Для реализации Web-модуля были изучены и используются такие технологии как язык программирования JavaEE, фреймворк для автоматизации сборки проектов, специфицированных на XML-языке POM, ApacheMaven и система управления версиями Git.

Язык Java EE.

Эта корпоративная версия платформы помогает разработчикам создавать и развертывать переносимые, надежные, масштабируемые и безопасные серверные приложения на Java. Развивая возможности Java SE, Java EE предоставляет API Web-сервисов, компонентных моделей, удаленного взаимодействия и управления для реализации корпоративного программного обеспечения по принципам SOA и Web 2.0 [14].

Приложение, написанное на JavaEE имеет трехзвенную архитектуру: клиент, сервер приложений и база данных (рис.2.2.1). Трехуровневые приложения, выполняющиеся таким образом, расширяют стандартную 2-уровневую клиент-серверную модель помещением сервера многоуровневых приложений между клиентским приложением и сервером баз данных [15].

Приложения J2EE создаются на основе компонентов. Компонент J2EE - это самостоятельная функциональная программная единица, которая собирается в приложение J2EE вместе с относящимися к ней классами и файлами и которая сообщается с другими компонентами.

Рис.3.2.1 Многоуровневое приложения на JavaEE.

Спецификация J2EE определяет следующие компоненты J2EE:

1) Прикладные клиенты и аплеты являются компонентами, выполняемыми на клиенте.

2) Компоненты технологий сервлетов JavaServlet и JavaServerPages (JSP) являются Web-компонентами, которые выполняются на сервере.

3) Компоненты EnterpriseJavaBeans (EJB) (корпоративные бины) являются бизнес-компонентами, которые выполняются на сервере.

Компоненты J2EE пишутся на языке программирования Java и компилируются так же, как и любые программы на этом языке. Разница между компонентами J2EE и "стандартными" классами Java состоит лишь в том, что компоненты J2EE собираются в приложение J2EE, проверяются на формат и на соответствие спецификациям J2EE, и внедряются в продукт, где они выполняются и управляются сервером J2EE [15].

Web-страница, полученная с Web-уровня может включать в себя встроенный аплет. Аплет является маленьким клиентским приложением, написанным на языке Java, которое выполняется в Виртуальной Машине Java, установленной в браузере. Однако клиентская система при этом должна иметь подключение Java и, возможно, файл политики безопасности для того, чтобы аплет успешно выполнялся в Web-браузере [15], что не всегда хорошо, поскольку происходит смешивание прикладного программирования и проектирования Web-страницы. Поэтому предпочтительно использование Web-компонент.

Сервер и клиент должны также включать в себя компоненты, базирующиеся на компонентной архитектуре JavaBeans для управления потоком данных между клиентом-приложением или аплетом и компонентами, выполняющимися на сервере J2EE, или между серверными компонентами и базой данных. Компоненты JavaBeans не рассматриваются спецификациями J2EE как компоненты J2EE.

Фреймворк для автоматизации сборки проектов ApacheMaven.

ApacheMaven - фреймворк для автоматизации сборки проектов, специфицированных на XML-языке POM (англ. ProjectObjectModel) [16].

Вся структура проекта описывается в файле pom. xml, который должен находиться в корневой папке проекта. Ключевым понятием Maven является артефакт - это, по сути, любая библиотека, хранящаяся в репозитории. Это может быть какая-то зависимость или плагин. Как правило, название артефакта состоит из названия группы, собственного названия и версии.

Зависимости - это те библиотеки, которые непосредственно используются в проекте для компиляции кода или его тестирования [17].

Плагины же используются самим Maven'ом при сборке проекта или для каких-то других целей.

Так же существует такое понятие как архетип. Архетип - это некая стандартная компоновка файлов и каталогов в проектах различного рода (веб, swing-проекты и прочие). Другими словами, Maven знает, как обычно строятся проекты и в соответствии с архетипом создает структуру каталогов [17].

Жизненный цикл проекта - это список поименованных фаз, определяющий порядок действий при его построении. Maven использует по умолчанию следующий жизненный цикл [16]:

1. Создание темплейта и обработка ресурсов (archetype): На этой фазе разрешаются и, при необходимости, скачиваются из интернета зависимости.

2. Компиляция (compile)

3. Обработка тестовых ресурсов. (Например - скачивается из интернета JUnit-пакет).

