Развертывание мобильного приложения

11.1. Классификация устройств

Мобильные устройства можно разделить на три категории:

11.2. Криптографическая подпись

Криптографическая подпись (cryptographic signature) - это небольшая порция информации, присоединяемая к приложению. Подпись основана на использовании двух элементов:

Подпись, которой снабжено подписанное приложение, верифицируется с использованием набора утвержденных ключей. Подпись используется для надежной идентификации стороны, подписавшей приложение. Если двоичный образ приложения в силу каких-либо причин изменяется, подпись становится недействительной. Аналогичным образом, если для подписания приложения использовать другой ключ, то изменится и результирующая подпись. На устройстве, предоставляющем ограниченные возможности инсталляции приложений, хранится список утвержденных ключей подписей. При попытке инсталляции приложения или его выполнения на устройстве осуществляется проверка того, что оно подписано уполномоченной на это стороной; если проверка дает отрицательный результат, то выполнение приложения запрещается. Возможен и такой вариант, при котором в случае отсутствия или несоответствия подписи устройство запрашивает пользователя, желает ли он продолжить выполнение операции, безопасность которой не гарантируется; выбор такого варианта поведения определяется изготовителем или дистрибьютором устройства.

Изготовитель может поставлять несколько версий устройства, одни из которых являются "открытыми", а другие относятся к устройствам с "ограниченным доступом". В качестве примера устройств такого типа можно привести устройства Microsoft Smartphone.

Некоторые изготовители и их партнеры, являющиеся операторами сетей мобильной связи, поставляют смартфоны как "открытые" устройства, на которых разрешается устанавливать любые приложения. Другие же поставщики поставляют их как устройства с "ограниченными возможностями расширения", позволяя устанавливать лишь разрешенные для этого приложения. Как правило, устройства, приобретаемые непосредственно у изготовителя, являются "открытыми". Обычно, если вы занимаетесь разработкой и тестированием приложений, то вам нужны открытые устройства, на которых ваше приложение можно беспрепятственно развернуть из инструмента разработки без какой-либо подписи. Приобретая устройство для целей разработки приложений, убедитесь в наличии такой возможности.

Если ваше мобильное приложение предназначено для выполнения на устройствах, ограничивающих круг приложений, которые могут использоваться на данном устройстве, то приложение необходимо снабдить подписью. Обычно эта процедура предполагает отправку приложения третьей стороне, являющейся владельцем ключей подписей, наличие которых проверяется устройством. Важно понимать, что модель, в которой применяются подписи, не зависит от того, каким именно способом приложение попало на устройство. Приложение может быть загружено из Web, установлено с использованием карты флэш-памяти или загружено с ПК; обычно для модуля устройства, проверяющего подписи, это не имеет никакого значения. Чтобы приложения могли выполняться, им приходится проходить одну и ту же процедуру проверки подписи.

Свяжитесь с компанией-оператором сети мобильной связи, выдающим телефоны, которые вы хотите использовать в качестве целевых устройств для своего приложения, и получите от нее подробные разъяснения относительно того, каким образом следует получить для приложения разрешение на выполнение и криптографическую подпись. Многие операторы, распространяющие смартфоны, поддерживают те или иные партнерские программы разработки приложений, к которым можете присоединиться и вы. Часто поставщики технологий располагают также программами сертификации и партнерского сотрудничества, участие в которых облегчает размещение приложений на устройствах по договоренности с операторами мобильных сетей. Так, с этой целью компания Microsoft ведет программу Mobile2Market.

11.3. Назначение подписи

Почему поставщики некоторых устройств требуют, чтобы приложения были подписаны?

