Czym jest oprogramowanie pośredniczące?

Quick Links

⭐ Middleware oznacza wiele rzeczy

⭐ Jak działa oprogramowanie pośredniczące?

⭐ Różne rodzaje oprogramowania pośredniczącego

⭐ Wykorzystanie oprogramowania pośredniczącego w tworzeniu oprogramowania

⭐ Dlaczego oprogramowanie pośredniczące jest przydatne?

Kluczowe wnioski

Oprogramowanie pośredniczące służy jako ułatwienie w łączeniu różnych aplikacji, zapewniając dobrze zorganizowane protokoły komunikacyjne, które zwiększają wydajność rozwoju, jednocześnie promując płynne połączenia.

Oprogramowanie pośredniczące ułatwia szybkie wdrażanie zmian, oferując jednocześnie przyjazne dla użytkownika zasoby w środowisku pracy.

Middleware służy jako przykład modularyzacji, która oferuje korzyści na różnych poziomach programowania, od aplikacji wysokopoziomowych po niskopoziomowe.

W różnych kontekstach można natknąć się na termin “oprogramowanie pośredniczące” używany przez osoby i być ciekawym konkretnej technologii lub procesu, do którego się odnoszą. Termin ten obejmuje szeroki zakres narzędzi i procedur, które mogą być stosowane w celu ułatwienia komunikacji między różnymi systemami oprogramowania.

Middleware Means Many Things

Middleware, choć obejmuje różne definicje w zależności od kontekstu, może być rozumiane w najbardziej ogólnej interpretacji jako “aplikacje, które działają pośrednio w innych systemach oprogramowania”. Taka charakterystyka sugeruje, że oprogramowanie pośredniczące działa w oparciu o zewnętrzne kody programowania w celu dostarczania danych wejściowych i przetwarzania danych wyjściowych.

Niektóre rodzaje oprogramowania pośredniczącego to kompleksowe aplikacje zdolne do konwersji informacji w różnych stanach poprzez zastosowanie ustalonych standardów komunikacji i architektur danych, które ułatwiają płynną integrację z innymi komponentami oprogramowania. Z drugiej strony, niektóre oprogramowanie pośredniczące ma dość minimalistyczny charakter, przyjmując formę indywidualnych funkcji lub modułów, które podłączają się bezpośrednio do procesów przepływu pracy realizowanych przez konkretny framework.

Oprogramowanie pośredniczące korzysta z zasady modułowości, która polega na dzieleniu skomplikowanych procesów na prostsze komponenty w celu usprawnienia zarządzania.

Jak działa oprogramowanie pośredniczące?

Oprogramowanie pośredniczące osiąga swoją moc dzięki przestrzeganiu ustalonych protokołów i dobrze zdefiniowanym interakcjom publicznym. Rygorystyczne wytyczne dotyczące komunikacji umożliwiają programistom tworzenie oprogramowania zgodnego ze standardami branżowymi, zapewniając optymalną wydajność.

Serwer aplikacji internetowych działa jako pośrednik między interfejsem użytkownika strony internetowej a logiką zaplecza i strukturą danych dostarczaną przez aplikację i powiązaną z nią bazę danych. Ponieważ jest on oddzielony od systemów, które z nim współdziałają, teoretycznie możliwe jest zastąpienie serwera aplikacji porównywalną alternatywą bez konieczności wprowadzania zmian w podstawowej bazie kodu lub rekonfiguracji schematu bazy danych.

Komponenty oprogramowania pośredniczącego często wykorzystują technologie takie jak JSON, REST, XML i SOAP. Są one ugruntowane, szeroko stosowane i mają charakter tekstowy, co ułatwia płynną wymianę lub modyfikację poszczególnych komponentów. Co więcej, ich tekstowa struktura i szeroki wachlarz narzędzi programistycznych pozwalają na uproszczone i niezawodne wykrywanie i rozwiązywanie błędów.

Różne rodzaje oprogramowania pośredniczącego

Ze względu na swoją ekspansywną naturę, oprogramowanie pośredniczące obejmuje szeroki zakres instancji i aplikacji. Kilka przykładów takiej różnorodności obejmuje:

Komunikacja międzyprocesowa może być zorganizowana za pomocą brokerów komunikatów.

⭐ Serwer aplikacji internetowych i frameworki internetowe.

Silniki gier posiadają fundamenty standardowej funkcjonalności, które można rozbudowywać, modyfikować lub całkowicie odrzucić. Te podstawowe elementy pozwalają na tworzenie i rozwijanie światów gier bez konieczności budowania wszystkiego od zera. Wykorzystując te wstępnie ustalone mechaniki, programiści mają więcej czasu i zasobów, aby skupić się na tworzeniu unikalnych doświadczeń w swoich grach, zamiast poświęcać wysiłek na podstawowe funkcje, takie jak renderowanie grafiki lub zarządzanie danymi wejściowymi użytkownika.

⭐Platformy strumieniowania zdarzeń, takie jak Apache Kafka.

Wykorzystanie oprogramowania pośredniczącego w tworzeniu oprogramowania

Oprogramowanie pośredniczące odgrywa pragmatyczną rolę w tworzeniu stron internetowych, oferując podstawę dla frameworków internetowych. Zazwyczaj frameworki te dostarczają wstępnie skonfigurowane środowisko, które można dostosować do konkretnych potrzeb. Zasadniczo wiąże się to z przetwarzaniem przychodzących żądań HTTP poprzez z góry określoną sekwencję zarówno standardowych, jak i zdefiniowanych przez użytkownika funkcji, których kulminacją jest wygenerowanie odpowiedniej odpowiedzi HTTP.

