МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ ВЕБ-ПРИЛОЖЕНИЙ

  • В. Н. Гридин ФГБУН Центр информационных технологий в проектировании РАН
  • В. И. Анисимов Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
  • С. А. Васильев Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет
Ключевые слова: Клиент-серверное приложение, WebSocket, GraphQL, SigmalR, NoSQL, BASE, ACID, Redis

Аннотация

Рассматриваются существующие и развивающиеся подходы построения современных
веб-приложений. Определяются основные формы и направления развития современных веб-
приложений, а также методы для повышения производительности обмена данными клиент-
серверных системах. Освещаются разновидности и принципы установления каналов связи в
распределенной клиент-серверной среде. Приводятся основные преимущества комбинирован-
ных методов взаимодействия с применением асинхронных полнодуплексных протоколов обмена
данными для обеспечения высокой скорости передачи данных, предоставления информации
своевременно, снижения нагрузки на серверную составляющую, снижения избыточности пере-
даваемых данных. Указываются технологии децентрализации state management в одностранич-
ных приложениях, взаимосвязь современных методик для обеспечения высокой степени инте-
рактивности клиентской составляющей. Производится сравнительный анализ интеллектуаль-
ного механизма обработки запросов, декларирования структуры данных и методов доступа к
ним с ориентированным на работу с данными REST API, обеспечивающий различные вариации
базовых CRUD операций. Освещаются основные достоинства подхода GraphQL по организа-
ции распределенного state management на основе предоставления клиентскому приложению
графо-подобных структур неопределенного уровня вложенности, и возможности организации
подписки на изменения в интересующем наборе данных. Приводятся проблемы традиционных
систем хранения данных в современных информационных условиях, геометрическом накоплении
сложно структурированных данных. Описываются основные подходы к хранению данных в
разрезе концепции NoSQL. Рассматриваются преимущества использования модели ключ-
значения в информационных системах. Определяются преимущества использования и принципы
работы баз данных, использующих в качестве хранилища оперативную память. Рассматрива-
ются недостатки указанных технологий хранения данных и предлагаются возможные пути их
минимизации на основе коллаборации методов. В качестве выводов приводится схема зависи-
мостей технологий эффективного обмена данными в современных веб-приложениях для обес-
печения высокой степени интерактивности клиент-серверных веб-приложений.

