Najważniejsze informacje
- Oprogramowanie pośredniczące (ang. middleware) tworzy ramy komunikacyjne dla różnych aplikacji, co przyspiesza proces tworzenia i zapewnia skuteczną łączność.
- Dzięki oprogramowaniu pośredniczącemu, adaptacja do zmian jest szybsza, a deweloperzy mają dostęp do intuicyjnych narzędzi pracy.
- Oprogramowanie pośredniczące bazuje na idei modułowości, która jest przydatna w każdym rodzaju programowania, niezależnie od poziomu abstrakcji.
Być może zetknąłeś się z terminem „oprogramowanie pośredniczące” w różnych kontekstach i zastanawiałeś się, co dokładnie oznacza. Zapraszamy do zgłębienia tematu, który obejmuje szerokie spektrum technologii i procesów.
Oprogramowanie pośredniczące – wiele definicji
Termin „oprogramowanie pośredniczące” ma elastyczną definicję i jest używany w różny sposób. Najogólniej rzecz ujmując, można je postrzegać jako „programy działające pomiędzy innymi programami”. Inaczej mówiąc, jest to każde oprogramowanie, które wymaga oddzielnego kodu do obsługi danych wejściowych i wyjściowych.
Niektóre oprogramowanie pośredniczące funkcjonuje jako samodzielna aplikacja, która przekształca dane z jednego formatu w inny, z precyzyjnie określonymi protokołami i formatami danych. Z drugiej strony, oprogramowanie pośredniczące może być równie dobrze pojedynczą funkcją, łączącą się z wieloma innymi funkcjami uruchamianymi przez daną platformę.
Podobnie jak większość oprogramowania, oprogramowanie pośredniczące opiera się na koncepcji modułowości, rozbijając złożone zadania na mniejsze, łatwiejsze do zarządzania elementy.
Jak działa oprogramowanie pośredniczące?
Efektywność oprogramowania pośredniczącego zależy od jego protokołów i publicznie dostępnych zasad działania. Precyzyjne protokoły komunikacyjne umożliwiają deweloperom tworzenie oprogramowania zgodnego ze standardami i zapewniają poprawne działanie.
Serwer aplikacji internetowych pełni rolę oprogramowania pośredniczącego, łącząc interfejs użytkownika strony internetowej z logiką i modelem danych dostarczanymi przez aplikację zaplecza i bazę danych. Ponieważ nie jest on ściśle powiązany z systemami, z którymi się komunikuje, teoretycznie można zastąpić serwer aplikacji innym zgodnym, bez konieczności modyfikacji kodu aplikacji czy struktury bazy danych.
Komponenty oprogramowania pośredniczącego często wykorzystują technologie takie jak JSON, REST, XML i SOAP. Są one powszechnie używane, dobrze udokumentowane i oparte na tekście, co znacznie upraszcza wymianę lub zmianę kolejności komponentów. Format tekstowy oraz szeroki zakres narzędzi ułatwiają także debugowanie.
Rodzaje oprogramowania pośredniczącego
Ze względu na szeroki zakres definicji, istnieje wiele przykładów i zastosowań oprogramowania pośredniczącego. Do najczęściej spotykanych należą:
- Brokerzy komunikatów, którzy nadają strukturę komunikacji między procesami.
- Serwery aplikacji internetowych i platformy sieciowe.
- Silniki gier, które zapewniają domyślne zachowania, które można wykorzystać, rozszerzyć lub zmodyfikować.
- Platformy do strumieniowego przesyłania zdarzeń, takie jak Apache Kafka.
Wykorzystanie oprogramowania pośredniczącego w tworzeniu oprogramowania
Jednym z najbardziej praktycznych przykładów zastosowania oprogramowania pośredniczącego są platformy internetowe. Większość frameworków dostarcza bazowe środowisko, które można dopasować do indywidualnych potrzeb. Model ten często polega na przekazywaniu żądań HTTP przez szereg wbudowanych i niestandardowych funkcji w ustalonej kolejności, a następnie zwracaniu odpowiedzi HTTP.
