【文章內容簡介】 雖然這種 限制可以提高可擴展性，但對于權衡網絡性能和用戶的交互性來說，更重要的是設計一個 AJAX 架構。 是以緩存為基礎，同時促進 AJAX 的實時數據檢索。 ，每一個反應必須立即產生，每個請求只能產生一個響應（ Khare 和 Taylor， 2020 年）。 Comet 需要一個使數據從服務器到客戶端推動的模式。 這些不匹配的條件呼吁制定新的架構風格來滿足所需的屬性。 表 1： REST 提供的機制和 Ajax 所需應用的對比 4 架構屬性 一個軟件體系結構的架構性質包括系統中獲得的功能 特性和非功能特性，功能特性通常被稱為質量屬性（ Bass 等， 2020 年 。Offutt， 2020 年）。因為構架一個系統需要一個必要的理解，所以這些屬性也可以作為一些要求。 下面，我們討論了一些有關 AJAX 本質的架構屬性。其他屬性，如可擴展性和安全性，可能是任何系統所需要的，但都沒有直接采用 AJAX 技術去影響決定，所以不考慮在內。請注意，下面討論的性質是有相互關聯的：例如，用戶交互性影響用戶感知延遲，而這又同時影響了網絡性能。 用戶交互性 在人機交互學上的定義是在某種程度上通信過程的參與者可以控制的交互性 ，并存在相互交流的話語角色。用戶的交互性是密切相關的可用性（ Folmer， 2020 年），這個詞是在文獻中使用的軟件架構。張志賢等（ 2020 年）提供了用戶交互性并在一個商業(yè)網絡應用上進行深入研究。他們的研究結果表明，交互程度的增加對用戶的感知滿意度，效能，效率，價值和對一個網站的整體態(tài)度事有正面影響的。改善這種網絡上的特性已成為 AJAX 進步的主要動力。 用戶感知延遲 用戶感知延遲是指用戶發(fā)出請求和從系統響應的第一個跡象之間的時期。一般來說，有兩種主要方式來改善用戶感知性能。首先，通過減少往返時 間，時間定為消息從瀏覽器傳到服務器，然后再返回，第二，允許用戶與系統進行異步交互。這是所有帶客戶端的分布式應用中的一個重要特性。 網絡性能 網絡性能受吞吐量的影響，吞吐量即在網絡和帶寬上數據傳輸的速率，即最高可傳輸的數據吞吐量，是一個度量衡。網絡性能可以通過減少傳輸數據的數量和粒度來提升。 簡易性 簡易或發(fā)展工作是指需要去了解，設計，實施，保持和發(fā)展一個 Web 應用工作。這是影響任何一個新方法使用和接受的重要因素。 可伸縮性 在分布式環(huán)境中的可擴展性是由一個系統 對越來越多組件處理能力的程度決定的。在網絡工程中，系統的可擴展性是確定的，例如，客戶可以被不同的服務器服務而不影響結果的程度。可伸縮的 Web 體系結構可以輕松配置，以服務越來越多的客戶要求。 可移植性 可在不同環(huán)境中使用的軟件被稱為是可移植的。在網絡上，能夠使用 Web 瀏覽器而不需要用戶的任何額外操作，例如，下載插件導致產生了可移植的特性。 可見度 可見性（ Fielding， 2020 年）是由外部調解員理解兩部分相互作用的程度決定的，即調解員越容易理解其相互作用，兩個組件之間的互動就越明顯 。從當前 AJAX框架的實行來看，可見度在客戶端服務器中的相互作用較低，因為它們是以各自的協議為基礎的。雖然高層次的可見度使互動更被理解，但相應的高觀測性也會對安全問題產生負面影響。因此，低可見度不是本身的劣勢特點，而是依賴于特性與權衡所構成的期望的系統。 可靠性 可靠性是指正確服務的連續(xù)性（ Avizienis 等， 2020 年）。任何軟件系統的成功 很大程度上取決于它的可靠性。在互聯網上，依賴于不可靠軟件和惡劣工作的網絡應用，就會失去客戶（ Offutt， 2020 年）。測試（測試自動化，單位測試和 回歸測試）資源可以提高一個應用程序的可靠性水平。但是，跟傳統的桌面應用程序相比， Web應用通常沒有作出很好的測試。除了短時間內對市場的壓力，多頁互動式網頁也使其很難檢驗。采用單頁基于組件的 Web 應用開發(fā)方式可以提高系統的可測試性和結果的可靠性。 數據一致性 網絡數據對實時事件通知的一個重要方面是對數據一致性的修復，這些數據在事件發(fā)生時就要盡快地告知用戶，如股票價格（ Bhide 等， 2020 年）。如果服務器上的數據和客戶端是同步的，那么這個數據就被定義為是一致的。在堅持 HTTP 協議的 Web應用中，客戶端 需要頻繁地拉基于預定間隔的數據。相比之下，采用推性能的服務器維護了客戶的有關資料，并且當發(fā)生變化時把其通知給用戶。