Расширения ISAPI

Интерфейс Internet Server Application Program Interface (ISAPI) предназначен для программирования приложения (API) информационных служб интернета (IIS). ISAPI состоит из классов поддержки и структур, участвующих в программной эксплуатации IIS. Веб-приложения, использующие ISAPI для взаимодействия с IIS, реализуют это взаимодействие на веб-сервере Windows наиболее эффективным образом. При работе с ISAPI уровень программного обеспечения поддержки или интерфейсов между IIS и веб-приложением сильно снижается. Все программное обеспечение веб-приложений Microsoft прямо или косвенно использует технологию ISAPI. Технологии Microsoft Application Server Pages (ASP) и .NET Framework построены как приложения ISAPI.

Изначально ISAPI распространялся среди разработчиков CGI как альтернатива программам CGI или как обновление исполняемого файла CGI. Многие исполняемые файлы CGI написаны на C++ или C, поэтому интеграция существующего веб-приложения CGI не очень сложна. Преобразование веб-приложения CGI для использования ISAPI увеличивает производительность веб-приложения. CGI при каждом HTTP-запросе создает новый процесс, что занимает много ресурсов несущего сервера. Расширения ISAPI загружаются в пространство процесса IIS, поэтому узлу не нужно создавать новый процесс при каждом HTTP-запросе. Поскольку Windows загружает динамически подключаемую библиотеку в пространство памяти один раз при первом вызове функции в DLL и хранит ее там неопределенный промежуток времени, расширение ISAPI остается загруженным и не удаляется, до тех пор пока сервер IIS не будет выключен или не будет выгружен экземпляр или виртуальная память. Таким образом, компания Microsoft дает программистам основание использовать ISAPI вместо CGI и легко обновлять ПО, созданное при помощи CGI.

ISAPI рекомендуется для программистов, создающих (или уже создавших) приложение на языке C++, предназначенное для продажи на рынке ПО. Если важным фактором является производительность, и на разработку выделяется больше времени, чем на создание обычного сценария для интернета, рассмотрите вариант использования ISAPI. Кроме всего прочего, ISAPI выполняет на несущем узле некоторые задачи, которые нельзя выполнить при помощи других технологий. Программное обеспечение ISAPI создано таким образом, что при его выполнении другие веб-приложения, написанные на языках сценариев с использованием других расширений ISAPI (например, .NET Framework или ASP.DLL), не рассматривают задачи, выполняемые расширением ISAPI.

К недостаткам рассматриваемой технологии относится сложность ISAPI в работе и в отладке. Отладка кода в интегрированной среде разработки (Integrated Design Environment, IDE) Visual Studio .NET довольно сложна, и, поскольку IIS представляет собой процесс с несколькими нитями, результаты отладки могут быть непредсказуемыми. Малейшая ошибка в приложении ISAPI катастрофически сказывается на производительности IIS. По сравнению со другими средами разработки ISAPI весьма чувствительна к ошибкам при построении веб-приложения.

Кроме всего прочего, код ISAPI создается с помощью неконтролируемого кода C++. Новые возможности, предлагаемые Visual Studio .NET для управляемого кода C++ в технологии .NET Framework, нельзя использовать в проекте ISAPI.

Обзор архитектуры ISAPI

Приложения ISAPI представляют собой библиотеки DLL, напрямую взаимодействующие с IIS API. Программное обеспечение ISAPI – это расширение или фильтр. Расширения ISAPI являются библиотеками DLL, вызываемыми посредством квалифицированного запроса в IIS. Фильтры ISAPI вызываются независимо от других запросов IIS. Запросы HTTP передаются напрямую расширению ISAPI с помощью ссылки URL или данных, отправляемых из формы HTML. Расширение ISAPI может вызываться косвенно посредством связывания файла с определенным расширением ISAPI в IIS. При установке связей файлов выполняются действия, аналогичные ассоциированию файлов ответа сервера (SRF) с конкретным расширением ISAPI в ATL Server (см. "Сервер ATL" ). Можно настроить реагирование фильтров ISAPI на запросы согласно приоритету; это отличает их от других фильтров, загружаемых в IIS. Фильтры используются в специализированных приложениях, связанных с IIS, и обычно выполняют следующие задачи:

• шифрование;
• ведение журналов;
• аутентификация;
• сжатие данных.

