【導讀】WhatistheWeb?client.kindofdata—stockmarket,scientific,government,younameit.Whatwe’veeup

　　

【正文】 020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 示出來，毋需任何改動。然而，瀏覽器仍然顯得很原始，在用戶迅速增多的要求面前顯得有些力不從心。它們的交互能力不夠強，而且對服務器和因特網(wǎng)都造成了一定程度的干擾。這是由于每次采取一些要求編程的操作時，必須將信息反饋回服務器，在服務器那一端進行處理。所以完全可能需要等待數(shù)秒乃至數(shù)分鐘的時間才會發(fā)現(xiàn)自己剛才拼錯了一個單詞。由于 瀏覽器只是一個純粹的查看程序，所以連最簡單的計算任務都不能進行（當然在另一方面，它也顯得非常安全，因為不能在本機上面執(zhí)行任何程序，避開了程序錯誤或者病毒的騷擾）。 為解決這個問題，人們采取了許多不同的方法。最開始的時候，人們對圖形標準進行了改進，使瀏覽器能顯示更好的動畫和視頻。為解決剩下的問題，唯一的辦法就是在客戶端（瀏覽器）內(nèi)運行程序。這就叫作 “ 客戶端編程 ” ，它是對傳統(tǒng)的 “ 服務器端編程 ” 的一個非常重要的拓展。 客戶端編程 Web 最初采用的 “ 服務器－瀏覽器 ” 方案可提供交互式內(nèi)容，但這種交互能力完全由服務器 提供，為服務器和因特網(wǎng)帶來了不小的負擔。服務器一般為客戶瀏覽器產(chǎn)生靜態(tài)網(wǎng)頁，由后者簡單地解釋并顯示出來?；?HTML 語言提供了簡單的數(shù)據(jù)收集機制：文字輸入框、復選框、單選鈕、列表以及下拉列表等，另外還有一個按鈕，只能由程序規(guī)定重新設置表單中的數(shù)據(jù)，以便回傳給服務器。用戶提交的信息通過所有 Web 服務器均能支持的 “ 通用網(wǎng)關接口 ” （ CGI）回傳到服務器。包含在提交數(shù)據(jù)中的文字指示 CGI 該如何操作。最常見的行動是運行位于服務器的一個程序。那個程序一般保存在一個名為 “cgi bin” 的目錄中（按下 Web頁內(nèi)的一個按鈕 時，請注意一下瀏覽器頂部的地址窗，經(jīng)常都能發(fā)現(xiàn) “cgi bin”的字樣）。大多數(shù)語言都可用來編制這些程序，但其中最常見的是 Perl。這是由于 Perl 是專為文字的處理及解釋而設計的，所以能在任何服務器上安裝和使用，無論采用的處理器或操作系統(tǒng)是什么。 今天的許多 Web 站點都嚴格地建立在 CGI 的基礎上，事實上幾乎所有事情都可用CGI 做到。唯一的問題就是響應時間。 CGI 程序的響應取決于需要傳送多少數(shù)據(jù)，以及服務器和因特網(wǎng)兩方面的負擔有多重（而且 CGI 程序的啟動比較慢）。 Web的早期設計者并未預料到當初綽綽有余的帶 寬很快就變得不夠用，這正是大量應中北大學 2020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 用充斥網(wǎng)上造成的結(jié)果。例如，此時任何形式的動態(tài)圖形顯示都幾乎不能連貫地顯示，因為此時必須創(chuàng)建一個 GIF 文件，再將圖形的每種變化從服務器傳遞給客戶。而且大家應該對輸入表單上的數(shù)據(jù)校驗有著深刻的體會。原來的方法是我們按下網(wǎng)頁上的提交按鈕（ Submit）；數(shù)據(jù)回傳給服務器；服務器啟動一個 CGI 程序，檢查用戶輸入是否有錯；格式化一個 HTML 頁，通知可能遇到的錯誤，并將這個頁回傳給我們；隨后必須回到原先那個表單頁，再輸入一遍。