4. Компиляция тестов. (Тестирующие классы не передаются конечным пользователям.)

5. Тестирование (test)

6. Упаковка (package). Обычно речь идет о создании JAR - или WAR-файла.

7. Инсталляция проекта в локальномMaven-репозитории (install). Теперь он доступен как модуль для других локальных проектов.

8. Инсталляция в удаленномMaven-репозитории (deploy). Теперь стабильная версия проекта доступна широкому кругу разработчиков.

К основным преимуществам Mavenможно отнести [18]:

· Независимость от OS. Сборка проекта происходит в любой операционной системе. Файл проекта один и тот же.

· Управление зависимостями. Редко какие проекты пишутся без использования сторонних библиотек (зависимостей). Эти сторонние библиотеки зачастую тоже в свою очередь используют библиотеки разных версий. Мавен позволяет управлять такими сложными зависимостями, что позволяет разрешать конфликты версий и в случае необходимости легко переходить на новые версии библиотек.

· Возможна сборка из командной строки. Такое часто необходимо для автоматической сборки проекта на сервере.

· Хорошая интеграция со средами разработки. Основные среды разработки на java легко открывают проекты, которые собираются c помощью maven. При этом зачастую проект настраивать не нужно - он сразу готов к дальнейшей разработке.

· Как следствие - если с проектом работают в разных средах разработки, то maven удобный способ хранения настроек. Настроечный файл среды разработки и для сборки один и тот же - меньше дублирования данных и соответственно ошибок.

· Декларативное описание проекта.

Система управления версиями Git.

Git - это распределённая система управления версиями файлов. Проект был создан Линусом Торвальдсом для управления разработкой ядра Linux, первая версия выпущена 7 апреля2005 года [19]. Git, как и GNU/Linux, является свободным программным обеспечением, при этом стороннее использование подчиняется лицензии GNU GPL версии 2.

Системы управления версиями (VersionControlSystems) - это программное обеспечение, призванное автоматизировать работу с историей файла (или группы файлов), обеспечить мониторинг изменений, синхронизацию данных и организовать защищенное хранилище проекта [20].

Gitпозволяет вести работу как с локальным, так и с удаленным репозиторием, при этом разработчик может создавать в своем локальном репозитории неограниченное число веток, и, по мере необходимости, выносить необходимые изменения в некоторый удаленный репозиторий.

Помимо прочего Gitследит за целостностью данных. Перед сохранением любого файла Git вычисляет контрольную сумму, и она становится индексом этого файла. Поэтому невозможно изменить содержимое файла или каталога так, чтобы Git не узнал об этом. Эта функциональность встроена в сам фундамент Git и является важной составляющей его философии. Если информация потеряется при передаче или повредится на диске, Git всегда это выявит [21].

В Git файлы могут находиться в одном из трёх состояний: зафиксированном, изменённом и подготовленном. "Зафиксированный" значит, что файл уже сохранён в вашей локальной базе. К изменённым относятся файлы, которые поменялись, но ещё не были зафиксированы. Подготовленные файлы - это изменённые файлы, отмеченные для включения в следующий коммит [21].

Таким образом, в проекте с использованием Git есть три части: каталог Git (Gitdirectory), рабочий каталог (workingdirectory) и область подготовленных файлов (stagingarea).

Каталог Git - это место, где Git хранит метаданные и базу данных объектов вашего проекта. Это наиболее важная часть Git, и именно она копируется, когда вы клонируете репозиторий с другого компьютера.

Рабочий каталог - это извлечённая из базы копия определённой версии проекта. Эти файлы достаются из сжатой базы данных в каталоге Git и помещаются на диск для того, чтобы вы их просматривали и редактировали.

Область подготовленных файлов - это обычный файл, обычно хранящийся в каталоге Git, который содержит информацию о том, что должно войти в следующий коммит. Иногда его называют индексом (index), но в последнее время становится стандартом называть его областью подготовленных файлов (stagingarea).

Стандартный рабочий процесс с использованием Git выглядит примерно так:

1. Вы изменяете файлы в вашем рабочем каталоге.

2. Вы подготавливаете файлы, добавляя их слепки в область подготовленных файлов.

3. Вы делаете коммит. При этом слепки из области подготовленных файлов сохраняются в каталог Git.

