MIDAS и создание серверов приложений
Наталия Елманова, Центр Инфомационных Технологий
После выхода статьи "Создание серверов приложений с помощью Delphi 3" от читателей и слушателей проводимых в Учебно-консалтинговом центре Interface Ltd. курсов, посвященных Delphi 3 и MIDAS, поступило большое количество вопросов, касающихся технических и организационных аспектов разработки и эксплуатации трехзвенных информационных систем с "тонким" клиентом. Данная статья посвящена особенностям и наиболее предпочтительным архитектурам построения подобных информационных систем в случае различных схем организации функционирования обслуживаемых ими предприятий, новым возможностям создания "тонких" клиентов, предоставляемым Delphi 3.01/3.02 и С++Builder 3.0, ответам на наиболее часто встречающиеся вопросы, а также наиболее распространенным ошибкам при создании серверов приложений и "тонких" клиентов.
Различные архитектуры построения трехзвенных информационных систем
Нередко у потенциальных пользователей MIDAS возникают вопросы о способах построения многозвенных информационных систем, наиболее удовлетворяющих нуждам именно их предприятия, в том числе вопросы о том, сколько нужно иметь серверов приложений, как конфигурировать клиентские рабочие станции, каковы возможности осуществления и изменения конфигурации рабочих станций удаленно, например, через Internet или с помощью модемной связи.
Многозвенные информационные системы можно построить разными способами, и выбор той или иной архитектуры существенно зависит от числа пользователей такой ИС, степени территориальной разбросанности предприятия, потребности в централизованном хранении и обработке данных, частоты обновления версий используемых автоматизированных рабочих мест и структуры используемой базы данных.
Первый часто встречающийся случай - крупное или среднее предприятие, расположенное компактно и имеющее общую локальную сеть. В этом случае нередко корпоративные данные хранятся в общей для всех серверной СУБД. Переход к трехзвенной архитектуре в этом случае производится главным образом с целью снижения издержек, связанных с конфигурацией рабочих станций (установка и настройка клиентской части серверной СУБД, настройка BDE, обновление версий автоматизированных рабочих мест) и поддержкой их в рабочем состоянии, и, во вторую очередь - с целью снижения сетевого трафика и повышения надежности эксплуатации системы в целом. В этом случае наиболее приемлемым представляется наличие в сети нескольких компьютеров, на которых установлены MIDAS и OLEnterprise и эксплуатируются одни и те же серверы приложений, при этом сведения о них экспортированы в глобальный реестр (например, с помощью утилиты Object Explorer). На рабочих станциях в этом случае устанавливается Run-time - версия OLEnterprise, и все описания серверов приложений импортируются в локальные реестры. При такой конфигурации рабочие станции подключаются к серверам приложений случайным образом и в случае отказа одного из серверов эти подключения окажутся равномерно распределенными по другим серверам.
В случае очень большого числа пользователей и высокой интенсивности транзакций можно рекомендовать как альтернативу "самодельным" серверам приложений серверы приложений Borland Entera, которые, в отличие от серверов, созданных с помощью Delphi, могут управляться не только помощью Windows 95 и Windows NT, но и с помощью других операционных систем (в частности, различных версий Unix). В этом случае вместо Delphi Client/Server Suite следует использовать Delphi Enterprise, что позволит создать "тонких" клиентов для использования Entera в качестве сервера приложений.
Второй случай, характерный, в частности, для многих предприятий нефтяной и газовой промышленности, крупных торговых объединений, а также различных межрайонных и межрегиональных служб, от налоговых инспекций до авиационных касс - предприятие, имеющее несколько территориально разбросанных подразделений (возможно, даже в разных городах), не связанных локальной сетью между собой. Нередко такие предприятия имеют несколько локальных информационных систем и набор связанных с этим проблем, таких, как поддержка актуальности данных во всех этих информационных системах, репликация данных, объединение данных из нескольких информационных систем для их совместного анализа и составления итоговых сводок и отчетов. Переход к трехзвенной архитектуре в случае таких предприятий осуществляется с целью устранения этих проблем и организации централизованного хранения и обработки данных (а нередко также с целью снижения тех же затрат на конфигурацию рабочих станций, что и в предыдущем случае). Обычно в этом случае наиболее приемлемым представляется установка сервера баз данных и сервера приложений в центральном офисе (не обязательно на одном и том же компьютере), при этом последний должен быть оснащен MIDAS и быть доступным через Internet. Рабочие станции филиалов должны быть оснащены Internet Explorer 3.0 и выше, при этом и разработчики, и пользователи рабочих станций удаленных филиалов должны иметь доступ не только к компьютеру, содержащему сервер приложений, но и к какому-либо web-серверу (его местоположение не играет существенной роли, так как первые лишь отправляют туда новые версии "тонких" клиентских приложений, а вторые их сгружают на свои рабочие станции). В этом случае никаких особых требований к рабочим станциям, помимо наличия Internet Explorer 3.0, а также доступа в Internet, нет. В этом случае, естественно, также возможно использование Borland Entera и Delphi Enterprise вместо MIDAS и Delphi Client/Server Suite.