Литература

1. Valitova N.L., Kremleva E.Sh., Kashafutdinov R.K. Perspektivy primeneniya tekhnologii pwa
dlya rasshireniya e-learning sistem na mobil'nye platformy [Prospects for applying pwa technology
to expand e-learning systems to mobile platforms], Obrazovatel'nye tekhnologii i
obshchestvo [Educational technologies and society], 2020, No. 1, pp. 115-124.
2. Gavrilenko Yu.Yu., Saada D.F., Il'yushin E.A., Namiot D.E. Razrabotka progressivnogo webprilozheniya
dlya sistemy upravleniya push-uvedomleniyami [Development of a progressive
web application for push notification management system], International Journal of Open Information
Technologies, 2018, No. 9.
3. Dolgov A.N., Nurullin R.Yu. Programmnaya platforma node. JS [The software platform of the
node. JS], Dostizheniya nauki i obrazovaniya [Achievements of science and education], 2016,
No. 12 (13).
4. Pustobaev A.I. O servise rassylki push-uvedomleniy [About the push notification mailing service],
International Journal of Open Information Technologies, 2015, No. 6, pp. 13-20.
5. Il'in D.Yu., Nikul'chev E.V., Kolyasnikov P.V. Vybor tekhnologicheskikh resheniy dlya
razrabotki programmnogo obespecheniya raspredelennykh informatsionnykh sistem [Selection
of technological solutions for software development of distributed information systems],
Sovremennye informatsionnye tekhnologii i IT-obrazovanie [Modern information technologies
and IT education], 2018, No. 2, pp. 344-354.
6. Anisimov V.I., Vasil'ev S.A., Gridin V.N. Vysokoskorostnoy polnodupleksnyy metod obmena
dannymi dlya raspredelennykh SAPR [High-speed full-duplex data exchange method for distributed
CAD systems], Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki [Izvestiya SFedU. Engineering
Sciences], 2018, No. 4 (198), pp. 38-47.
7. Fereferov E.S., Bychkov I.V., Khmel'nov A.E. Tekhnologiya razrabotki prilozheniy baz
dannykh na osnove deklarativnykh spetsifikatsiy [Technology for developing database applications
based on declarative specifications], Vychislitel'nye tekhnologii [Computing technologies],
2014, No. 5, pp. 85-100.
8. Anisimov V.I., Vasil'ev S.A., Tarasova O.B., Chernov A.N. Sravnitel'nyy obzor metodologiy
dlya sozdaniya interaktivnykh veb-prilozheniy [Comparative review of methodologies for creating
interactive web applications], Tr. kongressa po intellektual'nym sistemam i
informatsionnym tekhnologiyam «IS&IT’18» [Proceedings of the Congress on intelligent systems
and information technologies "IS&IT'18"], 2018, Vol. 1, pp. 36-39.
9. Ignat'ev A.Yu. Obzor tekhnologii GraphQL [Overview of GraphQL technology], Molodoy
uchenyy [Young scientist], 2019, No. 15 (253), pp. 22-24.
10. Bodrov M.Yu. Sovremennyy podkhod k razrabotke odnostranichnykh veb prilozheniy [Modern
approach to developing single page web applications], Sovremennye tendentsii razvitiya nauki
i tekhnologiy [Modern trends in the development of science and technology], 2015, No. 3-1,
pp. 43-45.
11. Erik Wittern, Alan Cha1, James C. Davis, Guillaume Baudart, Louis Mandel. An Empirical
Study of GraphQL Schemas, ICSOC19, 2019, pp. 1-16.
12. Romanenko E.V. Mesto Big Data v sovremennoy sotsial'no-ekonomicheskoy zhizni
obshchestva [The place of Big Data in the modern socio-economic life of society],
Innovatsionnaya nauka [Innovative science], 2016, No. 4-3 (16), pp. 143-145.
13. Abdykarimova A.T. Big Data: problemy i tekhnologii [Big Data: problems and technologies],
Mezhdunarodnyy zhurnal gumanitarnykh i estestvennykh nauk [International journal of Humanities
and natural Sciences], 2019, No. 5-1, pp. 16-18.
14. Brewer Eric A. A Certain Freedom: Thoughts on the CAP Theorem (англ.), Proceeding of the
XXIX ACM SIGACT-SIGOPS symposium on Principles of distributed computing. N. Y.: ACM,
2010.
15. Novikov B.A. Sravnitel'nyy analiz proizvoditel'nosti SQL I NOSQL SUBD [Comparative analysis
of SQL and NOSQL DBMS performance], KIO [KIO], 2017, No. 4, pp. 48-63.
16. Pramodkumar Dzh. Sadaladzh, Martin Fauler. NoSQL. Novaya metodologiya razrabotki
nerelyatsionnykh baz dannykh [NoSQL. A new methodology for developing non-relational
databases]. Vil'yams, 2017.
17. Savos'kin I.V., Firsov A.O. issledovanie sposobov primeneniya nosql i relyatsionnykh baz
dannykh [Research of ways to use nosql and relational databases], E-Scio, 2019, No. 6 (33),
pp. 41-49.
18. Yakushin A.Yu., Mukovozov A.M., Ismoilov M.I. Sravnitel'nyy analiz relyatsionnoy bazy
dannykh i dokumentoorientirovannoy NoSQL bazy dannykh v razreze ikh primeneniya pri
sozdanii lokal'nogo chata/messendzhera [Comparative analysis of a relational database and a
document-oriented NoSQL database in terms of their use in creating a local chat/messenger],
Innovatsionnaya nauka [Innovative science], 2018, No. 4, pp. 73-82.
19. DB-Engines Ranking of Key-value Stores. Available at: https://db-engines.com URL:
https://db-engines.com/en/ranking/key-value+store (accessed 12 May 2020).
20. Sobol' A.S. Postroenie i adaptatsiya NewSQL SUBD v chastnom «Oblake» [Building and
adapting a NewSQL DBMS in a private "Cloud"], Sibirskiy zhurnal nauki i tekhnologiy [Siberian
journal of science and technology], 2013, No. 4 (50), pp. 75-80.
Опубликован
2020-07-20
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ IV. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