Базы данных
Давно прошли те времена, когда информация хранилась только в простых "плоских" файлах (flat files) в двоичном и текстовом виде. Эволюция систем обработки данных привела к появлению многочисленных баз данных (БД), хранящих информацию в собственных форматах. Основное отличие базы данных от обычного файла с данными заключается в том, что база данных, помимо пользовательской информации, также содержит метаданные, описывающие хранимые в ней сведения. Для работы с большими объемами информации были созданы системы управления базами данных (СУБД), которые теперь работают на серверах баз данных, в настольных и переносных компьютерах - от ноутбуков до карманных компьютеров. Сейчас в большинстве СУБД используются реляционные базы данных, состоящие из таблиц с фиксированным набором колонок (столбцов) и переменным числом строк (записей). Для манипулирования информацией в реляционных базах данных применяется структурированный язык запросов SQL (Structured Query Language). SQL является международным стандартом и поддерживается в большем или меньшем объеме всеми производителями СУБД. Но в последнее время с ними все больше конкурируют объектно-ориентированные и документальные базы данных (например, хранящие информацию в формате XML). Естественно, любая современная система программирования не может обойтись без средств доступа к базам данных. В Perl есть несколько способов работы с базами данных, и мы рассмотрим основные из них: ассоциативные массивы, таблицы-объекты и реляционные базы данных. Примеры работы с базами данных будут основаны на информации о моллюсках, производящих жемчужины (перлы). Каждая запись базы данных будет содержать такие сведения:
уникальный идентификатор экземпляра (ID) - пятизначное целое число;название моллюска по-русски (NAME) - строка длиной до 35 символов;латинское название моллюска (LATIN) - строка длиной до 30 символов;основные районы обитания (AREA) - строка длиной до 40 символов.
Исходные данные для загрузки в базу данных, которые будут взяты из текстового файла mollusc.txt, имеют такую структуру:
65590;Перловица;Unio pictorum;реки севера России и Скандинавии 56331;Жемчужница речная;Margaritifera margaritifera;север Европы 10616;Морская жемчужница;Pinctada martensii;Японское море 36816;Королевский стромбус;Strombus gigas;Куба
Базы данных Berkeley DB
Компактные, простые и быстрые, базы данных в формате Berkeley DB часто используются в операционных системах семейства Unix для хранения системных данных. Существует несколько разновидностей этого формата, которые обобщенно называются файлами DBM (от английского Database Manager). Данные в DBM-файле хранятся в двоичном виде, а логически его можно рассматривать как ассоциативный массив, хранящийся на диске. Средства работы с базами данных этого формата для разных операционных систем можно бесплатно загрузить с сайта www.sleepycat.com. В таких операционных системах, как Linux, FreeBSD или Solaris, Perl часто устанавливается с поддержкой этого формата данных, которая реализована в модуле DB_File. В операционной системе MS Windows этот модуль потребуется установить дополнительно. (О том, как это делается, речь шла в лекции 13. Если используется дистрибутив Active Perl, установка выполняется командой ppm install DB_File.) С помощью этого модуля легко пользоваться базой данных в формате Berkeley DB, потому что с файлом базы данных можно работать как с обычным хэшем. Для этого устанавливается связь между переменной-хэшем и файлом на диске с помощью функции tie(), которой указывается, что для доступа к файлу (например, 'file.db') нужно использовать модуль DB_File. Если указанный файл не существует, он создается. Когда работа с файлом базы данных через хэш-переменную закончена, связь между ними разрывается функцией untie(). Это делается так:
use DB_File; # подключить модуль для работы с Berkeley DB my %hash; # через этот хэш будет происходить работа с БД tie %hash, 'DB_File', 'file.db' or die; # установить связь $hash{'КЛЮЧ'} = 'ЗНАЧЕНИЕ'; # добавить элемент в хэш и БД untie %hash ; # разорвать связь между хэшем и БД
Формат DBM имеет ограничение, присущее всем ассоциативным массивам: с каждым ключом файла базы данных может ассоциироваться только одно значение. Есть много способов (снова принцип TIMTOWTDI!) обойти это ограничение, и один из них заключается в использовании модуля Storable, который предназначен для организации хранения во внешней памяти массивов, хэшей и других программных объектов. Функция Storable::freeze() "замораживает" данные в двоичном виде, например, перед записью на диск, а функция thaw() "оттаивает" информацию, восстанавливая первоначальную структуру данных. Мы воспользуемся этими функциями для преобразования данных при создании DBM-файла таким образом:
use DB_File; # модули для работы с DBM use Storable qw(freeze thaw); # и сохранения данных my %database; # хэш "привязывается"... tie %database, "DB_File", "mollusc.db" or die; # ...к БД
open my $text, '<', 'mollusc.txt' or die; # файл, откуда while (my $data = <$text>) { # читаем данные, chomp($data); # удаляя \n # и разбивая строку на поля по разделителю ';': my ($id, $name, $latin, $area) = split(';', $data); my %record = ( # заполняем поля записи БД: ID => $id, # идентификатор экземпляра NAME => $name, # наименование моллюска LATIN => $latin, # латинское название AREA => $area); # ареал обитания my $serialized = freeze \%record; # "замораживаем" $database{$id} = $serialized; # и сохраняем запись } close $text; # закрываем тестовый файл untie %database; # и базу данных
После того как база данных DBM создана, мы можем обрабатывать в ней данные, используя функции работы с хэшами, хорошо знакомые нам из лекции 6. Например, так будет выглядеть поиск по ключу:
use DB_File; # модули для работы с DBM use Storable qw(freeze thaw); # и сохранения данных my %database; # хэш "привязываем"... tie %database, "DB_File", "mollusc.db" or die; # ...к БД
my $id = 65590; # ищем "Перловицу" if (exists $database{$id}) { # по идентификатору my $serialized = $database{$id}; # считываем и %record = %{ thaw($serialized) }; # "размораживаем" printf "%5d %s %s %s\n", # запись БД в хэш $id, $record{NAME}, $record{LATIN}; } untie %database; # "отвязываем" БД от хэша # будет выведено: 65590 Перловица Unio pictorum
Для перебора всех записей файла DBM можно пользоваться функциями keys() и each(), а для удаления записи - применить функцию delete().
Базы данных XBase
С широким распространением персональных компьютеров стал популярным формат баз данных, применяемый в "настольных" СУБД dBASE, Clipper и FoxPro, семейство которых обобщенно называется XBase. Базы данных в этом формате хранятся в таблицах с суффиксом DBF (Database File), а для работы с записями такой таблицы широко применяется произвольный доступ к отдельным записям и перебор записей в цикле. (Хотя работать с ними можно также при помощи языка реляционных запросов SQL.) Одно из средств для работы с DBF-таблицами в программах на Perl - это модуль XBase, который можно загрузить из хранилища модулей CPAN. Он предоставляет объектный интерфейс для создания и изменения баз данных в формате XBase. Например, программа создания таблицы DBF будет выглядеть так:
use XBase; # модуль работы с БД в формате DBF
my $table = XBase->create( # метод создания таблицы "name" => "mollusc.dbf", # имя файла # имена полей (колонок, столбцов) таблицы: "field_names" => ["ID", "NAME", "LATIN", "AREA"], # типы данных (N - число, C - строка, D - дата): "field_types" => [ "N", "C", "C", "C"], # максимальные длины полей: "field_lengths" => [ 5, 35, 30, 45], # длины дробной части (для чисел): "field_decimals" => [ 0, undef, undef, undef] ); $table->close(); # метод закрытия файла БД
Далее потребуется программа добавления данных в созданную таблицу из текстового файла. Например, такая:
use XBase; # модуль работы с БД в формате DBF my $table = new XBase "mollusc.dbf" # конструктор DBF or die Xbase->errstr; # обработка ошибок my $recno = 0; # добавляемые записи нумеруются с нуля
open my $text, '<', 'mollusc.txt' or die; # файл, откуда while (my $data = <$text>) { # читаем данные, chomp($data); # удаляя \n # и разбивая строку на поля по разделителю ';': my ($id, $name, $latin, $area) = split(';', $data); # добавляем запись, указывая поля в порядке создания $table->set_record($recno, $id, $name, $latin, $area); $recno++; # и увеличиваем счетчик записей } close $text; # закрываем тестовый файл $table->close(); # и файл базы данных
Модуль XBase предоставляет все необходимые методы для работы с таблицами баз данных. Многие из них основаны на возможности произвольного доступа к любой записи DBF-файла по ее номеру. Например, таким образом можно прочитать, изменить или удалить запись по номеру $record_number:
# считать запись в хэш, с доступом к нему по ссылке: my $hash_ref = $table->get_record_as_hash($record_number); # изменить значение поля NAME на $table->update_record_hash($record_number, 'NAME' => $new);
# пометить запись как логически удаленную $table->delete_record($record_number); # восстановить логически удаленную запись $table->undelete_record($record_number);
По поводу двух последних операций нужно сделать следующее пояснение. Дело в том, что записи в DBF-файле не удаляются физически, а только помечаются как удаленные. "Логически" удаленные записи игнорируются при обработке данных, но существуют в таблице "физически". Поэтому запись, помеченную как удаленная, можно восстановить для дальнейшей обработки. Один из способов прочитать записи таблицы - выбрать их во временный список записей, называемый курсором, откуда последовательно извлекать их в цикле. Это делается так:
my $cursor = $table->prepare_select("NAME", "LATIN", "AREA"); while (my @record = $cursor->fetch) { # прочитать запись print "@record\n"; # обработать запись }
В модуле XBase реализовано много других методов для работы с DBF-файлами и дополняющими их индексными файлами, которые предназначены для организации быстрого поиска записей в таблице.
Но разработчики программного обеспечения давно пришли к выводу, что вместо специфических форматов данных и операций по их обработке (без которых, конечно, иногда нельзя обойтись) гораздо перспективнее применять универсальные подходы, основанные на унифицированном доступе к базам данных на базе языка SQL.
Классы доступа к данным
При разработке информационных систем средства доступа к базам данных составляют лишь один из уровней программного комплекса. Для работы с данными сложной структуры часто создают специальный класс, за объектным интерфейсом которого от пользователя скрываются конкретный формат хранения данных и возможные преобразования. Если потребуется перейти на хранение информации в другой базе данных, в этом классе изменится только реализация методов доступа к данным, а использующие этот класс программы останутся неизменными. Подобные приемы повышают гибкость программной системы и облегчают ее модификацию.
Работа с базами данных - это будничный труд большинства программистов. Язык Perl помогает им в этом, предоставляя удобные средства доступа ко всем распространенным СУБД, настольным базам данных и многим экзотическим источникам данных.
Работа с другими форматами
С помощью DBI возможно работать не только с традиционными базами данных, но и с файлами в самых разных форматах, в чем можно убедиться, обратившись к хранилищу модулей CPAN. Например, существуют драйверы DBD для работы с электронными таблицами (DBD::Excel), поисковыми системами (DBD::Amazon, DBD::google), иерархическими каталогами LDAP (DBD::LDAP) и универсальными интерфейсами доступа к данным (DBD::ADO, DBD::JDBC, DBD::ODBC).
Часто для преобразования данных из одного формата в другой используется текстовый формат CSV (Сomma-Separated Values), в котором поля данных разделены запятыми, а в первой строке перечислены имена полей. Если установить драйвер DBD::CSV и несколько сопутствующих модулей (DBD::File, SQL::Statement и Text::CSV_XS), то с CSV-файлом можно работать как с таблицей базы данных, что часто бывает очень удобно.
Для преобразования данных также можно использовать модуль DBD::RAM, позволяющий создавать в оперативной памяти таблицы базы данных и импортировать в них информацию из различных источников данных, например: INI-файлы, файлы в формате XML, данные в формате CSV, записи с фиксированными полями и даже каталоги с MP3-композициями. Затем эти таблицы можно обрабатывать с помощью SQL-команд, после чего экспортировать в исходный или другой формат.
Универсальный интерфейс к базам данных - DBI
Унификация доступа к реляционным базам данных основана на разделении программного механизма доступа на несколько логических слоев. Первый слой предоставляет программисту стандартный набор операций для подключения к источнику данных и обработки данных из этого источника с помощью запросов на языке SQL. Второй слой отвечает за взаимодействие с конкретными базами данных с учетом их особенностей. Взаимодействие с конкретным источником данных возлагается на драйвер базы данных, который выступает посредником между первым слоем механизма доступа и базой данных, скрывая от программиста технические детали взаимодействия и специфические особенности БД. Драйверы баз данных обычно разрабатывают производители СУБД для своих продуктов. На этих принципах многослойной архитектуры основаны такие широко известные универсальные интерфейсы к базам данных, как ODBC (Open DataBase Connectivity) и JDBC (Java DataBase Connectivity).
