Одностраничные приложения

В этой и последующих статьях будет описано средство Web API , которое является относительно новым дополнением платформы ASP.NET и позволяет быстро и легко создавать веб-службы, предоставляющие API-интерфейс для HTTP-клиентов.

Средство Web API основано на том же базисе, что и приложения ASP.NET MVC Framework, но не является частью инфраструктуры ASP.NET MVC Framework. Вместо этого в Microsoft взяли набор ключевых классов и связанных с ними характеристик из пространства имен System.Web.Mvc и продублировали его в пространстве имен System.Web.Http .

Идея в том, что Web API - это часть главной платформы ASP.NET и может использоваться в других типах веб-приложений либо в качестве автономного механизма веб-служб. Одним из главных применений средства Web API считается создание одностраничных приложений (single-page application - SPA) путем комбинирования Web API с возможностями ASP.NET MVC Framework. Далее будет показано, что собой представляют SPA-приложения и как они работают.

Упрощение создания веб-служб является неотъемлемой особенностью Web API. Оно представляет собой значительное улучшение по сравнению с другими технологиями построения веб-служб, которые компания Microsoft предлагала на протяжении последнего десятилетия. Мне нравится средство Web API, и вы должны использовать его в своих проектах, не в последнюю очередь потому, что оно отличается простотой и построено на базе того же самого проектного решения, что и ASP.NET MVC Framework.

Термин одностраничное приложение (SPA) применяется довольно широко. Наиболее согласованным является его определение как веб-приложения, начальное содержимое которого доставляется в виде комбинации HTML-разметки и кода JavaScript, а последующие операции выполняются с участием веб-службы REST, доставляющей данные в формате JSON в ответ на запросы Ajax.

Это отличается от того вида приложений, которые строились в примерах ранее, где результатами операций, выполняемых пользователем, были новые HTML-документы, генерируемые в ответ на синхронные HTTP-запросы. Такие приложения будут называться приложениями полного обмена (round-trip application - RTA) .

Преимущества приложения SPA связаны с тем, что оно требует меньшей полосы пропускания и пользователь получает более гладкий интерфейс. Недостатки касаются того, что такой более гладкий интерфейс может оказаться трудным в достижении, а сложность кода JavaScript, требуемого для приложения SPA, означает необходимость в тщательном проектировании и тестировании.

В большинстве приложений приемы SPA и RTA смешиваются, при этом каждая крупная область функциональности приложения доставляется как SPA, а навигация между областями функциональности управляется с применением стандартных HTTP-запросов, которые создают новый HTML-документ.

Пример одностраничного приложения

Для целей этих статей в Visual Studio создан новый проект MVC по имени WebServices с использованием шаблона Empty (Пустой). В разделе Add folders and core references for (Добавить папки и основные ссылки для) были отмечены флажки MVC и Web API, как показано на рисунке ниже:

Этот проект будет использоваться для создания обычного приложения ASP.NET MVC Framework, после чего с помощью Web API будет создана веб-служба. По готовности веб-службы приложение ASP.NET MVC Framework будет превращено в одностраничное приложение.

Создание модели

Приложение будет создавать и поддерживать набор заявок на бронирование помещений. Приложение планируется сохранять простым, чтобы можно было сосредоточиться на механике описываемого средства, поэтому заявки на бронирование будут состоять только из имени заказчика и местоположения помещения. В папку Models добавлен файл класса по имени Reservation.cs, содержимое которого показано в примере ниже:

Namespace WebServices.Models { public class Reservation { public int ReservationId { get; set; } public string ClientName { get; set; } public string Location { get; set; } } }

Планируется создать простую коллекцию объектов Reservation, хранящуюся в памяти, которая будет действовать в качестве хранилища данных. Нет необходимости заниматься установкой базы данных, однако нужна возможность выполнения операций CRUD над коллекцией объектов модели, что позволит продемонстрировать ряд важных аспектов Web API. В папку Models добавляется также файл класса по имени ReservationRepository.cs:

