Програмна реалізація системи IP-телебачення на базі архітектури "клієнт-сервер"

ПРОГРАМНА РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ IP-ТЕЛЕБАЧЕННЯ НА БАЗІ АРХІТЕКТУРИ “КЛІЄНТ-СЕРВЕР”

Архітектура “клієнт-сервер”

Термін “клієнт-сервер” означає таку архітектуру програмного комплексу, в якій його функціональні частини взаємодіють по схемі “запит-відповідь”. Якщо розглянути дві взаємодіючі частини цього комплексу, то одна з них (клієнт) виконує активну функцію, тобто ініціює запити, а інша (сервер) пасивно на них відповідає.

Переваги архітектури “клієнт-сервер”:

швидкодія - основний фактор доцільності розробки систем для архітектури “клієнт-сервер”. Застосування засобів швидкої розробки програм RAD, таких, як Delphi компанії Borland, PowerBuilder фірми PowerSoft і Visual Basic корпорації Microsoft, дозволяє розробникам швидко і ефективно створювати прикладні системи для архітектури “клієнт-сервер”;

архітектура “клієнт-сервер” - це технологія, що надає більше самостійності користувачам. Прикладні програми і дані знаходяться на доступних системах.

привабливість графічного інтерфейсу користувача (ГІП).

Клієнт-серверна інформаційна система складається в найпростішому випадку з трьох основних компонентів:

сервер. Керівник зберіганням даних, доступом і захистом, резервним копіюванням, відстежує цілісність даних відповідно до бизнес-правил і, найголовніше, виконує запити клієнта;

клієнт. Надає інтерфейс користувача, виконує логіку прикладних програм, перевіряє допустимість даних, посилає запити до сервера і одержує відповіді від нього;

мережа і комунікаційне програмне забезпечення. Здійснює взаємодію між клієнтом і сервером за допомогою мережевих протоколів.

Програмні засоби розробки систем “клієнт-сервер”

Призначення будь-якого інструменту для розробки систем “клієнт-сервер” - прискорити і спростити процес їх створення. За допомогою засобів швидкої розробки прикладних програм можна створювати програми з вбудованими засобами зв'язку з будь-яким числом серверів.

На цьому швидкорослому ринку конкурують сотні інструментальних комплектів для архітектури клієнт-сервер. Ряд кращих засобів Microsoft Windows представлені пакетами Delphi Client/Server Suite компанії Borland, Enterprise Developer фірми Symantec, PowerBuilder компанії PowerSoft, SQLWindows 5 фірм Gupta і Visual Basic корпорації Microsoft.

У кожному інструментальному комплекті використовується власний підхід, але більшість з них володіє однаковим набором основних функцій: проміжне забезпечення, можливість конструювання баз даних, репозиторій (сховище), можливості об'єктно-орієнтованої розробки, конструктори ГІП, мова програмування високого рівня і механізми розподілу прикладних програм. Порівняльна характеристика програмних засобів розробки систем “клієнт-сервер” наведена в таблиці 1.

Для програмної реалізації прикладних програм, що демонструють основні можливості IP-телебачення побудованих на базі архітектури “клієнт-сервер” використана об'єктно-орієнтована мова програмування Delphi компанії Borland. В порівнянні з іншими засобами розробки Delphi має ряд переваг. У Delphi вдало поєднуються засоби візуального проектування і оптимізуючий компілятор, чого не можна сказати про інші системи RAD. Наявність в системі компілятора і генерування нею машинного коду ще не означає, що отримуваний код є оптимальним. Такі системи, як PowerBuilder і Visual Basic, спочатку створювалися на основі концепції генерації псевдокоду. При виконанні прикладних програм, створених за допомогою цих систем, отриманий псевдокод інтерпретувався.

Таблиця 1. Порівняльна характеристика програмних засобів розробки систем “клієнт-сервер”

З виходом Delphi як компанія Microsoft, так і компанія Powersoft, спробували впровадити в свої продукти повноцінні компілятори. Проте проблема полягає в тому, що ні мова Visual Basic, ні мова PowerScript не призначалися для компіляції, тому перетворення їх в машинний код виявилося достатньо важким завданням.

Якщо порівняти вищезазначені мови з Object Pascal, що використовується в системі Delphi, то відмінність видно відразу. Object Pascal завжди був компільованою мовою, і при його розробці були дотримані всі вимоги, виконання яких обов'язково при компіляції і оптимізації. Підсумок вищесказаного такий: Delphi є кращим повноцінним засобом промислової розробки систем “клієнт-сервер”, що володіє безліччю достоїнств, завдяки яким Delphi можна виділити з ряду інших засобів розробки. Серед них:

обширна бібліотека класів;

швидкий оптимізуючий компілятор, що генерує машинний код;

вбудований відладчик;

простий в освоєнні механізм доступу до баз даних ;

могутнє і зручне в роботі середовище розробки.

Інструментальні засоби компанії Borland Delphi надають широкі можливості розробки професійних прикладних програм в архітектурі "клієнт-сервер", включаючи розподілені системи і додатки для Internet.

Програмна реалізація

Розроблені прикладні програми “Server” і “Client” демонструють приклад роботи класичної дволанкової архітектури “клієнт-сервер”, інтерфейсні оболонки яких представлені на рис.1 і рис. 2

Елементи, з яких конструюється видиме зображення, що створюється працюючою програмою, називаються компонентами. В якості інтерфейсного елемента і, в той же час контейнера для всіх видів компонентів виступає форма. Поєднання таких можливостей витікає з приналежності форми до класу TWinControl, що дозволяє формі бути оболонкою навколо віконного компоненту Windows, і відповідно, до класу TComponent, від якого успадковується TWinControl, завдяки чому форма може бути власником компонентів. Кожен компонент, розташований на формі, є деяким класом - спадкоємець класу TComponent, який є базовим для створення компонентів. Прямі спадкоємці цього класу не мають візуального представлення і являються, відповідно, невізуальними. До таких компонентів відносяться: IdUDPServer, ServerSocket, ClientSocket.

