RIA

RIA
2010年04月12日
　　JavaFX和Adobe Flex、Adobe AIR都是属于RIA的范畴。那究竟什么RIA，RIA的现状和将来的发展道路如何，在这里可以简单聒噪两句。
　　RIA，英文原文是Rich Internet Application，是旨在提供传统桌面型应用功能的web应用。RIA通常将用户接口(UI)相关的处理操作转换到web客户端，但仍将数据保留在后台应用服务器上(例如保持应用状态的数据等)。
　　RIA通常通过以下两种方式运行：
　　运行在浏览器中，并不需要软件安装
　　运行在安全的sandbox环境中(sandbox是安全运行程序的保证机制，例如Applet)
　　RIA的历史
　　RIA的历史可以追述到2002年三月一篇由Macromedia(现在已被Adobe收购)所发表的白皮书中。其实在此之前，微软也在1998年就写过一篇类似RIA的文章、2000年Forrester研究机构也写过一篇类似的分析报告，现在大家经常看到的“富客户端”(Rich client)也是RIA发展历程当中的一个重要环节。
　　传统的web应用通过瘦客户端+客户机服务器的架构来进行所有的操作。在这样的架构下，所有的处理都是由服务器完成的，客户端只负责展现静态(HTML)的内容。这种架构最大的缺点就是什么事情都要通过与服务器的交互来进行处理，也就是需要从客户端将数据发送至(请求)服务器，服务器再应答，页面即被重载。如果我们能在客户端上使用一些技术来执行一些指令的话，客户端就能减少与服务器的交互次数。
　　Internet的标准缓慢向前推进，接受新技术还需要一定的时间，所以现在很难有标准说这个是不是RIA的应用。但是所有的RIA都有一个共通的特点，即RIA引入了中间层级的代码位于用户和服务器之间，通常都被称为“客户端引擎”。客户端引擎作为浏览器的扩展，需要担当描绘用户接口、与服务器通信等任务。
　　客户端引擎执行的一些应用功能都是应该集中在改善用户接口(UI)、提高响应速度等方面。当然，我们在客户端上加上客户端引擎并非要改变浏览器和服务器之间的典型同步模式，RIA的客户端引擎执行了附加的与服务器之间的异步通信。
　　使用RIA的好处
　　RIA的好处已经很多了，大家都能观察得到，这里并不一一赘述。RIA部署了一个客户端引擎到最终用户侧，所以RIA的应用：
　　更加富有：RIA应用比传统的HTML应用提供了更多的用户接口和行为能力。比如我们现在通常能见到的拖拽、利用滚动条调节数据、使用客户端的数据执行计算功能等。
　　响应性更佳：比起传统的web应用每次操作必须跟远程服务器交互，RIA能够提供更好的响应性。
　　RIA的极端复杂情况可达到桌面环境的应用级别。它也带来了很多性能上的优点：
　　客户端/服务器的平衡。Web服务器不必像原来那么忙碌了，客户端和服务器端的计算资源得以平衡。在RIA中，服务器的吞吐量可以达到一个更高的高度。
　　异步通信。客户端引擎能在不需要用户执行与接口交互的动作下(按下按钮、打开链接……)即与服务器进行通信。所以，通过客户端引擎的通信机制，用户可以异步地查看并与页面交互。这样，用户就不需要等待了。也许一部分应用采用了预取数据的机制，即在用户请求之前将用户需要的数据下载下来。Google Map即在用户滚动地图之前就将邻近的地图事先下载到客户端。
　　网络利用率。网络流量也可以大大降低因为客户端引擎已经做了很多事情，不需要和服务器进行交互。客户端引擎也更为智能，知道应该与服务器交换哪些数据。但是在异步调用和预取的设计上也要非常注意，因为有可能这两个部分都有可能增加网络负荷，尤其是这两个部分都是用代码写的，代码并非完全能掌控用户到底下一步要做什么
　　RIA(Rich Internet Application，富互联网应用系统)技术允许我们在因特网上以一种象使用Web一样简单的方式来部署富客户端程序。这是一个用户接口，它比用HTML能实现的接口更加健壮、反应更加灵敏和更具有令人感兴趣的可视化特性。无论将来RIA是否能够如人们所猜测的那样完全代替HTML应用系统，对于那些采用胖客户端技术运行复杂应用系统的机构来说，RIA确实提供了一种廉价的选择。
　　　　2. RIA的产生背景
　　　　基于HTML的应用程序之所以变得流行是由于应用系统的部署成本低、结构简单，且HTML易于学习和使用。很多用户和开发人员都乐于放弃由桌面计算机带来的用户界面改进，来实现对新数据和应用系统的快速访问。与丧失一些重要的UI功能相比，基于Web的方式所带来的好处要更大得多。