Using System.Collections.Generic; using System.Linq; namespace WebServices.Models { public class ReservationRepository { private static ReservationRepository repo = new ReservationRepository(); public static ReservationRepository Current { get { return repo; } } private List data = new List { new Reservation { ReservationId = 1, ClientName = "Петр", Location = "Отель"}, new Reservation { ReservationId = 2, ClientName = "Вася", Location = "Библиотека"}, new Reservation { ReservationId = 3, ClientName = "Игорь", Location = "Столовая"}, }; public IEnumerable GetAll() { return data; } public Reservation Get(int id) { return data.Where(r => r.ReservationId == id).FirstOrDefault(); } public Reservation Add(Reservation item) { item.ReservationId = data.Count + 1; data.Add(item); return item; } public void Remove(int id) { Reservation item = Get(id); if (item != null) { data.Remove(item); } } public bool Update(Reservation item) { Reservation storedItem = Get(item.ReservationId); if (storedItem != null) { storedItem.ClientName = item.ClientName; storedItem.Location = item.Location; return true; } else { return false; } } } }

В реальном проекте пришлось бы позаботиться о разрыве тесной связи между классами и ввести в приложение интерфейсы, а также обеспечить внедрение зависимостей. Однако в этой теме внимание уделяется только Web API и приложениям SPA, так что когда дело дойдет до стандартных приемов, будут предприняты некоторые упрощения.

Класс хранилища имеет начальный список из трех объектов Reservation и определяет методы, которые позволяют просматривать, добавлять, удалять и обновлять коллекцию. Поскольку постоянство в хранилище отсутствует, любые изменения, вносимые в хранилище, теряются в результате останова и перезапуска приложения, но этот пример целиком сосредоточен на способе, которым содержимое может быть доставлено, а не на том, каким образом оно хранится на сервере. Для обеспечения определенной доли постоянства между запросами создается экземпляр класса ReservationRepository, который доступен через статическое свойство Current.

Установка пакетов NuGet

В этой и последующих статьях будут применяться три пакета NuGet: jQuery, Bootstrap и Knockout. Библиотеки jQuery и Bootstrap уже были описаны и использовались ранее. Knockout - это библиотека, которую в Microsoft приспособили для одностраничных приложений. Она была создана Стивом Сандерсоном. Несмотря на то что Стив работает в Microsoft, пакет Knockout доступен в виде открытого кода на веб-сайте библиотеки Knockout и получил широкое распространение. Позже будет показано, как функционирует Knockout, а пока нужно установить упомянутые выше пакеты.

Выберите пункт меню Tools --> Library Package Manager --> Package Manager Console (Сервис --> Диспетчер библиотечных пакетов --> Консоль диспетчера пакетов), чтобы открыть окно командной строки NuGet, и введите следующие команды:

Install-Package jquery -version 1.10.2 -projectname WebServices Install-Package bootstrap -version 3.0.0 -projectname WebServices Install-Package knockoutjs -version 3.0.0 -projectname WebServices

Добавление контроллера

В пример проекта добавляется контроллер по имени Home, определение которого можно видеть в примере:

Using WebServices.Models; using System.Web.Mvc; namespace WebServices.Controllers { public class HomeController: Controller { ReservationRepository repository = ReservationRepository.Current; public ViewResult Index() { return View(repository.GetAll()); } public ActionResult Add(Reservation item) { if (ModelState.IsValid) { repository.Add(item); return RedirectToAction("Index"); } else return View("Index"); } public ActionResult Update(Reservation item) { if (ModelState.IsValid && repository.Update(item)) return RedirectToAction("Index"); else return View("Index"); } } }

Это совершенно типичный контроллер для такого простого приложения. Каждый метод действия напрямую соответствует одному из методов в хранилище. Единственная польза от контроллера связана с проведением проверки достоверности модели, выбором представлений и выполнением перенаправления. Конечно, в реальном проекте присутствовала бы дополнительная логика предметной области, но поскольку пример приложения настолько элементарен, контроллер оказывается не многим более чем простой оболочкой вокруг хранилища.

