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\chapter{Diseño e implementación de las aplicaciones Web y Android}


\section{Capa de persistencia, modelado bases de datos}

El modelo entidad relación, fue propuesto por Peter Chen para el modelado de bases de datos usando técnicas gráficas con las que los humanos pueden interactuar de forma sencilla. Los humanos pueden percibir fácilmente las entidades (ver definición más abajo) y sus características en el mundo real y representar cualquier relación entre ellas. El objetivo del modelado gráfico es incluso más profundo que simplemente representar estas entidades y relaciones; el ingeniero de bases de datos puede usar herramientas para modelar estas entidades y sus relaciones y luego generar automáticamente esquemas de bases de datos, es decir: las tablas de la base de datos, las claves primarias, las claves extranjeras y cualquier limitación que exista entre datos y claves. Potencialmente estas herramientas pueden mejorar la productividad de los diseñadores mediante la automatización de tareas. Y lo que es más importante, estas herramientas pueden crear la documentación requerida para el mantenimiento futuro~\cite{C5:EntityRelationship}.

\subsection{Elementos en el modelo Entidad Relación}

\begin{itemize}
    \item \textbf{Entidad}: es una ``cosa'' o un ``objeto'' en el mundo real que se distingue de todos los otros objetos. Por ejemplo: un coche, un estudiante, un curso, etc. Una entidad tiene un conjunto de propiedades o atributos. Por ejemplo un estudiante tiene varios atributos como pueden ser: nombre, dirección, código postal, etc. Uno o más atributos pueden identificar de forma unívoca a la entidad. También, en el mundo real las entidades tienen alguna relación. Por ejemplo, un estudiante toma cursos. Por lo tanto, el mundo real puede ser modelado en términos de \textbf{Entidad-Relación}. Existen entidades fuertes y débiles. Una fuerte es totalmente independiente mientras que una débil depende de la existencia de otra.
    \item \textbf{Atributos}: describen propiedades que poseen cada entidad o relación. Cada atributo posee un conjunto de valores asociados llamado dominio. El dominio se define como los valores posibles que puede tomar el atributo.
    \item \textbf{Relación}: como se ha mencionado en el punto anterior, es una correspondencia o asociación entre dos o más entidades. El número de participantes en una relación es lo que se denomina grado de la relación. Por lo tanto, una relación en la que participan dos entidades es una relación binaria. Si son tres las entidades será una relación ternaria, etc. La cardinalidad por otro lado, es el número mínimo y máximo de correspondencias en las que puede tomar parte cada ocurrencia de cada entidad. La participación puede ser obligatoria (total) si la existencia de cada una de sus ocurrencias requiere la existencia de al menos una ocurrencia de la otra entidad participante. Si no, la participación es opcional (parcial)
    \item \textbf{Identificador}: es un atributo o conjunto de atributos que determina de modo único cada ocurrencia de esa entidad. Nunca pueden existir dos entidades con el mismo identificador.
\end{itemize}

\subsection{Modelado UML}

El Lenguaje de Modelado Unificado (UML por sus siglas en Inglés) comenzó como una colección de notaciones para soportar el diseño orientado a objetos. Deriva de diferentes aproximaciones y por tanto no hay una única notación si no un conjunto de notaciones para el modelado de diversos elementos como son clases, eventos, comportamientos y otros componentes de los programas.

En la práctica UML también permite utilizar sus notaciones para el modelado de bases de datos relacionales\footnote{\url{http://www.tdan.com/view-special-features/8457}} (basadas en el modelo Entidad Relación)

En esta memoria de este proyecto se empleará el lenguaje UML para la representación gráfica de las bases de datos de la aplicación Web y Android. Las relaciones entre entidades se representan con flechas, las entidades con cajas y sus atributos son escritos dentro de las cajas que representan las entidades. También se puede observar el grado de participación y la cardinalidad entre entidades en una relación; siguiendo la notación UML: 
\begin{itemize}
    \item \textbf{0..1}: Participación no obligatoria y cardinalidad máxima 1.
    \item \textbf{1}: Participación obligatoria por parte de esa relación y cardinalidad 1.
    \item \textbf{*}: Participación no obligatoria y cardinalidad n (valor entre 0 e infinito)
    \item \textbf{1..*}: Participación obligatoria y cardinalidad n (entre 1 e infinito)
\end{itemize}