　　　　然而，某些应用系统并不完全适合采用HTML技术。复杂的应用系统可能要求多次提取网页来完成一项事务处理，在某些领域中，如医药和财务领域，这往往导致交互速度低得无法接受。让我考虑一个项目管理系统：我们可以将其实现为一个HTML应用系统，但是如果用户可以看到并且操作图表、进度表和各种层次结构，那么显然会工作得更好。
　　　　此外，虽然HTML开始走向简单，但是即使简单的交互活动也仍然需要用很多的脚本来完成。即使一个输入窗体经过仔细的布置和全面的脚本设计，它从浏览器所能发送的也仅仅是简单的"名字/值"对。如果一个HTML窗体能够以XML文档形式发送和接收更复杂的数据结构，那就好多了。
　　　　RIA利用相对健壮的客户端描述引擎，这个引擎能够提供内容密集、响应速度快和图形丰富的用户界面。除了提供一个具有各种控件(滑标、日期选择器、窗口、选项卡、微调控制器和标尺等)的界面之外，RIA一般还允许使用SVG(Scalable Vector Graphics，可伸缩向量图)或其他技术来随时构建图形。一些RIA技术甚至能够提供全活动的动画来对数据变化作出响应。
　　　　RIA的另一个好处在于，数据能够被缓存在客户端，从而可以实现一个比基于HTML的响应速度更快且数据往返于服务器的次数更少的用户界面。对于无线设备和需要偶尔连接的设备来说，将来的趋势肯定是向富客户端的方向发展，并且会逐渐远离基于文本的Web客户端。那些运行在膝上设备上的应用系统，可以被设计成以离线方式工作，或者至少当连接丢失的时候能基本上以离线的方式工作
　　RIA的优势
　　RIA 具有的桌面应用程序的特点包括：在消息确认和格式编排方面提供互动用户界面；在无刷新页面之下提供快捷的界面响应时间；提供通用的用户界面特性如拖放式（drag and drop）以及在线和离线操作能力。RIA具有的Web应用程序的特点包括如：立即部署、跨平台、采用逐步下载来检索内容和数据以及可以充分利用被广泛采纳的互联网标准。RIA具有通信的特点则包括实时互动的声音和图像。
　　客户机在RIA中的作用不仅是展示页面，它可以在幕后与用户请求异步地进行计算、传送和检索数据、显示集成的用户界面和综合使用声音和图像，这一切都可以在不依靠客户机连接的服务器或后端的情况下进行。
　　对于企业来说，部署RIA的好处在于：
　　1）RIA可以继续使用现有的应用程序模型（包括J2EE和.NET），因而无需大规模替换现有的Web应用程序。通过Rich Client技术，可以轻松构建更为直观、易于使用、反应更迅速并且可以脱机使用的应用程序。
　　2）RIA可以帮助企业提供多元化的重要业务效益，包括产提高销量、提高品牌忠诚度、延长网站逗留时间、较频繁的重复访问、减少带宽成本、减少支持求助以及增强客户关系等。
　　4. RIA目前的发展态势
　　在过去的两到三年中，Web开发人员一直是想构建一种比传统HTML更丰富的客户端：这是一个用户接口，它比用HTML能实现的接口更加健壮、反应更加灵敏和更具有令人感兴趣的可视化特性。RIA技术的出现允许我们在因特网上以一种像使用Web一样简单的方式来部署富客户端程序。无论将来RIA是否能够如人们所猜测的那样完全代替HTML应用系统，对于那些采用C/S架构的胖客户端技术运行复杂应用系统的机构和采用基于B/S架构的瘦客户端技术部署Web应用系统地机构来说，RIA确实提供了一种廉价的选择。下面介绍一下目前出现的几种比较有实力或者有特点的RIA客户端开发技术：
　　Macromedia Flash/Flex
　　Flash 从6.0开始Flash就逐步具备建立窗体风格的应用程序的功能。据Macromedia称已经有98％以上的桌面系统的浏览器都安装了 Macromedia Flash Player。这使得以Macromedia Flash Player为客户端的RIA可以支持种类广泛的平台和设备。
　　Flex是为满足希望开发 RIA的企业级程序员的需求而推出的表示服务器和应用程序框架，它可以运行于J2EE和.NET平台。Flex表示服务器提供基于标准的、声明性的编程方法和流程，并提供运行时服务，用于开发和部署丰富客户端应用程序的表示层。Flex开发者使用直观的基于XML的MXML来定义丰富的用户界面。该语言由 Flex服务器翻译成SWF格式的客户端应用程序，在Flash Player中运行。
