlet的程序来实现服务器端的编程，servlet及其衍生物JSP，是许多开发网站的公司迁移到Java上的两个主要原因，尤其是因为它们消除了具有处理不同能力的浏览器时所遇到的问题。
什么是servlet？
servlet是用Java编程语言类扩展的服务器端应用小程序。然而servlet可以应对任何类型的请求，他们通常被用于扩展Web服务器托管的应用程序，这样他们就可以被认为是在Web浏览器上运行的服务器，而不是作为Java小程序。还存在一些非Java技术的servlet如PHP和ASP.NET动态Web内容。
什么是JSP？
JavaServer Pages（JSP）是一种服务器端的编程技术，用来创建动态网页和应用程序。将Java代码嵌入到HTML，XML，DHTML，或其它类型的文
全文共7287字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[143527]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