Добавление компоновки и представлений

Чтобы сгенерировать содержимое для приложения, создается папка Views/Shared, в которую добавляется файл представления по имени _Layout.cshtml с содержимым, показанным в примере ниже:

@ViewBag.Title @RenderSection("Scripts") @RenderSection("Body")

В этой базовой компоновке предусмотрены элементы для файлов CSS библиотеки Bootstrap. В компоновке определены два раздела, Scripts и Body, которые будут использоваться для вставки содержимого внутрь компоновки. Следующий шаг заключается в создании представления верхнего уровня для приложения. Хотя далее будет создаваться обычное приложение ASP.NET MVC Framework, известно, что в конечном итоге должно быть построено одностраничное приложение.

Трансформацию делать будет проще, если создать единственное представление, которое содержит всю HTML-разметку, требуемую для приложения, даже при условии, что результат первоначально выглядит несколько странно. В папку Views/Home добавляется файл представления по имени Index.cshtml, содержимое которого приведено в примере ниже:

@using WebServices.Models @model IEnumerable @{ ViewBag.Title = "Заявки на бронирование"; } @section Scripts { } @section Body {

@Html.Partial("Summary", Model)

@Html.Partial("Editor", new Reservation())

}

Модель представления для этого представления является перечислением объектов Reservation, и для обеспечения строительных блоков функциональности, которую будет видеть пользователь, создаются два частичных представления. Файл с первым частичным представлением называется Summary.cshtml. Этот файл создан в папке Views/Home:

@model IEnumerable

Все заказы

@foreach (var item in Model) { }

ID	Имя	Помещение
@item.ReservationId	@item.ClientName	@item.Location	@Html.ActionLink("Удалить", "Remove", new { id = item.ReservationId }, new { @class = "btn btn-xs btn-primary" })

Модель представления для частичного представления - то же самое перечисление объектов Reservation, и оно используется для генерации стилизованной таблицы с помощью Bootstrap в виде элемента

, который отображает значения свойств этих объектов. Вспомогательный метод Html.ActionLink() применяется для генерации ссылки, которая будет вызывать действие Remove контроллера Home; ссылка стилизована в виде кнопки с использованием Bootstrap.

Еще одно частичное представление называется Editor.cshtml и также находится в папке Views/Home. Содержимое этого файла приведено в примере ниже. Частичное представление содержит форму, которая применяется для создания новых заявок на бронирование. Отправка формы приводит к вызову действия Add контроллера Home.

@model WebServices.Models.Reservation

Создать заказ

@using (Html.BeginForm("Add", "Home")) {

Имя клиента @Html.TextBoxFor(m => m.ClientName, new { @class = "form-control" })

Помещение @Html.TextBoxFor(m => m.Location, new { @class = "form-control" })

}

Установка стартового URL и тестирование приложения

Последний подготовительный шаг связан с установкой местоположения, куда Visual Studio будет переходить при запуске приложения. Выберите пункт WebServices Properties (Свойства WebServices) в меню Project (Проект) среды Visual Studio, в открывшемся диалоговом окне перейдите на вкладку Web и отметьте переключатель Specific Page (Определенная страница) в категории Start Action (Начальное действие). Вводить какое-либо значение не нужно - достаточно только выбора переключателя.

Чтобы протестировать приложение в его классической форме ASP.NET MVC Framework, выберите пункт Start Debugging (Запустить отладку) в меню Debug среды Visual Studio. Вы увидите (немного странную) компоновку в стиле "все в одном", которая предоставляет пользователю список текущих заявок на бронирование вместе с возможностью их создания и удаления:

В следующей статье мы добавим средства Web API для нашего приложения.