Расширения ISAPI – наиболее частый способ применения ISAPI. Фильтры ISAPI довольно сложны в создании, и сфера их использования ограничена. Данная тема выходит за рамки книги и рассматриваться не будет.

Анатомия URL

URL представляет собой строку, указывающую конкретный ресурс на сервере в интернете. URL формируется согласно следующему синтаксису:

<схема>://<пользователь>:<пароль>@<узел>:<порт>/<url-путь>/<дополнительная информация>

Ниже приведен URL, реализующий запрос файла ISAPI DLL с именем SEUX.dll. В URL указаны параметры parm1 и parm2. В таблице 5.1 данный URL разбит на части, чтобы показать, как определяется обычный URL, осуществляющий запрос библиотеки ISAPI DLL.

http://amd1700v2/simpleisapi/folder1/folder2/SEUX.dll/PATH_INFO?
parm1=value1&parm2=value

Многие компоненты URL используются для описания значений серверных переменных, о которых мы поговорим позже. Обратите внимание, что поля, отсутствующие в примере, редко встречаются в URL. В качестве примера приведен наиболее распространенный общий URL.

Если ISAPI DLL запрашивается напрямую через ссылку URL, в секции url-путь определяется имя файла библиотеки DLL расширения ISAPI. В секции URL <дополнительная информация> располагаются пары параметр = значение, передаваемые расширению ISAPI с помощью этой секции или посредством отправки данных HTTP из формы HTML.

Расширения ISAPI во взаимодействии с IIS

Если IIS получает запрос и считает, что необходимо использовать расширение ISAPI (запрошен файл, связанный с расширением ISAPI или само расширение ISAPI), то IIS передает запрос HTTP вместе с расширением ISAPI. Чтобы расширение ISAPI получило запрос HTTP, используется определенный программный интерфейс. Как известно, приложение ISAPI содержит файлы заголовков ISAPI, определяющих структуры и классы. Расширение ISAPI примет запрос посредством используемого интерфейса API, и данные запроса HTTP будут загружены в структуры и классы, являющиеся компонентами ISAPI.

Расширение ISAPI анализирует данные HTTP-запроса и направляет вызовы другому программному обеспечению, например, программе бизнес-уровня (см. рис. 5.1). Ответы этой программы формируются в виде HTTP-ответов и возвращаются в IIS. IIS возвращает ответ расширения ISAPI веб-пользователю, направившему изначальный запрос.

Рис. 5.1. Обзор архитектуры расширения ISAPI

Архитектура, показанная на рисунке 5.1, позволяет использовать расширения ISAPI двумя возможными способами, но не является единственным вариантом технологии. Единственным ограничением является вызов расширения ISAPI при HTTP-запросе и наличие структур и классов, содержащих HTTP-запрос и поддерживающих программное взаимодействие с ответом HTTP и запросом HTTP. Построение абстракции логики – задача разработчика. Направление вызовов библиотеке бизнес-логики необязательно, если бизнес-логика заключена в самом расширении ISAPI. Так как ISAPI напрямую записывает данные в HTTP-запрос, следует создавать архитектуру, абстрагирующую логику представления для исключения повторной компиляции ISAPI DLL при изменении логики представления.

Сравнение ISAPI с сервером ATL

При сравнении ATL Server и ISAPI основным различием является то, что ISAPI в меньшей степени поддерживает инфраструктуру и наличие архитектуры. ISAPI для расширений (в отличие от фильтров) состоит из функций API и структур и классов, являющихся параметрами функций API. ATL Server представляет много новых вспомогательных классов, макросов и функций и выполняет по отношению к ISAPI задачи, аналогичные классам Microsoft Foundation Classes (MFC) применительно к Windows API. ATL Server является дополнительным уровнем программирования, позволяющим оптимально использовать технологии. ATL Server поддерживает разработчика, который создает взаимодействующий с ISAPI программный продукт, предоставляя ему соответствующие методы и вспомогательное программное обеспечение. Разработчик может выбирать используемое ПО (иногда это является сложной задачей). В подобных обстоятельствах ISAPI послужит удобной альтернативой. В отличие от ATL Server ISAPI не предлагает никакой абстракции типа логики, и, кроме этого, имеется не очень много информации об ISAPI. Можно использовать классы ATL Server в приложении ISAPI без применения шаблона проекта ATL Server. В качестве альтернативы шаблон проекта ATL Server настраивается на использование одной библиотеки DLL без каких-либо опций, что создает структуру проекта, похожую на проект ISAPI.