　　RIA的优势
　　　　RIA 具有的桌面应用程序的特点包括：在消息确认和格式编排方面提供互动用户界面；在无刷新页面之下提供快捷的界面响应时间；提供通用的用户界面特性如拖放式（drag and drop）以及在线和离线操作能力。RIA具有的Web应用程序的特点包括如：立即部署、跨平台、采用逐步下载来检索内容和数据以及可以充分利用被广泛采纳的互联网标准。RIA具有通信的特点则包括实时互动的声音和图像。
　　　　客户机在RIA中的作用不仅是展示页面，它可以在幕后与用户请求异步地进行计算、传送和检索数据、显示集成的用户界面和综合使用声音和图像，这一切都可以在不依靠客户机连接的服务器或后端的情况下进行。
　　　　对于企业来说，部署RIA的好处在于：
　　　　1）RIA可以继续使用现有的应用程序模型（包括J2EE和.NET），因而无需大规模替换现有的Web应用程序。通过Rich Client技术，可以轻松构建更为直观、易于使用、反应更迅速并且可以脱机使用的应用程序。
　　　　2）RIA可以帮助企业提供多元化的重要业务效益，包括产提高销量、提高品牌忠诚度、延长网站逗留时间、较频繁的重复访问、减少带宽成本、减少支持求助以及增强客户关系等。
　　发展态势
　　　　在过去的两到三年中，Web开发人员一直是想构建一种比传统HTML更丰富的客户端：这是一个用户接口，它比用HTML能实现的接口更加健壮、反应更加灵敏和更具有令人感兴趣的可视化特性。RIA技术的出现允许我们在因特网上以一种像使用Web一样简单的方式来部署富客户端程序。无论将来RIA是否能够如人们所猜测的那样完全代替HTML应用系统，对于那些采用C/S架构的胖客户端技术运行复杂应用系统的机构和采用基于B/S架构的瘦客户端技术部署Web应用系统地机构来说，RIA确实提供了一种廉价的选择。下面介绍一下目前出现的几种比较有实力或者有特点的RIA客户端开发技术：
　　　　1） Macromedia Flash/Flex
　　　　Flash 从6.0开始Flash就逐步具备建立窗体风格的应用程序的功能。据Macromedia称已经有98％以上的桌面系统的浏览器都安装了 Macromedia Flash Player。这使得以Macromedia Flash Player为客户端的RIA可以支持种类广泛的平台和设备。
　　　　Flex是为满足希望开发 RIA的企业级程序员的需求而推出的表示服务器和应用程序框架，它可以运行于J2EE和.NET平台。Flex表示服务器提供基于标准的、声明性的编程方法和流程，并提供运行时服务，用于开发和部署丰富客户端应用程序的表示层。Flex开发者使用直观的基于XML的MXML来定义丰富的用户界面。该语言由 Flex服务器翻译成SWF格式的客户端应用程序，在Flash Player中运行。
　　　　2） Laszlo
　　　　Laszlo 是一个开源的RIA开发环境。使用Laszlo平台时，开发者只需编写名为LZX的描述语言（其中整合了XML和Javascript），运行在J2EE 应用服务器上的Laszlo平台会将其编译成SWF格式的文件并传输给客户端展示。从这点上来说，Laszlo的本质和Flex是一样的。Flash是任何浏览器都支持的展示形式，从而一举解决了浏览器之间的移植问题。而且，在未来的计划中，Laszlo还可以将LZX编译成Java或.NET本地代码，从而大大提高运行效率。
　　　　3） Avalon
　　　　Microsoft的Avalon是下一版本的 Windows（代号"Longhorn"）的一部分，是一个图形和展示引擎，主要由新加到.NET框架中的一组类集合而成。Avalon定义了一个在 Longhorn中使用的新标记语言，其代号为"XAML"（可扩展应用程序标记语言）。可以使用XAML来定义文本、图像和控件的布局，程序代码可以直接嵌入到XAML中，也可以将它保留在一个单独的文件内。这与Flex中的MXML或者Laszlo中的LZX非常相似。不同的是：基于 Avalon的应用程序必须运行在Longhorn环境中，而Flex和Laszlo是不依赖于平台的，仅仅需要装有Flash播放器的浏览器即可。
　　　　4） Java SWT
