Arquitectura de dos niveles

Introducción

La "arquitectura del software" es la rama de la informática que establece modelos generales para estructurar las aplicaciones o sistemas, de manera que se puedan desarrollar e implementar de forma coherente. Unos de los modelos más extendidos son los llamados modelos multinivel o multicapa, en los que cada nivel se ocupa de un aspecto de la aplicación.

Por ejemplo, una aplicación se podría estructurar mediante tres capas:

• una capa se encargaría del interfaz de usuario (la capa de presentación, también llamada Vista)
• otra capa se encargaría de los cálculos (la capa lógica, también llamada Controlador)
• otra capa se encargaría del almacenamiento de los datos (la capa de persistencia, también llamada Modelo)

Por supuesto, existen muchos modelos alternativos con más o menos capas, definidas atenidiendo a distintos criterios y en los que determinadas partes pueden encontrarse concentradas o distribuidas en unas capas u otras. Y obviamente, seguir un modelo no garantiza que un programa sea correcto o que un programa no pueda ser correcto por seguir un determinado modelo o por no seguir ninguno. Es importante señalar que hay términos que en un modelo de arquitectura significan una cosa y en otro modelo significan otra, lo que a veces induce a la confusión.

Los ejercicios propuestos en este curso en los apartados de Sin formularios o Con formularios son programas cortos que consisten en una única página web (o como mucho dos, siendo una de las páginas un simple formulario) que se ocupa tanto de los cálculos como la presentación de los resultados. Estos programas son programas "monolíticos" en los que las capas no están claramente separadas y el programa va intercalando la realización de los cálculos y la presentación de los resultados, sin intervención del usuario (en el caso de los ejercicios Sin formularios) o con apenas intervención (en el caso de los ejercicios Con formularios).

En estos programas cortos seguramente no se obtendrían demasiados beneficios separando las capas, pero a medida que se va añadiendo interactividad a los programas o que los programas hacen más tareas sí que se pueden obtener beneficios, tanto al escribir el código como al reutilizarlo.

Gran parte de los ejercicios propuestos en este curso en el apartado Con sesiones se pueden resolver con una arquitectura de dos capas:

• una capa se encargaría del interfaz de usuario (la capa de presentación)
• otra capa se encargaría de los cálculos (la capa lógica)

Estos ejercicios no conservan los datos a largo plazo por lo que no requieren la cada de persistencia.

Dependiendo del ejercicio, cada una de estas dos capas estará formada por una o varias páginas web, pero la idea es que las páginas de cada capa se ocupen solamente de una tarea: o bien mostrar contenido al usuario, o bien hacer cálculos para determinar el contenido que se mostrará al usuario. Para cumplir el ideal del modelo, las páginas de la capa de presentación no deberían contener nada de lógica, pero lo hacen eso no significa que la aplicación sea incorrecta, simplemente significa no que se ajusta estrictamente al modelo.

Ejemplo de arquitectura de dos capas

Como ejemplo de aplicación con una arquitectura de dos capas consideremos este programa:

Este programa muestra un número entero que el usuario puede aumentar y disminuir o poner a cero haciendo clic en los botones.

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, ponemos el valor a cero
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    $_SESSION["numero"] = 0;
}

// ...

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, ponemos el valor a cero
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    $_SESSION["numero"] = 0;
}

// ...

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, ponemos el valor a cero
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    $_SESSION["numero"] = 0;
}

// ...

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, redirigimos a la primera página
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    header("Location:arquitectura-1-1.php");
    exit;
}

// ...

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, redirigimos a la segunda página
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    header("Location:arquitectura-1-2.php");
    exit;
}

// ...

<?php
// Accedemos a la sesión
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, ponemos el valor a cero
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    $_SESSION["numero"] = 0;
}

// ...

// Volvemos al formulario
header("Location:arquitectura-1-1.php");

Solución del ejemplo

La arquitectura comentada en los ejercicios anteriores se puede conseguir con una estructura del código en las dos páginas bastante sencilla, como la que se comenta a continuación.