這種方法不僅速度非常慢，也顯得非常繁瑣。 解決的辦法就是客戶 端的程序設計。運行 Web 瀏覽器的大多數(shù)機器都擁有足夠強的能力，可進行其他大量工作。與此同時，原始的靜態(tài) HTML 方法仍然可以采用，它會一直等到服務器送回下一個頁?？蛻舳司幊桃馕吨?Web 瀏覽器可獲得更充分的利用，并可有效改善 Web 服務器的交互（互動）能力。 對客戶端編程的討論與常規(guī)編程問題的討論并沒有太大的區(qū)別。采用的參數(shù)肯定是相同的，只是運行的平臺不同： Web 瀏覽器就象一個有限的操作系統(tǒng)。無論如何，我們?nèi)匀恍枰幊?，仍然會在客戶端編程中遇到大量問題，同時也有很多解決的方案。在本節(jié)剩下的部分里，我們將對這些問題 進行一番概括，并介紹在客戶端編程中采取的對策。 朝客戶端編程邁進的時候，最重要的一個問題就是插件的設計。利用插件，程序員可以方便地為瀏覽器添加新功能，用戶只需下載一些代碼，把它們 “ 插入 ” 瀏覽器的適當位置即可。這些代碼的作用是告訴瀏覽器 “ 從現(xiàn)在開始，你可以進行這些新活動了 ” （僅需下載這些插入一次）。有些快速和功能強大的行為是通過插件添加到瀏覽器的。但插件的編寫并不是一件簡單的任務。在我們構(gòu)建一個特定的站點時，可能并不希望涉及這方面的工作。對客戶端程序設計來說，插件的價值在于它允許專業(yè)程序員設計出一 種新的語言，并將那種語言添加到瀏覽器，同時不必經(jīng)過瀏覽器原創(chuàng)者的許可。由此可以看出，插件實際是瀏覽器的一個“ 后門 ” ，允許創(chuàng)建新的客戶端程序設計語言（盡管并非所有語言都是作為插件實現(xiàn)的）。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 插件造成了腳本編制語言的爆炸性增長。通過這種腳本語言，可將用于自己客戶端程序的源碼直接插入 HTML 頁，而對那種語言進行解釋的插件會在 HTML 頁顯示的時候自動激活。腳本語言一般都傾向于盡量簡化，易于理解。而且由于它們是從屬于 HTML 頁的一些簡單正文，所以只需向服務器發(fā)出對那個頁的一次請求，即可非?？斓剌d入 。缺點是我們的代碼全部暴露在人們面前。另一方面，由于通常不用腳本編制語言做過份復雜的事情，所以這個問題暫且可以放在一邊。 腳本語言真正面向的是特定類型問題的解決，其中主要涉及如何創(chuàng)建更豐富、更具有互動能力的圖形用戶界面（ GUI）。然而，腳本語言也許能解決客戶端編程中80％的問題。你碰到的問題可能完全就在那 80％里面。而且由于腳本編制語言的宗旨是盡可能地簡化與快速，所以在考慮其他更復雜的方案之前（如 Java 及ActiveX），首先應想一下腳本語言是否可行。 目前討論得最多的腳本編制語言包括 JavaScript（它與 Java 沒有任何關系；之所以叫那個名字，完全是一種市場策略）、 VBScript（同 Visual Basic 很相似）以及 Tcl/Tk（來源于流行的跨平臺 GUI 構(gòu)造語言）。當然還有其他許多語言，也有許多正在開發(fā)中。 JavaScript 也許是目常用的，它得到的支持也最全面。無論 NetscapeNavigator，Microsoft Inter Explorer，還是 Opera，目前都提供了對 JavaScript 的支持。除此以外，市面上講述 JavaScript 的書籍也要比講述其他語言的書多得多。