Аналогичную архитектуру имеет и DBI (DataBase Interface) - основной интерфейс для доступа к базам данных в Perl. Основным компонентом этого интерфейса является модуль DBI, предоставляющий унифицированные сервисы для взаимодействия с базами данных. Благодаря методам модуля DBI программист получает в свое распоряжение единый инструмент для работы с самыми разными базами данных: и теми, что находятся на этом же компьютере, и теми, что располагаются на удаленном сервере баз данных. Модуль DBI во время работы загружает нужные компоненты, модули драйверов конкретных баз данных (DataBase Driver, DBD), например: DBD::DB2, DBD::InterBase, DBD::mysql, DBD::Oracle, DBD::Sybase. Доступ к любой базе данных при помощи DBI выполняется в несколько этапов. Перечислим основные из них.
Соединение с базой данных выполняется конструктором connect() класса DBI, которому передается строка с описанием источника данных, имя пользователя и пароль, а кроме того, дополнительные параметры:
$dbh = DBI->connect($data_source, $user, $password, \%parms);
В описании источника данных (data source) указывается драйвер базы данных и необходимые для его работы параметры. При успешном соединении c СУБД этот метод возвращает манипулятор базы данных (database handler), через который в дальнейшем выполняется взаимодействие с базой данных.Подготовка команды к базе данных выделяется в отдельный этап, поскольку это действие требует значительных ресурсов СУБД. Подготовка команды выполняется методом prepare() манипулятора базы данных, которому передается строка, содержащая команду языка запросов SQL:
$sth = $dbh->prepare($sql_statement);
В команде SQL могут присутствовать слоты (placeholders), в которые при выполнении команды будут подставлены конкретные значения данных. Эта схема похожа на подстановку значений в поледержатели формата отчета. Подготовленная команда доступна через манипулятор команды (statement handler), возвращаемый методом prepare(), и может выполняться многократно.Выполнение команды может производиться несколькими методами. Подготовленную ранее команду выполняет метод командного манипулятора execute(), которому могут передаваться значения для подстановки в выполняемое SQL-предложение:
$sth->execute(@bind_values); # выполнить со списком значений
Или же SQL-команду можно выполнить без предварительной подготовки методом do() манипулятора базы данных:
$dbh->do($sql_statement); # выполнить команду без подготовки Обработка полученных данных может выполняться одной из многочисленных команд, предоставляемых интерфейсом DBI.Отсоединение от базы данных выполняется методом disconnect() манипулятора базы данных, который производит необходимые завершающие действия и освобождает используемые ресурсы:
$dbh->disconnect; # отключиться от БД
Приведенная схема проста и логична, поэтому работа с базами данных через DBI быстро осваивается программистами. Но прежде чем перейти к примерам использования DBI, нужно сделать еще несколько пояснений.
В языке структурированных запросов SQL используется небольшой набор команд, но они позволяют выполнять все необходимые действия над информацией в базе данных. Основные команды SQL: создание базы данных (CREATE), добавление записей (INSERT), их изменение (UPDATE) и удаление (DELETE), а также выборка записей (SELECT) по указанному условию. Изучение языка SQL выходит за рамки этого курса, поэтому в примерах будут применяться только самые простые их формы, и смысл этих команд будет понятен из контекста.
Слоты для подстановки параметров в SQL-команду обозначаются знаками вопроса '?' и выглядят таким образом:
$sth = $dbh->prepare( 'SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>? AND id<?');
При выполнении этой команды с параметрами 1000 и 9000 будут выбраны записи со значениями колонки id в заданном диапазоне. При подстановке значений аргументов в команду слоты заполняются слева направо:
$sth->execute(1000, 9000); # подставить числа вместо ?
После подстановки значений будет выполнена команда, означающая "выбрать значения столбцов name и area из таблицы mollusc у тех записей, где значение столбца id больше 1000 и меньше 9000":
SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>1000 AND id<9000
Кроме средств выполнения SQL-команд механизм DBI предоставляет множество методов для выборки из базы данных информации в виде массивов или хэшей для более удобной обработки в программе на Perl. Более подробно с ними можно познакомиться, если почитать системную документацию, выведенную по команде
perldoc DBI
$sth = $dbh->prepare( ' SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>? AND id<?');
При выполнении этой команды с параметрами 1000 и 9000 будут выбраны записи со значениями колонки id в заданном диапазоне. При подстановке значений аргументов в команду слоты заполняются слева направо:
$sth->execute(1000, 9000); # подставить числа вместо ?
После подстановки значений будет выполнена команда, означающая "выбрать значения столбцов name и area из таблицы mollusc у тех записей, где значение столбца id больше 1000 и меньше 9000":
SELECT name, area FROM mollusc WHERE id>1000 AND id<9000
Кроме средств выполнения SQL-команд механизм DBI предоставляет множество методов для выборки из базы данных информации в виде массивов или хэшей для более удобной обработки в программе на Perl. Более подробно с ними можно познакомиться, если почитать системную документацию, выведенную по команде
perldoc DBI
Покажем приемы работы с интерфейсом DBI на примере класса доступа к уже знакомым DBF-файлам - модуля DBD::XBase. Этот модуль нужно установить описанным ранее способом прежде, чем работать с базами данных в формате XBase. В первом примере программа создает таблицу базы данных SQL-командой CREATE:
use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # подсоединиться к БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # создать таблицу определенной структуры $dbh->do("CREATE TABLE $table (id INT, name CHAR(35), latin CHAR(30), area CHAR(45))"); $dbh->disconnect; # отсоединиться от БД
Следующая программа в цикле заполняет созданную таблицу данными из текстового файла, добавляя в нее записи SQL-командой INSERT:
use DBI; # используем DBI my $path = '.'; # каталог с таблицами БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # подключаемся к БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # подготовим SQL-команду для многократного выполнения my $sth = $dbh->prepare("INSERT INTO $table (id, name, latin, area) VALUES (?, ?, ?, ?)") or die $dbh->errstr(); # в цикле читаем строки для загрузки в БД open my $text, '<', 'mollusc.txt' or die; # файл, откуда while (my $data = <$text>) { # читаем данные, chomp($data); # удаляя \n # и разбивая строку на поля по разделителю ';': my ($id, $name, $latin, $area) = split(';', $data); # добавляем запись, подставляя значения в команду $sth->execute($id, $name, $latin, $area) or die; } close $text; # закрываем тестовый файл $dbh->disconnect; # отсоединяемся от БД
Далее можно выполнять различные действия с данными в таблице, используя команды SQL, как это сделано в программе, где изменяются значения перечисленных колонок в записи с указанным идентификатором и удаляется запись по уникальному номеру:
use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # соединиться с БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # изменить запись с указанным идентификатором, # заменяя значения перечисленных полей на новые $dbh->do("UPDATE $table SET name=?,area=? WHERE id=?", undef, 'Жемчужная пинктада', 'Австралия', 89147) or die;
# удалить запись с идентификатором 93749 $dbh->do("DELETE FROM $table WHERE id=93749") or die;
$dbh->disconnect; # отсоединиться от БД
Для выборки данных из таблицы используется SQL-команда SELECT, в которой можно указывать, данные из каких колонок записи нужно включить в выборку, а также по какому условию отбирать строки таблицы:
use DBI; # использовать DBI my $path = '.'; # каталог, где расположены таблицы БД my $table = 'mollusc'; # DBF-файл # соединиться с БД, используя драйвер DBD::XBase my $dbh = DBI->connect("dbi:XBase:$path") or die $DBI::errstr; # выбрать у всех строк таблицы указанные поля my $sth = $dbh->prepare("SELECT name,area FROM $table WHERE id>?") or die $dbh->errstr; $sth->execute(1000) or die $sth->errstr(); # выполнить команду while (my @row = $sth->fetchrow_array) { # и напечатать print "@row\n"; # выбранные строки } # в цикле по одной $dbh->disconnect; # отсоединиться от БД
Для отображения информации из базы данных можно разработать клиентское приложение с графическим интерфейсом, используя библиотеку Perl/Tk, как это показано на рис. 15.1.
Рис. 15.1. Клиентская программа на Perl/Tk для работы с базой данных
Взаимодействие с СУБД
Интерфейс DBI привлекает программистов тем, что время и усилия, потраченные на его изучение, окупаются сторицей, поскольку, научившись работать с одной базой данных, можно применять эти знания при работе со всеми остальными, включая "тяжеловесные" СУБД, которые выполняются на специализированных серверах. Сервер баз данных обычно находится на выделенном компьютере, а взаимодействие с ним строится по технологии "клиент-сервер". Это означает, что сервер принимает запросы, поступающие от пользовательских программ, выполняет указанные в запросе действия по обработке информации в базе данных, а затем отправляет результат обработки клиенту. Для повышения производительности, распределения нагрузки и обеспечения непрерывности работы такие СУБД объединяются в кластеры серверов баз данных, которые могут состоять из большого числа мощных компьютеров. Для работы с конкретной системой управления базой данных потребуется установка драйвера для этой СУБД. В хранилище модулей CPAN найдутся драйверы для всех основных серверов баз данных: IBM DB2, MS SQL Server/Sybase, Oracle, PostgreSQL и многих других. Помимо высокой скорости обработки больших объемов данных, СУБД предоставляют программисту дополнительные возможности по обработке информации. Вот основные из них.
Реализация языка манипулирования данными позволяет в запросе использовать объединения нескольких таблиц (JOIN), предусмотренные в стандарте языка SQL.В SQL-запросах можно использовать подзапросы для задания дополнительных условий выборки.Согласованность и непротиворечивость данных при изменении нескольких таблиц достигается при помощи использования механизма транзакций.Часто выполняемые действия над информацией в базе данных можно программировать на встроенном языке базы данных в виде хранимых процедур. Когда такие процедуры вызываются в SQL-команде, то они будут эффективно выполняться на сервере.Для реакции на события, возникающие при обработке информации в базе данных, можно использовать специальные хранимые процедуры - триггеры.Для быстрого поиска и выборки может применяться индексация данных.Доступ к информации в базе данных контролируется системой разграничения доступа СУБД на основе парольной защиты.
Взаимодействие с сервером баз данных с помощью DBI будет показано на примере работы со свободно распространяемой СУБД PostgreSQL Database Server, доступной для всех основных вычислительных платформ, включая Linux и MS Windows. Свежий дистрибутив PostgreSQL всегда можно загрузить с сайта www.postgres.org, а ее установка с помощью программы-мастера не вызовет трудностей даже у начинающего программиста. Далее нужно уже описанным способом установить драйвер DBD::Pg. Кстати, СУБД PostgreSQL демонстрирует еще одно применение языка Perl: она позволяет использовать Perl для программирования хранимых процедур наряду с SQL и рядом других языков.
После установки драйвера можно выполнить предыдущие примеры из этой лекции с использованием СУБД PostgreSQL, внеся в них минимальные изменения. В первую очередь изменятся параметры соединения с базой данных, где мы должны указать другой DBD-драйвер (Pg), имя сервера, имя базы данных, имя пользователя и пароль для доступа к СУБД:
my $host = 'localhost'; # имя сервера my $dbname = 'postgres'; # имя базы данных my $user_name = "postgres"; # имя пользователя my $password = "SECRET"; # пароль пользователя my $dbh = DBI->connect( "dbi:Pg:dbname=$dbname;host=$host", # источник данных $user_name, $password);
После этой модификации программа создания таблицы успешно отработает с СУБД PostgreSQL и создаст в указанной базе данных таблицу 'mollusc'. И другие примеры из этой лекции, использующие интерфейс DBI, также будут работать с PostgreSQL или другой СУБД, после того как их настроят на работу с новым источником данных. Конечно, если применять специфические SQL-команды и другие средства программирования, использующие особенности конкретного сервера баз данных, то адаптация программ для работы с другой СУБД потребует гораздо больше усилий.
Многопоточное выполнение - нити
В последних версиях Perl появилась еще одна модель многозадачности - легковесные процессы (light-weight processes), называемые также потоками управления или нитями. (По-английски фраза "Perl threads" звучит как каламбур и может быть переведена как "нитки жемчуга" или "жемчужные ожерелья"). Нити отличаются от полновесных процессов с независимыми ресурсами тем, что выполняются в рамках одного процесса в единой области памяти. Поэтому создание нити происходит быстрее запуска отдельного процесса и требует меньше ресурсов операционной системы. Выполнение нитей в одной области памяти позволяет эффективно организовать совместный доступ к разделяемым данным. Кроме того, программист получает более полный контроль над параллельно выполняющимися потоками управления. Принципиальное различие между полновесными процессами, созданными операционной системой, и многопоточными нитями показано на рис. 16.1.
