Текст книги "Технология Windows Installer. Часть I. Обзор возможностей"

Автор книги: Андрей Алифанов

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 3 страниц)

Алифанов Андрей
Технология Windows Installer
Часть I. Обзор возможностей

Предисловие

Данной статьей я начинаю цикл статей, посвященных технологии Windows Installer от Microsoft. Эта статья носит по большей части обзорный характер. В процессе изучения темы я обнаружил, что найти нужную информацию на русском языке практически невозможно. Более того, и на английском языке, за исключением первоисточников в MSDN, очень мало полезной информации. Скромно надеюсь, что данный цикл статей исправит этот пробел.

Технология Windows Installer возникла не на пустом месте, поэтому, прежде чем погрузиться в ее изучение, оглянемся назад лет на 10-15.

Немного истории

«Золотые» времена DOS

Если мы вернемся в «золотые» времена DOS, то обнаружим, что в то время каждая фирма-поставщик программного обеспечения извращалась по-своему. Не было никакого общего интерфейса пользователя, никаких унифицированных приемов работы с ПО (я не рассматриваю счастливых владельцев компьютеров от фирмы Apple с единым уже в то время пользовательским интерфейсом). Поэтому неудивительно, что не было и единой технологии инсталляции программных продуктов.

Время шло – появилась первая версия Windows (на мой взгляд – просто интересная игрушка), за ней – вторая. Миру ПК попытались дать унифицированный пользовательский интерфейс (пока неудачно), но с точки зрения технологии инсталляции ничего не изменилось: каждый производитель ПО продолжал удивлять нас разнообразными несовместимыми друг с другом инсталляторами.

Ситуация немного начала меняться к лучшему с выходом Windows 3.0, которая наконец-то стала стандартом де-факто пользовательского интерфейса для ПК. Но… с точки зрения инсталляции ничего не изменилось. По-прежнему не было единой базы программ, установленных на компьютере, и не было никакого API для создания унифицированных, совместимых друг с другом и, самое главное, надежных программ инсталляции.

Поэтому вполне естественно, что отсутствие интегрированного решения от поставщика операционной системы позволило занять эту нишу сторонним компаниям-разработчикам. Наиболее известные из них – InstallShield Software и WiseSolutions. Эти компании принесли унифицированный интерфейс в мир программ-инсталляторов и сыграли немалую роль в формировании у пользователей представления о том, как должна выглядеть и вести себя программа инсталляции сложного программного продукта.

Windows 95

И вот в 1995 году вышла совершенно новая версия Windows (по утверждению Microsoft, многие авторитетные источники считают, что действительно новой была версия Windows со скромным номером 3.11, а Windows 95 всего лишь принесла новый пользовательский интерфейс). В этой версии Windows появилось важное новшество: единая база установленных программ.

Но, кроме хранения списка установленных программ и возможности запуска внешних программ инсталляции, эта версия Windows ничего больше не предложила. В результате осталась нерешенной проблема с различными версиями библиотек динамической компоновки (далее по тексту – DLL), с переписыванием системных DLL и т.д.

Следующие версии Windows не принесли ничего нового, немногим лучше оставалась ситуация и в WindowsNT. Технология Setup API, унаследованная еще от Windows 3.x, была очень ограниченной и использовалась (впрочем, используется и сейчас) в основном для установки различных драйверов.

Приход Windows 2000

Настоящий прорыв в области управления инсталляцией программ произошел с появлением Windows2000, которая принесла с собой очень много нового. Я не буду рассматривать все новшества, а упомяну только те, что касаются управления инсталляцией программ: это Windows File Protection и… Windows Installer. Эти технологии тесно связаны друг с другом. Первая позволяет решить извечную проблему Windows: так называемый DLL Hell. Вторая, которой собственно и посвящена эта статья, гораздо шире и сложнее. Рассмотрению вопроса, что же такое Windows Installer, для чего, где и как применяется, и будет посвящена оставшаяся часть статьи.

