Гипертекстовые технологии

     Образование Netscape Corporation и W3C легко объяснимы  с точки зрения роста популярности WWW. В марте 1993 года трафик World Wide Web составлял 0,1% от общего трафика сети NSF, сентябре 1993 года он уже составил 1,0% от общего трафика сети NSF. В октябре 1993 года количество зарегистрированных серверов WWW равнялось 500, а к июню 1994 года оно достигло 1500 и продолжает стремительно расти.

     Следует отметить, что появление технологии WWW и ее бурный прогресс не одинок. Приблизительно в это же время появились и  другие распределенные информационные технологии в Internet. Это, в первую очередь, Gopher и Wais. Столь бурный рост этого сектора компьютерных технологий привел к появлению на свет очень интересного документа, подготовленного по заказу Комиссии Европейского Союза к ежегодной встрече руководителей Союза 24-25 июня 1994 года на Корфу. Документ прямо обращает внимание руководителей стран Союза на тот факт, что происходит бурный рост рынка информационных технологий, и если Союз не хочет в очередной раз оказаться на вторых ролях, то должен предпринять энергичные усилия по поддержке работ в этой области. Авторы доклада утверждают, что происходит очередная техническая революция, вызванная возможностями современных телекоммуникационных систем и компьютерных сетей. Авторы выделяют десять основных сфер применения новых технологий:

• работа посредством сети, т.е. создание новых рабочих мест;
• обучение по сети;
• научные коммуникации;
• обычные услуги по сети;
• управление дорожным движением;
• управление воздушным движением;
• быстрое медицинское обслуживание;
• создание единой системы защиты прав потребителей и производителей информационных услуг;
• создание единой европейской административной сети;
• создание информационной сети общего пользования для всех граждан Союза.

     В каком-то смысле учреждение W3C является ответом профессионалов на медлительность бюрократов из Комиссии ЕвроСоюза. Среди учредителей W3C один из авторов документа - Мартин Банжеманн (Martin Bangemann).

     Следующим важным этапом развития технологии World Wide Web стало появление весной 1995 года языка программирования Java, анонсированного компанией Sun Microsystems. Если быть более точным, то прямое отношение к World Wide Web имеет не сам язык, а мобильные коды и возможность их интерпретации программами просмотра Web. Создав свой броузер (программу просмотра) HotJava, Sun смогла продемонстрировать, что идеология интерпретации языка разметки документов может быть расширена. В страницы теперь можно стало встраивать фрагменты программ, которые после передачи по сети активировались на компьютере пользователя, расширяя тем самым концепцию распределенных вычислений.

     К этому времени кроме Java появились  еще и языки управления сценариями просмотра документов, самым известным  из которых стал JavaScript. Тем самым, к середине 1996 года технология World Wide Web превратилась в полноценную гипертекстовую технологию, которая стала позволять решать большинство из тех задач, до которых доросли локальные гипертекстовые системы.

     Учитывая  все сказанное выше, попытаемся подробно остановиться на особенностях World Wide Web и отдельных ее компонентах, спецификациях и способах наращивания системы за счет внешнего программного обеспечения, существующем программном обеспечении и особенностях его функционирования на различных компьютерных платформах. Этим вопросам и будут посвящены следующие несколько разделов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Понятие гипертекста

     В предыдущем разделе речь шла об истории  и основных вехах развития World Wide Web. В последнее время часто  приходится слышать, что WWW - это очень  просто. Однако, за этой кажущейся простотой  скрывается хорошо продуманная сложная система. При этом следует заметить, что система бурно развивается. Для того, чтобы более точно описать это развитие, наши англоязычные коллеги используют эпитет "dramatic". Познакомимся более подробно с WWW.