Рис. 16.1. Полновесные процессы и нити (потоки управления)
Существует несколько моделей многопоточной обработки, например DEC, Java, POSIX, Win32. Perl предлагает свою модель многопоточного программирования, отличающуюся от перечисленных и имеющую свои достоинства и недостатки. Появление в Perl кросс-платформенных средств работы с легковесными процессами стало несомненным достижением, которое заставило по-новому взглянуть на программирование параллельных процессов. Применение легковесных процессов позволяет разрабатывать эффективные приложения, одинаково выполняющиеся на разных платформах.
Работать с легковесными процессами просто. Подключив средства работы с нитями прагмой use threads, можно создать нить с помощью метода threads->new (синоним: threads->create). Этому методу передается ссылка на именованную или анонимную подпрограмму, которая запускается на выполнение в виде параллельного потока управления. Результатом создания нити станет ссылка на объект типа threads, который будет использоваться для управления потоком. Создание нити выглядит так:
use threads; # подключить многопоточные средства my $thread = threads->new(\&pearl_thread); # запустить нить
sub pearl_thread { # эта подпрограмма print "Это нить.\n"; # будет выполняться как нить } #
Итак, в определенной точке программы нить начала выполняться параллельно действиям в основной программе. Куда же должен произойти возврат, когда нить завершится? Это задается в основной программе с помощью метода join, который приостанавливает работу программы до завершения выполнения нити и возвращает результат, вычисленный нитью:
@result = $thread->join;
Действие, выполняемое методом join, называется "присоединение нити" или "объединение потоков". Как это происходит, показано на рис. 16.2.
Рис. 16.2. Присоединение нити с помощью join()
Каждой нити присваивается числовой идентификатор (Thread Identifier, TID), который можно получить с помощью метода tid. Создание нескольких нитей, объединение потоков и возврат значений из параллельно выполняющихся подпрограмм можно показать на таком примере:
use threads; # подключить многопоточные средства my @thread = (); # массив объектов типа threads for (my $i = 0; $i <= 2; $i++) { # создаем 3 нити $thread[$i] = threads->new(\&pearl_thread, $i); print "Создана $i-я нить. TID=", $thread[$i]->tid, "\n"; } for (my $i = 2; $i >= 0; $i--) { # присоединяем нити print "$i-я нить вернула ", $thread[$i]->join, "\n"; } sub pearl_thread ($) { # нить получает my $number = shift; # число, генерирует my $random = int(rand(7)) + 1; # случайное значение, print "\t$number-я нить ждет $random сек.\n"; sleep $random; # и, подождав немного, return $random; # возвращает его }
Сообщения, выводимые при выполнении этой программы, подтверждают независимое выполнение нитей и основной программы:
Создана 0-я нить. TID=1 Создана 1-я нить. TID=2 1-я нить ждет 7 сек. 0-я нить ждет 1 сек. Создана 2-я нить. TID=3 2-я нить ждет 3 сек. 2-я нить вернула 3 1-я нить вернула 7 0-я нить вернула 1
Параллельно выполняющийся поток можно "отсоединить", игнорируя его значение: это делается методом $thread->detach, после выполнения которого присоединить нить будет невозможно.
Нити, выполняющиеся параллельно с основной программой, могут иметь доступ к общим переменным: скалярам, массивам и хэшам. Это делается с помощью явного указания для разделяемой переменной атрибута shared. Помеченная этим атрибутом переменная будет доступна для чтения и изменения в параллельном потоке. Для остальных переменных при отсоединении нити создаются локальные для каждого потока копии. Это демонстрируется таким примитивным примером:
use threads; # подключить многопоточные средства use threads::shared; # и средства разделения данных
my $public : shared = 0; # разделяемая переменная my $private = 0; # неразделяемая переменная
threads->new(sub { # нить из анонимной подпрограммы $public++; $private++; # изменяем значения print "$public $private\n"; # будет выведено: 1 1 })->join; # дожидаемся результатов выполнения:
print "$public ", # 1 ($public изменена в нити) "$private\n"; # 0 (в нити изменена копия $private)
Чтобы предотвратить в одной нити изменение другими нитями значения разделяемой переменной, эту переменную нужно заблокировать при помощи функции lock(). Разблокирование переменной происходит не с помощью функции, а при выходе из блока, в котором она была заблокирована. Это делается таким образом:
{ # блок для работы с разделяемой переменной lock $variable; # заблокировать переменную $variable = $new_value; # и изменить ее значение } # здесь $variable автоматически разблокируется
Нити могут обмениваться между собой данными. Например, с помощью стандартного модуля Thread::Queue организуется очередь для синхронизированной передачи данных из одной нити в другую. Пользоваться такой очередью гораздо проще, чем рассмотренными ранее программными каналами. Небольшой пример показывает, как помещать скалярные величины в очередь методом enqueue() и извлекать из нее методом dequeue(). Метод pending() возвращает число оставшихся в очереди элементов, поэтому может использоваться для окончания цикла чтения из очереди:
use threads; # подключить средства use Thread::Queue; # и модуль работы с очередью
my $data_queue = Thread::Queue->new; # создаем очередь my $thread = threads->new(\&reader); # и нить # помещаем в очередь скалярные данные: $data_queue->enqueue(1987); # число $data_queue->enqueue('год'); # строку $data_queue->enqueue('рождения', 'Perl'); # список $thread->join; # ожидаем окончания нити exit; # перед завершением программы
sub reader { # извлекаем данные из очереди, while ($data_queue->pending) { # пока она не пуста my $data_element = $data_queue->dequeue; print "'$data_element' извлечен из очереди\n"; } }
Автоматическая синхронизация доступа к очереди гарантирует очередность записи в очередь и чтение из нее, что видно из выполнения этого примера:
'1987' извлечен из очереди 'год' извлечен из очереди 'рождения' извлечен из очереди 'Perl' извлечен из очереди
Конечно, имеющиеся в Perl средства работы с легковесными процессами не ограничиваются перечисленными выше. Стандартные модули предоставляют и другие возможности эффективно организовать различные алгоритмы многопоточной обработки, не говоря уже о дополнительных модулях, имеющихся в архивах CPAN.
Существует много ситуаций, когда применение многозадачности не только оправданно, но и является единственно правильным решением задачи. Поэтому знание средств управления процессами дает вам новую точку зрения на решаемую проблему и расширяет ваш арсенал программных инструментов. В 6-й версии языка Perl средства распределенного программирования будут улучшены и дополнены, появятся сопрограммы (co-routines) и другие интересные возможности.
Многозадачность
Современные операционные системы в том или ином виде поддерживают многозадачность (multitasking) даже на однопроцессорных компьютерах, не говоря уже о многопроцессорных системах. Операционная система (ОС) производит запуск системных и пользовательских программ в виде независимых процессов (process), выделяя для каждого из них отдельный участок оперативной памяти и другие ресурсы. Каждый процесс нумеруется своим уникальным числовым идентификатором процесса (Рrocess Identifier, PID). Специальные модули ядра операционной системы организуют переключение процессора на обслуживание выполняющихся программ, оптимизируя распределение между ними процессорного времени. При этом работающие процессы могут инициировать выполнение других процессов, порождать зависимые подпроцессы (subprocess) в отдельной области памяти или запускать подпроцессы в области памяти основного процесса. Примерами программ, основанных на использовании подпроцессов, могут служить различные серверные программы: почтовые и web-серверы, серверы приложений и баз данных.
Во время выполнения процессы могут взаимодействовать между собой различными способами. Они могут иметь доступ к разделяемой области памяти, организовывать программные каналы (pipe), посылать друг другу сигналы (signal), обмениваться данными через сокеты, совместно использовать файлы и применять другие средства межпроцессного взаимодействия (Inter-Process Communication, IPC). При этом часто один процесс ожидает окончания выполнения каких-либо действий в другом процессе: про такую ситуацию говорят, что процессы выполняются синхронно (synchronous), то есть согласованно. В других случаях требуется, чтобы процессы выполнялись асинхронно (asynchronous), то есть одновременно и независимо друг от друга. В определенный момент процесс может перейти от асинхронного выполнения к синхронному, то есть перейти в ожидание для синхронизации с другим процессом.
Реализация этих механизмов сильно зависит от конкретной операционной системы, поэтому некоторые стандартные средства языка Perl, связанные с управлением процессами, ориентированы на работу в определенном операционном окружении. Кроме того, имеются специализированные Perl-модули для работы с процессами в операционных системах, соответствующих стандарту POSIX, или в ОС MS Windows. Конечно, в этой лекции нам удастся обсудить только основные средства языка Perl, касающиеся обширной темы межпроцессного взаимодействия. Приводимые примеры намеренно сделаны максимально простыми, чтобы продемонстрировать основные подходы к управлению процессами, избегая особенностей, которыми изобилует многозадачное программирование.
Параллельное выполнение процессов
Для организации параллельного выполнения процессов в Perl используется функция fork ("разветвить"). В результате ее работы создается копия выполняющегося процесса, которая тоже запускается на выполнение. Для этого в операционных системах семейства Unix происходит обращение к системному вызову fork. В других операционных системах работа функции fork() организуется исполняющей системой Perl. Функция fork() в родительском процессе возвращает PID дочернего процесса, число 0 - в дочернем процессе и неопределенное значение при невозможности запустить параллельный процесс. Это значение проверяется в программе, чтобы организовать выполнение различных действий в процессе-предке и процессе-потомке. Как это делается, показано на следующем схематичном примере (где оба процесса в цикле выводят числа, но с разными задержками):
my $pid = fork(); # 'разветвить' текущий процесс # fork вернет 0 в потомке и PID потомка в процессе-предке die "fork не отработал: $!" unless defined $pid; unless ($pid) { # процесс-потомок print "Начался потомок PID $$\n"; for (1..3) { print "Потомок PID $$ работает $_\n"; sleep 2; # 'заснуть' на 2 секунды } print "Закончился потомок PID $$\n"; exit; } if ($pid) { # процесс-предок print "Начался предок PID $$\n"; for (1..3) { print "Предок PID $$ работает $_\n"; sleep 1; # 'заснуть' на 1 секунду } # возможно, здесь нужно ждать завершения потомка: # print "Предок PID $$ ждет завершения $pid\n"; # waitpid $pid, 0; print "Закончился предок PID $$\n"; }
По сообщениям, выводимым при выполнении этого примера, видно, что родительский и порожденный процессы выполняются параллельно. Для того чтобы организовать в родительском процессе ожидание завершения дочернего процесса, применяется функция waitpid(), которой передается PID процесса-потомка (а также, возможно, дополнительные параметры). По выдаваемым сообщениям сравните два варианта выполнения приведенной выше программы - без ожидания завершения дочернего процесса и с ожиданием завершения процесса-потомка (для этого нужно раскомментарить вызов функции waitpid):
Без ожидания потомка С ожиданием потомка по waitpid() ---------------------------- -------------------------------- Начался потомок PID -1024 Начался потомок PID -1908 Потомок PID -1024 работает 1 Потомок PID -1908 работает 1 Начался предок PID 1504 Начался предок PID 1876 Предок PID 1504 работает 1 Предок PID 1876 работает 1 Предок PID 1504 работает 2 Предок PID 1876 работает 2 Потомок PID -1024 работает 2 Потомок PID -1908 работает 2 Предок PID 1504 работает 3 Предок PID 1876 работает 3 Закончился предок PID 1504 Предок PID 1876 ждет завершения -1908 Потомок PID -1024 работает 3 Потомок PID -1908 работает 3 Закончился потомок PID -1024 Закончился потомок PID -1908 Закончился предок PID 1876
Выполнение всей программы заканчивается, когда заканчивается последний порожденный процесс. Ожидание окончания выполнения всех дочерних процессов можно организовать с помощью функции wait(), которая возвращает PID завершившегося подпроцесса и -1, если все процессы-потомки завершили работу.
