基于关系型数据库的App Inventor网络应用（2）

第二节 后端技术

1. 网络结构

如图2所示，你一定见到过这类图，它被称作网络拓扑图，描述了网络应用中的几个重要角色以及它们之间的关系。以图中的云（internet）为分界线，云的一端是种类及型号繁多的客户端设备，人类用户使用这些设备从网络上获取信息。云的另一端是看起来冷冰冰的服务器。

图2 网络应用赖以生存的环境

图中一共有三台服务器，分别是web服务、应用服务器以及数据库服务器，问题是，要提供一个网络服务，真的需要这么多服务器吗？问题还有另外一个角度，当访问服务的用户数量及业务处理量非常庞大时，这三台服务器够用吗？其实，这并不是一个精确的网络部署方案，而是一个表示结构和功能的示意图，其中的“服务器”指的不是物理上的硬件设备，而是安装在硬件设备上的服务器软件。正如我们在第一节中提到的，在LAMP架构中，L代表Linux，是安装在服务器上的操作系统；A代表阿帕奇，是一款可以提供web服务的软件；M代表MySQL，是一款数据库服务器软件，而P代表php，是用来编写并运行服务器端程序的软件。对于一个用户规模不大的网络服务来说，这些软件完全可以安装在一台设备上。相反，当网络服务的用户数量或业务处理量巨大时，这些服务器端的软件可以分布在不同的设备上，以均衡用户及各项服务。

本文所采用的网络服务，从功能及结构上与上图相同，该服务部署在阿里云的云主机上，Web和应用服务器软件采用的是Node-RED，数据库服务器采用的是SQLite，开发服务程序所使用的语言是Node.js，其开发环境同样为Node-RED，也就是说，Node-RED既是服务器软件，也是开发服务程序的开发工具。如图3所示，注意比较图2与图3的细微差异。

图3 “单词本”案例中使用的服务器端软件

在上图中，与MIT App Inventor遥相呼应的是Node-RED，这是一款由IBM开发的、基于流的可视化编程工具，运行在浏览器中，用于开发物联网应用，可以将硬件（如Arduino）、Web API及在线服务连接起来。本文将使用Node-RED开发服务器端程序。

2. Node-RED安装与部署

为了降低学习难度，我们将在本地计算机上安装Node-RED开发环境，在完成主要开发任务之后，再以附录的方式介绍其他安装部署方式。

2.1 下载安装Node.js

访问网址https://nodejs.org/en/download/，下载所需版本的node.js，注意区分不同操作系统以及32/64位的差异。本文采用的是Windows-32位版本。安装过程很简单，一路点击“next”即可，如图4所示。

图4 安装Node.js

2.2 安装Node-RED

Node.js安装成功后，以管理员身份运行node.js，如图5所示。

图5 以管理员身份运行Node.js

执行上述命令后，将打开windows命令行窗口，在窗口中输入下列指令并回车：

npm install -g --unsafe-perm node-red

安装将自动进行，如图6所示。

图6 安装Node-RED

2.3 启动Node-RED

Node-RED安装完成后，继续在命令行中输入node-red并回车，将启动node-RED服务。

2.4 进入开发环境

在浏览器地址栏中输入http://localhost:1880即可进入开发环境。如图7所示。

图7 在浏览器中打开Node-RED开发环境

早在今年（2017）五月，Roadlabs就写过两篇文章《从零开发TinyWebDB原型系统》（1）及（2），其中第2篇文章中初步地介绍了Node-RED使用方法。关于Node-RED的更多内容，请访问https://nodered.17coding.net/，该网站由Roadlabs移植并加以汉化，目前尚未完成全部汉化。为了保证本案例讲述的完整性，我会在下一节重复Roadlabs讲过的部分内容，有兴趣的读者可以根据上述链接先行阅读相关内容。