Языки веб-программирования. 
Архитектура web-приложений и принципы их функционирования

Таким образом, веб-программирование (веб-разработка) — наиболее бурно развивающийся в настоящее время раздел программирования, ориентированный на создание динамических Интернет-приложений [12].

Языки, используемые для веб-программирования, можно разделить на две группы: клиентские и серверные.

Клиентские языки

Web-приложения, реализованные с использованием данной технологии, выполняются браузером на стороне клиента (пользователя).

Одно из преимуществ использования клиентского языка заключается в том, что процесс обработки скриптов проходит до отправки данных на сервер, так как проверяется корректность введённых данных, а при возникновении необходимости выводятся сообщения об ошибках. Как следствие, вытекает ограничение, что с помощью клиентского языка нельзя записать данные на сервер.

Более того, обработка и выполнение клиентского скрипта полностью зависит от интернет-браузера, используемого пользователем и его настроек. Браузеры устаревших версий, не смогут поддерживать большинство тех или иных возможностей, заложенных в новых версиях языков, с пощью которых разработчик писал скрипт. Также пользователь, через браузер может полностью отключить поддержку выполнения скриптов.

HTML

HyperText Markup Language («язык разметки гипертекста») — стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине [13]. Большинство веб-страниц создаются при помощи HTML. Хотя HTML интерпретируется браузером и отображается в виде документа, в удобной для человека форме, он не является языком программирования в стандартном понимании этого слова. HTML (как и его продолжения xHTML/DHTML, XML) является приложением SGML (стандартного обобщенного языка разметки) и соответствует международному стандарту ISO 8879.

HTML создавался как язык для обмена научной и технической документацией, пригодный для использования людьми, не являющимися специалистами в области верстки. HTML успешно справлялся с проблемой сложности SGML путем определения небольшого набора структурных и семантических элементов — дескрипторов. Дескрипторы также называют «тегами». С помощью HTML можно легко создать относительно простой, но красиво оформленный документ. Помимо упрощения структуры документа, в HTML внесена поддержка гипертекста. Позднее были добавлены мультимедийные возможности. Изначально язык HTML был задуман и создан как средство структурирования и форматирования документов без их привязки к средствам воспроизведения (отображения).

Текстовые документы, содержащие HTML-код обрабатываются специальными приложениями, которые отображают документ в уже форматированном виде. Такие приложения, называемые «браузерами» или «Интернет-обозревателями», обычно предоставляют пользователю удобный интерфейс для запроса веб-страниц, их просмотра (и вывода на иные внешние устройства) и, при необходимости, отправки, введенных пользователем данных на сервер.

CSS

Cascading Style Sheets (каскадные таблицы стилей) — также не являются языком программирования, а представляют технологию описания внешнего вида документа, написанного языком разметки [14]. Преимущественно используется как средство оформления веб-страниц в формате HTML и XHTML, но может применяться с любыми видами документов в формате XML, включая SVG и XUL.

XHTML

Extensible Hypertext Markup Language (расширяемый язык разметки гипертекста) — язык разметки веб-страниц, по возможностям сопоставимый с HTML, но созданный на базе XML [14]. Как и HTML, XHTML соответствует спецификации SGML, поскольку XML является ее подмножеством.

Стандарт XHTML построен не как самодостаточное описание языка, а как перечень различий между HTML 4.01 и XHTML [15]:

XML

eXtensible Markup Language («расширяемый язык разметки») — рекомендованный Консорциумом Всемирной паутины язык разметки, фактически представляющий собой свод общих синтаксических правил [16]. XML — текстовый формат, предназначенный для хранения структурированных данных (взамен существующих файлов баз данных), для обмена информацией между программами, а также для создания на его основе более специализированных языков разметки (например, XHTML), иногда называемых словарями. XML является упрощенным подмножеством языка SGML. Годом рождения XML можно считать 1996 год, в конце которого появился черновой вариант спецификации языка, или 1998, когда эта спецификация была утверждена.

Целью создания XML было обеспечение совместимости при передаче структурированных данных между разными системами обработки информации, особенно при передаче таких данных через Интернет. Словари, основанные на XML (например, RDF, RSS, MathML, XHTML, SVG), сами по себе формально описаны, что позволяет программно изменять и проверять документы на основе этих словарей, не зная их семантики, то есть, не зная смыслового значения элементов. Важной особенностью XML также является применение так называемых пространств имен (namespace).

Наиболее распространены три способа преобразования XML-документа в отображаемый пользователю вид:

• 1. применение стилей CSS;
• 2. применение преобразования XSLT;
• 3. написание на каком-либо языке программирования обработчика XML-документа.