Одностраничное приложение или SPA — single page application — сайт или веб-приложение, в основе которого находится единственный HTML-документ. Обычно в подобном приложении на HTML-странице подключается JavaScript-фреймворки («каркасы» для разработки) тип AngularJS, BackboneJS, Ember.js и др. Эти фреймворки позволяют отображать на странице разное содержимое, в зависимости от действий пользователей и/или состояния URL страницы. Изменение состояния может происходить при нажатии на ссылки, href которых состоит из фрагмента URL начинающегося с символа «#» . Иногда с пары символов «#!», в случае поискового продвижения это сайта (в Яндексе).

Содержимое подобного сайта подгружается с сервера при помощи AJAX — асинхронного JavaScript и XML . Для реализации работы через AJAX нужна также реализация части приложения на серверной стороне. Обычно используются скриптовые языки. Для удобства работы и масштабирования системы выбирают REST (архитектура взаимодействия частей приложения).

Одностраничное приложение и JavaScript-фреймворки

Для построения одностраничных приложений используют различные фреймворки:

backbone.js (рус .)- легкий библиотека, написана автором CoffeeScript и используемая для разработки SPA-страниц с поддержкой REST архитектуры
ember.js (рус .)- тоже бесплатный JavaScript-фреймворк основанный на модули Модели-Представления-Контроллера (шаблон разработки — MVC)
angular.js (рус .) — фреймворк, MVC. Один из авторов продолжается заниматься фреймворком, работая в Google.

Одностраничный сайт html

Можно построить используя работу с селекторами по идентификатору и целевому селектору :target , CSS-свойства для управлением видимостью содержимого (display, visibility и margin). Шаблоны одностраничного сайта включает все необходимое содержимое для работы посетителя. В этом простейшем случае подключать JS-фреймворки обходимости нет.

Псевдокласс:target позволяет выбрать такие HTML-элементы на странице, атрибут id у которых совпадает со значением хеша из адресной строки. Например, если в адресной строке присутствует URI: http://сайт/test-po-html#result, то на HTML-странице будет найден элемент с идентификатором #result и к нему применятся CSS-стили.

Каркас такой страницы может выглядеть так (внимание! Для упрощения используется одинаковая высота у всех страниц. На практике объем содержимого буде разным)

Container{ font: 1em sans-serif; width:600px; min-height:500px; margin:auto; border:1px solid #000; position: relative; } h1,h2,h3,h4,h5,h6 {margin: 0;} .page{ width:600px; height:430px; position: absolute; top:60px; display: none; background-color: #fff; } div:first-of-type{ display:block; z-index: 1; } div:target{ display:block; z-index: 2; }

Одностраничный статичный сайт

страница 1 одностраничного сайта

страница 2 одностраничного сайта

страница 3 одностраничного сайта

страница 4 одностраничного сайта

Посмотреть пример работы . Со страницами, использующими JS-фреймворки работа строится другим способом.

В этой статье речь пойдет о Single Page Application (SPA). Будут рассмотрены плюсы и минусы web-приложения построенного по принципам одностраничного сайта (SPA)

Что такое SPA

Single Page Application - сокращенно SPA, в переводе на русский язык означает “Приложение одной страницы”. Другими словами SPA - это web-приложение, размещенное на одной web-странице, которая для обеспечения работы загружает весь необходимый код вместе с загрузкой самой страницы. Приложение такого типа появились сравнительно недавно, с началом эры HTML5 и SPA является типичным представителем приложений на HTML5 .

Как мы знаем, HTML5 это нечто иное как HTML + CSS3 + JavaScript + [несколько новых тегов]. Таким образом, SPA - это приложения написанные на языке JavaScript. И, следовательно, немного перефразировав предыдущие определение получаем:

“SPA - это web-приложение, размещенное на одной странице, которая для обеспечения работы загружает все javascript-файлы (модули, виджиты, контролы и т.д.) , а также файлы CSS вместе с загрузкой самой страницы.”