Windows Installer – новое слово в технологиях инсталляции

Глоссарий

Прежде, чем продолжить, необходимо ввести минимально необходимый для понимания дальнейшего текста набор терминов, используемых в Windows Installer. Таблица ниже включает список, достаточный для понимания текста данной статьи, в следующих статьях при необходимости будут добавлены новые термины.

Термин	Краткое описание
Внешний пользовательский интерфейс	Пользовательский интерфейс, не использующий встроенные возможности Windows Installer. Такой интерфейс использует, например, инсталлятор Microsoft Visual Studio.NET.
Встроенный пользовательский интерфейс	Пользовательский интерфейс, основанный на встроенных возможностях Windows Installer. Инсталляторы с таким интерфейсом работают в режиме Мастера, то есть инсталляция выполняется пошагово. Такой интерфейс используют, например, инсталляторы Microsoft Office 2000 и XP.
Патч (заплата)	Метод обновления файлов на уровне изменения байтов, а не замены файла целиком. Применяется при мелких обновлениях.
Инсталляционная база данных	Реляционная база данных, содержащая всю необходимую логику и данные для установки приложения
Инсталляция по требованию	Служба Installer, позволяющая устанавливать приложение или его опции только, когда их запрашивает пользователь или другое приложение
Код пакета	Глобально уникальный идентификатор (GUID) пакета (модуля инсталляции)
Компонент	Наименьшая часть инсталляции, обрабатываемая инсталлятором, а также часть функциональности приложения с точки зрения программиста
Обновление	Установка самой последней версии приложения
Операция	Инкапсуляция некоторой типичной функции, выполняемой во время инсталляции или обновления приложения.
Опция	Часть функциональности приложения, видимая со стороны пользователя
Оценка стоимости	Метод, используемый Windows Installer для оценки дискового пространства, необходимого приложению
Откат	Автоматическое восстановление оригинальной конфигурации компьютера при сбоях в установке
Пакет (модуль) инсталляции	Состоит из .msi-файла и внешних, связаных с ним файлов. Содержит всю логику, необходимую для установки и удаления приложения.
Подключаемый модуль	База данных, содержащая наборы компонентов. Позволяет создавать пакеты инсталляции из готовых наборов компонентов. Отдельно устанавливаться не может.
Пользовательская операция	Операция, определенная разработчиком пакета инсталляции.
Свойство	Глобальная переменная, используемая Windows Installer при интсалляции приложения
Стандартная операция	Встроенная в Windows Installer предопределенная операция, например, CreateShortcuts или InstallFiles.
Таблицы последовательности установки	Таблицы в инсталляционной базе данных, задающие правила установки
Трансформация	Шаблон изменений, используемый для добавления или замены элементов исходной базы данных. Применяется, например, для замены языка приложения.
Уровень базового пользовательского интерфейса	Уровень, при котором Windows Installer обеспечивает простой пользовательский интерфейс с немодальными диалогами. На этом уровне недоступно использование пользовательских диалогов.
Уровень инсталляции	Уровень, задаваемый для каждой инсталляции. Приложение устанавливается только если его уровень меньше или равен уровню инсталляции. Таким образом, можно управлять инсталляцией наборов приложений.
Уровень полного пользовательского интерфейса	Уровень, при котором можно задействовать все встроенные возможности пользовательского интерфейса Windows Installer
Уровень сокращенного пользовательского интерфейса	Уровень, при котором Windows Installer обеспечивает интерфейс с немодальными пользовательскими диалогами. Также могут использоваться встроенные модальные диалоги для сообщений об ошибках.
SQL (Structured Query Language)	Язык запросов, используемый для работы с реляционными базами данных. Windows Installer поддерживает ограниченное подмножество языка.

Итак, продолжим. Что же такое технология Windows Installer, о которой я написал уже десяток абзацев, но еще ничего так толком и не сказал? Чем она так замечательна? Что в ней нового по сравнению с уже существующими решениями?