\subsection{Base de datos aplicación Web, modelado UML}

En la siguiente figura en la cual se representa la base de datos de la aplicación Web, cabe destacar la información que a continuación se describe:

\subsubsection{Tabla sfGuardUser}

Permite almacenar parámetros relacionados con la identificación del usuario (password, dirección de correo, nombre, apellidos, etc)

\begin{itemize}
    \item \textbf{algorithm}: el password se encuentra cifrado, con este campo se permite variar el algoritmo de cifrado si se desea.
    \item \textbf{fk\_LaguageId}: es una \emph{foreign key} que permite asignar a un usuario un determinado idioma.
\end{itemize}

\subsubsection{Tabla Office}

Contiene información relacionada con una sucursal u oficina perteneciente a una empresa. En principio, una compañía no tendría por qué tener oficinas o sucursales de ahí que pueda haber entre 0 e infinitas sucursales u oficinas por compañía.

\begin{itemize}
    \item \textbf{office\_gps}: es un dato de tipo \emph{geography(POINT,4326)} Más adelante, en el capítulo de implementación se explicará más acerca de este tipo particular de dato PostGIS.
    \item \textbf{fk\_CityId}: una oficina puede encontrarse o no en una determinada ciudad. A través de este campo se permite relacionar oficinas o sucursales con ciudades, regiones y por último países.
    \item \textbf{fk\_CompanyId}: marca la relación entre la oficina o sucursal y la compañía. Puede haber compañías sin sucursales pero nunca una oficina o sucursal sin compañía asociada.
\end{itemize}

\subsubsection{Tabla AdDescription}

Sirve para internacionalizar la información relacionada con los anuncios. De este modo cuando se crea un anuncio se puede crear en tantos idiomas como el sistema admita, así el usuario recibirá el anuncio en el idioma que él o ella previamente configuraron.

\begin{itemize}
    \item \textbf{fk\_LanguageId}: relación entre esta tabla y la de idiomas (tabla ``Language'')
    \item \textbf{fk\_AdId}: un anuncio puede tener n descripciones en n diferentes idiomas.
    \item \textbf{ad\_gps}: es un dato de tipo \emph{geography(POINT,4326)} utilizado por PostGIS, del cual se hablará en el capítulo donde se explica la implementación de la aplicación.
\end{itemize}

\subsubsection{Tabla CompanyCategory}

Permite a los usuarios que administran compañías en el sistema crear nuevas categorías. Al mismo tiempo, los anuncios que estos usuarios administradores de compañías crean, pueden ser asociados con estas categorías de compañía que se encuentran en esta tabla. Se utiliza una estructura jerárquica del ORM Doctrine proporcionado por Symfony conocida como \emph{Nested Set}\footnote{\url{http://docs.doctrine-project.org/projects/doctrine1/en/latest/en/manual/hierarchical-data.html\#nested-set}}

\begin{itemize}
    \item \textbf{fk\_GeneralCategId}: los usuarios finales, aquellos que recibirán los anuncios en sus dispositivos móviles se asocian a categorías generales que existen previamente en el sistema. El usuario que administra su empresa en el sistema debe asociar su categorías propias a las categorías generales del sistema para que los usuarios móviles puedan recibir anuncios. A través de esta \emph{foreign key} se establece dicha asociación en la capa de persistencia de la aplicación web.
\end{itemize}

\subsubsection{Tabla UserBasket}

Sirve para persistir las categorías seleccionadas por el usuario final de las cuales desea recibir anuncios relacionados.

\subsubsection{Tabla Language}

Almacena la relación entre el nombre de idioma y el código que lo representa. Este código se basa en el formato estándar \textbf{ISO 639-3}\footnote{\url{http://en.wikipedia.org/wiki/ISO\_639-3}} y la tabla puede ser poblada con datos provenientes de sitios públicos en Internet de forma realmente sencilla.

\begin{landscape}
    \centering
    \includegraphics[width=1.4\textwidth,height=1\textheight]{fig/MobiAdsWebDataBase}
\end{landscape}

\subsection{Base de datos aplicación Android, modelado UML}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=0.8\textwidth]{fig/MobiAdsAndroidDataBase}
    \caption{\emph{Diagrama de la base de datos, aplicación Android}}
    \label{fig:MobiAdsAndroidDataBase}
\end{figure}

