Technologie zpracování dat

Princip klient/server aplikace

Obecně v klient/server aplikaci platí, že část aplikace "běží" na klientovi a část na serveru. Celá aplikace tedy není soustředěna do jednoho místa počítačové sítě (tj. např. výpočtové úlohy i správa dat na server sítě), ale výkon je optimálně rozložen. V databázové klient/server aplikaci běží na serveru tzv. databázový stroj (databázový server), který zajišťuje správu databáze (jakým způsobem, a jaké ještě další služby poskytuje, závisí na konkrétním typu použitého databázového stroje). V databázové klient/server aplikaci tedy data nespravuje sama uživatelská aplikace, ale příslušný databázový stroj (pro který je aplikace naprogramována a se kterým je tedy schopna komunikovat, přičemž aplikace může být obecně schopna komunikovat i s více typy databázových strojů). Existuje tedy nějaký klient, na kterém běží klientská část aplikace (např. ekonomický systém) a ta formou jednoduchých dotazů (typicky pomocí SQL jazyka; jeho konkrétní podoba závisí na typu použitého databázového stroje) komunikuje s databází, ve které má uložena svá data (tedy např. prostřednictvím SQL příkazu říká databázovému stroji, jaká data si přeje z databáze vybrat (ta se načtou do paměti počítače klienta a klient s nimi dál může pracovat), resp. naopak jaká data do databáze uložit atd...).

Klient/server aplikace může být obecně dvouvrstvá nebo vícevrstvá.

Dvouvrstvá technologie obecně

Klient komunikuje přímo s databázovým serverem. Pak ale uživatelská aplikace musí být striktně napsána pro konkrétní databázový stroj (konkrétní syntaxe SQL příkazů), což je poměrně omezující.

1. vrstva - GUI

GUI - vrstva představující klienta, někdy též nazývána "reprezentační část", tedy část, se kterou přímo pracuje uživatel. Pomocí ní si uživatel zobrazuje a zadává data. Této části se také říká Runtime (RT) nebo Application Frame (AF). O co se jedná fyzicky: nějaký exe program spouštěný na klientovi.

2.vrtsva - SQL databáze

SQL databáze/ SQL server. Vrstva, která zajišťuje vlastní ukládání a správu dat. Tato vrstva nemusí být obecně nijak zvlášť "chytrá", ale měla by být velmi rychlá. Též se nazývá Databázový server nebo Databázový stroj. Fyzicky může ležet na libovolném serveru (Windows, Linux,...), komunikace s ní může probíhat přes TCP/IP, SPX/IPX či jiný protokol. O co se jedná fyzicky:

Interbase, Firebird
MSSQL databáze
ORACLE
jiná

Klasická třívrstvá technologie obecně

Klasickou třívrstvou technologii můžeme znázornit zhruba následovně:

1. vrstva - GUI

GUI - vrstva představující klienta, někdy též nazývána "reprezentační část", tedy část, se kterou přímo pracuje uživatel, pomocí ní si zobrazuje a zadává data. Obecně by měla být pokud možno bezkonfliktní a co možná nejmenší, aby bylo možné ji provozovat i na horším HW (což ve vícevrstvé technologii lze, jelikož jádro systému běží na aplikačním serveru). Této části se také říká Runtime (RT) nebo Application Frame (AF). O co se jedná fyzicky: nějaký exe program spouštěný na klientovi.

2. vrstva - AS

AS (Application server/Aplikační server) - Název je obecně odvozen z toho, že se jedná o server, který je schopen spouštět nějaké aplikace. Aplikačnímu serveru se někdy též říká Provider. Tato vrstva je obecně velmi "chytrá", lze ji přirovnat k "mozku" celého systému. Vyžaduje tedy velmi "mohutný" a velmi dobře vybavený HW. Slouží pro komunikaci klienta s databází. Obecně obsahuje a spravuje všechny BO (Business Objects/Business objekty), klient jako takový neřeší takřka nic. O co se např. jedná fyzicky:

nějaký exe program spouštěný na serveru
nějaká služba na Windows Serveru
daemon na Linux serveru apod.