這兩種技術在取得的數據一致性方面有不同的屬性（ Bozdag 等， 2020 年）。 適應性 適應性是指便于系統或該系統部件適應不斷變化的環(huán)境的特性。在 Web 應用中，一個允許在服務器上變化的架構被傳播到客戶端即稱為適應性。我們用代碼的動態(tài)概念（ Fuggetta 等， 1998 年）來比較不同 AJAX 架構行為方面的變性和適應性。移動代碼，一般來說，是軟件代碼，它從遠程服務器獲得，通過網絡傳輸， 然后下載并執(zhí)行在未明確安裝或由收件人執(zhí)行的客戶端上。 5 SPIAR 的建筑原理 根據 Fielding， Perry 和 Wolf， SPAIR 的建筑原理主要分成三類，即數據處理（組件），數據和連接組件。關于組件的概貌在圖 1 中展現。在這一章節(jié)，我們對組件進行解釋，而在下一章節(jié)，我們將討論他們之間的相互影響。 圖 1：一個基于 SPIAR架構方式的處理 處理組件 處理元素是那些在數據元素上提供轉換處理的組件。 客戶瀏覽器提供一系列標準支持，如超文本傳送協議，超文本制標語言，層疊網絡文稿， JAVA 描述語言以及文檔對象模型。通過對代表性模型的網頁進行處理產生用戶界面。用戶交互可以建立在一個獨立的用戶界面模型上。所有的視覺漸變及效果都通過這個界面展現給用戶。就像桌面客戶應用程序，它由一個獨立并帶有別的部件的主要頁面組成。這些部件的性質可被獨立操作，而不要求刷新頁面去改變。 AJAX 系統是一個客戶系統，它在客戶瀏覽器中裝入運行。網絡應用及運行不需要插件程序。然而，下載系統要向用戶產生初始等待時間，這將由更小的數據傳送來補償。此系統負責代表性模型的初始化和操作。從圖 1 可以看出，系統通過用戶處理事件的初始 化響應，與服務器進行通信以及執(zhí)行客戶端數據處理。 服務器應用程序依附于服務器，通過接受來自網絡的 HTTP 響應請求進行運作，向請求者提供應答。所有的服務器端功能依附在服務器應用程序數據處理組件上。 服務供應商代表服務器的邏輯引擎處理狀態(tài)變化及用戶請求動作。它可以存儲任意需要執(zhí)行動作的資源（比如數據庫，網絡服務）。服務供應商的功能是由事件監(jiān)聽器調用，由組件附屬，通過引用請求初始的 Delta 編碼 /編碼程序輸出 /輸入 Delta信息?；谶@一點，用戶與服務器之間的通信協議被定義和隱藏在一個接口上。此組件支持用戶與服務 器之間的 Delta 通信，這個服務器提高了用戶覺察的等待時間以及網絡性能。 UI 組件由一系列服務器端的 UI 組件構成。這個在服務器上的組件模型可以著色用戶的代表性模型。每個服務器端組件包含了數據以及部分依附于客戶端部件的性能，此部件與狀態(tài)變化相關；何時及怎樣著色客戶端的 UI 密碼有不同的途徑。比如，GWT 著色整個來自服務器端 Java 組件的客戶端 UI 密碼編譯時間。在另一方面，擁有一個真實基于組件的架構命令著色在運行時間的組件，并保持同在客戶端和服務器端的組件。這些 UI 組件有事件接聽項，這些事件接聽項可以依附于客戶端 用戶初始事件，比如點擊按鈕。這個組件通過提供位物變數組件而建立網絡應用系統來提高單一性。 服務器依附于一個在服務器應用系統上的獨立模塊。此數據處理組件有能力開啟從服務器到用戶的數據入棧的 HTTP 連接。服務器供應商可以發(fā)布給此組件新的數據（狀態(tài)改變）。推送客戶組件依附于客戶端內。它可以是一個獨立的模塊或是 AJAX引擎的一部分。此組件可以描述為在推送服務器組件上一個特別的通道，接收來自服務器發(fā)布的實時數據。 數據組件 數據組件包含通過由數據處理組件使用和轉換的信息。 表征組件包括任意媒體形式，比如 REST。 HTML、 CSS 以及圖象都是這個數據組件的組成部分。 代表性模塊是一個運行時間的抽象性，它表明 UI 怎樣在客戶端瀏覽器上顯現。瀏覽器內的文檔對象模型在 AJAX 應用系統中有著非常重要的作用。它主要通過操作這個代表性模塊產生豐富的效果。一些構架比如 Backbase， 運用特別域語言來定義結構及代表性模塊的性能。其他像 GWT 則用一個直接的途徑，即運用 JAVA 描述語言。 Delta 通信信息形成了客戶及服務器之間的 Delta 通信協議方式。 SPIAR 對客戶端 Delta 數據和服務器端 Delta 數據作了區(qū)別。前者由客戶創(chuàng) 造，代表客戶端狀態(tài)改變的相應命令引起這些變化，而后者響應是在服務器組件上命令的結果。