En la Figura~\ref{fig:MobiAdsAndroidDataBase}) donde se representa la única tabla de la que está compuesta la base de datos de la aplicación Android, los campos representan la siguiente información:

\begin{itemize}
    \item \textbf{id}: índice en la tabla. Autoincremental y único por cada fila.
    \item \textbf{idad}: identificador único del anuncio.
    \item \textbf{adName}: nombre descriptivo del anuncio que será mostrado en la pantalla del dispositivo móvil del usuario.
    \item \textbf{text}: texto con información acerca del anuncio que también será presentado en la pantalla del usuario.
    \item \textbf{url}: dirección web donde se encuentra el resto del anuncio, con más información que al usuario pueda interesar.
    \item \textbf{isRead}: Android hace uso de SQLite, esta base de datos no implementa \emph{booleans} por tanto, éstos deben ser creados haciendo uso de \emph{integers}. Este valor indica si el usuario ya ha leído el anuncio o si por el contrario todavía no.
    \item \textbf{path}: lugar en el sistema de archivos del dispositivo móvil donde la imagen que representa el anuncio es almacenada.
\end{itemize}

\section{Diagrama de clases aplicación Android}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsObjects}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Android, vision general: MobiAds.}}
    \label{fig:MobiAdsObjects}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsService}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Android: MobiAdsService.}}
    \label{fig:MobiAdsService}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsBatch}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Android: MobiAdsBatch.}}
    \label{fig:MobiAdsBatch}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsList}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Android: MobiAdsList.}}
    \label{fig:MobiAdsList}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsLatestList}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Android: MobiAdsLatestList.}}
    \label{fig:MobiAdsLatestList}
\end{figure}



\section{Diagrama de clases aplicación Web}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsWebClassCompany}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Web Symfony: Company user.}}
    \label{fig:MobiAdsWebClassCompany}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
        \includegraphics[width=1\textwidth]{fig/MobiAdsWebClassUser}
    \caption{\emph{Diagrama de clases Web Symfony: User.}}
    \label{fig:MobiAdsWebClassUser}
\end{figure}

\section{Servicios Web, WSDL 2.0}

Los servicios web definen un mecanismo para la interacción entre máquinas usando la red y XML\footnote{\emph{Extensible Markup Language} o Lenguaje de Marcado Extensible, ver: \url{http://www.w3.org/XML/}}. Un componente clave de un servicio Web es una descripción formal con \emph{Web Services Description Language}, es decir, el Lenguaje de Descripción de Servicios Web o WSDL por sus siglas en Inglés. Hasta no hace muchos años (en concreto, hasta el año 2007) no existía un lenguaje formal para la descripción de \emph{REpresentational State Transfer (REST) Web services}. Pero desde la aparición del WSDL 2.0\footnote{\emph{WSDL 2.0}, ver: \url{http://www.w3.org/TR/wsdl20/}} sí es posible~\cite{C5:IBMREST}.

El término \emph{Web services} está típicamente asociado con operaciones o acciones basadas en servicios usando SAOP\footnote{\emph{Simple Object Access Protocol} o Protocolo Simple de Acceso a Objetos, ver: \url{http://www.w3.org/TR/soap/}} y los estándares WS*, tales como \emph{WS-Addressing} y \emph{WS-Security}. El término \emph{REST WEB services} generalmente se refiere a una arquitectura de servicios Web basada en recursos que usa HTTP y XML. Los estilos de arquitecturas SAOP y REST son usados ampliamente, pero tuvieron que pasar muchos años hasta que el estándar WSDL soportó de igual forma ambos. El \emph{binding}\footnote{\emph{Binding WSDL 2.0}, ver: \url{http://www.w3.org/TR/wsdl20/\#Binding}} del WSDL 1.1 HTTP era inadecuado para describir comunicaciones con HTTP Y XML, por tanto no había modo para formalmente describir servicios Web REST con WSDL. La publicación del WSDL 2.0, el cual fue diseñado con los servicios Web REST en mente, como una recomendación del \emph{World Wide Web Consortium} o W3C, significa que a partir de ese momento existe un lenguaje para describir servicios Web REST.

\subsection{REST}

\emph{REST} es un estilo de arquitectura que trata la Web como una aplicación centrada en recursos. De forma práctica, esto significa que cada URL en una aplicación RESTful representa un recurso. Las URLs son también fáciles de entender y recordar. Por ejemplo, una tienda de venta de libros puede definir la URL http://www.bookstore.com/books/ para una lista de libros que esa tienda vende y la URL http://www.bookstore.com/books/0321396/ para obtener detalles acerca de un libro determinado en función de su número ISBN. Esto es un claro contraste a las aplicaciones centradas en acciones, las cuales típicamente tienen largas y crípticas URLs describiendo acciones para realizar, tales como, http://www.bookstore.com/action/query?t=b\&id=111114532\&qp=0321396. Los parámetros de la query son usados para filtrar los resultados.