3. vrstva - SQL databáze

SQL databáze/ SQL server. Vrstva, která zajišťuje vlastní ukládání a správu dat. Tato vrstva nemusí být obecně nijak zvlášť "chytrá", ale měla by být velmi rychlá. Též se nazývá Databázový server nebo Databázový stroj. Fyzicky může ležet na libovolném serveru (Windows, Linux,...) komunikace s ní může probíhat přes TCP/IP nebo jiný protokol. O co se jedná fyzicky:

Firebird
MSSQL
ORACLE
jiná

Třívrstvá technologie v ABRA Gen

Systém ABRA Gen se od klasické třívrstvé technologie trochu odlišuje v tom, že aplikační server nespravuje BO, ale pouze zprostředkovává jejich ukládání a načítání z databáze. BO jsou spravovány přímo klientskou aplikací. Aplikační server v systému ABRA Gen také zajišťuje pro klienta některé síťové služby (sdílená repozitoř, síťové zámky, ...). Situaci znázorňuje následující schéma, barevně je odlišeno, ve kterých částech se spravují objekty (to, co v klasické třívrstvé technologii zajišťuje pouze AS).

Popis jednotlivých částí viz dále.

1.vrstva: Klient

Na klientovi běží runtime (RT) systému ABRA Gen. Na něj jsou navázány některé dynamické knihovny (DLL), které zajišťují rozhraní pro komunikaci s uživatelem. Operace prováděné v systému jsou řešeny pomocí Business objektů (BO).

O co se jedná fyzicky v ABRA Gen: AbraGen.exe spouštěný z klienta

2.vrstva: Aplikační server (AS) - Provider

Jádrem aplikačního serveru je tzv. Class Provider (CP). Prostřednictvím knihoven (obecně DLL), které jsou na něj navázány, zajišťuje řadu služeb:

Rozhraní pro komunikaci s databází (přes databázového klienta (DK)) tj. předávání požadavků na SQL dotazy pro načítání dat, ukládání dat atd. Tj. pokud je třeba např. uložit data nějakého BO na klientovi, klient předá požadavek na AS na provedení uložení dat objektu příslušné identifikace a zbytek již zajišťuje AS, tj. komunikaci s databázovým klientem (konkrétní SQL příkaz do databáze). Knihovna zajišťující komunikaci s databází je ve schématu označena jako PS.
Rozhraní pro komunikaci s repozitoří (STORAGE)- Repozitoř (Storage) je jakási centrální knihovna, která se vytváří při instalaci systému ABRA Gen. Fyzicky leží na stejném počítači, na kterém je instalována ABRA Gen, bez ohledu na to, kde leží samotná databáze (kde je instalován databázový server). Tedy v případě nesíťové instalace fyzicky leží na lokálním počítači, v případě síťové instalace pak na stejném počítači jako aplikační server a přes Class Providera je využívána připojovanými klienty.

V případě síťové instalace dochází při spuštění systému ABRA Gen k automatickému stažení repozitoře a jejímu uložení na lokální stanici. Dokud se repozitoř na síti nezmění, probíhá komunikace mezi klientem a lokálně uloženou kopií repozitoře. Pokud potřebuje klientská aplikace provést v repozitoři změny, provede je paralelně v lokální kopii i na serveru. Tato pracovní lokální kopie repozitoře se ukládá do uživatelského profilu ve Windows (do složky AppData\Local\Temp).

V případě, že máte více spojení "connections" k databázi nadefinovaných pomocí Administrátora databáze, je centrální repozitoř společná pro všechna tato spojení. To má své výhody i nevýhody, dále viz např. řešení multiverze.

V repozitoři si ABRA Gen registruje "své" COM objekty, které pak spravuje prostřednictvím tzv. "managera" ( ABRA Gen využívá velké množství objektů a jejich klasická registrace do Windows registrů by nebyla žádoucí). V případě, že je klient žádá, Aplikační server (AS) zajistí spojení s repozitoří a podle požadavků klienta zajistí např. vytvoření příslušného Business objektu (BO) v paměti klienta. Dále jsou v ní uloženy tzv. dynamické SQL dotazy i statické SQL dotazy. Může obsahovat i nějaké pevné neměnné tabulky (např. některé pevné tabulky mezd). Rovněž obsahuje informaci o aktivacích (tedy po spuštění systému je jedním z prvních kroků programu spojení s repozitoří, kde si program zjistí aktivaci a zkontroluje, zda nejde o překročení povolení licence (např. pokud se pokoušíte spustit systém z většího počtu stanic, než máte povoleno vaší zakoupenou licencí).