Сигналы и их обработка
В операционных системах имеется механизм, который может доставлять процессу уведомление о наступлении какого-либо события. Этот механизм основан на так называемых сигналах. Работа с ними происходит следующим образом. В программе может быть определен обработчик того или иного сигнала, который автоматически вызывается, когда ОС доставляет сигнал процессу. Сигналы могут отправляться операционной системой, или один процесс может с помощью ОС послать сигнал другому. Процесс, получивший сигнал, сам решает, каким образом реагировать на него, - например, он может проигнорировать сигнал. Перечень сигналов, получение которых можно попытаться обработать, находится в специальном хэше с именем %SIG. Поэтому допустимые идентификаторы сигналов можно вывести функцией keys(%SIG). Общеизвестный пример - сигнал прерывания выполнения программы INT, который посылает программе операционная система по нажатию на консоли сочетания клавиш Ctrl+C. Как устанавливать обработчик конкретного сигнала, показано на примере обработки сигнала INT:
# устанавливаем обработчик сигнала INT $SIG{INT} = \&sig_handler; # ссылка на подпрограмму # начало основной программы print "Работаю в поте лица...\n" while (1); # бесконечный цикл
sub sig_handler { # подпрограмма-обработчик сигнала $SIG{INT} = \&sig_handler; # переустанавливаем обработчик print "Получен сигнал INT по нажатию Ctrl+C\n"; print "Заканчиваю работу!\n"; exit; # завершение выполнения программы }
Выполнение примера сопровождается выводом сообщений, подтверждающих обработку поступившего сигнала:
Работаю в поте лица... Получен сигнал INT по нажатию Ctrl+C Заканчиваю работу!
Примером реальной программы, выполняющейся в бесконечном цикле, может служить любой сервер, ожидающий запросов от клиентских программ и перечитывающий свой конфигурационный файл после получения определенного сигнала (обычно HUP или USR1). Если необходимо временно игнорировать какой-то сигнал, то соответствующему элементу хэша %SIG присваивается строка 'IGNORE'. Восстановить стандартную обработку сигнала можно, присвоив соответствующему элементу %SIG строку 'DEFAULT'.
Процесс может посылать сигналы самому себе, например, для отслеживания окончания запланированного периода времени (для обработки тайм-аута). В приведенном примере длительная операция прерывается по истечении указанного промежутка времени:
# устанавливаем обработчик сигнала ALRM (будильник) $SIG{ALRM} = sub { die "Timeout"; }; # анонимная подпрограмма $timeout = 3600; # определяем величину тайм-аута (сек.) eval { # блок обработки возможной ошибки alarm($timeout); # устанавливаем время отправки сигнала # некая длительная операция: print "Работаю в поте лица...\n" while (1); alarm(0); # нормальное завершение операции }; # в специальной переменной $@ - сообщение об ошибке if ($@ =~ /Timeout/) { # проверяем причину ошибки print "Аварийный выход по истечении времени!"; }
Отправка сигнала одним процессом другому также используется в качестве средства взаимодействия процессов. Сигнал отправляется процессу с помощью функции kill(), которой передаются два аргумента: номер сигнала и PID процесса. Схему реагирования порожденного процесса на сигналы, получаемые от процесса-предка, можно увидеть на следующем учебном примере:
my $parent = $$; # PID родительского процесса my $pid = fork(); # 'разветвить' текущий процесс # fork вернет PID потомка в процессе-предке и 0 в потомке die "fork не отработал: $!" unless defined $pid; if ($pid) { # ---------- родительский процесс ---------- print "Начался предок PID $$\n"; for (1..3) { print "Предок PID $$ работает $_\n"; print "Предок PID $$ отправил сигнал\n"; kill HUP, $pid; sleep 2; # 'заснуть' на 2 секунды } print "Закончился предок (PID $$)\n"; } unless ($pid) { # ---------- дочерний процесс ---------- my $counter = 0; # счетчик полученных сигналов $SIG{HUP} = sub { ### обработчик сигнала ### $counter++; print "\tПотомок получил $counter-й сигнал!\n"; }; ### конец обработчика сигнала ### print "\tНачался потомок PID $$ предка $parent\n"; for (1..7) { print "\tПотомок PID $$ работает $_\n"; sleep 1; # 'заснуть' на 1 секунду } print "\tЗакончился потомок PID $$\n"; }
Поведение этих процессов во время выполнения программы можно проследить по выводимым ими сообщениям:
Начался потомок PID - 800 предка 696 Потомок PID -800 работает 1 Начался предок PID 696 Предок PID 696 работает 1 Предок PID 696 отправил сигнал Потомок получил 1-й сигнал! Потомок PID -800 работает 2 Предок PID 696 работает 2 Предок PID 696 отправил сигнал Потомок PID -800 работает 3 Потомок получил 2-й сигнал! Потомок PID -800 работает 4 Предок PID 696 работает 3 Предок PID 696 отправил сигнал Потомок PID -800 работает 5 Потомок получил 3-й сигнал! Потомок PID -800 работает 6 Закончился предок (PID 696) Потомок PID -800 работает 7 Закончился потомок PID -800
Сигналы нельзя считать слишком надежным и информативным средством обмена информацией: для передачи данных лучше использовать другие способы. Зато можно проверить состояние дочернего процесса, отправив ему особый нулевой сигнал функцией kill(0, $pid). Этот вызов не влияет на выполнение процесса-потомка, но возвращает истину (1), если процесс "жив", и ложь (0), если он завершился или ему нельзя посылать сигналы. Одинаковая реакция на нулевой сигнал гарантируется на различных платформах. Кроме того, можно прекратить выполнение дочернего процесса, отправив ему сигнал KILL вызовом kill(KILL, $pid).
Выполнение внешних программ
В Perl имеется операция выполнения программы, которая обозначается обратными апострофами (backticks) или синонимом - конструкцией qx(), упоминавшейся в лекции 7. Она предназначена для получения результатов выполнения внешней программы. Эта операция пытается выполнить любую внешнюю программу, ожидает окончания ее работы и возвращает то, что программа выводит в свой поток стандартного вывода. Например, так в операционных системах Linux или MS Windows можно выполнить команду dir, выводящую список файлов в текущем каталоге:
my $file_list = `dir`; # в скалярном контексте my @file_list = qx(dir); # в списочном контексте
В зависимости от того, в каком контексте - скалярном или списочном - употребляется операция выполнения программы, результат работы внешней программы рассматривается как одна строка или как список строк.
Выполнить внешнюю программу можно также с помощью функции system, которая организует синхронный запуск программы и возвращает код завершения. Код завершения 0 означает, что команда была выполнена успешно. Приведем пример ее использования в программе, архивирующей файлы с суффиксом .pl в текущем каталоге:
use English; # использовать длинные имена спец. переменных
# в ОС MS Windows архивируем файлы с помощью pkzip if ($OSNAME =~ m/win/i) { system "pkzip", "-a", "pearls.zip", "*.pl"; # в ОС GNU/Linux архивируем файлы с помощью tar и gzip } elsif ($OSNAME =~ m/linux/i) { system "tar -cv *.pl | gzip > pearls.tar.gz"; }
При вызове с одним строковым аргументом функция system() использует для запуска командный интерпретатор операционной системы так же, как функции exec(), open() и операция qx(). При передаче ей нескольких аргументов она запускает внешнюю программу с помощью системного вызова (обращения к операционной системе). Чтобы обеспечить успешный поиск запускаемой программы, можно добавить каталог, где находится программа, в список путей поиска. Например, таким образом:
{ # временно помещаем каталог с программой в пути поиска local $ENV{"PATH"} = $path_to_the_program; # каталог system($program_to_execute); # вызов программы } # значение $ENV{"PATH"} будет восстановлено
Выполнение внешних программ можно организовать с помощью функции open, если требуется обмениваться данными с этими программами, используя перенаправление потоков ввода-вывода. Для этого функции open() вместо имени файла передается командная строка с именем выполняемой программы и ее аргументами. Если нужно передать поток данных для обработки из Perl-программы в вызываемую программу, то перед командой указывается символ командного конвейера '|'. Как это делается, видно из очень простого примера, в котором случайным образом генерируются числовые пароли, а затем они направляются для сжатия в архив программой gzip:
# открываем выходной поток, направляем его внешней программе open my $archive, "| gzip > passwords.gz"; for (my $i = 1; $i <= 12; $i++) { # генерируем пароли printf $archive "%06.0f\n", rand 999999; } close $archive; # закрываем выходной поток
Когда нужно принять выходной поток внешней программы для обработки в Perl-программе, то символ конвейера команд '|' ставится в конце командной строки:
# открываем входной поток, полученный от внешней программы open my $archive, "gzip -d < passwords.gz |"; while (my $line = <$archive>) { # читаем пароли из архива print $line; } close $archive; # закрываем выходной поток
(Используемый в примерах архиватор gzip распространяется свободно, версии для самых разных ОС доступны на сайте www.gzip.org.)
Взаимодействие подпроцессов
В Perl есть несколько способов организации взаимодействия процессов при их параллельном выполнении. Один из них - создать программный канал (pipe), который представляет из себя два файловых манипулятора - приемник (reader) и передатчик (writer) - связанных таким образом. что записанные в передатчик данные могут быть прочитаны из приемника. Программный канал создается с помощью функции pipe(), которой передаются имена двух файловых манипуляторов: приемника и источника. Один из вариантов взаимодействия процессов через программный канал показан в следующем примере:
use IO::Handle; # подключаем стандартный модуль pipe(READER, WRITER); # создаем программный канал WRITER->autoflush(1); # включаем авто-очистку буфера
if ($pid = fork()) { # процесс-предок получает PID потомка close READER; # предок не будет читать из канала print WRITER "Послано предком (PID $$):\n"; for (my $n = 1; $n <= 5; $n++) { # запись в передатчик print WRITER "$n "; } close WRITER; # закрываем канал и waitpid $pid, 0; # ждем завершения потомка } die "fork не отработал: $!" unless defined $pid; if (!$pid) { # процесс-потомок получает 0 close WRITER; # предок не будет писать в канал print "Потомок (PID $$) прочитал:\n"; while (my $line = <READER>) { # чтение из приемника print "$line"; } close READER; # канал закрывается exit; # потомок завершает работу }
Во время выполнения этого примера в стандартный выходной поток будет выведено следующее:
Потомок (PID -2032) прочитал: Послано предком (PID 372): 1 2 3 4 5
Если нужно организовать передачу данных в обратном направлении, организуется канал, в котором передатчик будет в процессе-потомке, а приемник - в процессе-предке. Так как с помощью программного канала можно передавать данные только в одном направлении, то при необходимости двустороннего обмена данными между процессами создаются два программных канала на передачу в обоих направлениях.
Кроме программных каналов, процессы могут обмениваться информацией и другими способами: через именованные каналы (FIFO) и разделяемые области памяти, если они поддерживаются операционной системой, с помощью сокетов (что будет рассмотрено в следующей лекции) и при помощи сигналов.
Замена текущего процесса
Иногда требуется организовать выполнение программы таким образом: вначале запускается загрузчик, который, в зависимости от условий, заданных в конфигурации программы, запускает вместо себя основную программу. Этот подход можно реализовать с помощью функции exec, которая заменяет работающую программу на указанную. Так можно запускать не только Perl-программы. Этот прием можно проиллюстрировать таким примером:
print "Выполняется загрузчик: $0, PID:$$\n"; # заменить текущую программу на указанную my $program = $ARGV[0]; # имя программы в 1-м аргументе print "Запускается программа: $program\n"; exec 'perl', $program or die; # запуск программы print "Это сообщение никогда не напечатается!\n";
При запуске этого примера с параметром 'proc_executed.pl' будут выведены такие сообщения:
Выполняется загрузчик: proc_exec.pl, PID:652 Запускается программа: proc_executed.pl Выполняется программа: proc_executed.pl, PID:1872
Другие сетевые сервисы
С момента своего создания язык Perl применялся системными администраторами для сетевого программирования. И постепенно было разработано неимоверное количество модулей для работы с самыми разными сетевыми сервисами. Даже упомянув лишь некоторые из них, можно составить представление о многообразии высококачественных решений сетевых задач, воплощенных в "жемчужных россыпях" хранилища модулей CPAN. В стандартном классе Net::NNTP реализован клиент новостных групп (телеконференций), располагающихся на многочисленных news-серверах. Perl-модули помогут сгенерировать документы для мобильных клиентов в формате WML (Wireless Markup Language). Модуль CDDB предоставляет интерфейс к сетевым базам данных по музыкальным компакт-дискам (Compact Disc DataBase). Имеются модули для работы с известными поисковыми системами: AltaVista, Google, Yahoo и с Интернет-магазинами Amazon и eBay.