Операторы сетей мобильной связи являются основными дистрибьюторами мобильных устройств, требующими наличия цифровых подписей у приложений при установке и выполнении нового программного обеспечения. В основном это делается по следующим трем причинам:

Желание операторов сетей мобильной связи контролировать использование предоставляемых ими телефонов вступает в определенное противоречие с перспективами более быстрого внедрения инноваций, которые обеспечиваются использованием открытых платформ. Модель централизованного управления может привлекать своей стабильностью, однако открытые платформы предлагают возможность динамичного внедрения незапланированных новшеств. Эта ситуация аналогична противостоянию, которое существует между предсказуемой стабильностью плановой экономики и творческим хаосом капиталистической системы. Различные операторы мобильных сетей экспериментируют с различными моделями, и каждый из них пытается найти наиболее оптимальное соотношение между факторами контроля и свободы. Добавьте к этому еще и желание различных сторон предусмотреть настраиваемые для каждого отдельного приложения параметры безопасности (управляющие, например, возможностями доступа в сеть, отображения пользовательского интерфейса, доступа к файловой системе устройства и тому подобного), и вам станет понятно, что споры вокруг этого будут длиться еще не один год. В конечном счете, вероятно, предпочтение будет отдано чему-то более близкому к открытой модели, но с предусмотренными мерами безопасности, которые смогут гарантировать, что доступ к наиболее ценной функциональности мобильных устройств будет возможен лишь с согласия распространяющих эти устройства сетевых операторов. Вполне разумно предположить, что в эту схему будут вовлечены и другие категории поставщиков мобильных устройств. Организация, выдающая в пользование своим сотрудникам многофункциональные смартфоны, может разрешить использование на них лишь тех приложений, которые она считает заслуживающими доверия. В конце концов, последнее слово будет всегда оставаться за той стороной, от которой пользователь получает мобильное устройство. Те, кто покупает телефоны непосредственно у поставщиков, вероятнее всего, будут приобретать открытые устройства, тогда как тем, кто получает их от третьей стороны, будут предоставляться определенные возможности расширения функциональности устройств с некоторым уклоном, учитывающим интересы данной стороны.

11.4. Инсталляция сред выполнения и других необходимых компонентов

Если вы предполагаете для своего мобильного приложения использование устройств определенной конфигурации, то можете оптимизировать инсталляцию для такого устройства. С другой стороны, если предполагается, что круг устройств, для выполнения на которых предназначено мобильное приложение, должен быть как можно более широким, вы должны определить для них общий знаменатель и учесть те компоненты, которые могут отсутствовать на части устройств. Можно выделить два разных случая:

Динамическое развертывание сред выполнения на мобильных устройствах

Возможность динамической установки основных библиотек времени выполнения, необходимых вашему приложению, важна в том случае, если целевыми являются несколько поколений устройств. Например, в то время как .NET Compact Framework v2.0 поддерживается на Windows Mobile 2003, Windows Mobile 2003 Second Edition, Windows Mobile 5.0, Windows Mobile 6.0 и более поздних моделях, эта платформа не устанавливалась предварительно в ПЗУ ни на одном из устройств кроме Windows Mobile 6.0 (что отраженно в лекции обзора средств инструментальной разработки).

.NET Compact Framework 2.0 стала стандартной частью платформы лишь начиная с поколения Mobile 6.0. Если ваше приложение создавалось для выполнения поверх .NET Compact Framework v2.0 и вы хотите, чтобы оно выполнялось на максимально широком круге оборудования, то в случае некоторых устройств для этого может потребоваться динамическая установка среды времени выполнения. У вас имеются три различные возможности:

Так же следует указать лишь некоторые классы устройств поддерживают динамическую установку сред времени выполнения и компонентов.

Как уже отмечалось ранее, одни устройства являются открытыми и допускают установку программного обеспечения, тогда как другие допускают установку лишь определенного программного обеспечения и в силу этого могут не предусматривать динамическую установку сред времени выполнения. Кроме того, круг устройств, допускающих динамическую установку сред времени выполнения, ограничивается также техническими причинами. Например, на устройствах Microsoft Smartphone и Pocket PC работа с памятью, отводимой под файловые системы, осуществляется по-разному, вследствие чего поддержка установки .NET Compact Framework в файловой системе ОЗУ Pocket PC, если это необходимо, оказывается возможной, но при этом неосуществимой для устройств Microsoft Smartphone, которые требуют установки среды выполнения в ПЗУ (хотя приложения и могут храниться в файловой системе смартфона). Поэтому знание спецификаций и возможностей расширения функциональности целевых устройств имеет очень большое значение.