Knihovna zajišťující komunikaci s repozitoří je ve schématu označena jako STG.
Zajišťování "zámků", pro účely blokování určitých operací v programu (např. že uzávěrku může v daný moment provést pouze jeden uživatel).
Kontrola počtu přihlášených uživatelů dle licence a další služby.

O co se jedná fyzicky v ABRA Gen: Aplikační server může být realizován více způsoby (Windows aplikace (exe), Windows služba, Linux daemon), dále viz popis parametru ProviderType.

Spouštění více instancí aplikačního serveru v rámci jedné instalace - hlavní aplikační server a zátěžové aplikační servery

Do verze 14.02 bylo možné systém ABRA Gen nakonfigurovat tak, aby používal více aplikačních serverů pomocí parametrů v konfiguračním souboru nexus.cfg. Od XE verze 14.51 byla tato funkce zrušena.

Způsob komunikace klienta s AS:

Klient komunikuje s AS pomocí TCP/IP protokolu. Komunikace klienta s AS vychází z vlastní COM technologie, která je odvozena z technologie DCOM (která původně byla i využívána).

Výhody této vlastní technologie založené na TCP/IP oproti klasické DCOM technologii:

odpadají problémy s konfigurací a různými implementacemi DCOM na systémech s různými verzemi Windows
možnost portace aplikačního serveru na jiné operační systémy (Linux)

Nevýhodou této vlastní technologie založené na TCP/IP:

nutnost provozu síťové verze pouze na sítích s protokolem TCP/IP (DCOM naopak podporuje více protokolů)
nutnost zajistit spuštění AS, není-li na stejném PC jako klient. Podrobněji viz Podmínky pro síťový provoz.

3. vrstva: Databáze

SQL databáze. U ABRA Gen se používá konkrétně databázový klient (DK) Firebird resp. Oracle či MSSQL.

Databáze fyzicky obvykle leží na stejném PC jako Aplikační server, ale obecně může být na libovolném serveru, např. Linux či Windows Serveru, komunikace s databází pak probíhá přes TCP/IP či jiný protokol.

O co se jedná fyzicky: Viz podporované databázové servery.

Nesíťová (jednouživatelská, singl) instalace

Výjimkou z výše popsaného je nesíťová jednouživatelská instalace (singl instalace) na jednom PC. V tom případě není nutné komunikovat s databází přes vnější rozhraní zajišťované prostřednictvím Class Providera. V takovém případě se Class Provider nespouští (tj. neběží aplikační server AppServer.exe, AppServer64.exe, ...). Klient si všechny knihovny (DLL) v případě potřeby BO vyvolává přímo u sebe. Obdobně v případě potřeby komunikace s databází či repozitoří vyvolává u sebe knihovny zajišťující příslušná rozhraní (ve schématu označeny jako PS a STG). V tomto případě nehovoříme o aplikačním serveru jako takovém. Dále viz Síťový a lokální režim.

Načítání dat do paměti, SQL dotazy, třídění

Jak bylo vysvětleno výše, systém ABRA Gen jakožto databázová klient/server aplikace, má data spravována samostatným databázovým serverem. Při práci s daty je tedy nutno komunikovat s databázovým serverem prostřednictvím tzv. SQL dotazů. Laicky řečeno se jedná o příkazy v definované syntaxi, kterým databázový server rozumí, které zpracuje a vrátí požadované údaje. Tj. databázový server podle SQL dotazu vybere odpovídající záznamy z databáze a vrátí je klientskému počítači, tj. načtou se do paměti klientského počítače (resp. naopak z paměti klienta se uloží do databáze). Klientská aplikace pracuje s daty, která má načtená v paměti.

Od verze 22.1. byla aktivována mezipaměť pro databázová připojení. Tento mechanismus umožní při požadavku na vytvoření nového připojení využít existující připojení, které však již není krátkodobě žádným klientem ABRA Gen používané a tím zkrátit čas k získání přístupu k databázi. Výsledkem je urychlení některých častých databázových operací jako například přidělení nového čísla dokladu, a to řádově o 100 milisekund.