В репозитарии CPAN можно найти модули для работы со всеми распространенными сетевыми протоколами: ARP (поиск физического адреса устройства по IP-адресу), DHCP (динамическое распределение IP-адресов), LDAP (доступ к каталогам типа Active Directory и NDS), NTP (запрос времени), RADIUS (авторизация пользователей), telnet и ssh (работа на удаленном терминале), VNC (сетевое управление компьютером) и многими другими. Причем Perl-модули могут использоваться для создания не только клиентских программ, но и серверов, которые можно встраивать в собственные приложения. И конечно же, есть огромное число модулей для работы с сервисами WWW, о которых пойдет речь в следующей лекции.
Рассмотренные в этой лекции средства сетевой коммуникации дают лишь общую поверхностную картину многообразного мира распределенного программирования. Высокоуровневая поддержка многих сетевых технологий реализована в Perl-модулях, которые помогут начинающим и опытным программистам решать задачи, связанные с распределенной обработкой данных.
Электронная почта
Электронная почта (e-mail) была и остается одним из самых популярных сетевых сервисов. Электронная почта базируется на асинхронной доставке почтового сообщения (message) с одного почтового сервера на другой с помощью протокола SMTP (Simple Mail Transfer Protocol). Почтовые сообщения каждого пользователя хранятся на сервере в отдельном почтовом ящике (mail-box). Клиентская почтовая программа (Mail User Agent, MUA) забирает почту с сервера с помощью одной из версий протокола POP (Post-Office Protocol) или предоставляет пользователю непосредственный доступ к ящику на почтовом сервере с помощью протокола IMAP (Internet Mail Access Protocol).
Естественно, что в Perl имеется множество средств работы с электронной почтой. По электронной почте можно организовать автоматическое уведомление системных администраторов или пользователей о наступлении определенного события. С помощью сообщений электронной почты организуется регулярная автоматическая рассылка информации, например, счетов клиентам. При работе с почтой можно воспользоваться стандартными модулями - Net::SMTP для отправки сообщений и Net::POP3 для их получения. Приведем пример простой программы, отправляющей сообщение электронной почты:
use Net::SMTP; # используем класс для отправки e-mail my $mail_server = 'shokhirev.com'; # почтовый сервер my $to_user = 'mikhail@shokhirev.com'; # получатель my $from_user = 'mshock@shadrinsk.net'; # отправитель
$smtp = Net::SMTP->new(Host=>$mail_server);# соединяюсь $smtp->mail($from_user); # пишу $smtp->to($to_user); # получателю $smtp->data(); # письмо $smtp->datasend("To: $to_user\n"); # $smtp->datasend("Subject: Lectures on Perl 5\n"); $smtp->datasend("\n"); $smtp->datasend("Сообщаем о публикации на intuit.ru\n"); $smtp->datasend("курса лекций по Perl 5\n"); $smtp->dataend(); # заканчиваю $smtp->quit; # отсоединяюсь
Если нужно в программе проверить почтовый ящик на сервере, то с помощью класса Net::POP3 не составит труда написать короткую программу, принимающую электронную почту. Например, такую:
use Net::POP3; # используем класс для получения e-mail my $mail_server = 'shadrinsk.net'; # почтовый сервер my $user = 'mshock'; # почтовый ящик my $password = 'secret'; # пароль
$pop = Net::POP3->new($mail_server); # подключаюсь if ($pop->login($user, $password) > 0) {# регистрируюсь my $numbers = $pop->list; # получаю номера писем foreach my $numbers (keys %$numbers) {# по номеру my $message = $pop->get($numbers); # получаю письмо print @$message; # печатаю его $pop->delete($numbers); # удаляю с сервера } } $pop->quit; # отсоединяюсь
На серверах CPAN есть множество программ для работы с электронной почтой, включая серверы. На Perl написана свободно распространяемая почтовая система с web-интерфейсом Open WebMail (openwebmail.org). На нем же написана и одна из самых известных и эффективных серверных систем фильтрации спама - SpamAssassin.
Передача файлов
Во Всемирной сети Интернет насчитывается огромное количество файловых серверов, где хранятся архивы программ, документация и другая информация. FTP (File Transfer Protocol) - это протокол, специально созданный для передачи файлов. Обмен файлами остается одной из постоянных задач сетевого программирования, которая легко решается средствами языка Perl. В поставке Perl имеется стандартный модуль Net::FTP, реализующий FTP-клиента, который позволяет весьма просто организовать обмен файлами с сервером по протоколу FTP - например, автоматизировать автоматическое обновление нужных файлов с сервера. Далее приводится программа, которая с помощью команд FTP загружает с сервера файл, если он имеет более позднее время изменения, чем его локальная копия:
use Net::FTP; # используем модуль работы с FTP my $server = 'ftp.server.org'; # имя или адрес сервера my $file = 'file.name'; # имя файла
my $ftp = Net::FTP->new($server) # соединяемся с сервером or die "Ошибка соединения с $server:$@"; $ftp->login('ftp','ftp') # указываем имя и пароль or die " Ошибка регистрации:", $ftp->message; $ftp->cwd("/pub") # переходим в каталог or die "Ошибка смены каталога:", $ftp->message; my $time_ftp = $ftp->mdtm($file) # время изменения на сервере or die; my $time_old = (stat($file))[9]; # время создания копии
if ($time_ftp > $time_old) { # если файл на сервере новее, $ftp->binary; # то в двоичном режиме $ftp->get($file) # загружаем файл or die "Ошибка загрузки: ", $ftp->message; utime($time_ftp, $time_ftp, $file); # и меняем время файла } $ftp->quit; # заканчиваем сеанс связи
Поскольку в классе Net::FTP реализованы остальные команды протокола FTP, с его помощью можно разрабатывать гораздо более сложные программы файлового обмена. Кроме этого класса, в архивах CPAN можно найти много других модулей для обмена файлами с FTP-серверами.
Сетевое программирование
Сегодня большинство пользователей компьютеров воспринимают возможность обмена данными по компьютерной сети как нечто само собой разумеющееся. Это может быть небольшая офисная сеть из нескольких станций, корпоративная сеть, объединяющая многие сотни компьютеров, или подключение к глобальной сети Интернет. Легкость и удобство работы с многочисленными сетевыми сервисами стала возможной благодаря длительным усилиям многих выдающихся программистов, самых разных компаний и организаций из многих стран мира по созданию существующей инфраструктуры сетевых технологий. Эта инфраструктура основана на огромном числе стандартов, позволяющих согласованно использовать линии связи, аппаратуру передачи данных, компьютеры, операционные системы и прикладные программы для обмена информацией по сети.
Подавляющее большинство широко используемых сетей работает на основе протокола передачи данных IP (Internet Protocol), обеспечивающего надежное перемещение информации между компьютерами в разных сетях. Протокол - это система правил для согласованного взаимодействия при обмене информацией. При сетевом взаимодействии используется целый набор протоколов, обычно называемый стеком протоколов, который подразделяется на несколько уровней. На каждом из уровней выполняются определенные действия и преобразования данных. Протокол IP отвечает за сетевой уровень доставки информации, разделенной на специальные блоки данных, которые называются пакетами (packet).
Для идентификации объединенных в сети компьютеров или других сетевых устройств, обобщенно называемых хостами (host), используются последовательности из четырех чисел - IP-адреса: например, 192.168.82.83 или 172.16.2.73. Назначенный IP-адрес служит уникальным идентификатором хоста в конкретной сети. Кроме того, каждый хост, настроенный на работу с протоколом IP и даже не подключенный к сети, имеет собственный специальный адрес 127.0.0.1 - что-то вроде местоимения "я" на языке сетевых коммуникаций. Хост может иметь доменное имя, соответствующее его IP-адресу, например, имя хоста www.perl.com соответствует адресу 208.201.239.36. Собственному адресу 127.0.0.1 соответствует специальное имя localhost. Поскольку на каждом хосте может выполняться несколько сетевых программ, то для распределения между ними получаемых и отправляемых пакетов используются дополнительные числовые обозначения, так называемые номера портов. Поэтому программная точка отправления или доставки данных в IP-сетях определяется сочетанием адреса и порта, разделенных двоеточием. Многие номера портов по общепринятым соглашениям закреплены за определенными сетевыми службами. Например, обращение к web-серверу на текущей машине будет происходить по адресу и порту 127.0.0.1:80, а к почтовому серверу - по 127.0.0.1:25.
Для установления соединения между хостами и обмена данными в IP-сетях применяется механизм сокетов. Сокеты (socket) можно рассматривать как логические каналы двусторонней связи между сетевыми программами. Сокет определяется адресом хоста, номером порта и используемым протоколом обмена данными. Для организации пересылки данных между программами применяется один из двух протоколов транспортного уровня - UDP или TCP, выполняющихся поверх протокола IP. Протокол UDP (User Datagram Protocol) применяется для обмена независимыми блоками данных, называемыми дейтаграммами (datagram), без их гарантированной доставки адресату. Например, с использованием протокола UDP отправляются запросы управления устройствами или пересылается аудио- или видеотрансляция, когда потеря нескольких передаваемых пакетов не слишком существенна. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) применяется для передачи по сети потока данных. При этом контролируется гарантированная доставка упорядоченной последовательности пакетов адресату. При помощи протокола TCP, например, отправляется электронная почта, передаются файлы и доставляются web-страницы.
Системы обмена сообщениями
Системы мгновенного обмена сообщениями (instant messaging), иногда также называемые Интернет-пейджерами, получили огромное распространение: миллионы людей ежедневно общаются с помощью ICQ, Jabber, AOL Instant Messenger или Yahoo!Messenger. В архивах на сайте CPAN можно найти Perl-модули для работы со всеми этими системами. Хотя этот обмен сообщениями ориентирован на взаимодействие людей, его можно использовать для программного извещения пользователя о каком-либо событии. Для примера напишем программу, отправляющую сообщение с использованием открытого протокола мгновенного обмена сообщениями XMPP/Jabber (дополнительный модуль Net::Jabber нужно установить из архива CPAN). В примере после соединения с Jabber-сервером отправляется сообщение пользователю, а после получения от него ответа работа завершается:
use Net::Jabber; # подключаем класс работы с Jabber use utf8; # в Jabber используется UTF-8 my $server = 'jabber.shadrinsk-city.ru'; # сервер my $port = 5222; # порт my $username = 'perl'; # отправитель my $password = 'password'; # его пароль my $resource = 'jud'; # ресурс my $to_user = 'mshock@jabber.ru'; # получатель
my $client = new Net::Jabber::Client(); # создаем клиента $client->SetCallBacks( # указываем обработчики событий: onconnect => \&on_connect, # при подключении onauth => \&on_auth, # при регистрации message => \&on_message, # при получении сообщения ); $client->Execute( # соединяемся с сервером hostname=>$server, port=>$port, username=>$username, password=>$password, resource=>$resource, register=>1, connectsleep=>0, connectattempts=>1, ); # завершение программы произойдет в on_message sub on_connect { # выполнится при подключении к серверу print "Подключен к $server:$port\n"; } sub on_auth { # выполнится при регистрации на сервере print "Зарегистрирован как $username\n"; $client->MessageSend( # ОТПРАВЛЯЕМ СООБЩЕНИЕ to=> $to_user. '/' .$resource, subject=>'сообщение от Perl', body=>'Привет, Jabber!' ); } sub on_message { # выполнится при получении сообщения my $sid = shift; # извлекаем номер и текст my $message = shift; # ответа и выводим его: print "Тема:", $message->GetSubject(), "\n"; print "Сообщение:", $message->GetBody(), "\n"; $client->Disconnect(); # отключаемся от сервера exit(0); # и завершаем работу }
В этом примере демонстрируется прием программирования, распространенный при работе в многозадачной среде: главная программа организует бесконечный цикл обработки событий, для реагирования на которые вызываются обработчики событий. Конечно, помимо обмена сообщениями Jabber предоставляет целый набор средств для полноценного общения, а Perl дает возможность работать с ними.
Есть примеры использования Perl для разработки шлюзов между IP-сетями и беспроводными сетями. На Perl написан свободно распространяемый пейджинговый шлюз Sendpage (www.sendpage.org). Класс Net::SNPP занимается отправкой сообщений на пейджер по протоколу SNPP (Simple Network Paging Protocol), а модуль Net::SMS служит для работы со службой SMS-сообщений для клиентов GSM-телефонии. Теперь мало кого удивляет, что вскоре после появления очередной новой технологии передачи данных на CPAN выкладываются Perl-модули для работы с ней.