Что такое Windows Installer?

Windows Installer – это сервис установки и конфигурирования программных продуктов. Он поставляется как неотъемлемая часть операционных систем Windows 2000 и Windows Me, а также может устанавливаться в ОС Windows 95, Windows 98 и Windows NT 4.0 вместе с пакетами обновления этих операционных систем или в качестве отдельного дистрибутива.

Появилась эта технология в результате усилий фирмы Microsoft по созданию инсталлятора, удовлетворяющего требованиям корпораций к развертыванию и сопровождению программного обеспечения (не забывайте, что основными потребителями продукции Microsoft являются корпоративные клиенты). Но возможности, предоставляемые данной технологией, естественно, востребуются не только корпорациями.

Основная цель этой технологии: уменьшение так называемой совокупной стоимости владения (TCO – Total Cost of Ownership) для пользователей программных продуктов за счет эффективных средств развертывания и конфигурирования ПО. Надо отметить, что Windows Installer – это только часть (хотя и очень важная) усилий Microsoft по снижению стоимости развертывания, использования и сопровождения ПО для персональных компьютеров.

На каждом компьютере, использующем Windows Installer, хранится единая база данных с информацией о каждом установленном с помощью этой технологии приложении. Эта информация включает файлы, записи в реестре и компоненты. При удалении приложения с машины Installer проверяет базу данных, чтобы удостовериться в том, что не будут удалены файлы, ключи реестра и компоненты, от которых зависят другие приложения. Таким образом, удаление приложения становится практически безопасным для других программ, имеющихся на компьютере.

Выгода от использования Windows Installer для пользователей

Выгода от использования модулей инсталляции для Windows Installer заключается в том, что они облегчают процесс установки и обновления программных продуктов пользователям. Эти модули могут работать на любой 32-хбитной платформе Windows, начиная от Windows 95 и заканчивая Windows XP. Пользователи этих операционных систем получают много преимуществ от использования технологии Windows Installer, а именно:

• Более простая и быстрая установка программного обеспечения. Так как вся информация об установленном приложении содержится в одном месте, разработчик может предугадать ответы на многие вопросы пользователя, освобождая тем самым пользователя от принятия сложных решений во время установки или обновления программного продукта.

• Возможность установки по требованию. Информация о неустановленных компонентах приложения также хранится в одном месте. Значит, если вдруг пользователь захочет использовать компонент, который еще не установлен, ему не придется снова запускать весь инсталляционный пакет только для того, чтобы добавить еще одну возможность в программу. Когда пользователь решает использовать новый компонент, приложение просто проверяет инсталляционные данные и извлекает нужную информацию, позволяя добавлять нужную функциональность по требованию.

• Самовосстановление программ. Хранение инсталляционной информации в одном месте позволяет приложению самовосстанавливаться. Поэтому пользователи теряют меньше времени на удаление и переустановку приложений, а также избавляются от необходимости исправлять непонятные и трудно диагностируемые ошибки в конфигурации приложения. Неправильно работающее приложение может проверить инсталляционные данные, определить, какие файлы повреждены или отсутствуют, а затем восстановить их.

• Мощные возможности отката. Windows Installer позволяет отменять любые изменения в конфигурации как устанавливаемого продукта, так и операционной системы. Это делает установку программ, поддерживающих технологию Windows Installer, намного более безопасным и предсказуемым занятием, чем каких-либо других. Если при установке программы пользователь сталкивается с фатальной ошибкой, которая прерывает процесс инсталляции, у него остается возможность вернуться к предыдущему устойчивому состоянию. Причем это состояние будет в точности таким, каким было до попытки установки нового программного продукта. Такое поведение программ очень сильно отличается от того, к которому мы привыкли за много лет. Сбой или ошибки в программе инсталляции любого продукта (особенно заменяющего системные динамические библиотеки) могли нарушить работоспособность всей системы, причем это было справедливо не только для практически незащищенных операционных систем типа Windows 9x, но и для Windows NT. Я сам не раз сталкивался с подобными проблемами, особенно при отладке инсталлятора для довольно большого продукта, созданного с использованием пакета InstallShield Professional.