Не менее важным аспектом является правильное использование версий среды выполнения. Независимо от технологии используемых сред выполнения (например, .NET Compact Framework, J2ME, J2SE, собственные коды), время от времени появляются их обновленные версии, поэтому необходимо внимательно следить за тем, с какой именно версией вы работаете.

Многие среды выполнения обеспечивают совместимость с предыдущими версиями (обратную совместимость); например, версия 1.3 среды выполнения может выполнять код, написанный для версий 1.1 и 1.2. Если обратная совместимость не поддерживается, у вас имеются две возможности:

Динамическая установка компонентов, необходимых приложению

Компонентами являются любые установленные на устройстве технологии, используемые вашим приложением, которые не входят в состав базовой среды выполнения или операционной системы. В случае корпоративных мобильных приложений к таковым, например, относятся процессоры локальных баз данных устройства. Другим примером могут служить графические элементы управления независимых производителей, которые может использовать ваше приложение. Собственно компоненты могут сопровождаться дополнительными файлами. Например, в приложении, использующем процессор базы данных мобильного устройства, могут иметься файлы предварительно заполненных баз данных, содержащие данные, которые приложение будет использовать во время выполнения.

В отличие от рассмотренного выше случая сред выполнения, обычно не следует ожидать, что основная масса целевых устройств поставляется с уже установленными компонентами, в которых может нуждаться ваше приложение. Как и в предыдущем случае, если требуемые приложению компоненты отсутствуют, у вас есть две возможности:

Ваш выбор будет определяться тем, насколько велика вероятность того, что необходимые компоненты уже установлены на устройствах пользователей, а также тем, насколько включение компонентов увеличивает размер инсталляционного пакета приложения.

11.5. Возможные варианты упаковки и установки

Существует несколько возможных вариантов доставки и установки приложения. Какой механизм является наилучшим - зависит от сложности вашего приложения, его зависимости от компонентов, а также от того, каким образом ваше мобильное приложение будет использоваться конечными пользователями.

Копирование и выполнение / загрузка и выполнение

Если для вашего приложения отсутствуют подлежащие поставке вместе с ним компоненты, от которых оно зависит, то удобнее всего воспользоваться самым простым вариантом инсталляции по принципу "копирования и выполнения". Как говорит само название этого метода, в этом случае инсталляция сводится к локальному копированию приложения на устройство, после чего его можно будет запускать на выполнение.

При таком подходе отсутствует локальная регистрация приложения на устройстве. Если требуется регистрация приложения на мобильном устройстве, чтобы оно появлялось в вариантах навигации, предлагаемых пользователю устройства, вам потребуется дополнительный код установки.

Установка под управлением устройства

Установка, осуществляемая под управлением устройства, весьма напоминает установку настольных приложений на ПК. В этом случае для локальной установки приложения на мобильном устройстве запускается специальное приложение. Если для выполнения приложений на данном мобильном устройстве требуется наличие у них цифровых подписей, то подписью должна быть снабжена и инсталляционная программа. Обычно пользователи загружают и выполняют программу установки, используя Internet-браузер. Вы также можете воспользоваться средствами установки, поставляемыми независимыми разработчиками.

Обычно локальные инсталляционные программы обладают достаточной гибкостью, позволяющей устанавливать необходимые компоненты, копировать нужные файлы и выполнять другие операции, которые должны предшествовать процедуре инсталляции или следовать за ней.

Установка под управлением настольного компьютера

Установка под управлением настольного компьютера обычно осуществляется путем инициации запуска инсталляционной программы для устройства с настольного компьютера. Эта модель является наиболее распространенной при наличии взаимодействия между настольным ПК и мобильным устройством, с которым он синхронизирован. Настольное приложение может запустить инсталляционную программу, которая связывается с мобильным устройством и устанавливает на нем необходимое программное обеспечение.