有些工 具還能利用 JavaScript 自動產(chǎn)生網(wǎng)頁。當然，如果你已經(jīng)有 Visual Basic或者 Tcl/Tk 的深厚功底，當然用它們要簡單得多，起碼可以避免學習新語言的煩惱（解決 Web 方面的問題就已經(jīng)夠讓人頭痛了）。 如果說一種腳本編制語言能解決 80％的客戶端程序設計問題，那么剩下的 20％又該怎么辦呢？它們屬于一些高難度的問題嗎？目前最流行的方案就是 Java。它不僅是一種功能強大、高度安全、可以跨平臺使用以及國際通用的程序設計語言，也是一種具有旺盛生命力的語言。對 Java 的擴展是不斷進行的，提供的語言特性和庫能夠很好地解決傳統(tǒng)語言不能解決的問題，比如多線程操作、數(shù)據(jù)庫訪問、連網(wǎng)程序設計以及分布式計算等等。 Java 通過 “ 程序片 ” （ Applet）巧妙地解決了客戶端編程的問題。 中北大學 2020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 程序片（或 “ 小應用程序 ” ）是一種非常小的程序，只能在 Web 瀏覽器中運行。作為 Web 頁的一部分，程序片代碼會自動下載回來（這和網(wǎng)頁中的圖片差不多）。激活程序片后，它會執(zhí)行一個程序。程序片的一個優(yōu)點體現(xiàn)在：通過程序片，一旦用戶需要客戶軟件，軟件就可從服務器自動下載回來。它們能自動取得客戶軟件的最新版本，不會出錯，也沒有重新安裝的麻煩。由 于 Java 的設計原理，程序員只需要創(chuàng)建程序的一個版本，那個程序能在幾乎所有計算機以及安裝了 Java解釋器的瀏覽器中運行。由于 Java 是一種全功能的編程語言，所以在向服務器發(fā)出一個請求之前，我們能先在客戶端做完盡可能多的工作。例如，再也不必通過因特網(wǎng)傳送一個請求表單，再由服務器確定其中是否存在一個拼寫或者其他參數(shù)錯誤。大多數(shù)數(shù)據(jù)校驗工作均可在客戶端完成，沒有必要坐在計算機前面焦急地等待服務器的響應。這樣一來，不僅速度和響應的靈敏度得到了極大的提高，對網(wǎng)絡和服務器造成的負擔也可以明顯減輕，這對保障因特網(wǎng)的暢通是 至關重要的。 與腳本程序相比， Java 程序片的另一個優(yōu)點是它采用編譯好的形式，所以客戶端看不到源碼。當然在另一方面，反編譯 Java 程序片也并不是件難事，而且代碼的隱藏一般并不是個重要的問題。大家要注意另外兩個重要的問題。正如本書以前會講到的那樣，編譯好的 Java 程序片可能包含了許多模塊，所以要多次 “ 命中 ” （訪問）服務器以便下載（在 Java 中，這個問題得到了有效的改善 ——利用 Java 壓縮檔，即 JAR 文件 —— 它允許設計者將所有必要的模塊都封裝到一起，供用戶統(tǒng)一下載）。在另一方面，腳本程序是作為 Web 頁正 文的一部分集成到 Web 頁內(nèi)的。這種程序一般都非常小，可有效減少對服務器的點擊數(shù)。另一個因素是學習方面的問題。不管你平時聽別人怎么說， Java 都不是一種十分容易便可學會的語言。如果你以前是一名 Visual Basic 程序員，那么轉(zhuǎn)向 VBScript會是一種最快捷的方案。由于 VBScript 可以解決大多數(shù)典型的客戶機／服務器問題，所以一旦上手，就很難下定決心再去學習 Java。如果對腳本編制語言比較熟，那么在轉(zhuǎn)向 Java 之前，建議先熟悉一下 JavaScript 或者 VBScript，因為它們可能已經(jīng)能夠滿足你的需要 ，不必經(jīng)歷學習 Java 的艱苦過程。 