此 Delta通信的數據建立在各種當前的格式上，比如 XML。 JavaScript Object Notation 或者完全的 Java 描述語言?？蛻舳?Delta 消息包含了服務器所需的信息，例如知道這些行動必須執(zhí)行的組成部分。 作為一個例子，圖 2 顯示了在 Echo2 中的 Delta 通信。用戶點擊一個組件（按鈕ID 為 c_7）后，客戶端引擎檢測并將它傳到服務器端，顯示在圖 2 的 REQUEST 塊中。然后服務器使用在 Delta 的客戶端信息，響應一 個服務器端 XML 格式的 Delta。在這種情況下，是由行動，組件 ID 和事件類型組成的?？梢钥闯觯?Delta 服務器告訴客戶端引擎到底如何與新的風格和文字內容，特別是與 ID c_35_content 的父組件來更新 DOM 狀態(tài)。 圖 2： Echo2中 Delta 通信的一個例子 我們區(qū)分三種代碼，可以改變客戶端的狀態(tài)：表象代碼，功能代碼和文本數據。 表象代碼顧名思義是對視覺風格和應用演示方面有影響，例如， CSS 或 HTML 格式。文本數據是單純的數據。功能代碼可以執(zhí)行在客戶端，例如， JavaScript 代碼，或 XML 格式的命令（例如，在圖 2 中的 DOM 添加）。 Delta 服務器可以組成任意這些三種類型的代碼。這三種類型的代碼可以影響到客戶端的應用代表性模型（ DOM），它是運行時代碼的表象抽象，被執(zhí)行的功能代碼和文本數據的結合。 GWT 使用 Delta 服務器主要是由文本數據組成的 RPC 樣式的服務，而在 Backbase公司和 Echo2 中一個基于組件的方法實施調用事件監(jiān)聽器，是混合在一個表象和功能的代碼中的。 連接組件 連接元素作為粘合劑，擔當了使它們能夠結合起來的作用。 時間構成了在 SPIAR 中交互模型的基礎。一個事件是由每個發(fā)起的對接口傳播到用戶操作的引擎。根據事件的種類，一個請求到服務器，或一次接口的部分更新都是可能需要的。如果需要，該事件可以異步處理，在這種情況下，控制立即返回給用戶。 在服務器上，會請求由事件發(fā)起調用的服務。這項服務可以直接或通過調用相應的用戶界面組件的事件監(jiān)聽器來實現。 Delta 連接器是輕量級的，用通信媒體連接引擎和服務器使用請求 /響應機制來結束 HTTP。 Delta 更新用于更新客戶端和組件模型在服務器上的代表性模式，以反映狀態(tài)的變化。當一個代表性模式的增量更新在直接 的用戶界面并且有一個直接明顯的結果，那么說明一個組件模型的更新引起了適當的聽眾。這些更新通常是通過程序調用的方法實現的。 渠道是在基于推的消費者和生產商之間連接的元素。一個消費者（接收器）訂閱了一個渠道，通過握手的程序，并接收任何由生產者（信息來源）從 Delta 推動服務器通道發(fā)送的信息。 6 架構觀點 由于加工，數據和連接的因素，我們可以使用不同的架構觀點來描述元素，形成一個共同的結構。在這里，我們利用兩個處理意見，在某些方面集中數據流和與各方面的數據處理單元連接（ Fielding， 2020 年）。這種觀點適 合在組件和連接器視圖類型中討論，（ Clements 等 ,2020 年）。我們談論一個對基于組件的 AJAX 解決方案的處理意見，一個是一種基于 RPC 的 AJAX 應用，一個是查看基于推的變形。 AJAX 方式 圖 1 描述了一個以 SPIAR 為基礎的處理方式，在體系結構上翻譯了運行時的組件，例如， Echo2。該視圖顯示了一些在最初的頁面請求中組件相互作用的時間（引擎是在客戶端上運行）。 用戶接口關閉一個事件上的用戶活動，表示了某種組件定義的行動是授權給AJAX 引擎的。如果在服務器偵聽端上的組件已注冊到事件本身，發(fā) 動機會作出 Delta的相應事件來改變當前狀態(tài)的客戶端郵件，并將其發(fā)送到服務器。在服務器上，解碼器將轉換信息，確定并通知組件樹中有關的組成部分。更改后的組件最終將調用服務提供者的事件監(jiān)聽器。服務供應商處理之后的行動，將更新的對應組件由編碼器回報到新的狀態(tài)。之后，呈現的增量服務郵件，送回到將用于更新的代表性模型，并最終顯示在接口。如果服務器還是沒有需要，引擎也有直接在事件以后更新代表模型往返的能力。 在運行時處理的 GWT 框架圖描述如圖 3?？梢钥闯?， GWT 不維護服務器端的組件樹。相反，服務器端