     В 1989 году, когда Т.Бернерс-Ли предложил свою систему, в мире информационных технологий наблюдался повышенный интерес к новому и модному в то время направлению - гипертекстовым системам. Сама идея, но не термин, была введена В.Бушем (Vannevar Bush) в 1945 году в предложениях по созданию электромеханической информационной системы Memex. Несмотря на то, что Буш был советником по науке президента Рузвельта, идея не была реализована. В 1965 году Т.Нельсон (Ted Nelson) ввел в обращение сам термин "гипертекст", развил и даже реализовал некоторые идеи, связанные с работой с "нелинейными" текстами. В 1968 году изобретатель манипулятора "мышь" Д.Енжильбард (Doug Engelbart) продемонстрировал работу с системой, имеющей типичный гипертекстовый интерфейс, и, что интересно, проведена эта демонстрация была с использованием системы телекоммуникаций. Однако внятно описать свою систему он не смог. В 1975 году идея гипертекста нашла воплощение в информационной системе внутреннего распорядка атомного авианосца "Карл Винстон", которая получила название ZOG. В коммерческом варианте система известна как KMS. Работы в этом направлении продолжались и, время от времени, появлялись реализации типа HyperCard фирмы Apple или HyperNode фирмы Xerox. В 1987 была проведена первая специализированная конференция Hypertext'87, материалам которой был посвящен специальный выпуск журнала "Communication ACM".

     Идея  гипертекстовой информационной системы  состоит в том, что пользователь имеет возможность просматривать  документы (страницы текста) в том  порядке, в котором ему это больше нравится, а не последовательно, как это принято при чтении книг. Поэтому Т.Нельсон и определил гипертекст как нелинейный текст. Достигается это путем создания специального механизма связи различных страниц текста при помощи гипертекстовых ссылок, т.е. у обычного текста есть ссылки типа "следующий-предыдущий", а у гипертекста можно построить еще сколь угодно много других ссылок. Любимыми примерами специалистов по гипертексту являются энциклопедии, Библия, системы типа "Help".

     Простой, на первый взгляд, механизм построения ссылок оказывается довольно сложной задачей, т.к. можно построить статические ссылки, динамические ссылки, ассоциированные с документом в целом или только с отдельными его частями, т.е. контекстные ссылки. Дальнейшее развитие этого подхода приводит к расширению понятия гипертекста за счет других информационных ресурсов, включая графику, аудио- и видео-информацию, до понятия гипермедиа. Тем, кто интересуется более подробно различными схемами и способами разработки гипертекстовых систем, стоит обратиться к специальной литературе.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Основные  компоненты технологии World Wide Web

     К 1989 году гипертекст представлял новую, многообещающую технологию, которая  имела относительно большое число  реализаций с одной стороны, а с другой стороны делались попытки построить формальные модели гипертекстовых систем, которые носили скорее описательный характер и были навеяны успехом реляционного подхода описания данных. Идея Т.Бернерс-Ли заключалась в том, чтобы применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Он заложил три краеугольных камня системы из четырех существующих ныне, разработав:

• язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Language);
• универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
• протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).

     Позже команда NCSA добавила к этим трем компонентам  четвертый:

• универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).

     Java не включается в этот список  намеренно, т.к. область применения  этого языка гораздо шире чем  простое "оживление" World Wide Web.

     Идея HTML - пример чрезвычайно удачного решения  проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки существенное влияние оказали два фактора: исследования в области интерфейсов гипертекстовых систем и желание обеспечить простой и быстрый способ создания гипертекстовой базы данных, распределенной на сети.

     В 1989 году активно обсуждалась проблема интерфейса гипертекстовых систем, т.е. способов отображения гипертекстовой информации и навигации в гипертекстовой сети. Значение гипертекстовой технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист бумаги и компьютерные средства отображния/воспроизведения серьезно отличаются друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться. Наиболее эффективной формой организации гипертекста были признаны контекстные гипертекстовые ссылки, а кроме того, было признано деление на ссылки, ассоциированные со всем документом в целом и отдельными его частями.

     Самым простым способом создания любого документа  является его набивка в текстовом редакторе. Опыт создания хорошо размеченных для последующего отображения документов в CERN'е был - трудно найти физика, который не пользовался бы системой TeX или LaTeX. Кроме того к тому времени существовал стандарт языка разметки - Standard Generalised Markup Language (SGML).