自動下載和通過因特網(wǎng)運行程序聽起來就象是一個病毒制造者的夢想。在客戶端中北大學 2020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 的編程中， ActiveX 帶來了最讓人頭痛的安全問題。點擊一個 Web 站點的時候，可能會隨同 HTML 網(wǎng)頁傳回任何數(shù)量的東西： GIF 文件、腳本代碼、編譯好的 Java代碼以及 ActiveX 組件。有些是無害的； GIF 文件不會對我們造成任何危害，而腳本編制語言通常在自己可做的事情上有著很大的限制。 Java 也設計成在一個安全 “ 沙箱 ” 里在它的程序片中運行，這樣可防止操作位于沙箱以外的磁盤或者內(nèi)存區(qū)域。 ActiveX 是所有這些里面最讓人擔心的。用 ActiveX 編寫程序就象編制 Windows應用程序 —— 可以做自己想做的任何事情。下載回一個 ActiveX 組件后，它完全可能對我們磁盤上的文件造成破壞。當然，對那些下載回來并不限于在 Web 瀏覽器內(nèi)部運行的程序，它們同樣也可能破壞我們的系統(tǒng)。從 BBS 下載回來的病毒一直是個大問題，但因特網(wǎng)的速度使得這個問題變得更加復雜。 目前解決的辦法是 “ 數(shù)字簽名 ” ，代碼會得到權(quán)威機構(gòu)的驗證，顯示出它的作者是誰。這一機制的基礎是認為病毒之所以會傳播，是由于它的編制者匿名的緣故。所以假如去 掉了匿名的因素，所有設計者都不得不為它們的行為負責。這似乎是一個很好的主意，因為它使程序顯得更加正規(guī)。但我對它能消除惡意因素持懷疑態(tài)度，因為假如一個程序便含有 Bug，那么同樣會造成問題。 Java 通過 “ 沙箱 ” 來防止這些問題的發(fā)生。 Java 解釋器內(nèi)嵌于我們本地的 Web瀏覽器中，在程序片裝載時會檢查所有有嫌疑的指令。特別地，程序片根本沒有權(quán)力將文件寫進磁盤，或者刪除文件（這是病毒最喜歡做的事情之一）。我們通常認為程序片是安全的。而且由于安全對于營建一套可靠的客戶機／服務器系統(tǒng)至關重要，所以會給病毒留下漏洞的所有 錯誤都能很快得到修復（瀏覽器軟件實際需要強行遵守這些安全規(guī)則；而有些瀏覽器則允許我們選擇不同的安全級別，防止對系統(tǒng)不同程度的訪問）。 大家或許會懷疑這種限制是否會妨礙我們將文件寫到本地磁盤。比如，我們有時需要構(gòu)建一個本地數(shù)據(jù)庫，或?qū)?shù)據(jù)保存下來，以便日后離線使用。最早的版本似乎每個人都能在線做任何敏感的事情，但這很快就變得非常不現(xiàn)實（盡管低價“ 互聯(lián)網(wǎng)工具 ” 有一天可能會滿足大多數(shù)用戶的需要）。解決的方案是 “ 簽了名的程序片 ” ，它用公共密鑰加密算法驗證程序片確實來自它所聲稱的地方。當然在通過驗證后，簽了名的一個程 序片仍然可以開始清除你的磁盤。但從理論上說，既然現(xiàn)在能夠找到創(chuàng)建人 “ 算帳 ” ，他們一般不會干這種蠢事。 Java 為數(shù)中北大學 2020 屆畢業(yè)設計英文文獻譯文 字簽名提供了一個框架，在必要時，可讓一個程序片 “ 走 ” 到沙箱的外面來。 數(shù)字簽名遺漏了一個重要的問題，那就是人們在因特網(wǎng)上移動的速度。如下載回一個錯誤百出的程序，而它很不幸地真的干了某些蠢事，需要多久的時間才能發(fā)覺這一點呢？這也許是幾天，也可能幾周之后。發(fā)現(xiàn)了之后，又如何追蹤當初肇事的程序呢（以及它當時的責任有多大） 。