Средства работы с сокетами
Даже если в большинстве случаев при сетевом программировании на Perl используются более высокоуровневые средства, полезно хотя бы очень бегло познакомиться с принципами обмена данными через сокеты. Особенностью Perl, отражающей его сетевую направленность, стало то, что многие примитивные сетевые операции встроены в ядро языка, например: socket, socketpair, getsockname, getpeername, setsockopt, bind, listen, accept, send, recv, shutdown. Но гораздо удобнее и надежнее пользоваться стандартными модулями, реализующими средства работы с сокетами. В стандартном модуле Socket определены вспомогательные функции для работы с сокетами. Например, функция inet_ntoa() преобразует в строку двоичное представление IP-адреса, которое возвращает встроенная функция gethostbyname. А функция inet_aton() преобразует строковое представление адреса в двоичный вид, требуемый для встроенной функции gethostbyaddr, определяющей доменное имя хоста по IP-адресу. Работу этих функций можно показать на таком примере:
use Socket; # используем модуль работы с сокетами my $host_name = 'www.perl.com'; # по имени хоста my $address = gethostbyname($host_name); # узнаем адрес и my $ip_address = inet_ntoa($address); # преобразуем его print "$ip_address $host_name\n"; # в строку # результат: 208.201.239.36 www.perl.com $address = inet_aton($ip_address); # и обратно my $host = gethostbyaddr($address,AF_INET);# узнаем имя print "$ip_address $host_name\n"; # по адресу # результат: 208.201.239.36 www.perl.com
Класс IO::Socket предоставляет объектный интерфейс для встроенных функций и помогает справиться со многими трудностями и избежать некоторых ошибок при программировании передачи данных через сокеты. Максимально упрощенный пример демонстрирует написание сервера для приема сообщений по протоколу TCP:
use IO::Socket; # используем класс работы с сокетами my $server_port = 5555; # порт для обмена my $server = IO::Socket::INET->new( # создаем сокет LocalPort => $server_port, # на порту Type => SOCK_STREAM, # для потокового обмена Proto => 'tcp', # по протоколу TCP Listen => 10, # с 10-ю соединениями Reuse => 1) # or die "Ошибка запуска TCP сервера на $server_port ($@)";
while (my $client = $server->accept()) { # создаем поток для $client->autoflush(1); # клиента, очищаем буфер, my $message = <$client>; # читаем сообщение из него print $client "OK\n"; # посылаем ответ клиенту close $client; # и закрываем поток print STDERR $message; # выводим сообщение last if $message =~ /STOP/i; # выходим из цикла, если } # в сообщении есть STOP, close $server; # и закрываем сокет
Сокеты могут использоваться не только для обмена данными по сети, но и для межпроцессного взаимодействия, когда сервер и клиент работают на одном и том же компьютере. Для доступа к приведенному серверу можно использовать, например, такую клиентскую программу:
use IO::Socket; # используем модуль работы с сокетами my $server_host = '127.0.0.1'; # адрес сервера my $server_port = 5555; # и порт на нем my $socket = IO::Socket::INET->new( # создаем сокет Type => SOCK_STREAM, # для потокового обмена Proto => 'tcp', # по протоколу TCP PeerAddr => $server_host, # с удаленным адресом PeerPort => $server_port) # и портом or die "Ошибка соединения с $remote_host:$remote_port ($@)"; # сообщение задается my $message = $ARGV[0] || # параметром программы "Проверка связи!"; # или умолчанием print $socket "$message\n"; # отправляем его и my $answer = <$socket>; # принимаем ответ print "$answer"; # выводим ответ close $socket; # и закрываем сокет
Из этого незатейливого примера можно сделать такой вывод: для согласованной работы клиент и сервер должны следовать установленным "правилам общения" во время сеанса обмена данными, так называемому протоколу прикладного уровня. В нашем случае правила сводятся к тому, что обмен идет по порту 5555, сервер ждет от клиента только одно сообщение, клиент ждет обязательного ответа от сервера, который завершает работу по получении сообщения, в котором содержится строка 'STOP'. Подробные соглашения описываются в конкретных протоколах сетевого обмена, например: HTTP (передача гипертекстовых документов), SMTP (отправка электронной почты), FTP (передача файлов). Описание подобных протоколов и других соглашений публикуются в виде предложений RFC (Request For Comment) - фактических международных стандартов, на которые ориентируются разработчики сетевого программного обеспечения.
Управление сетями
Крупную компьютерную сеть можно сравнить с живым организмом: сетевое оборудование и компьютеры - это ее органы, а линии связи - нервные волокна. Сеть ежеминутно меняет свое состояние, ее составные части могут "болеть" и "отмирать", сеть может "задыхаться" от чрезмерного объема передаваемых данных (сетевого трафика). Для мониторинга состояния сети, ее обслуживания и диагностики неисправностей применяются различные служебные программы. Некоторые из них написаны на языке Perl. В других случаях Perl применяется для "склеивания" разных программ в единую систему управления сетью. Если вспомнить, что Perl был создан системным администратором, то станет понятным, почему имеется так много модулей, так или иначе связанных с управлением сетями. В качестве простейшего примера можно привести стандартный класс Net::Ping, с помощью которого можно проверить работоспособность хоста по его IP-адресу. В ОС MS Windows это делается такой командой:
perl -MNet::Ping -e"print Net::Ping->new()->ping('10.0.0.1')"
В ней запускается компилятор perl, который подключает модуль (-M) Net::Ping и выполняет выражение (-e), заключенное в двойные кавычки. А в выражении выводится результат обращения к методу ping класса Net::Ping с IP-адресом в качестве аргумента. В результате выполнения будет выведен адрес хоста и две 1, если хост активен, или два 0, если он не ответил.
Многие программные средства управления компьютерными сетями основаны на протоколе SNMP (Simple Network Management Protocol), использующего для обмена данными протокол UDP. Такие программные средства построены по принципу периодического опроса так называемых агентов, которые отвечают на запросы управляющей программы и передают ей информацию, накопленную во время работы подключенного к сети устройства - компьютера, принтера, маршрутизатора и так далее. Категории собираемой информации (управляемые устройства и их характеристики) имеют унифицированные имена и числовые идентификаторы объектов (Object IDentifier, OID), которые присваиваются производителями устройств в соответствии со стандартами описания "базы данных управляющей информации" MIB (Management Information Base). При определенных условиях по протоколу SNMP можно не только считывать по сети информацию с устройств, но и управлять этими устройствами, изменяя их характеристики. С помощью протокола SNMP можно также организовать управление программными комплексами, например, операционными системами и СУБД. На Perl написаны модули для работы c SNMP-агентами. Для иллюстрации сказанного приведем простой пример, в котором опрашивается агент, работающий на персональном компьютере, и у него запрашиваются две характеристики - описание системы и время ее работы:
use Net::SNMP; # используем класс для работы с SNMP my ($session, $error) = Net::SNMP->session( # сеанс работы -hostname => '192.168.82.83', # с хостом, -community => 'public', # группой -port => 161 # и портом ); defined($session) or die ("Ошибка сеанса SNMP: $error"); # запрашиваем информацию о компьютере по # коду (OID) и идентификатору объекта MIB: info('1.3.6.1.2.1.1.1.0', 'sysDescr'); # описание системы info('1.3.6.1.2.1.1.3.0', 'sysUpTime'); # время работы $session->close(); # завершаем сеанс
sub info { # подпрограмма запроса информации my ($OID, $caption) = @_; # параметры: код и имя объекта my $response = $session->get_request($OID); unless (defined($response)) { # если все нормально print 'Ошибка запроса: ', $session->error(); } else { # выводим ответ: printf "$caption/$OID:\n\t%s\n", $response->{$OID}; } }
В результате выполнения этой программы в ОС MS Windows будет выведена следующая информация:
sysDescr/1.3.6.1.2.1.1.1.0: Hardware: x86 Family 6 Model 8 Stepping 6 AT/AT COMPATIBLE - Software: Windows 2000 Version 5.1 (Build 2600 Uniprocessor Free) sysUpTime/1.3.6.1.2.1.1.3.0: 1 hour, 05:14.11
Для отслеживания состояния сети имеется много готовых программных продуктов различной сложности. Сбором и накоплением информации о работе сети и ее визуализацией занимаются основанные на SNMP системы: Big Sister (bigsister.sourceforge.net), Cricket (cricket.sourceforge.net) и MRTG (www.mrtg.org), которые распространяются свободно и написаны на языке Perl.
CGI-программы
Упоминавшийся уже интерфейс программирования CGI поддерживается всеми web-серверами. Сегодня CGI-программы разрабатываются не на чистом Perl, а с использованием различных вспомогательных модулей и библиотек. Возможно, самой популярной из них по праву считается стандартная библиотека CGI. С ее помощью можно писать CGI-программы проще, быстрее и надежнее. Разработка программ CGI на Perl описывается во многих специализированных книгах.
В качестве примера напишем простенькую "гостевую книгу" - программу, которая с помощью функций библиотеки CGI (start_html, textfield и т.д.) выводит HTML-страницу с формой для отправки на сайт отзывов посетителей. После отправки данных формы на сервер вызывается эта же CGI-программа, которая с помощью функции param() проверяет, получены ли данные формы, и выводит присланный комментарий. Вот текст программы:
#!C:/usr/local/apache/Perl/bin/perl.exe # в первой строке CGI-программы указан путь к perl use CGI qw/:standard/; # применяем стандартные средства CGI print # выводим в выходной поток header(-charset=>'windows-1251'), # в кодировке CP1251: start_html('Гостевая книга'), # шапку страницы, h3('Здесь Вы можете оставить свой отзыв'),# заголовок, start_form, # форму, в ней "Имя: ", # надпись, textfield(-name=>'nick', size=>8), p, # поле ввода, "Э-почта: ", # надпись, textfield(-name=>'email', size=>32), p, # поле ввода, "Комментарий: ", p, # надпись, textarea(-name=>'comments', # область ввода -rows=>5, -columns=>50), p, # из 5 строк на 50 колонок, submit('Отправить'), # кнопку, end_form, # конец формы hr, "\n"; # и горизонтальную черту # далее проверяем, были ли присланы данные формы if (param) { # если присланы данные - параметры формы print # выводим: a({href=>"mailto:".param('email')}, # ссылку на E-mail param('nick')), # и имя, а также " пишет: ", p, param('comments'), p, # комментарий hr,"\n"; # и горизонтальную черту } print end_html; # оформляем конец страницы
При первом выполнении эта программа выводит пустую HTML-форму, а после того как форма заполнена и данные формы отправлены на сервер, на странице после формы выводится последний полученный комментарий. В результате будет сгенерирована web-страница, приведенная на рис. 18.1.
Рис. 18.1. Результат выполнения CGI-программы
Отлично протестированные подпрограммы стандартной библиотеки CGI выполняют все действия по созданию правильно оформленных web-страниц. Они скрывают от программиста трудности и тонкости при преобразовании параметров и обработке данных форм. Web-страницы можно формировать программно без использования разметки на языке HTML. Библиотека CGI также имеет объектно-ориентированный интерфейс со всеми необходимыми классами и методами для работы с объектами HTTP-запросов в CGI-программах.
Системы на основе HTML-шаблонов
Дальнейшим развитием CGI стали серверные технологии, в которых в шаблон HTML-документа включаются исполняемые фрагменты, написанные на встроенном языке программирования - C#, Java, PHP, Perl, Visual Basic или специальных языках шаблонов. На Perl написано немало систем для работы с шаблонами (templating system): от модулей, использующих несложную подстановку, до изощренных платформ программирования (application framework) для web-сервера. Perl в подобных системах применяется для обработки шаблонов (например, HTML::Template, Text::Template, Template Toolkit) и динамической генерации на основе шаблонов. Во многих системах (например, Apache::ASP, AxKit, Embperl, Mason, Apache::XPP) Perl применяется как встроенный язык, используемый для программирования действий в шаблонах. Все эти системы можно загрузить с сайта CPAN и установить обычным образом. (Подробнее об установке модулей речь шла в лекции 13.) Для работы с этими системами под ОС MS Windows проще всего загрузить с сайта perl.apache.org дистрибутив Perl, в состав которого входит сервер Apache с mod_perl и многие из перечисленных библиотек. Каждая из систем реализует оригинальный подход и обладает интересными возможностями, но мы остановимся подробнее на той из них, которая реализует тот же подход, что и в других распространенных системах программирования на основе шаблонов: ASP, JSP и PHP.