В случае невозможности доступа через Internet возможны иные варианты, такие, как использование выделенной линии, модемная связь и др. Реализация связи не так принципиальна - лишь бы при этом была возможность использования протокола TCP/IP. Естественно, при частых сбоях и разрывах соединения рекомендуется активно использовать кэширование данных на рабочих станциях, сохранять содержимое кэша в файлах и загружать их оттуда, благо у компонента TClientDataSet есть методы SaveToFile и LoadFromFile.
Возможны различные комбинации этих вариантов, например, доступ по протоколу TCP/IP и наличие нескольких однотипных серверов приложений. Дать рекомендации на все случаи жизни, естественно, невозможно, но имеющиеся благодаря средствам разработки Borland технические возможности предоставляют разработчикам и руководителям отделов автоматизации достаточно большой простор для фантазии при организации информационных систем предприятий, и достаточный выбор вариантов их построения.
Создание сервера приложений и "тонкого" клиента с доступом по TCP/IP в Delphi 3.01/3.02 и в С++Builder 3.0.
Созданные с помощью Delphi 3.0 клиент и сервер приложений могли взаимодействовать посредством OLEnterprise либо DCOM. В версии Delphi 3.01появилась также возможность организовать связь клиента и сервера непосредственно с помощью протокола TCP/IP. Для этого в палитре компонентов последних версий Delphi (3.01 и 3.02) имеется компонент TMidasConnection, обладающий большей функциональностью по сравнению с TRemoteServer из Delphi 3.0. Этот компонент позволяет выбрать тип соединения с сервером приложений (DCOM, OLEnterprise, непосредственное использование протокола TCP/IP). При его использовании процесс создания сервера приложений и клиента заметно упрощается, так как в случае доступа по протоколу TCP/IP в общем случае нет необходимости иметь в реестре компьютера, на котором установлен "тонкий" клиент, какие-либо сведения о сервере приложений. Рассмотрим простейший пример создания такой системы.
Начнем с создания сервера приложений. Создадим главную форму приложения, основное назначение которой - служить индикатором запущенного сервера. С этой целью можно разместить ее где-нибудь в углу экрана, а свойство FormStyle установить равным fsStayOnTop, чтобы не потерять это окно среди других открытых окон. Далее следует создать удаленный модуль данных, выбрав пиктограмму Remote DataModule из репозитария объектов, поместить в него компонент TTable или TQuery, установив необходимые значения свойств DatabaseName и TableName. Свойство Active также следует установить равным True (или установить его динамически при создании модуля данных). В противном случае компонент не будет содержать никаких данных, и тем более предоставлять их клиентскому приложению (рис.1).
Рис.1. Форма и удаленный модуль данных сервера приложений
Затем нужно обязательно экспортировать этот компонент из модуля данных (либо связать его с компонентом TProvider и экспортировать последний). Если этого не сделать, клиентское приложение не будет иметь доступа к этому объекту (эта ошибка является довольно типичной). Основное назначение удаленного модуля данных заключается именно в предоставлении содержащимся в нем компонентам доступа к данным возможности быть видимыми и управляемыми извне, то есть из других приложений (и в общем случае - с других компьютеров, в том числе доступных не только посредством локальной сети, но и посредством Internet). Проконтролировать наличие в удаленном модуле данных объектов, видимых извне, можно, просмотрев соответствующую библиотеку типов (рис.2).
Рис.2. Библиотека типов, связанная с удаленным модулем данных
Если для доступа к данным необходим компонент TDatabase, его обычно размещают на главной форме приложения, либо в обычном модуле данных. Почему при использовании компонента TDatabase его обычно не помещают в удаленный модуль данных? Если этот компонент разместить в удаленном модуле данных, то могут возникнуть проблемы, связанные с тем, то при нескольких подключениях могут быть конфликты между несколькими его экземплярами - ведь каждое новое подключение создает свой экземпляр удаленного модуля данных. Поэтому следует позаботиться о разных именах пользовательских сессий во избежание таких конфликтов, либо, если это позволяют соображения безопасности, использовать для всех подключений общий компонент TDatabase.
Затем, если есть желание проконтролировать число соединившихся с сервером клиентов, можно создать обработчики событий OnCreate и OnDestroy удаленного модуля данных, в которых значение какой-либо целой переменной соответственно увеличивается или уменьшается на единицу и при необходимости отображается в каком-либо интерфейсном элементе главной формы сервера приложений.