Установка под управлением настольного компьютера обладает двумя существенными преимуществами:

Установка с использованием карт памяти

Установка, основанная на использовании карт памяти, выполняется непосредственно на самом устройстве и инициируется путем вставки карты памяти в устройство. Эта разновидность процедуры установки весьма напоминает установку программного обеспечения на настольных компьютерах с компакт-дисков, когда инсталляционная программа автоматически запускается после вставки компакт-диска или диска DVD в соответствующий привод. Использование этого вида инсталляции предполагает наличие файла с определенным именем и определенным местоположением на носителе, где его и пытается найти операционная система после того, как вы вставите карту памяти в устройство.

Особенно удобным этот вариант установки оказывается тогда, когда карта памяти в любом случае должна использоваться для хранения данных приложения. Если, например, в мобильном приложении используется база данных и для хранения информации объемом 200 Мбайт используется съемная карта памяти, то выбор такого варианта установки будет вполне естественным. 4 Мбайт инсталляционного пакета приложения, его среды выполнения и других необходимых компонентов легко приютятся рядом с 200 Мбайт данных, которые в любом случае должны быть перенесены на устройство через карту памяти.

Установка с использованием инструмента разработки

Если ваше приложение должно быть развернуто лишь на небольшом количестве устройств (например, 20), то вполне возможен вариант, при котором это может быть сделано для вас инструментом разработки. В инструментах разработки часто предусматриваются превосходные средства для загрузки приложений и необходимых компонентов, которыми вы можете воспользоваться, тем самым избавив себя от необходимости создания и отладки собственных сценариев установки.

Недостаток этого подхода состоит в том, что он фактически не обеспечивает масштабирования. Он не применим для развертывания приложений на устройствах с ограниченным доступом и приемлем только в случае небольшого количества устройств. Если не исключено, что впоследствии ваше приложение должно будет развертываться на большом количестве устройств, то вам придется подумать о механизме инсталляции, не требующем участия инструмента разработки. Если же вы создаете специализированное приложение, предполагаемое для использования немногочисленными устройствами, то этот вариант решения вас вполне устроит.

Установка приложений в ПЗУ

Еще одним вариантом установки, которым иногда можно воспользоваться при создании мобильных приложений для специализированного оборудования или при работе в непосредственном контакте с поставщиком мобильных устройств, является размещение приложения в образе ПЗУ устройства. Нестандартные мобильные устройства часто поставляются с определенным набором встроенных приложений.

Кроме того, для многих современных устройств предусматривается возможность перезаписи образу ПЗУ устройства, благодаря чему поставщик устройств может периодически обновлять возможности устройств. Обычно для осуществления такой перезаписи необходимо иметь криптографический ключ, позволяющий "разблокировать" образ ПЗУ устройства.

Несмотря на отсутствие каких-либо препятствий технического характера, установка приложений в ПЗУ требует тесного взаимодействия с поставщиком устройств (что само по себе может служить препятствием).

Выводы

Лучшее, что можно посоветовать разработчикам приложений, предназначенных для развертывания на большом количестве мобильных устройств, - это тестировать развертывание приложения уже на самых ранних стадиях цикла разработки и после этого включить соответствующие требования в число критериев прохождения каждой контрольной точки разработки. Разработка технологий подготовки к установке и установки приложений всегда требует выполнения большего объема работы, чем первоначально предполагается; кроме того, эта работа менее привлекательна по сравнению с созданием самого приложения, и поэтому ее часто откладывают на "потом", предпочитая заняться более интересными вещами. То же самое можно сказать и о приложениях для настольных компьютеров и серверов, но в случае мобильных устройств это оказывается вдвойне справедливым. Неоднородная природа мобильных устройств, потенциальная потребность в привлечении третьих сторон, поставляющих устройства, и необходимость тестирования процедур установки на различных типах устройств вынуждают уделять этой проблеме самое пристальное внимание. Начинайте готовить установочный пакет на самых ранних стадиях разработки, делайте это как можно чаще и тестируйте процедуру установки на целевом оборудовании, на котором планируется развертывать приложение.