Ignore vim swap files.
[mkws-moved-to-github.git] / doc / whitepaper.markdown
1 % Embedded metasearching with the MasterKey Widget Set
2 % Mike Taylor
3 % July-September 2013
4
5
6 Introduction
7 ------------
8
9 There are lots of practical problems in building resource discovery
10 solutions. One of the biggest, and most ubiquitous is incorporating
11 metasearching functionality into existing web-sites -- for example,
12 content-management systems, library catalogues or intranets. In
13 general, even when access to core metasearching functionality is
14 provided by simple web-services such as
15 [Pazpar2](http://www.indexdata.com/pazpar2), integration work is seen
16 as a major part of most projects.
17
18 Index Data provides several different toolkits for communicating with
19 its metasearching middleware, trading off varying degrees of
20 flexibility against convenience:
21
22 * pz2.js -- a low-level JavaScript library for interrogating the
23   Service Proxy and Pazpar2. It allows the HTML/JavaScript programmer
24   to create JavaScript applications display facets, records, etc. that
25   are fetched from the metasearching middleware.
26
27 * masterkey-ui-core -- a higher-level, complex JavaScript library that
28   uses pz2.js to provide the pieces needed for building a
29   full-featured JavaScript application.
30
31 * MasterKey Demo UI -- an example of a searching application built on
32   top of masterkey-ui-core. Available as a public demo at
33   http://mk2.indexdata.com/
34
35 * MKDru -- a toolkit for embedding MasterKey-like searching into
36   Drupal sites.
37
38 All of these approaches require programming to a greater or lesser
39 extent. Against this backdrop, we introduced MKWS (the MasterKey
40 Widget Set) -- a set of simple, very high-level HTML+CSS+JavaScript
41 components that can be incorporated into any web-site to provide
42 MasterKey searching facilities. By placing `<div>`s with well-known
43 identifiers in any HTML page, the various components of an application
44 can be embedded: search-boxes, results areas, target information, etc.
45
46
47 Simple Example
48 --------------
49
50 The following is a complete MKWS-based searching application:
51
52     <html>
53       <head>
54         <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
55         <title>MKWS demo client</title>
56         <script type="text/javascript" src="http://mkws.indexdata.com/mkws-complete.js"></script>
57         <link rel="stylesheet" href="http://mkws.indexdata.com/mkws.css" />
58       </head>
59       <body>
60         <div id="mkwsSearch"></div>
61         <div id="mkwsResults"></div>
62       </body>
63     </html>
64
65 Go ahead, try it! You don't even need a web-server. Just copy and
66 paste this HTML into a file on your computer -- `/tmp/magic.html`,
67 say -- and point your web-browser at it:
68 `file:///tmp/magic.html`. Just like that, you have working
69 metasearching.
70
71
72 How the example works
73 ---------------------
74
75 If you know any HTML, the structure of the file will be familar to
76 you: the `<html>` element at the top level contains a `<head>` and a
77 `<body>`. In addition to whatever else you might want to put on your
78 page, you can add MKWS elements.
79
80 These fall into two categories. First, the prerequisites in the HTML
81 header, which are loaded from the tool site mkws.indexdata.com:
82
83 * `mkws-complete.js`
84   contains all the JavaScript needed by the widget-set.
85
86 * `mkws.css`
87   provides the default CSS styling 
88
89 Second, within the HTML body, `<div>` elements with special IDs that
90 begin `mkws` can be provided. These are filled in by the MKWS code,
91 and provide the components of the searching UI. The very simple
92 application above has only two such components: a search box and a
93 results area. But more are supported. The main `<div>`s are:
94
95 * `mkwsSearch` -- provides the search box and button.
96
97 * `mkwsResults` -- provides the results area, including a list of
98    brief records (which open out into full versions when clicked),
99    paging for large results sets, facets for refining a search,
100    sorting facilities, etc.
101
102 * `mkwsLang` -- provides links to switch between one of several
103    different UI languages. By default, English, Danish and German are
104    provided.
105
106 * `mkwsSwitch` -- provides links to switch between a view of the
107    result records and of the targets that provide them. Only
108    meaningful when `mkwsTargets` is also provided.
109
110 * `mkwsTargets` -- the area where per-target information will appear
111    when selected by the link in the `mkwsSwitch` area. Of interest
112    mostly for fault diagnosis rather than for end-users.
113
114 * `mkwsStat` --provides a status line summarising the statistics of
115    the various targets.