　　　　Java 已经出现几年了，并且完全支持创建基于窗体的用户界面。除了Java基础类（JFC/Swing）中的用户界面组件之外，开发人员还可以使用来自于 Eclipse Project的SWT工具箱和许多第三方工具箱进行开发。对于图形来说，可以采用Java 2D API：一个非常完整且非常复杂的图形API。你可以通过一个Web浏览器使用Java插件软件，或使用Java运行时环境中较新的Java Web Start技术来部署应用程序。使用Java建立Rich Client的主要缺陷是它的复杂性（即使对简单的窗体和图形也要求编写非常烦琐的代码）和Java浏览器插件的低市场占有率。
　　　　5） XUL
　　　　XUL （念作"zool"）是一种基于XML的用户界面语言，它来自于Mozilla的开放源码项目。它可用于建立窗体应用程序，这些应用程序不但可以在 Mozilla浏览器上运行，而且也可以运行在其他描述引擎上，如Zulu（一个Flash MX组件）和Thinleys（一个Java实现）。XUL描述引擎都非常小（100K以下），它可以使用XML数据也可以生成XML数据。XUL的一个主要缺点在于它目前还没有获得一个主要商业实体的支持。XUL最大的优点在于它与Gecko引擎的集成（打开了通向大量Web标准的大门），以及与大多数其它XML用户界面描述语言相比它是一种非常具有表达力和简洁的语言。
　　　　6） Bindows
　　　　Bindow 是用Javascript和DHTML开发的Web窗体框架。Javascript用于客户端界面的显示和处理，XML HTTP用于客户端与服务器的信息传输。Javascript在客户端的表现力不容置疑，利用Javascript几乎可以实现Windows应用程序所能干的大部分事情，XMLHTTP 一直以来常被用于实现"无刷新"的Web页面，它和 Javascript配合，可以完成数据从服务器和客户端的传输。Bindows的一个主要的缺点是它采用一次全部载入的方式来实现脚本库，在窗口的加载期，需要一个漫长的等待过程，甚至浏览器的进程会产生无响应的情况。这点Bindows根本没有遵循"用多少去多少"的准则。另外，内部大量利用了IE6 的技术，没有考虑到非IE的浏览器，限制了Bindows的流行。
　　　　7)JavaFX
　　　　2008年12月05日 Sun微系统公司今天正式发布了基于Java语言的平台JavaFX 1。0，这个平台建立在其广泛应用的Java编程语言的基础上，旨在建立大量可在电脑和手机上运行的网络程序。 Java一直以来就是编程语言，但是随着JavaFX的发布，Sun公司开始允许将编程内容创新这一任务转移到以设计艺术为重点而非编程科学为重点的设计人员身上。
　　　　“我们的目标群体是叫做创造者的人群”，Sun公司Java平台组的高级副主任 OctavianTanase对 InternetNews.com说，“随着1.0版的发布，我们将目标锁定在网页开发人员，这群可能拓展Java界面体验的人。到2011年，主要的目标是大量使用诸如Adobe系统等设计工具的设计人员”。
　　　　当然，通向这个以设计为导向的工具还需要一些时间。Sun公司最后打算提供自己的程序给设计人员来建立RIAS，但是直到如今，这些设计人员还得使用程序员所使用的Netbeans或Eclipse集成开发环境(IDE)。新工具将在来年夏天面市。
　　　　8)Curl
　　　　Curl诞生于1995年的美国，Curl是由美国国防部高级研究项目代理资助，马萨诸塞州科技学院的David A. Kranz开发的Web开发语言， HTML语言的创建者Tim Berners-Lee也参与其中，并扮演了重要的角色。
　　　　该语言的目标是用一种统一的面向对象的语言代替HTML、Cascading Style Sheets、JavaScript等；仅使用Curl便可开发出Web应用的各种软件；Curl程序在浏览器中运行，并且因为它以类似JRE的形式提供了客户端运行环境Surge RTE，能够轻松开发出日益流行的Rich Client应用程序。
　　　　Curl是为了实现富客户端（rich client）应运而生的Web开发语言， 仅仅从其外观的丰富性上就能体现其富客户端理念。
　　　　为了实现真正有益的富客户端，它能有效地实现各种复杂处理，具备提供高信赖、高扩展性、高维护性的应用程序所应拥有的各种编码能力。其拥有在Web环境上便利的分配、管理以及低廉的维护费以及在C/S环境上的用户便利性、迅速的应答，华丽的图像显示等重多优点于一身。
