Допустить к защите в гак заведующий кафедрой кандидат физико-математических наук, доцент Ю. В. Кольцов 2015г. Выпускная квалификационная работа бакалавра информационная система для мобильных устройств

1.5 Языки разработки клиент-серверных приложений

(от англ. HyperText Markup Language - «язык гипертекстовой разметки») - стандартный язык разметки документов во Всемирной паутине. Большинство веб-страниц содержат описание разметки на языке HTML (или XHTML). Язык HTML интерпретируется браузерами и отображается в виде документа в удобной для человека форме[10].
Язык HTML является приложением («частным случаем») SGML (стандартного обобщённого языка разметки) и соответствует международному стандарту ISO 8879[10].
Язык XHTML является более строгим вариантом HTML, он следует всем ограничениям XML и, фактически, XHTML можно воспринимать как приложение языка XML к области разметки гипертекста[10].
Во всемирной паутине HTML-страницы, как правило, передаются браузерам от сервера по протоколам HTTP или HTTPS, в виде простого текста или с использованием сжатия[10].
CSS (англ. Cascading Style Sheets - каскадные таблицы стилей) - формальный язык описания внешнего вида документа, написанного с использованием языка разметки[5].
Преимущественно используется как средство описания, оформления внешнего вида веб-страниц, написанных с помощью языков разметки HTML и XHTML, но может также применяться к любым XML-документам, например, к SVG или XUL[5].
CSS используется создателями веб-страниц для задания цветов, шрифтов, расположения отдельных блоков и других аспектов представления внешнего вида этих веб-страниц. Основной целью разработки CSS являлось разделение описания логической структуры веб-страницы (которое производится с помощью HTML или других языков разметки) от описания внешнего вида этой веб-страницы (которое теперь производится с помощью формального языка CSS). Такое разделение может увеличить доступность документа, предоставить большую гибкость и возможность управления его представлением, а также уменьшить сложность и повторяемость в структурном содержимом. Кроме того, CSS позволяет представлять один и тот же документ в различных стилях или методах вывода, таких как экранное представление, печатное представление, чтение голосом (специальным голосовым браузером или программой чтения с экрана), или при выводе устройствами, использующими шрифт Брайля[5].
Правила CSS пишутся на формальном языке CSS и располагаются в таблицах стилей, то есть таблицы стилей содержат в себе правила CSS. Эти таблицы стилей могут располагаться как в самом веб-документе, внешний вид которого они описывают, так и в отдельных файлах, имеющих формат CSS[5].
JavaScript - прототипно-ориентированный сценарный язык программирования. Является диалектом языка ECMAScript.
JavaScript 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[5].
На JavaScript оказали влияние многие языки, при разработке была цель сделать язык похожим на Java, но при этом лёгким для использования непрограммистами. Языком JavaScript не владеет какая-либо компания или организация, что отличает его от ряда языков программирования, используемых в веб-разработке[11].
Название «JavaScript» является зарегистрированным товарным знаком компании Oracle Corporation[5].
В 1992 году компания Nombas (впоследствии приобретённая Openwave) начала разработку встраиваемого скриптового языка Cmm (Си-минус-минус), который, по замыслу разработчиков, должен был стать достаточно мощным, чтобы заменить макросы, сохраняя при этом схожесть с Си, чтобы разработчикам не составляло труда изучить его. Главным отличием от Си была работа с памятью. В новом языке всё управление памятью осуществлялось автоматически: не было необходимости создавать буферы, объявлять переменные, осуществлять преобразование типов. В остальном языки сильно походили друг на друга: в частности, Cmm поддерживал стандартные функции и операторы Си. Cmm был переименован в ScriptEase, поскольку исходное название звучало слишком негативно, а упоминание в нём Си «отпугивало» людей. На основе этого языка был создан проприетарный продукт CEnvi. В конце ноября 1995 года Nombas разработала версию CEnvi, внедряемую в веб-страницы. Страницы, которые можно было изменять с помощью скриптового языка, получили название Espresso Pages - они демонстрировали использование скриптового языка для создания игры, проверки пользовательского ввода в формы и создания анимации. Espresso Pages позиционировались как демоверсия, призванная помочь представить, что случится, если в браузер будет внедрён язык Cmm. Работали они только в 16-битовом Netscape Navigator под управлением Windows.
Перед Бренданом Эйхом, нанятым в компанию Netscape 4 апреля 1995 года, была поставлена задача внедрить язык программирования Scheme или что-то похожее в браузер Netscape. Поскольку требования были размыты, Эйха перевели в группу, ответственную за серверные продукты, где он проработал месяц, занимаясь улучшением протокола HTTP. В мае разработчик был переброшен обратно, в команду, занимающуюся клиентской частью (браузером), где он немедленно начал разрабатывать концепцию нового языка программирования. Менеджмент разработки браузера, включая Тома Пакина, Михаэля Тоя, Рика Шелла, был убеждён, что Netscape должен поддерживать язык программирования, встраиваемый в HTML-код страницы.
Помимо Брендана Эйха в разработке участвовали сооснователь Netscape Communications Марк Андрессен и сооснователь Sun Microsystems Билл Джой: чтобы успеть закончить работы над языком к релизу браузера, компании заключили соглашение о сотрудничестве в разработке. Они ставили перед собой цель обеспечить «язык для склеивания» составляющих частей веб-ресурса: изображений, плагинов, Java-апплетов, который был бы удобен для веб-дизайнеров и программистов, не обладающих высокой квалификацией.