Los fragmentos de código incluyen unos números situados en círculos que indican el orden en que se puede ir completando el programa. Los fragmentos del 1 al 6 implementan el funcionamiento básico de la aplicación, es decir, que al pulsar los botones se vuelva a mostrar la misma página, aunque sin modificaciones. Los fragmentos 7 y 8 implementan las modificaciones solicitadas con los diferentes botones.

Los comentarios de cada fragmento que se pueden leer antes del código también se pueden visualixzar situando el cursor encima del número situado en el círculo.

1. La página 1 completa el interfaz de usuario mostrando el número. Como ese número se establece y modifica en la página 2, debe compartirse mediante sesiones, por ejemplo con el nombre $_SESSION["numero"].
2. Para que la página 1 acceda a la sesión para recuperar el número que hay que mostrar en pantalla, debemos unir la página 1 a la sesión. Conviene que la sesión tenga nombre para que cada ejercicio utilice su propia matriz $_SESSION distinta del resto de ejercicios.
3. Cuando se abre la página 1 por primera vez, $_SESSION no contiene ningún dato e intentar imprimir alguno provocaría un error. Por ello, en caso de que no exista la variable de sesión $_SESSION["numero"], redirigimos a la página 2 para que establezca su valor inicial.
4. Para que la página 2 pueda establecer o modificar los datos guardados en la sesión, debemos unir la página a la misma sesión que la página 1.
5. Si la variable de sesión $_SESSION["numero"] no está definida, establecemos su valor inicial, en este caso 0.
6. La página 2 debe terminar redirigiendo siempre a la página 1.
7. La página 2 debe recoger el control enviado por el formulario de la página 1. En la página 1 hay 3 botones, pero los tres tienen el mismo name, por lo que sólo hay que recoger un control.

   Como en cualquier página que recibe un control de un formulario, añadimos la función recoge() y definimos una variable para recoger el control.

8. Dependiendo del dato recibido, aumentamos, reducimos o ponemos a cero la variable de sesión.

arquitectura-1-1.php

<?php
// Accedemos a la sesión 2
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, redirigimos a la segunda página 3
if (!isset($_SESSION["numero"])) {
    header("Location:arquitectura-1-2.php");
    exit;
}
?>
<!DOCTYPE html>
// ...
    <p>
      <button type="submit" name="accion" value="bajar" style="font-size: 4rem">-</button>
<?php
// Mostramos el número, guardado en la sesión 1
print "      <span style=\"font-size: 4rem\">$_SESSION[numero]</span>\n";
?>
      <button type="submit" name="accion" value="subir" style="font-size: 4rem">+</button>
    </p>
// ...

arquitectura-1-2.php

<?php
// Accedemos a la sesión 4
session_name("arquitectura-1-1");
session_start();

// Si el número no está guardado en la sesión, ponemos el valor a cero
if (!isset($_SESSION["numero"])) {5
    $_SESSION["numero"] = 0;
}

// Función de recogida de datos 7
function recoge($key, $type = "")
{
. . .
    if (!is_string($key) && !is_int($key) || $key == "") {
        trigger_error("Function recoge(): Argument #1 (\$key) must be a non-empty string or an integer", E_USER_ERROR);
    } elseif ($type !== "" && $type !== []) {
        trigger_error("Function recoge(): Argument #2 (\$type) is optional, but if provided, it must be an empty array or an empty string", E_USER_ERROR);
    }
    $tmp = $type;
    if (isset($_REQUEST[$key])) {
        if (!is_array($_REQUEST[$key]) && !is_array($type)) {
            $tmp = trim(htmlspecialchars($_REQUEST[$key]));
        } elseif (is_array($_REQUEST[$key]) && is_array($type)) {
            $tmp = $_REQUEST[$key];
            array_walk_recursive($tmp, function (&$value) {
                $value = trim(htmlspecialchars($value));
            });
        }
    }
    return $tmp;
}

// Recogemos accion
$accion = recoge("accion");

// Dependiendo de la acción recibida, modificamos el número guardado 8
if ($accion == "cero") {
    $_SESSION["numero"] = 0;
} elseif ($accion == "subir") {
    $_SESSION["numero"]++;
} elseif ($accion == "bajar") {
    $_SESSION["numero"]--;
}

// Volvemos al formulario 6
header("Location:arquitectura-1-1.php");