Framework Express.js wykorzystuje tę koncepcję, aby ułatwić spersonalizowane konfiguracje. Rozważmy przykład funkcji pośredniczącej napisanej w JavaScript:

 app.use('/user/:id', (req, res, next) => {
  console.log('Request Type:', req.method)
  next()
}) 

Funkcja jest niezwykle prosta:

Aplikacja została zaprojektowana do obsługi ścieżek URL zgodnych z określonym wzorcem, rozpoczynających się od " /user/", a następnie identyfikatora.

System przechwytuje informacje dotyczące charakteru użytej metody żądania, w tym opcji takich jak GET lub POST.

Aplikacja kontynuuje poprzez wywołanie wyznaczonej funkcji po zakończeniu bieżącej partii operacji oprogramowania pośredniczącego, aby kontynuować sekwencję funkcji pośredniczących.

Końcowe wywołanie funkcji next() w ramach sekwencji operacji pośrednich służy jako istotny element całego procesu, podkreślając możliwości adaptacyjne tej metodologii. Dopóki poszczególne komponenty oprogramowania pośredniczącego działają autonomicznie, możliwe jest łatwe zastąpienie lub zmiana ich kolejności, oferując znaczną elastyczność w kształtowaniu zachowania całego łańcucha.

Laravel to popularny framework PHP do tworzenia stron internetowych, który szeroko wykorzystuje oprogramowanie pośredniczące do obsługi żądań i odpowiedzi HTTP. Jedną z jego kluczowych cech jest elastyczny system oprogramowania pośredniczącego, który pozwala programistom definiować niestandardowe zachowania w oparciu o określone wymagania. W rzeczywistości konwencja nazewnictwa stosowana w konfiguracji oprogramowania pośredniczącego Laravel ściśle przypomina konwencję innych klas w ramach frameworka, z przestrzeniami nazw zapewniającymi wyraźne wskazanie ich celu jako “oprogramowania pośredniczącego”. Ten wybór projektowy promuje spójność i łatwość użytkowania wśród programistów pracujących z Laravel, ostatecznie usprawniając proces wdrażania złożonej logiki aplikacji poprzez solidną architekturę oprogramowania pośredniczącego.

 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);
    }
} 

Wyznaczony cel tego precyzyjnego modułu jest niezwykle wyspecjalizowany; zasadniczo analizuje żądanie, aby upewnić się, że zawiera ono z góry określony token. W związku z tym funkcja pośrednicząca ma możliwość przerwania dalszego przetwarzania poprzez pominięcie kolejnej operacji i zamiast tego zainicjowanie przekierowania. Proces ten obejmuje wygenerowanie odpowiedniego obiektu odpowiedzi, który musi zostać zwrócony przez komponent oprogramowania pośredniczącego jako wypełnienie jego zobowiązań określonych w umowie.

Django, szeroko wykorzystywana platforma do tworzenia stron internetowych oparta na języku Python, stanowi przykład obsługi oprogramowania pośredniczącego poprzez określenie takich komponentów jako “wtyczek”. Porównywalna terminologia obejmuje “haki” i “wywołania zwrotne”, z których wszystkie przyczyniają się do ogólnej adaptacyjności nieodłącznie związanej ze strukturą oprogramowania pośredniego Django. Zasadniczo, ta konfiguracja oferuje dodatkowy przykład wszechstronności w ramach systematycznie zorganizowanego przepływu pracy.

 def simple_middleware(get_response):
    # One-time configuration and initialization.

    def middleware(request):
        # Code to be executed for each request before
        # the view (and later middleware) are called.

        response = get_response(request)

        # Code to be executed for each request/response after
        # the view is called.

        return response

    return middleware 

Masz możliwość manipulowania sekwencją wykonywania wybranego oprogramowania pośredniczącego poprzez wykorzystanie konfiguracji tablicowej. Pozwala to na łatwe zarządzanie i wybór pożądanych programów pośredniczących, które będą wykonywane w określonej kolejności.

 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 oferuje predefiniowaną implementację poprzez swoją klasę CommonMiddleware, która jest korzystna dla wielu aplikacji. Framework ten zapobiega nieautoryzowanemu dostępowi poprzez filtrowanie problematycznych agentów użytkownika, jednocześnie obsługując standaryzację URL. Umieszczenie krytycznego, zorientowanego na bezpieczeństwo oprogramowania pośredniczącego może się różnić w zależności od indywidualnych wymagań, umożliwiając dostosowanie kolejności w potoku przetwarzania.

Dlaczego oprogramowanie pośredniczące jest przydatne?

Oprogramowanie pośredniczące ułatwia interoperacyjność między systemami oprogramowania, które pierwotnie nie były przeznaczone do integracji, zapewniając środki integracji i komunikacji między nimi za pośrednictwem dobrze ustrukturyzowanych i niezawodnych protokołów.

Zalety korzystania z oprogramowania pośredniczącego są wielorakie i obejmują:

Proces tworzenia aplikacji został usprawniony, co skutkuje krótszym czasem wprowadzania produktów na rynek.

⭐ Wydajna łączność.

⭐ Szybsze wprowadzanie zmian.

⭐Łatwo dostępne narzędzia w miejscu pracy.

Oprogramowanie pośredniczące stanowi ucieleśnienie modułowości, zasady, która ma wartość na różnych poziomach paradygmatów programowania, od architektury na poziomie makro do szczegółów implementacji na poziomie mikro.