Первоначально язык назывался Mocha, затем он был переименован в LiveScript и предназначался как для программирования на стороне клиента, так и для программирования на стороне сервера (там он должен был называться LiveWire). На синтаксис оказали влияние языки Си и Java, и, поскольку Java в то время было модным словом, 4 декабря 1995 года LiveScript переименовали в JavaScript, получив соответствующую лицензию у Sun. Анонс JavaScript со стороны представителей Netscape и Sun состоялся накануне выпуска второй бета-версии Netscape Navigator. В нём декларируется, что 28 лидирующих ИТ-компаний выразили намерение использовать в своих будущих продуктах JavaScript как объектный скриптовый язык с открытым стандартом[11].
В 1996 году компания Microsoft выпустила аналог языка JavaScript, названный JScript. Анонсирован этот язык был 18 июля 1996 года. Первым браузером, поддерживающим эту реализацию, был Internet Explorer 3.0.
По инициативе компании Netscape была проведена стандартизация языка ассоциацией ECMA. Стандартизированная версия имеет название ECMAScript, описывается стандартом ECMA-262. Первой версии спецификации соответствовал JavaScript версии 1.1, а также языки JScript и ScriptEasy.
В статье «The World’s Most Misunderstood Programming Language Has Become the World’s Most Popular Programming Language» («Самый неправильно понятый язык программирования в мире стал самым популярным в мире языком программирования») Дуглас Крокфорд утверждает, что лидирующую позицию JavaScript занял в связи с развитием AJAX, поскольку браузер стал превалирующей системой доставки приложений. Он также констатирует растущую популярность JavaScript, то, что этот язык встраивается в приложения, отмечает значимость языка.
Согласно TIOBE Index, базирующемуся на данных поисковых систем Google, MSN, Yahoo!, Википедия и YouTube, в апреле 2015 года JavaScript находился на 6 месте (год назад на 9)[5].
По данным Black Duck Software в разработке открытого программного обеспечения доля использования JavaScript росла. 36 % проектов, релизы которых состоялись с августа 2008 по август 2009 гг., включают JavaScript, наиболее часто используемый язык программирования с быстрорастущей популярностью. 80 % открытого программного обеспечения использует Си, C++, Java, Shell и JavaScript. При этом JavaScript - единственный из этих языков, чья доля использования увеличилась (более чем на 2 процента, если считать в строках кода)[11].
JavaScript является самым популярным языком программирования, используемым для разработки веб-приложений на стороне клиента, а также используется в качестве скриптового языка для настольных и серверных приложений[5].C - компилируемый объектно-ориентированный язык программирования, используемый корпорацией Apple, построенный на основе языка Си и парадигм Smalltalk. В частности, объектная модель построена в стиле Smalltalk - объектам посылаются сообщения[12].
Язык Objective-C является надмножеством языка Си, поэтому Си-код полностью понятен компилятору Objective-C[12].
Компилятор Objective-C входит в GCC и доступен на большинстве основных платформ. Язык используется в первую очередь для Mac OS X (Cocoa) и GNUstep - реализаций объектно-ориентированного интерфейса OpenStep. Также язык используется для iOS (Cocoa Touch).был создан Брэдом Коксом в начале 1980-х в его компании Stepstone. Он пытался решить проблему повторного использования кода.
Целью Кокса было создание языка, поддерживающего концепцию software IC. Под этой концепцией понимается возможность собирать программы из готовых компонентов (объектов), подобно тому как сложные электронные устройства могут быть легко собраны из набора готовых интегральных микросхем.
Одной из целей было также создание модели, в которой сами классы также являются полноценными объектами, поддерживалась бы интроспекция и динамическая обработка сообщений.
Одной из отличительных черт Objective-C является его динамичность - целый ряд решений, обычно принимаемых на этапе компиляции, здесь откладывается непосредственно до этапа выполнения.
Ещё одной из особенностей языка является то, что он message-oriented, в то время как C++ - function-oriented. Это значит, что в нём вызовы метода интерпретируются не как вызов функции (но к этому обычно все сводится), а именно как посылка сообщения (с именем и аргументами) объекту, подобно тому, как это происходит в Smalltalk-е[12].
Такой подход имеет определенные преимущества - так, любому объекту можно послать любое сообщение. Объект может вместо обработки сообщения просто переслать его другому объекту для обработки (так называемое делегирование), в частности именно так можно легко реализовать распределенные объекты (то есть объекты, находящиеся в различных адресных пространствах и даже на разных компьютерах)[12].
Привязка сообщения к соответствующей функции происходит непосредственно на этапе выполнения[12].
Язык Objective-C поддерживает работу с метаинформацией - так, у объекта непосредственно на этапе выполнения можно, используя специальные сообщения, узнать его класс, список методов (с типами передаваемых аргументов) и instance-переменных, проверить, является ли класс потомком заданного и поддерживает ли он заданный протокол и т. п.
В языке есть поддержка протоколов (понятие интерфейса объекта и протокола четко разделены). Для объектов поддерживается наследование (не множественное), для протоколов поддерживается множественное наследование. Объект может быть унаследован от другого объекта и сразу нескольких[12].
На данный момент язык Objective-C поддерживается компиляторами Clang и GCC (под управлением Windows используется в составе MinGW или cygwin). Подавляющая часть встроенных функций перенесено на runtime-библиотеку. Вместе с компилятором gcc поставляется минимальный вариант такой библиотеки[12].