Если рабочая версия файла совпадает с версией в каталоге Git, файл считается зафиксированным. Если файл изменён, но добавлен в область подготовленных данных, он подготовлен. Если же файл изменился после выгрузки из БД, но не был подготовлен, то он считается изменённым.

Структура Web-модуля.

Разработанный программный продукт состоит из 11java-бинов, обеспечивающих основную функциональность приложения. Рассмотрим их более подробно.

1. TaskBean. java-класс, отвечающий за генерацию адаптивных тестовых заданий, проверку ответов и выставления оценки студенту. Его интерфейс реализуют следующие страницы:

1) adaptive_invitation. xhtml - страница с побуждающая пройти адаптивное тестирование после прочтения адаптивной лекции.

2) student_test. xhtml - страница, реализующая интерфейс адаптивного тестирования студента.

3) student_mark. xhtml - страница, реализующая интерфейс показа оценки студенту после прохождения тестирования.

2. EstFunctionBean. java - класс, отвечающий за создание функции оценивания, а так же за назначение созданной или существующей функции тестирования некоторой группе. Его интерфейс реализуют следующие страницы:

1) create_est_function. xhtml - страница, реализующая интерфейс создания функции оценивания.

2) assign_est_function. xhtml - страница, реализующая интерфейс назначения некоторой группе функции оценивания.

3) mark_control. xhtml - связующая страница, реализующая интерфейс, позволяющий выбирать из предыдущих двух действий.

3. AddQuestionBean. java - класс, отвечающий за назначение группе процентов обязательных и дополнительных вопросов. К страницам, реализующим его интерфейс, относятся:

1) mark_control. xhtml - страница, позволяющая непосредственно перейти к интерфейсу назначения процентов.

2) assign_at_percent. xhtml - страница, реализующая интерфейс назначения процентов выьраному курсу.

4. TasksCreateBean. java - класс, отвечающий за создание преподавателем обыкновенных тестов и творческих заданий по выбранной лекции. Интерфейсными страницам для данного класса являются:

1) check_tasks_type. xhtml - страница, реализующая интерфейс выбора создаваемого задания, т.е. позволяющая делать выбор между созданием теста и проверяемого задания.

2) test_creation. xhtml - страница, реализующая интерфейс создания теста по выбранной лекции.

3) create_test_tasks. xhtml - страница, реализующая интерфейс создания тестового задания определенного типа: с полем ввода или вариантом выбора.

4) task_creation. xhtml - страница, реализующая интерфейс создания проверяемого тестового задания по выбранной лекции.

5. StudentPS. java - класс, содержащий основную информацию о студенте: его идентификационный номер, набор курсов и прочее. К страницам, основанным на данном классе можно отнести страницу courses. xhtml, которая осуществляет интерфейс навигации по доступным студенту курсам.

6. CoursesStudentBean. java - класс, отвечающий за поиск доступных курсов в системе и осуществляющий запись студента на понравившийся ему курс из найденных. search_course. xhtml - страница, реализующая интерфейс для данного класса: поиск курсов и запись на них.

7. StudentLectionsBean. java - класс, содержащий в себе выборку всех лекций по данному курсу. Страница lections. xhtml реализует его интерфейс.

8. StudentLectionBean. java - класс, отвечающий за отображение выбранной лекции для студента. Страница lection. xhtml реализует его интерфейс.

9. TestsBean. java - класс, содержащий в себе выборку всех заданий (тестовых и творческих) по данному курсу. tasks. xhtml - страница, реализующая его интерфейс; обеспечивает переход к выбранному заданию для его выполнения.

10. CreationBaseTest. java - класс, отвечающий за выдачу студенту выбранного им теста для выполнения, проверку ответов и выдачу результатов тестирования. К страницам, реализующим интерфейс данного класса, относятся:

1) base_test. xhtml - страница, используемая для выдачи студенту вопроса с полем для ввода ответа.

2) check_test. xhtml - страница, используемая для выдачи студенту вопроса с вариантом ответа.

3) result_of_test. xhtml - страница, реализующая интерфейс вывода результата.

11. CreationCreativeTest. java - класс, содержащий в себе функционал выдачи студент выбранного им творческого задания, а так же сохранения его в базу и последующее оповещение преподавателя о поступивших непроверенных заданиях. Страница creative_test. xhtml реализует его интерфейс.

4. Описание интерфейса Web-модуля