Рис. 1. Інтерфейсна оболонка прикладної програми “Server”

Рис. 2. Інтерфейсна оболонка прикладної програми “ Client ”

Компоненти, які мають візуальне представлення в процесі виконання програми і її проектування, успадковані від нащадка TComponent, класу TControl, і називаються візуальними. До таких компонентів відносяться: Button, SpeedButton, LabeledEdit, Edit, Label, GroupBox, FileListBox, ProgressBar, PageControl, TabSheet, Panel, MediaPlayer, Bevel.

Так само існує третій вид компонентів, які спочатку не видно користувачеві, але можуть з'являтися на екрані в окремих вікнах у разі потреби - це діалоги. Діалоги є спадкоємцями класу TComponent через спеціалізований клас TCommonDialog. Клас TCommonDialog серед інших методів додає до класу TComponent метод Execute, який є абстрактним і перевизначається конкретними компонентами-діалогами для виведення діалогового вікна на екран. Серед такого роду компонентів в програмі “Server” присутній діалог відкриття файлів OpenDialog. Призначення всіх використаних в прикладних програм “Server” і “Client” компонентів наведені в додатку А.

Кожна програма складається з файлу проекту (файл з розширенням dpr) і файлу модуля (файл з розширенням pas).

Структура проекту

Проект - це контейнер верхнього рівня, в якому зберігаються всі об'єкти прикладнщї програми. Його призначення полягає в забезпеченні взаємозв'язку файлів з яких складається програма.

Файл проекту є програмою, написаною на мові Object Pascal і призначеною для обробки компілятором. Ця програма автоматично створюється Delphi і містить лише декілька рядків, які приведені в лістингу Б.1 додатку Б .

У тексті кода жирним шрифтом виділяються так звані зарезервовані слова, а курсивом - коментарі. Текст програми починається зарезервованим словом program і закінчується словом end з крапкою за ним. Поєднання end з наступною за нею крапкою називається термінатором програмної одиниці: як тільки в тексті програми зустрінеться такий термінатор, компілятор припиняє аналіз програми і ігнорує частину тексту, що залишилася.

Зарезервовані слова грають важливу роль в Object Pascal, додаючи програмі в цілому властивість тексту, написаного на майже природній англійській мові. Кожне зарезервоване слово несе в собі умовне повідомлення для компілятора, який аналізує текст програми.

Коментарі, навпаки, нічого не означають для компілятора, і він їх ігнорує. Коментарі важливі для програміста, який з їх допомогою пояснює ті або інші місця програми. Наявність коментарів в тексті програми робить її зрозуміліше і дозволяє легко пригадати особливості реалізації програми, яка була написана кілька років тому. У Object Pascal коментарем вважається будь-яка послідовність символів, поміщена у фігурні дужки. Так само символи // указують компілятору, що коментар розташовується за ними і продовжується до кінця поточного рядка.

Слово Program з наступним за ним ім'ям програми і крапкою з комою утворюють заголовок програми. За заголовком слідує розділ описів, в якому описуються використовувані в програмі ідентифікатори. Ідентифікатори позначають елементи програми, такі як типи, змінні, процедури, функції. За допомогою речення, яке починається зарезервованим словом uses, програміст повідомляє компілятор про ті фрагменти програми (модулі), які необхідно розглядати як невід'ємні складові частини програми і які розташовуються в інших файлах.

Рядок “Forms, MainUnit in 'MainUnit.pas' {MainForm};” вказує, що крім файлу проекту в програмі повинні використовуватися модулі Forms і MainUnit. Модуль Forms є стандартним. Призначення цього модуля полягає у визначенні характеристик форми в додатку. Модуль MainUnit є новим, раніше невідомим, і Delphi в цьому випадку вказує також ім'я файлу з текстом модуля (in 'MainUnit.pas') і ім'я пов'язаного з модулем файлу опису форми {MainForm}.

Директива {$R *.res} - вказівка компілятору на необхідність підключення до програми так званого файлу ресурсів.

Власне тіло програми починається із слова begin і обмежується термінатором end з крапкою. Тіло складається з декількох операторів мови Object Pascal. В кожному операторі реалізується деяка дія - зміна значення змінної, аналіз результату обчислення, звернення до підпрограми і тому подібне. В тілі даної програми три виконувані оператори. Кожен з них реалізує звернення до одного з методів об'єкту Application. Об'єктом називається спеціальним чином оформлений фрагмент програми, що містить в собі дані і підпрограми для їх обробки. Дані називаються полями об'єкту, а підпрограми - його методами. Об'єкт в цілому призначений для вирішення якого-небудь конкретного завдання і сприймається в програмі як неподільне ціле. Об'єкти грають надзвичайно важливу роль в сучасних мовах програмування. Вони придумані для того, щоб збільшити продуктивність праці програміста і одночасно підвищити якість програм, що розробляються ним. Дві головні властивості об'єкту - функціональність і неподільність - роблять його самостійною частиною програми і дозволяють легко переносити об'єкт з однієї програми в іншу. В об'єкті Application зібрані дані і підпрограми, необхідні для нормального функціонування Windows-програми в цілому. Delphi автоматично створює об'єкт-програму Application для кожного нового проекту.

Страницы: 1, 2