Система разработки web-сайтов Apache::ASP предлагает кросс-платформенные средства, аналогичные используемым в системе программирования ActiveState PerlScript для web-сервера Microsoft IIS. В этом подходе сочетаются естественное представление HTML-документа и возможность использовать богатые возможности языка программирования. В шаблоне HTML-страницы между тегами <% и %> располагаются фрагменты программы на языке Perl, которые выполняются при обработке запроса на страницу. Результат выполнения этих фрагментов включается в результирующую страницу, которая отсылается клиенту. Если переписать пример с гостевой книгой, используя классы из состава Apache::ASP, то он будет выглядеть так:
<html> <head> <!-- шапка HTML-страницы --> <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=windows-1251"> <title>Гостевая книга</title> </head> <body> <!-- тело HTML-страницы --> <h3> Здесь Вы можете оставить свой отзыв</h3> <form method="POST"> <!-- начало HTML-формы --> <br/>Имя: <!-- 1-е поле формы --> <input name="nick" type="text" size="8" value="<%=$Request->Form('nick')%>"/> <br/>Э-почта: <!-- 2-е поле формы --> <input name="email" type="text" size="32" value="<%=$Request->Form('email')%>"/> <br/>Комментарий:<br/> <!-- 3-е поле формы --> <textarea name="comments" rows="5" cols="50"> <%=$Request->Form('comments')%> </textarea><br/> <input type="submit" value="Отправить"/> <!-- кнопка --> </form> <!-- конец HTML-формы --> <hr/> <% if($Request->Form('nick')) { %> <a href="mailto:<%=$Request->Form('email')%>"> <%=$Request->Form('nick')%> </a> пишет:<br/> <%=$Request->Form('comments')%><br/> <hr/> <% } %> <body> <html>
Обращение к значениям полей формы происходит с помощью метода Form предопределенного объекта $Request, хранящего информацию HTTP-запроса. Система Apache::ASP предоставляет программисту полный набор средств для динамического создания страниц, включая средства работы с клиентскими сеансами. Чтобы продемонстрировать возможности встроенного в шаблоны языка Perl, напишем шаблон ASP, реализующий web-интерфейс к базе данных. Perl в нем используется для извлечения из базы данных информации о моллюсках, производящих жемчужины, а также для формирования в цикле строк таблицы на основании результатов запроса. Фрагменты программы на Perl, встроенные в текст шаблона, выделены жирным шрифтом:
<% # начало встроенного Perl use DBI; # используем DBI my $table = "mollusc"; # подключаемся к БД my $dbh = # через драйвер DBD::SQLite DBI->connect("dbi:SQLite:dbname=$table","","") or die; my $sth = # готовим выборку строк таблицы $dbh->prepare("SELECT id,name,latin,area FROM $table") or die $dbh->errstr; $sth->execute() or die $sth->errstr(); # и выполняем запрос %> <html> <!-- начало шаблона --> <head><meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=windows-1251"> <title>Коллекция раковин</title></head> <body> <h3 style="color:blue;">Коллекция раковин</h3> <table border="1" cellpadding="1" cellspacing="0"> <!-- в цикле заполняем строки таблицы из БД --> <% while (my $row = $sth->fetchrow_hashref) { %> <tr> <td rowspan="2"><img src="<%=$row->{id}%>.jpg"/></td> <td><b><%=$row->{name}%></b> <br/><i><%=$row->{latin}%></i></td> </tr> <tr><td><%=$row->{area}%></td></tr> <% } %> </table> <% $dbh->disconnect; %> <!-- отсоединяемся от БД --> <body> <html> <!-- конец шаблона -->
HTML-страница, сформированная в результате выполнения программы, приведена на рис. 18.2. При необходимости несложно расширить функциональность этой программы, например, добавить поиск по любой из колонок таблицы.
Рис. 18.2. Web-интерфейс к базе данных
Средства работы с гипертекстом
Прославившийся своими богатыми средствами обработки текстовых данных, Perl оказался легко применим для работы с гипертекстом. Язык разметки гипертекста HTML (Hyper-Text Markup Language) - это подмножество довольно старого универсального языка разметки SGML, использовавшегося для форматирования документов. HTML ориентирован на разметку гипертекстовых документов. Со времени своего создания он видоизменялся под влиянием корпоративных интересов нескольких компаний, но конкурентная борьба постепенно приводит к повышению роли стандартов. Стандартизацией HTML и других видов деятельности, касающейся WWW, занимается международный консорциум W3C, который возглавляет сэр Тимоти Джон Бернерс-Ли. Чтобы отдельно от содержимого HTML-документа описывать особенности его представления (шрифт, цвет, размер, расположение и так далее), был создан еще один стандарт - таблицы каскадных стилей CSS (Cascading Style Sheets). А сам язык HTML был переработан для обеспечения совместимости с форматом XML (о котором речь пойдет далее), и новая версия была оформлена в виде стандарта XHTML.
На Perl написано множество модулей, ориентированных на работу с гипертекстовыми документами в форматах HTML и XHTML. Большинство из них связано с динамической генерацией web-страниц и работе с HTML-формами. Поисковая машина на сайте CPAN находит более тысячи модулей, в названии которых встречается "HTML". Упомянем лишь некоторые из них, доступные для загрузки из архива CPAN. Простые средства создания разметки HTML предоставляет класс HTML::Base. Модуль HTML::Parser, напротив, представляет из себя средство синтаксического разбора HTML-документа на составляющие объекты. Кстати, для преобразования "старой доброй документации" из формата POD в HTML-документ можно пользоваться утилитой pod2html. Она, естественно, написана на Perl и входит в стандартный дистрибутив. Например, в результате выполнения вот такой команды:
pod2html --infile=CGI.pm --outfile=CGI.html
будет сгенерирован гипертекстовый документ из 54 страниц, описывающий стандартный модуль для разработчиков CGI-программ на Perl. По солидному объему этого руководства можно судить о том, что многие трудности web-программирования уже решены усилиями Perl-сообщества. Примеры программного формирования документов HTML будут рассмотрены далее в этой лекции при обсуждении средств разработки CGI-программ.
Средства работы с XML
Дальнейшая унификация ресурсов сети Интернет базируется на применении XML - расширяемого языка разметки (eXtensible Markup Language), стандартизованного консорциумом W3C. XML описывает правила создания прикладных языков разметки, называемых XML-приложениями (XML application). К настоящему времени созданы сотни прикладных языков на основе синтаксиса XML. Среди наиболее распространенных языков можно упомянуть CML (описание химических данных), GML (описание географических данных), Jabber (обмен сообщениями), MathML (описание математических формул), RDF (описание информационных ресурсов), SMIL (описание мультимедийных презентаций), RSS (аннотации содержимого сайтов), SVG (масштабируемая векторная графика), WDDX (обмен данными), WebDAV (web-папки), XML/EDI (обмен бизнес-данными), XML-RPC (удаленный вызов процедур), XUL (описание пользовательского интерфейса). Использование единой грамматики XML для прикладных языков разметки позволяет обрабатывать их унифицированными программными средствами. Языки разметки на основе XML создаются преимущественно для описания данных в различных областях знаний. В формате XML данные представлены в текстовом виде, чаще всего с использованием кодировки UTF-8, поэтому они без труда пересылаются по сети и обрабатываются программами на всех компьютерных платформах. Специальный расширяемый язык стилей XSL (eXtensible Style Language) создан для унифицированного преобразования XML в другие форматы, например, для визуального представления XML-данных в виде документов в формате HTML или RTF.
В Perl имеется богатый набор средств для работы с разными языками разметки на основе XML: это и универсальные инструменты, и специализированные модули для конкретных XML-приложений. Использованию XML-технологий в программировании на языке Perl посвящена книга [19] и ее перевод [45], а в книге [30] рассматривается работа с графикой в формате SVG. Для примера познакомимся с библиотекой SVG, предназначенной для программного создания масштабируемых векторных изображений в формате XML. Чтобы составить представление об этом формате и проиллюстрировать возможности этой библиотеки, напишем CGI-программу, динамически формирующую документ SVG. Она будет показывать на простой диаграмме распределение данных о посещаемости сайта по основным доменам:
use CGI qw/:standard/; # применим библиотеку CGI use SVG; # и SVG my $p = CGI->new; # создадим объект CGI и зададим print $p->header(-type=>'image/svg+xml'); # тип документа
# создадим объект SVG размером 400 на 300 пикселей my $svg= SVG->new(width=>400, height=>300); # разместим синий текст, начиная с координат 32,32 $svg->text(x=>32,y=>32, style=>"font-size:15;fill:blue" )->cdata('Посещаемость сайта: распределение по доменам'); # вызовем подпрограмму для размещения 4-х полос графика bar(20, 50, 'red', 55, '.RU'); bar(20, 80, 'blue', 24, '.COM'); bar(20, 110, 'green', 12, '.ORG'); bar(20, 140, 'black', 9, 'прочие'); # разместим текст с версиями программных средств: $svg->text(x=>12,y=>200, )->cdata("Perl $] + ". # версия Perl "SVG.pm $SVG::VERSION + ". # версия модуля SVG "CGI.pm $CGI::VERSION"); # версия модуля CGI my $out = $svg->xmlify(); # отформатируем текст XML print $out; # и отправим его браузеру
sub bar { # подпрограмма вывода одной строки графика, # которой передаются координаты, цвет, % и заголовок my ($x, $y, $color, $procent, $caption) = @_; # выводим прямоугольник пропорционально проценту $svg->rectangle( x => $x, y => $y, height => 30, width => $procent*10, style => "opacity:1; fill:$color; fill-opacity:0.4" ); # и пояснительный текст указанного цвета $svg->text( x=>$x+5,y=>$y+20,style=>"font-size:15;fill:$color" )->cdata("$caption $procent %"); }
SVG-документ, сформированный в результате выполнения этой программы, - это текстовый файл в формате XML, который выглядит следующим образом:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?> <!DOCTYPE svg PUBLIC "-//W3C//DTD SVG 1.0//EN" "http://www.w3.org/TR/2001/REC-SVG-20010904/DTD/svg10.dtd"> <svg height="300" width="400"> <text style="font-size:15;fill:blue" x="32" y="32"> Ïîñåùàåìîñòü ñàéòà: ðàñïðåäåëåíèå ïî äîìåíàì </text> <rect height="30" width="550" x="20" y="50" style="opacity:1; fill:red; fill-opacity:0.4" /> <text style="font-size:15;fill:red" x="25" y="70"> .RU 55 % </text> <rect height="30" width="240" x="20" y="80" style="opacity:1; fill:blue; fill-opacity:0.4" /> <text style="font-size:15;fill:blue" x="25" y="100"> .COM 24 % </text> <rect height="30" width="120" x="20" y="110" style="opacity:1; fill:green; fill-opacity:0.4" /> <text style="font-size:15;fill:green" x="25" y="130"> .ORG 12 % </text> <rect height="30" width="90" x="20" y="140" style="opacity:1; fill:black; fill-opacity:0.4" /> <text style="font-size:15;fill:black" x="25" y="160"> i?i?ea 9 % </text> <text x="12" y="200"> Perl 5.008007 + SVG.pm 2.33 + CGI.pm 3.10 </text> <!-- Generated using the Perl SVG Module V2.33 by Ronan Oger Info: http://www.roasp.com/ --> </svg>
Зная синтаксис описания SVG-графики, можно сформировать подобный документ c помощью одного из модулей Perl, генерирующих документы XML. Библиотека SVG лишь предоставляет для этого наиболее удобные средства. Если нет под рукою нужных модулей, можно даже создавать любые документы XML на чистом Perl. Текстовое представление, понятное человеку и легкое для обработки, стало одним из преимуществ XML по сравнению с применявшимися ранее двоичными форматами. На рис. 18.3 показано, как сформированный в программе SVG-документ выглядит в окне браузера в виде векторного изображения.
Рис. 18.3. Динамически сформированная SVG-графика
Всемирная Паутина и программирование
Всемирная Паутина (World Wide Web, WWW или просто Web) стала важнейшим технологическим достижением в области обработки информации. Она не только сделала доступ к ресурсам сети Интернет простым и удобным для пользователей, но стимулировала развитие многих информационных технологий, а также утвердила в практике программирования новые подходы к работе с информационными ресурсами. Самыми важными из них можно назвать следующие.