Выгода для пользователей Windows 2000 и более новых систем

Пользователи этих систем получают еще больше преимуществ, а именно:

• Публикация приложений

• Установка приложений на «закрытых» машинах

Публикация приложений

Другое название для данной возможности: инсталляция по требованию. На новых платформах Windows Installer публикует приложение, помещая его значок на рабочий стол и в меню Пуск, при этом не происходит копирование никаких файлов приложения на жесткий диск компьютера. Приложение доступно пользователю, но не занимает места на диске до тех пор, пока пользователь не решит запустить его. Только в этот момент Windows Installer копирует и устанавливает все необходимые файлы и компоненты на компьютер.

Администраторы систем Windows 2000 могут использовать эту возможность для добавления иконок приложений в меню Пуск сразу на многих машинах без установки программ до тех пор, пока они реально не понадобятся пользователю. Это позволяет системным администраторам поддерживать единую рабочую среду на множестве компьютеров под управлением Windows 2000, а пользователям иметь доступ ко всем приложениям, и в то же время не устанавливать ненужные на данный момент программы.

Установка приложений на «закрытых» машинах

Администраторы систем Windows 2000 могут разрешать пакетам инсталляции запускаться с привилегиями администратора на пользовательских машинах. Это позволяет устанавливать программное обеспечение на «закрытых» Windows 2000 компьютерах, то есть на таких компьютерах, где обычные пользователи не имеют привилегий делать то, что позволяется делать программе инсталляции.

Выгода от использования Windows Installer для разработчиков

То, что пользователям выгодно использовать данную технологию, сомнений не возникает. Но мы-то с вами не рядовые пользователи, мы – разработчики программного обеспечения (на мой взгляд, это должно звучать гордо). Что нам дает Windows Installer, кроме еще одной головной боли от необходимости изучать нечто новое? А вот что (и это немало):

• Легкость использования. Гораздо легче создать пакет инсталляции, основанный на том, что надо инсталлировать, чем на инструкциях о том, как это делать.

• Централизованное сопровождение и обновления. Мы, как разработчики, можем управлять приложением и конфигурациями инсталляций из одного общего набора данных, вместо того, чтобы работать с множеством копий. Это позволяет более просто и вместе с тем гибко поддерживать и распространять приложения и обновления к ним.

Я думаю, тот, кто работал с InstallShield Professional (пакет для создания инсталляций, управляемых скриптом) и InstallShield Developer (пакет для создания инсталляций на основе Windows Installer),

Раньше InstallShield Developer назывался InstallShield for Windows Installer поймет, насколько более гибко последний позволяет управлять созданием разных инсталляций на основе единого набора данных.

ПРИМЕЧАНИЕ Раньше InstallShield Developer назывался InstallShield for Windows Installer

Что касается первого утверждения, непонятного на первый взгляд, то в нем все просто. Посмотрите на следующий заголовок – он все объясняет.

Инсталляция, управляемая данными

Традиционно программы инсталляции используют для управления процессом установки программ скрипты. Каждая инсталляционная программа содержит скрипт, то есть набор инструкций по установке конкретного программного продукта. Эти жестко закодированные инструкции могут прекрасно работать для данной конкретной инсталляции, но они же могут вызывать проблемы в случаях переустановки или удаления продукта, а также установки новых версий. Более того, эти проблемы могут возникнуть при инсталляции других программ, о которых вы даже не подозревали, когда писали свой скрипт. К тому же, так как информация о приложениях не разделяется между скриптами, администраторам и пользователям трудно управлять инсталляцией приложений.