Framework Express.js wykorzystuje ten model w celu zapewnienia personalizacji. Rozważmy przykład funkcji oprogramowania pośredniczącego napisanej w JavaScript:
app.use('/user/:id', (req, res, next) => {
console.log('Request Type:', req.method)
next()
})
Funkcja ta jest bardzo prosta:
Ostatnie wywołanie funkcji `next` jest istotnym elementem w procesie oprogramowania pośredniczącego i pokazuje, jak wszechstronne może być to podejście. Dopóki każda funkcja oprogramowania pośredniczącego działa niezależnie, można je wymieniać i łatwo zmieniać kolejność w łańcuchu.
Framework PHP, Laravel, posiada podobną konfigurację oprogramowania pośredniczącego. Zwróć uwagę, jak przestrzeń nazw precyzyjnie określa tę klasę jako „Middleware”.
namespace App\Http\Middleware;
use Closure;
use Illuminate\Http\Request;
use Symfony\Component\HttpFoundation\Response;
class EnsureTokenIsValid
{
/*
* Handle an incoming request.
*/
public function handle(Request $request, Closure $next): Response
{
if ($request->input('token') !== 'my-secret-token') {
return redirect('home');
}
return $next($request);
}
}
Rola tej konkretnej klasy jest bardzo specyficzna: weryfikuje żądanie pod kątem obecności tokena. Jeśli token jest nieprawidłowy, funkcja oprogramowania pośredniczącego może przerwać łańcuch, odmawiając wywołania kolejnej funkcji i przekierowując użytkownika. Funkcja przekierowania zwraca odpowiedni obiekt odpowiedzi, którego oczekuje funkcja oprogramowania pośredniczącego.
Kolejny przykład pokazuje, jak Django, framework sieciowy oparty na języku Python, obsługuje oprogramowanie pośredniczące. Django używa terminu „wtyczka” do opisania swojej architektury oprogramowania pośredniczącego, co jest podobne do innych terminów, takich jak „hak” czy „wywołanie zwrotne”. W istocie jest to kolejny przykład konfiguracji oprogramowania pośredniczącego, która zapewnia elastyczność w ramach procesu.
def simple_middleware(get_response):
def middleware(request):
response = get_response(request)
return response
return middleware
Następnie można kontrolować, które oprogramowanie pośredniczące jest uruchamiane i w jakiej kolejności, za pomocą prostej tablicy:
MIDDLEWARE = [
"django.middleware.security.SecurityMiddleware",
"django.contrib.sessions.middleware.SessionMiddleware",
"django.middleware.common.CommonMiddleware",
"django.middleware.csrf.CsrfViewMiddleware",
"django.contrib.auth.middleware.AuthenticationMiddleware",
"django.contrib.messages.middleware.MessageMiddleware",
"django.middleware.clickjacking.XFrameOptionsMiddleware",
]
Django dostarcza domyślne zachowania, takie jak klasa `CommonMiddleware`, z której korzysta większość aplikacji. Blokuje ona dostęp do podejrzanych programów użytkownika i normalizuje adresy URL. Kluczowe i bezpieczeństwo oprogramowanie pośredniczące jest często uruchamiane na wczesnym etapie, ale ta elastyczność pozwala na dostosowanie kolejności w zależności od potrzeb aplikacji.
Dlaczego oprogramowanie pośredniczące jest przydatne?
Oprogramowanie pośredniczące ułatwia łączenie aplikacji, które nie zostały zaprojektowane do współdziałania. Udostępnia mechanizmy umożliwiające integrację tych aplikacji oraz solidne, ustrukturyzowane protokoły, za pomocą których mogą się one komunikować.
W rezultacie, oprogramowanie pośredniczące przynosi szereg korzyści, takich jak:
- Usprawnione tworzenie aplikacji i szybsze wprowadzenie produktów na rynek.
- Wydajna łączność.
- Szybsza adaptacja do zmian.
- Łatwo dostępne narzędzia pracy.
Podsumowując, oprogramowanie pośredniczące jest formą modułowości, koncepcją, która przynosi korzyści w każdym aspekcie programowania, od poziomu abstrakcyjnego do niskopoziomowego.