Благодаря универсальной адресации самых разных ресурсов с помощью унифицированных указателей ресурсов (Uniform Resource Locator, URL), доступ к информации выполняется единообразно, а средства доступа динамически настраиваются на расположение ресурса, протокол передачи данных и его формат. (Например, для указателя на ресурс http://www.server.org/path/page.html потребуется инициировать запрос к серверу по протоколу HTTP на доставку указанной HTML-страницы. А необходимость получить ресурс по указателю ftp://ftp.server.net/path/file.mp3 должна привести к организации сеанса взаимодействия с сервером по протоколу FTP для загрузки требуемого файла.)Гипертекстовые (а если быть точнее - "гипермедийные") документы позволяют с помощью гиперссылок (hyper-link) логически компоновать информационные ресурсы, причем разными способами и независимо от их физического расположения. То есть можно считать, что ресурсы располагаются не в файловой системе, пусть даже и сетевой, а в гиперссылочном информационном пространстве. (Например, гиперссылка на одно и то же изображение может размещаться в электронном учебнике, присутствовать на странице тестового упражнения и включаться в научную презентацию. А во фреймах одного окна браузера могут отображаться страницы, загруженные по гиперссылкам с серверов, расположенных в разных странах.)Тим Бернерс-Ли, который придумал и в 1991 году реализовал для научных целей WWW, основанную на гиперссылках с использованием URL, конечно же, достоин бесконечного восхищения. Но не менее плодотворной идеей оказался CGI (Common Gateway Interface) - интерфейс простого шлюза для обращения web-сервера к внешним программам. Взаимодействие посредством CGI упрощенно сводится к запуску сервером в виде отдельного процесса внешней программы, которой через стандартный входной поток передаются параметры, полученные в запросе от клиента. Результат своей работы программа передает через стандартный выходной поток серверу, который возвращает его в качестве ответа на запрос клиента. Эта традиционная для Unix схема обращения к программе-фильтру позволяет бесконечно расширять возможности web-сервера: динамически создавать HTML-страницы, генерировать диаграммы и графики, черпать информацию из баз данных, "на лету" конструировать документы в формате PDF и так далее.Принципы, применяемые в WWW для организации информации, оказались настолько технологичными и имели такой большой успех у пользователей, что стали использоваться в локальных сетях (Intranet) и на отдельных компьютерах. А web-браузер превратился в универсальное клиентское приложение, применяемое для доступа к базам данных, различным справочным и информационным системам.
Поэтому web-программирование стало важным и чрезвычайно востребованной отраслью информационной промышленности. (Именно промышленности, если судить по инвестициям и доходам информационных компаний во всем мире.) Ну а Perl, как обычно, не просто предоставляет для этого все необходимые средства, но и предлагает их широкий выбор: ведь принцип TIMTOWTDI продолжает работать и здесь...
Взаимодействие с web-сервером
Узлы Всемирной Паутины - это разбросанные по всему миру миллионы web-серверов. Самым популярным и распространенным в сети Интернет остается web-сервер Apache (www.apache.org), распространяемый свободно с открытыми исходными текстами. Хорошо спроектированная архитектура сервера позволяет подключать к нему модули для расширения функциональности сервера. Одним из популярнейших модулей расширения стал mod_perl, который позволяет интегрировать интерпретатор perl с сервером Apache. Это позволяет не только кардинально увеличить скорость работы CGI-программ, но и разрабатывать на Perl собственные модули, получая полный контроль за выполнением клиентских запросов.
Web-сервер общается с клиентскими программами по протоколу передачи гипертекста HTTP (Hypertext Transfer Protocol). Поскольку весь остальной материал этой лекции связан с передачей данных по указанному протоколу, познакомимся с ним поближе. В соответствии с протоколом HTTP запрос состоит из трех частей, которые приведены в таблице 18.1.
| Строка запроса | содержит команду, называемую методом, например, GET для запроса ресурса или POST для отправки данных на сервер, и имя ресурса | GET /index.html HTTP/1.1 |
| POST /cgi-bin/guestbook.pl HTTP/1.0 | ||
| Заголовки запроса | содержат дополнительную информацию, например, данные о клиенте или указания о языке и кодировке ответа, которые предпочитает клиент | User-agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; ru-RU; rv:1.8.0.1) Gecko/20060130 SeaMonkey/1.0 |
| Accept-Language: "ru-ru,ru; q=0.8,en-us;q=0.5,en;q=0.3" | ||
| Тело запроса | в нем может содержаться передаваемая на сервер информация (например, данные из полей HTML-формы). | nick=Ray&email=ray@conchilomania.ru&comments=Your%20photos%20and%20info%20about%20perl%20are%20fine! |
Сервер обрабатывает поступающие от клиентов запросы на расположенные на сервере ресурсы. Если затребован существующий файл, то он отправляется сервером клиенту. Если запрошено обращение к CGI-программе, то сервер запускает ее и отправляет клиенту результат ее выполнения. Ответ HTTP-сервера также состоит из трех частей, которые приведены в таблице 18.2.
| Строка ответа | содержит цифровой код ответа и текстовое описание состояния запроса | HTTP/1.0 200 Document follows |
| HTTP/1.1 404 Not Found | ||
| HTTP/1.0 500 Internal Server Error | ||
| Заголовки ответа | содержат дополнительную информацию, например, данные о типе и длине посылаемого ресурса | Content-type: text/html |
| Content-length: 1025 | ||
| Тело ответа | содержит передаваемые данные | <html>...</html> |
Важной особенностью протокола HTTP является то, что он ориентирован на обработку независимых запросов, то есть в нем не предусмотрено сохранение состояния взаимодействия с клиентом. Поэтому организация сеансовой работы с web-сервером ложится на программиста.
Автоматизировать рутинные действия при обмене данными с помощью HTTP и преодолеть трудности программного взаимодействия с HTTP-серверами помогают многочисленные готовые Perl-модули. Стандартная библиотека LWP (Library for WWW in Perl) содержит разнообразные и мощные средства для работы с ресурсами WWW. С ее помощью можно легко запрограммировать простые и решить весьма нетривиальные задачи. Например, запрос документа с web-сервера записывается всего одной строкой:
use LWP::Simple; # использовать упрощенный интерфейс к LWP my $page = get 'http://www.perl.com/';
Не сложнее обратиться с запросом к поисковым системам. Для этого нужно в URL указать аргументы поиска. Формат строки запроса к конкретной поисковой машине можно посмотреть в строке браузера. Например, по такому URL можно искать книги по Perl в поисковой системе Google:
$url = 'http://www.google.ru/search?q=Perl+book';
А чтобы найти на сайте CPAN все модули, ориентированные на работу с HTML, нужно отправить такой запрос:
$url= 'http://search.cpan.org/search?query=HTML&mode=module';
Это примеры запросов, отправляемых методом GET, когда аргументы передаются непосредственно в строке, адресующей ресурс. При другом способе запрос отправляется методом POST, а данные запроса отправляются в теле запроса. Если требуется отправить из программы данные HTML-формы на HTTP-сервер методом POST, то это столь же просто делается с помощью LWP:
use LWP::UserAgent; # используем класс 'Клиент' из LWP use HTTP::Request::Common qw(POST); # и метод POST my $user_agent = LWP::UserAgent->new; # создаем клиента # заполняем поля формы для отправки на нужный сайт my $form = POST 'http://site.ru/cgi-bin/guestbook.pl', [ nick => 'user', email => 'user@mail.ru', comments => 'Спасибо за помощь!' ]; # передаем клиенту форму для отправки на сервер my $response = $user_agent->request($form); # получаем ответ print $response->as_string; # и выводим его в виде строки
Можно долго говорить о возможностях библиотеки LWP. С ее помощью можно: работать с новостными группами (news), обмениваться файлами по протоколу FTP, отправлять запросы к информационным системам Gopher, читать локальные файлы, отправлять электронную почту и создавать пользовательских агентов для автоматического исследования сайтов (web-роботов или "пауков"). Можно даже быстро набросать простой, но вполне работоспособный web-сервер. Для этого нужно воспользоваться классом HTTP::Daemon:
use HTTP::Daemon; # используем классы HTTP-сервера my $server_root = '/tmp'; # каталог для файлов сервера # создаем экземпляр WWW-сервера, слушающего порт 8080 my $httpd = new HTTP::Daemon(LocalPort => 8080); # while (my $connection = $httpd->accept) { # ждем соединения # получаем запросы на соединении while (my $request = $connection->get_request) { if ($request->method eq 'GET') { # выполняем GET $connection->send_file_response( # отправляем файл $server_root . $request->url->path); # из каталога } } $connection->close; # закрываем соединение undef($connection); # удаляем объект } # и все повторяется сначала...
А теперь пора перейти к созданию программ, выполняющихся на web-сервере и взаимодействующих с ним через интерфейс CGI.
Web-сервисы
Первоначальное использование WWW только для доставки информации человеку постепенно сменяется использованием Всемирной Паутины для программного взаимодействия между информационными системами. Новым применением WWW стало использование ее в качестве пространства для распределенного компонентного программирования. В соответствии с этим подходом распределенные приложения строятся на основе сервис-ориентированной архитектуры. Для обращения к сетевым программным компонентам, называемым web-сервисами, используется протокол SOAP (Simple Object Access Protocol). Поскольку SOAP основан на стандарте XML, то он не зависит от используемого языка программирования и операционной системы. Данные передаются в виде текстовых сообщений в формате XML, поэтому могут передаваться с помощью неспециализированных протоколов, например, HTTP или SMTP. Чтобы правильно обратиться к web-службе, нужно знать ее интерфейс. Для описания методов, предоставляемых web-сервисами, и состава передаваемых данных создан язык описания web-сервисов WSDL (Web Services Description Language). А для хранения описаний web-сервисов в специальных реестрах и их поиска разработана система описания, обнаружения и интеграции UDDI (Universal Description, Discovery and Integration).
Среди средств, имеющихся в Perl для работы с web-сервисами, библиотека SOAP::Lite выделяется удобством использования и полнотой реализации необходимых протоколов. На простом примере покажем, насколько легко создать web-службу с ее помощью. Для начала напишем класс, который будет выполняться на сервере и предоставлять свои методы в виде web-сервисов. Это самый обычный класс:
package Calculator; # класс, реализующий простой калькулятор sub add { # сложить my ($self, $a, $b) = @_; return $a + $b; } sub subtract { # вычесть my ($self, $a, $b) = @_; return $a - $b; } sub multiply { # умножить my ($self, $a, $b) = @_; return $a * $b; } sub divide { # разделить my ($self, $a, $b) = @_; return $b == 0 ? 0 : $a / $b; } 1;
Затем разместим на web-сервере CGI-программу, которая будет выполнять роль диспетчера: при обращении по ее адресу будет происходить вызов требуемой web-службы. Она состоит всего из нескольких строк:
use SOAP::Transport::HTTP; # использовать протокол HTTP SOAP::Transport::HTTP::CGI # для обращения через CGI # к web-сервисам из этого каталога: -> dispatch_to('/_Learn/Perl/web-services') -> handle;
Затем напишем клиента для обращения к web-службам с использованием возможности перенаправления запросов, реализованной в библиотеке SOAP::Lite:
# включаем автоматическое use SOAP::Lite +autodispatch => # перенаправление запросов uri => 'urn:Calculator', # к классу Calculator # при обращении по указанному адресу proxy => 'http://localhost/cgi-bin/web_soap.cgi'; my $a = 5; # первый и my $b = 3; # второй проверочные операнды # вызываем методы класса на сервере: print add($a, $b) , "\n"; # результат: 8 print subtract($a, $b), "\n"; # результат: 2 print multiply($a, $b), "\n"; # результат: 15 print divide($a, $b) , "\n"; # результат: 1.66666666666667
Для проверки работы этой web-службе была написана другая клиентская программа на языке VBScript. Чтобы показать, как выглядят передаваемые данные, результат работы метода multiply(5, 3) был выведен в виде неформатированного SOAP-сообщения, которое приведено на рис. 18.4.
Рис. 18.4. Пример SOAP-сообщения при обращении к web-сервису
Подобным способом через web-сервисы можно организовать доступ к методам любых других прикладных классов. В последнее время популярность получила технология AJAX (асинхронный доступ из JavaScript с помощью XML). Она может использоваться для доступа к web-службам из программ на JavaScript, превращая браузер в клиента прикладных классов, написанных на языке Perl. Пример обращения к разработанному нами web-сервису из JavaScript показан на рис. 18.5.
Рис. 18.5. Браузер как клиент web-сервисов
Программные средства, рассмотренные в этой лекции, охватывают только небольшую часть возможностей Perl для работы с ресурсами WWW. Web-программирование принесло языку Perl успех и большую популярность. Но Perl готов к переменам, которые неизбежно принесет нам будущее: ведь он создавался как расширяемый и адаптируемый язык. И он постоянно продолжает развиваться силами сообщества Perl-программистов, к числу которых теперь можете причислить себя и вы. Успехов вам в разработке программ на Perl и в дальнейшем изучении этого прекрасного языка программирования!