Новая, управляемая данными технология Windows Installer позволяет решить многие проблемы инсталляторов, управляемых скриптами. В модели инсталляции, управляемой данными, создается набор инсталляционных таблиц, в которых каждый ресурс (файлы, ключи реестра и т.д.) явным образом привязан к компоненту или опции приложения, которые его используют. При создании этих таблиц разработчик больше думает о том, что он устанавливает, вместо того, чтобы думать о том, как это устанавливать. То есть разработчик фокусируется на объектах, которые нужно установить и на местоположении этих объектов на целевой машине, а Windows Installer обеспечивает всю остальную функциональность. Тем не менее, это не освобождает разработчика от необходимости думать о том, как же будет устанавливаться приложение.

ПРИМЕЧАНИЕ Все вышесказанное взято из документации Microsoft. Многие разработчики (в том числе и я) не во всем согласны с этими утверждениями. Но нельзя отрицать и того, что технология Windows Installer все-таки здорово облегчает жизнь системным администраторам и разработчикам.

Таким образом, мы плавно переходим от общих тем к более конкретным вопросам. В данной статье я ограничусь рассмотрением Пакета инсталляции. Остальные вопросы, а именно: интерфейс пользователя, последовательность выполнения инсталляции, свойства, стандартные и пользовательские операции, включаемые модули и многие другие, будут рассмотрены в следующих статьях.

Структура пакета инсталляции Windows Installer

Итак, что же представляет собой пакет инсталляции для Windows Installer? Обычно инсталляционные пакеты хранятся в файлах с расширением .msi и представляют собой реляционную базу данных, хранящую всю логику и данные, необходимые для правильной установки программного продукта. А доступом к этим данным управляет непосредственно Windows Installer. То есть, как и любая другая база данных, пакет инсталляции состоит из множества связанных друг с другом таблиц. Так как база данных является реляционной, таблицы связываются с помощью первичных и внешних ключей. Это обеспечивает эффективный способ управления процессом инсталляции и позволяет пользователям с легкостью приспосабливать сложное приложение или даже группу приложений к своим нуждам. Таблицы базы данных отражают общую схему приложения, включающую:

• доступные опции приложения;

• компоненты;

• связи между опциями и компонентами;

• необходимые записи в реестре Windows;

• пользовательский интерфейс приложения. Для создания базы данных необходимо заполнить таблицы данными о приложении и о процессе инсталляции. Это можно сделать вручную, используя утилиту ORCA, поставляемую фирмой Microsoft в составе Windows Installer SDK. Кстати, эта утилита может очень помочь в изучении структуры базы данных пакета инсталляции. Но заполнение таблиц вручную – достаточно трудоемкий процесс даже для инсталляций умеренного размера. И это неудивительно, если учесть, что база данных любого пакета инсталляции включает как минимум 87 таблиц!

ПРИМЕЧАНИЕ Справедливости ради надо сказать, что реально инсталлятор обычно использует только порядка 30-35 из них.

Поэтому гораздо проще и удобнее использовать пакеты для создания инсталляторов. К ним относятся, например Visual Studio Installer, Wise Installer, InstallShield Developer и некоторые другие, не столь широко известные пакеты. Кстати, многие пакеты создания инсталляторов включают в базу данных свои дополнительные таблицы, например, в пакетах, созданных с помощью InstallShield Developer количество таблиц достигает 113! При этом никто не запрещает нам, как разработчикам, определять и добавлять свои таблицы, дополняя тем самым модель данных Windows Installer.

ПРИМЕЧАНИЕ Вышесказанное справедливо для Windows Installer версии 2.0, который позволяет распространять и устанавливать приложения для новой перспективной платформы Microsoft -.NET Framework.

Я не буду приводить полный список этих таблиц, так как он займет слишком много места. Вместо этого выделим основные группы таблиц и рассмотрим их подробнее.

В базе данных пакета инсталляции можно выделить семь основных групп:

• базовые таблицы;

• файловые таблицы;

• таблицы записей в реестре Windows;

• системные таблицы;

• таблицы поиска;

• таблицы информации о программе;

• таблицы процесса инсталляции;