El doctor Roy Fielding acuñó el término REST en su doctorado, donde él se refirió a el lenguaje HTTP y sus \emph{hyperlinks}\footnote{Sobre hyperlinks, ver: \url{http://en.wikipedia.org/wiki/Hyperlink}} como el motor de las aplicaciones basadas en estado. Esto significa que se espera que un recurso contenga \emph{hyperlinks}. Estos \emph{hyperlinks} son el método por el cual puede tomar lugar una transición que transfiere o cambia el estado de un recurso. Servicios Web REST hacen uso de \emph{hyperlinks}.

Aplicaciones Web tradicionales acceden a recursos usando operaciones HTTP GET o POST. En contraste, aplicaciones RESTful acceden a recursos siguiendo el estilo \emph{create}, \emph{read}, \emph{update} y \emph{delete} o CRUD por sus siglas en Inglés; y usan el rango completo de verbos HTTP (POST, GET, PUT y DELETE).

Hay otro componente clave relacionado con las aplicaciones REST: las aplicaciones RESTful no deberían tener estado. Esto significa que en una aplicación REST no se almacena el estado de la sesión en el servidor. Toda la información necesaria para satisfacer la petición es transportada en el mismo mensaje de petición.

\subsubsection{Retornando otros tipos de contenidos}

Los servicios Web generalmente devuelven datos como XML pero hay otros tipos de contenidos que son muy prácticos para los consumidores de servicios. Por ejemplo, en aplicaciones Ajax\footnote{\emph{Asynchronous JavaScript + XML}} suele ser preferible recibir datos del tipo JSON (\emph{JavaScript Object Notation}), por otro lado si el consumidor no es una máquina si no una persona que debe interpretar directamente los datos, probablemente quiera recibir estos datos como HTML, el cual puede ser fácilmente renderizado en el navegador Web. En el mundo HTTP, la selección del formato de los datos es conocida como \emph{content type negotiation}. En un \emph{content type negotiation}, el cliente especifica el tipo de contenido que prefiere y el que es aceptable, luego el servicio responde con el más apropiado tipo de contenido. Esto significa que un cliente puede pedir los datos desde un servicio Web como XML, y otro cliente puede pedir a ese mismo servicio Web los datos como JSON o algún otro tipo como puede ser YAML\footnote{Sobre YAML, ver: \url{http://www.yaml.org/}}.

Para dar a los clientes la capacidad para pedir un determinado tipo de contenido, se deben construir los servicios para que hagan uso de la cabecera HTTP \emph{Content-Type: text/html}. Una alternativa para aplicaciones que no entienden la cabecera \emph{Content-Type} es especificar un parámetro en la propia URL que represente el tipo de dato: xml, json, yaml, etc.

\subsection{WSDL y REST}

Una descripción WSDL contiene todos los detalles de un servicio Web, incluyendo:

\begin{itemize}
    \item La URL del servicio.
    \item El mecanismo de comunicación que el servicio entiende.
    \item Las operaciones que puede realizar.
    \item La estructura de sus mensajes.
\end{itemize}

Los clientes pueden usar estos detalles para interactuar con un servicio.

El \emph{binding} en WSDL 1.1 era inadecuado para describir servicios Web REST. WSDL 2.0 fue declarado como una recomendación del W3C (\emph{World Wide Consortium}) en Junio del 2007. La segunda versión de WSDL fue precisamente creada para direccionar los problemas con WSDL 1.0, muchos de los cuales habían ya sido identificados por la organización WS-I (\emph{Web Services Interoperability}). Además WSDL 2.0 tiene buen soporte para generar HTTP bindings que son los que los servicios Web REST necesitan.

WSDL es un lenguaje XML para formalmente describir un servicio Web. Se puede considerar la descripción mediante WSDL de un servicio Web como el contrato entre este servicio Web y los clientes que deben usarlo. La descripción WSDL especifica la dirección, los mecanismos de comunicación permitidos, el interfaz y los tipos de mensajes de un servicio Web. En resumen, una descripción WSDL proporciona toda la información que un cliente necesita para usar un servicio Web.