После этого сервер приложений можно скомпилировать и запустить на выполнение. Это нужно для того, чтобы зарегистрировать его как OLE-сервер в реестре Windows. По поводу регистрации сервера также следует сделать одно замечание. Автору пришлось наблюдать случай, когда системный администратор сумел настроить операционные системы на компьютерах разработчиков отдела автоматизации одного из московских предприятий таким образом, что у них не было никакой возможности менять что-либо в своих реестрах. При этом, естественно, и серверы приложений также в реестрах не регистрировались. Если при создании сервера приложений он не регистрируется в реестре, возможно, этот случай подобен описанному. А может быть, просто по ошибке вместо удаленного создан обычный модуль данных...
Если обобщить данный случай, то, образно говоря, серверы приложений такого класса обязаны содержать либо генерировать некий набор SQL-запросов для изменений в базе данных и посылать их на сервер баз данных по команде клиентского приложения. Наш сервер приложений использует для генерации запросов библиотеку Borland Database Engine. Другие серверы приложений, такие, например, как Borland Entera, используют иные механизмы генерации запросов, обусловленные в известной степени той платформой, на которой этот сервер приложений функционирует. В любом случае именно набор SQL-запросов является самой главной составляющей функциональности такого сервера приложений. Что же касается пользовательского интерфейса сервера приложений (форма со счетчиком подключений или что-то в этом роде), он совершенно необязателен. В конце концов, сервер приложений может не иметь главной формы или не показывать ее, или может быть запущен в виде сервиса. Если же говорить опять об общем случае (когда речь идет не только о серверах приложений, созданных с помощью Delphi, но и о других подобных серверах приложений, в том числе для других платформ), то ведь не все платформы обладают графическим пользовательским интерфейсом, и, следовательно, создание такого объекта, как форма, возможно не на всех платформах. Не стоит обольщаться - самые дорогие серверы приложений нередко просто запускаются из командной строки и не обладают интерфейсом в привычном для пользователей Windows понимании.
В известном смысле сервер приложений и "тонкий" клиент представляют собой разделенное на две части классическое клиентское приложение, называемое в совокупности с клиентом серверной СУБД и библиотеками доступа к данным, такими как BDE, "толстым" клиентом. Первая часть (созданный нами сервер приложений) содержит компоненты доступа к данным (и требует наличия BDE и клиента серверной СУБД), а вторая (клиент) должна содержать пользовательский интерфейс (и не требовать наличия BDE и клиентской части серверной СУБД).
Прежде чем приступить к созданию "тонкого" клиента, запустим Borland MIDAS Socket Server scktsrvr.exe (его можно найти в каталоге Delphi 3.0\Bin), предоставляющий доступ извне к имеющимся на данном компьютере серверам приложений, созданных с помощью Delphi 3, по протоколу TCP/IP. Отметим, что в этом случае любой из имеющихся серверов приложений может быть запущен с любого компьютера, имеющего доступ к Вашему компьютеру с помощью данного протокола, поэтому при использовании подобных систем следует рассматривать различные вопросы, связанные с безопасностью их эксплуатации.
Рис.3. Borland MIDAS Socket Server
Теперь, наконец, можно создать клиентское приложение. Для этого создадим обычную форму (или выберем со страницы ActiveX репозитария объектов пиктограмму ActiveForm для создания клиентского компонента ActiveX). На форму поместим компонент TMidasConnection и установим его свойство ComputerName равным IP-адресу компьютера, на котором должен выполняться сервер приложений. Если этот компьютер в данный момент доступен в сети, можно выбрать его имя из списка, появляющегося при щелчке напротив имени этого свойства. Но нужно понимать, что в общем случае, особенно если клиентское приложение предназначено для доступа к серверу через Internet, указание именно IP-адреса является более предпочтительным. Далее следует установить значение свойства ServerName в следующем формате: <имя исполняемого файла>.<имя OLE-сервера>, например MyAppSrv.MyRemDataMod1. Свойство ServerGUID можно не устанавливать. Если сервер приложений не зарегистрирован на компьютере, где разрабатывается клиент, значение этого свойства должно остаться пустым, и это не помешает совместной работе сервера и клиента - ведь в общем случае при распространении клиентского приложения или ActiveX через Internet в реестре компьютера, где оно будет выполняться, нет и не может быть сведений о сервере приложений.
Свойство Connected можно установить равным True (или произвести установку этого свойства равным True на этапе выполнения в момент создания формы клиентского приложения). После этого должен запуститься сервер приложений (в том числе удаленный).