Если приложение достаточно сложное и содержит богатый функционал, как например, система электронного документооборота, то количество файлов со скриптами может достигать нескольких сотен, а то и тысяч. А “…загрузка всех скриптов…” никоим образом не означает, что при загрузке сайта будут загружены сразу все сотни и тысячи файлов со скриптами. Для решения проблемы загрузки большого количества скриптов в SPA призван API под названием AMD . AMD реализует возможность загрузки скриптов по требованию. То есть, если для “главной станицы” одностраничного портала потребовалось 3 скрипта, они будут загружены стразу перед стартом программы. А если пользователь кликнул на другую страницу одностраничного портала, например, “О программе”, то принцип AMD загрузит модуль (скрипт + разметка) только перед тем как перейти на эту страницу.

Получается немного скомкано: “Одна страница.. другая станица, третья страница… одностраничный портал”. Расставим все точки над “Ё”. Страница сайта, на котором размещены все ссылки на все CSS, и ссылки на скрипты, необходимые для работы SPA мы назовем “Web-страница”. Файл с такой странице обычно называется “index.html” (в ASP.NET MVC может быть index.cshtml или index.vbhtml или даже index.aspx) А страницы, которые переключает пользователь внутри одностраничного портала назовем “модули”.

Давайте рассмотрим плюсы и минуты данного подхода. Зачем всё это нужно и почему SPA так популярен?

SPA: Плюсы

Первым плюсом стоит отметить тот факт, что приложения на SPA отлично работают на устройствах как стационарных, так и мобильных. “Большие” компьютеры, планшеты, смартфоны, и, в конце-концов, простые телефоны (некоторые) могут беспрепятственно работать с сайтами построенных по принципу SPA. Итак, первый “плюс” - работа на большом количестве устройств , а значит, создав одно приложение, вы получаете гораздо большую аудиторию пользователей нежели при использовании стандартного подхода.

Далее второй “плюс” - богатый пользовательский интерфейс , так называемый User Experience. Так как web-страница одна, построить богатый, насыщенный пользовательский интерфейс гораздо проще. Проще хранить информацию о сеансе, управлять состояниями представлений (views) и управлять анимацией (в некоторых случаях).

Третий “плюс” - SPA существенно (в разы) сокращает так называемые “хождения по кругу”, то есть загрузку одного и того же контента снова и снова . Если ваш портал (сайт) использует шаблон, то вместе с основным содержанием какой-либо страницы посетитель сайта обязательно загружает разметку шаблона. Да, кэширование данных на данном этапе развития WWW достигло высочайших результатов, но если нечего кэшировать, то и время, и ресурсы на это не тратятся.

SPA: Минусы

Если вы программируете на C#, то единственным минусом SPA является необходимость изучения JavaScript. Во всяком случае, других глобальных проблем мне выяснить не удалось.

Составляющие SPA

Принципы любого фреймворка (о них поговорим позже), который реализует парадигму SPA должны придерживаться следующих понятий и определений:

SPA поддерживает клиентскую навигации. Все “хождения” пользователя по модулям-страницам однозначно фиксируются в истории навигации, причем навигация при этом является “глубокой”, то есть если пользователь скопирует и откроет ссылку на внутреннюю модуль-страницу в другом браузере или окне, он попадет на соответствующую страницу.
SPA размещается на одной web-странице, значит всё необходимое для работы сайта (портала) скрипты и стили должны быть определены в одном месте проекта - на единственной web-странице.
SPA хранит постоянно состояние (важные переменные) работы клиента (клиентского скрипта) в кэше браузера или в Web Storage .
SPA загружает все скрипты требующиеся для старта приложения при инициализации web-страницы.
SPA постепенно подгружает модули по требованию.

Шаблоны SPA (SPA templates)

Как вы уже наверное догадались, SPA - это абстрактное понятие. Это принцип архитектуры приложения. Давайте поговорим с чего начать при разработке сайта по принципам SPA.

Существует большое количество базовых библиотек (фреймворк - от английского слова framework - “основа, структура, каркас”), которые реализуют принцип Single Page Application. Что дают эти фреймворки:

обеспечивают базовые принципы для SPA разработки, минимизируя трудозатраты на решение универсальных задач (смотри раздел “Составляющие SPA);
фреймворки созданы сообществом разработчиков, а значит используют опыт создания сайтов множества программистов;
фреймворки являются отправной точкой для создания структуры на основе Single Page Application.