　　　　Curl语言于2002年在美国正式开始商业化，在美国和日本拥有重多的客户和合作伙伴，现已进军北美及韩国市场，发展势头迅猛。
　　RIA未来的发展预测
　　　　就目前RIA的使用情况来说，离"RIA时代"还有很远的一段距离。今后几年时间内传统的Web应用程序和RIA将会共存。笔者认为真正具有实力担当起普及丰富客户端应用重任的只有基于Flash Player的Flash/Flex应用程序和Microsoft的基于Avalon的应用程序。短期时间内（估计2-3年时间）可能是 Flash/Flex应用程序在新兴的网络应用程序市场上占有主导地位。随着时间的推移，Flash/Flex应用程序的市场占有率可能会慢慢被基于 Avalon的应用程序所蚕食。当然，Flash Player和Flex以后也会不断推出新版本，相对于升级操作系统或安装Avalon运行环境，人们肯定更愿意升级Flash Player。Flash/Flex应用程序也有其本身固有的软肋，Flash Player的执行效率和对本地资源的操作限制是无法和Avalon相比的，相对于浏览器中的插件而言，Avalon的应用程序拥有更加广阔的可操作空间和更高的执行效率。
　　　　目前Microsoft还在推广一种叫做Smart Client（智能客户端）的客户端程序技术，Microsoft称Smart Client是比Rich Client更优秀的客户端，因而采用Smart Client的应用程序算不算RIA目前我个人还无法作答。这里我们之所以提及Smart Client，是因为Smart Client的特性跟我们谈的Rich Client有太多的相似之处。Smart Client拥有自动更新、离线状态下的数据处理和可以使用本地资源等特征，其中的可使用本地资源这一项无疑是一大卖点，因为浏览器中的 Flash/Flex应用程序目前还无法操作本地的一些资源，比如Flash/Flex应用程序无法将网上的文件保存到本地或者修改本地文件。虽然 Macromedia的Central1.5已经可以对本地文件进行简单的操作，并且flex1.5开发的RIA也能够运行于Central上，但是如何使Central能够得到大范围推广还是个问题。相对于轻量级的Rich Client，Smart Client更接近C/S架构中的客户端程序。Rich Client和Smart Client的定位还是有所区别的：Rich Client更适合作为轻量级的基于浏览器的网络应用程序客户端；Smart Client更适合作为Windows桌面应用程序的智能客户端。
　　　　不管我们今天称之为的RIA今后会不会成为主流应用程序，人们对开发具有高度互动性、丰富用户体验以及功能强大的客户端的追求是不变的。有理由相信，拥有成熟技术和极高市场占有率的Flash客户端将会在RIA道路上越走越远。Microsoft未来的重量级武器：Avalon和Smart Client能否后来者居上让我们拭目以待。
　　1. 与服务器的交互方式必需首先支持异步的交互。异步的交互才不会打断用户的操作。当然也可以同时支持同步的交互。
　　2. 所基于的新的媒体格式必需是基于文本的，这样的格式才可能对于搜索引擎友好。
　　3. 要能够充分支持REST风格的架构设计，允许开发者充分利用所有HTTP协议的基础设施（各种HTTP方法、HTTP头信息、HTTP Cookie）。
　　4. 要有足够好的性能。
　　5. 要能够支持增量的呈现（incremental rendering）。
　　6. 要具有丰富的UI组件库。
　　7. 要基于动态类型的脚本语言，例如JavaScript或ActionScript，而不是C#这样的静态类型语言。
　　8. 要有90%以上的客户端部署比例。这样才能保证很好的Web可访问性（Web Accessibility）。
　　9. 要能够跨平台，即：跨浏览器和操作系统。
　　10. 要有较为强大的开发工具。
　　11. 开发和部署的成本不能太高。例如，假如Flex开发的应用部署时必须要使用Flex服务器，一个license买5万元，那么在国内就不可能有很多人用。
　　目前Ajax、Flex/Apollo、WPF都没有满足上述所有的条件。