Далее следует поместить на форму компонент TClientDataSet, выбрать имя компонента TMidasConnection в качестве значения свойства RemoteServer и выбрать значение свойства Provider из выпадающего списка объектов, экспортированных из удаленного модуля данных сервера приложений. Теперь можно установить свойство Active равным true. Далее следует поместить на форму компонент TDataSource и связать его с компонентом TClientDataSet.
После этого можно заняться пользовательским интерфейсом, поместив на форму необходимые компоненты отображения данных (рис.4). Следует также в качестве обработчика какого-нибудь события вызвать метод ApplyUpdates компонента TClientDataSet, иначе изменения будут накапливаться в кэше и не будут сохраняться в базе данных.
Рис. 4. Активная форма на этапе проектирования.
Далее можно запустить и протестировать клиентское приложение, а если он выполнено в виде ActiveX - осуществить его поставку на Web-сервер вместе с библиотекой dbclient.dll и протестировать, обратившись к сгенерированной HTML-странице (рис.5).
Рис.5. Тестирование "тонкого" клиентского приложения
Отметим также, что можно обратиться к созданной HTML-странице с другого компьютера локальной сети.
Следует обратить внимание на то, что web-сервер вовсе не обязан находиться на том же самом компьютере, что и сервер приложений. Назначение web-сервера в такой информационной системе весьма утилитарно - он представляет собой лишь хранилище, откуда можно сгрузить ActiveX, и ничего более. Если говорить о передаче ActiveX через Internet и доступе к серверу приложений через Internet, то в принципе возможна ситуация, когда сервер приложений, Web-сервер и пользователь находятся в трех разных городах, пользователь обращается к своему провайдеру в своем городе, а как именно он получает ActiveX и обращается к серверу приложений, его как пользователя Internet интересовать не должно.
Нередко при создании таких ActiveX задаются вопросы типа: "А если приложение должно содержать несколько форм, как мне поступить?". Ответ достаточно прост: в этом случае возможна генерация дополнительных форм динамически при наступлении какого-либо события (например, нажатия на кнопку). Нужно только не забыть уничтожить созданную форму, когда она станет не нужна. Следует также помнить, что библиотека OCX, содержащая ActiveX, содержащий, в свою очередь, несколько форм, будет иметь больший размер, чем в случае ActiveX c одной формой.
Довольно часто встречаются вопросы, связанные с тем, что ActiveX не отображается в броузере. Вот одно из таких писем:
Здравствуйте, Наталия Елманова!
Прочел вашу статью на Web-сайте www.interface.ru. Пробую создать сервер приложений с использованием ActiveForm. После создания и переноса CAB-файла и Web-страницы на Web-сервер страничка открывается, но на месте предполагаемой аппликации только квадратик. Разъясните, в чем может быть проблема.
С уважением Слава. Slava@ruslan-com.ru
Причин такого поведения может быть несколько. Первая причина связана с тем, что далеко не все броузеры поддерживают отображение ActiveX с помощью тега <OBJECT>. Для отображения ActiveX следует использовать только MS Internet Explorer версии 3.0 и выше. Вторая причина может быть связана с настройкой уровня безопасности броузера. В случае максимального уровня безопасности (значение, принятое по умолчанию) никакой исполняемый код (в том числе и ActiveX) в броузере не выполняется, а некоторые версии Internet Explorer не только не сгружают ActiveX и тем более не выполняют его, но при этом еще и ничего не сообщают пользователю. Есть еще и третья причина - настройки операционной системы компьютера пользователя таковы, что пользователю запрещено изменять реестр, и в этом случае ActiveX в нем, естественно, не зарегистрируется.
Поставка "тонких" клиентов
Как уже неоднократно отмечалось, поставка "тонких" клиентских приложений представляет собой намного более простой процесс, чем поставка "толстых" клиентов. Для функционирования такого клиента требуется, помимо исполняемого файла, наличие библиотеки dbclient.dll (ее можно найти в каталоге Windows\System на компьютере разработчика и скопировать либо в аналогичный каталог компьютера пользователя, либо в каталог, содержащий исполняемый файл клиентского приложения). Если речь идет о создании стандартного дистрибутива с помощью InstallShield Express или иного аналогичного средства, следует отказаться от включения BDE и SQL Links в его состав, а включить лишь файлы, необходимые для функционирования клиентского приложения, и библиотеку dbclient.dll.
Если клиентское приложение выполнено в виде иcполняемого в броузере ActiveX, следует выбрать dbclient.dll в закладке Deploy Additional Files диалоговой панели Web Deployment Options. При распространении ActiveX через Internet рекомендуется выбрать также опцию "Use CAB file compression" для уменьшения времени передачи его по сети.