Так как я уже много лет работаю на платформе NET, то я буду рассматривать шаблоны Single Page Application на основе ASP.NET. Давайте рассмотрим следующую сравнительную таблицу.

Сравнение возможностей шаблонов SPA

В таблице приведены наиболее распространённые шаблоны для как основа построения Single Page Application приложения. Обратите внимание, синим фоном выделены базовые кирпичики для построения полноценного фреймворка, таких как DurandalJS и HotTowel , которые выделены зеленым цветом.

, , Комментарии: 0

В обновлении Web Tools 2012.2 для проектов ASP.NET MVC 4 добавился новый шаблон - Single Page Application (SPA). Этот шаблон предназначен для быстрого построения интерактивных веб-приложений на стороне клиента.

"Single Page Application" (SPA) – это основной термин для веб-приложений, которые загружают одну страницу и затем обновляют ее динамически без загрузки других страниц. Загружена основная страница, и дальше приложение общается с сервером с помощью AJAX-запросов.

AJAX – это не новинка, но сегодня существуют Javascript-библиотеки, которые упрощают разработку и поддержку больших и сложных одностраничных приложений. А HTML5 и CSS3 помогают созданию красивого пользовательского интерфейса.

Рассмотрим пример построения веб-приложения, используя одностраничный шаблон. Построим приложение, которое управляет списком запланированных дел (to-do list).

Создаем новое одностраничное приложение

Для создания приложения потребуется:

Visual Studio 2012 или Visual Studio Express 2012 for Web
Обновление ASP.NET Web Tools 2012.2, его можно устьановить отсюда.

В главном меню приложения Visual Studio откроем File-> New -> Project . Из предложенных шаблонов проектов выберем ASP.NET MVC 4 Web Application .

Запустим приложение. Откроется форма для авторизации.

Зарегистрируемся.

После входа в приложение создается список дел по умолчанию с двумя элементами и появляется кнопка "Add Todo List" для добавления нового списка.

Архитектура одностраничного приложения

На диаграмме изображены основные блоки приложения.

На стороне сервера ASP.NET MVC генерирует HTML, а также управляет forms-аутентификацией. ASP.NET Web API обрабатывает все запросы, касающиеся списков дел и элементов этих списков. Это – получение, создание, обновление и удаление. Клиент обменивается данными c Web API в формате JSON.

Entity Framework является слоем ORM (object relational mapping), который связывает объектно-ориентированную архитектуру приложения с базой данных. База данных используется локальная (LocalDb), но можно подключить и свою в файле web.config. Обычно для локальной разработки используется локальная база данных, а потом с помощью миграции EF code-first она переносится на SQL server.

Что такое SPA

“SPA - это web-приложение, размещенное на одной странице, которая для обеспечения работы загружает все javascript-файлы (модули, виджиты, контролы и т.д.) , а также файлы CSS вместе с загрузкой самой страницы.”

Давайте рассмотрим плюсы и минуты данного подхода. Зачем всё это нужно и почему SPA так популярен?

SPA: Плюсы

Первым плюсом стоит отметить тот факт, что приложения на SPA отлично работают на устройствах как стационарных, так и мобильных. “Большие” компьютеры, планшеты, смартфоны, и, в конце-концов, простые телефоны (некоторые) могут беспрепятственно работать с сайтами построенных по принципу SPA. Итак, первый “плюс” - работа на большом количестве устройств , а значит, создав одно приложение, вы получаете гораздо большую аудиторию пользователей нежели при использовании стандартного подхода.

Далее второй “плюс” - богатый пользовательский интерфейс , так называемый User Experience. Так как web-страница одна, построить богатый, насыщенный пользовательский интерфейс гораздо проще. Проще хранить информацию о сеансе, управлять состояниями представлений (views) и управлять анимацией (в некоторых случаях).