     Следует также принять во внимание, что  согласно своим предложениям Т.Бернерс-Ли предполагал объединить в единую систему имеющиеся информационные ресурсы CERN, и первыми демонстрационными  системами должны были стать системы для NeXT и VAX/VMS.

     Обычно  гипертекстовые системы имеют специальные  программные средства построения гипертекстовых связей. Сами гипертекстовые ссылки хранятся в специальных форматах или даже составляют специальные файлы. Такой  подход хорош для локальной системы, но не для распределенной на множестве различных компьютерных платформ. В HTML гипертекстовые ссылки встроены в тело документа и хранятся как его часть. Часто в системах применяют специальные форматы хранения данных для повышения эффективности доступа. В WWW документы - это обычные ASCII- файлы, которые можно подготовить в любом текстовом редакторе. Таким образом, проблема создания гипертекстовой базы данных была решена чрезвычайно просто.

     В качестве базы для разработки языка  гипертекстовой разметки был выбран SGML (Standard Generalised Markup Language). Следуя академическим традициям, Бернерс-Ли описал HTML в терминах SGML (как описывают язык программирования в терминах формы Бекуса-Наура). Естественно, что в HTML были реализованы все разметки, связанные с выделением параграфов, шрифтов, стилей и т.п., т.к. реализация для NeXT подразумевала графический интерфейс. Важным компонентом языка стало описание встроенных и ассоциированных гипертекстовых ссылок, встроенной графики и обеспечение возможности поиска по ключевым словам.

     С момента разработки первой версии языка (HTML 1.0) прошло уже пять лет. За это  время произошло довольно серьезное  развитие языка. Почти вдвое увеличилось  число элементов разметки, оформление документов все больше приближается оформлению качественных печатных изданий, развиваются средства описания нетекстовых информационных ресурсов и способы взаимодействия с прикладным программным обеспечением. Совершенствуется механизм разработки типовых стилей. Фактически, в настоящее время HTML развивается в сторону создания стандартного языка разработки интерфейсов как локальных, так и распределенных систем.

     Вторым  краеугольным камнем WWW стала универсальная  форма адресации информационных ресурсов. Universal Resource Identification (URI) представляет собой довольно стройную систему, учитывающую опыт адресации и идентификации e-mail, Gopher, WAIS, telnet, ftp и т.п. Но реально из всего, что описано в URI, для организации баз данных в WWW требуется только Universal Resource Locator (URL). Без наличия этой спецификации вся мощь HTML оказалась бы бесполезной. URL используется в гипертекстовых ссылках и обеспечивает доступ к распределенным ресурсам сети. В URL можно адресовать как другие гипертекстовые документы формата HTML, так и ресурсы e-mail, telnet, ftp, Gopher, WAIS, например. Различные интерфейсные программы по-разному осуществляют доступ к этим ресурсам. Одни, как например Netscape, сами способны поддерживать взаимодействие по протоколам, отличным от протокола HTTP, базового для WWW, другие, как например Chimera, вызывают для этой цели внешние программы. Однако, даже в первом случае, базовой формой представления отображаемой информации является HTML, а ссылки на другие ресурсы имеют форму URL. Следует отметить, что программы обработки электронной почты в формате MIME также имеют возможность отображать документы, представленные в формате HTML. Для этой цели в MIME зарезервирован тип "text/html".

     Третьим в нашем списке стоит протокол обмена данными в World Wide Web - HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol). Данный протокол предназначен для обмена гипертекстовыми документами и учитывает специфику такого обмена. Так в процессе взаимодействия, клиент может получить новый адрес ресурса на сети (relocation), запросить встроенную графику, принять и передать параметры и т. п. Управление в HTTP реализовано в виде ASCII-команд. Реально, разработчик гипертекстовой базы данных сталкивается с элементами протокола только при использовании внешних расчетных программ или при доступе к внешним, относительно WWW, информационным ресурсам, например базам данных.