Без использования CSS или XSL XML-документ отображается как простой текст в большинстве Веб-браузеров. Некоторые браузеры, такие как Internet Explorer, Mozilla и Mozilla Firefox отображают структуру документа в виде дерева, позволяя сворачивать и разворачивать узлы с помощью нажатий клавиши мыши.

Java Script

Объектно-ориентированный скриптовый язык программирования JavaScript [17] обычно используется как встраиваемый язык для программного доступа к объектам приложений. Наиболее широкое применение находит в браузерах как язык сценариев для придания интерактивности веб-страницам.

Основные архитектурные черты: динамическая типизация, слабая типизация, автоматическое управление памятью, прототипное программирование, функции как объекты первого класса.

JavaScript обладает рядом свойств объектно-ориентированного языка, но реализованное в языке прототипирование обуславливает отличия в работе с объектами по сравнению с традиционными объектно-ориентированными языками. Кроме того, JavaScript имеет ряд свойств, присущих функциональным языкам: функции как объекты первого класса, объекты как списки, карринг, анонимные функции, замыкания, что придает языку дополнительную гибкость.

Структурно JavaScript можно представить в виде объединения трех четко различимых друг от друга частей:

• · ядро (ECMAScript);
• · объектная модель браузера (Browser Object Model или BOM);
• · объектная модель документа (Document Object Model или DOM).

Если рассматривать JavaScript в отличных от браузера окружениях, то объектная модель браузера и объектная модель документа могут не поддерживаться. Объектную модель документа иногда рассматривают как отдельную от JavaScript сущность, что согласуется с определением DOM как независимого от языка интерфейса документа.

VB Script

Visual Basic Scripting Edition [18] - скриптовый язык программирования, интерпретируемый компонентом Windows Script Host. Является объектно-ориентированным языком программирования, схожим с языком JavaScript. В отличие от JavaScript, поддерживает и функции, и процедуры (подпрограммы), не чувствителен к регистру символов в описании переменных.

Скрипты на языке VBScript чаще всего используются в следующих областях, использующих продукцию Microsoft:

• · автоматизация администрирования систем Windows;
• · серверный программный код в страницах ASP;
• · клиентские скрипты в браузере Internet Explorer.

Adobe Flash

Это мультимедийная платформа (ранее известная как Macromedia Flash), используемая для создания векторной анимации и интерактивных приложений, а также для интеграции видеороликов в веб-страницы.

В основе Flash лежит векторный морфинг, то есть плавное «перетекание» одного ключевого кадра в другой. Это позволяет делать сложные мультипликационные сцены, задавая лишь несколько ключевых кадров для каждого персонажа.

Flash использует язык программирования ActionScript, основанный на ECMAScript [19].

Основной недостаток Flash-приложений — чрезмерная требовательность к ресурсам процессора. Недостаточная мощность компьютера может повлиять на производительность операционной системы в целом, либо привести к искажению результатов работы Flash-приложения, связанных с отображением анимации или подсчетом времени.

Другой важный недостаток заключается в том, что не всегда есть возможность запустить Flash-приложение, либо она связана с некоторыми трудностями (например, необходимо установить плагин или обновить его до последней версии).

Также использование Flash для размещения текстовой информации препятствует ее индексированию поисковыми системами. Однако существует множество способов решить эту проблему.

Microsoft Silverlight

Это мультимедийная технология, схожая по решаемым задачам с Adobe Flash [20]. Также Microsoft Silverlight — это плагин для браузера [21], который позволяет запускать приложения, содержащие анимацию, векторную графику и аудио-видео ролики, что характерно для RIA (Rich Internet application).

Silverlight объединяет мультимедиа, графику, анимацию и интерактивность в одной программной платформе. Он был разработан, чтобы работать с XAML и с языками Microsoft.NET. XAML используется для разметки страниц, использующих векторную графику и анимацию. Текст, содержащийся в Silverlight приложениях, доступен для поисковых систем, так как он не компилируется, а доступен в виде XAML.

Silverlight позволяет динамически загружать XML и использовать DOM для взаимодействия с ним. Silverlight содержит объект Downloader, благодаря которому можно скачивать скрипты, медиа файлы и т. д., если это необходимо приложению. Начиная с версии 2.0, логика программы может быть описана в любом из языков.NET, включая динамические языки программирования, такие как Iron Ruby и Iron Python, которые в свою очередь исполняются в DLR (Dynamic Library Runtime), а не CLR (Common Language Runtime).