116
117 To see all of these working together, just put them all into the HTML
118 `<body>` like so:
119
120         <div id="mkwsSwitch"></div>
121         <div id="mkwsLang"></div>
122         <div id="mkwsSearch"></div>
123         <div id="mkwsResults"></div>
124         <div id="mkwsTargets"></div>
125         <div id="mkwsStat"></div>
126
127 Configuration
128 -------------
129
130 Many aspects of the behaviour of MKWS can be modified by setting
131 parameters into the `mkws_config` object. **This must be done *before*
132 including the MKWS JavaScript** so that when that code is executed it
133 can refer to the configuration values. So the HTML header looks like
134 this:
135
136         <script type="text/javascript">
137           var mkws_config = {
138             lang: "da",
139             sort_default: "title",
140             query_width: 60
141           };
142         </script>
143         <script type="text/javascript" src="http://mkws.indexdata.com/mkws-complete.js"></script>
144
145 This configuration sets the UI language to Danish (rather than the
146 default of English), initially sorts search results by title rather
147 than relevance (though as always this can be changed in the UI) and
148 makes the search box a bit wider than the default.
149
150 The full set of supported configuration items is described in the
151 reference guide below.
152
153
154 Control over HTML and CSS
155 -------------------------
156
157 More sophisticated applications will not simply place the `<div>`s
158 together, but position them carefully within an existing page
159 framework -- such as a Drupal template, an OPAC or a SharePoint page.
160
161 While it's convenient for simple applications to use a monolithic
162 `mkwsResults` area which contains record, facets, sorting options,
163 etc., customised layouts may wish to treat each of these components
164 separately. In this case, `mkwsResults` can be omitted, and the
165 following lower-level components provided instead:
166
167 * `mkwsTermlists` -- provides the facets
168
169 * `mkwsRanking` -- provides the options for how records are sorted and
170    how many are included on each page of results.
171
172 * `mkwsPager` -- provides the links for navigating back and forth
173    through the pages of records.
174
175 * `mkwsNavi` -- when a search result has been narrowed by one or more
176    facets, this area shows the names of those facets, and allows the
177    selected values to be clicked in order to remove them.
178
179 * `mkwsRecords` -- lists the actual result records.
180
181 Customisation of MKWS searching widgets can also be achieved by
182 overriding the styles set in the toolkit's CSS stylesheet. The default
183 styles can be inspected in `mkws.css` and overridden in any
184 styles that appears later in the HTML than that file. At the simplest
185 level, this might just mean changing fonts, sizes and colours, but
186 more fundamental changes are also possible.
187
188 To properly apply styles, it's necessary to understand how the HTML is
189 structured, e.g. which elements are nested within which
190 containers. The structures used by the widget-set are described in the
191 reference guide below.
192
193
194 Refinements
195 -----------
196
197
198 ### Message of the day
199
200 Some applications might like to open with content in the area that
201 will subsequently be filled with result-records -- a message of the
202 day, a welcome message or a help page. This can be done by placing an
203 `mkwsMOTD` division anywhere on the page. It will be moved into the
204 `mkwsResults` area and initially displayed, but will be hidden when a
205 search is made.
206
207
208 ### Customised display using Handlebars templates
209
210 Certain aspects of the widget-set's display can be customised by
211 providing Handlebars templates with well-known classes that begin with
212 the string `mkwsTemplate_`. At present, the supported templates are:
213
214 * `mkwsTemplate_Summary` -- used for each summary record in a list of
215   results.
216
217 * `mkwsTemplate_Record` -- used when displaying a full record.
218
219 For both of these the metadata record is passed in, and its fields can
220 be referenced in the template. As well as the metadata fields
221 (`md-*`), two special fields are provided to the `mkwsTemplate_Summary`
222 template, for creating popup links for full records. These are `_id`,
223 which must be provided as the `id` attribute of a link tag, and
224 `_onclick`, which must be provided as the `onclick` attribute.
225
226 For example, an application can install a simple author+title summary
227 record in place of the usual one providing the following template:
228
229         <script class="mkwsTemplate_Summary" type="text/x-handlebars-template">
230           {{#if md-author}}
231             <span>{{md-author}}</span>
232           {{/if}}
233           <a href="#" id="{{_id}}" onclick="{{_onclick}}">
234             <b>{{md-title}}</b>
235           </a>
236         </script>
237
238 For details of Handlebars template syntax, see
239 [the online documentation](http://handlebarsjs.com/).
240
241
242 ### Responsive design
243
244 Metasearching applications may need to appear differently on
245 small-screened mobile devices, or change their appearance when
246 screen-width changes (as when a small device is rotated). To achieve
247 this, MKWS supports responsive design which will move the termlists to
248 the bottom on narrow screens and to the sidebar on wide screens.
249
250 To turn on this behaviour, set the `responsive_design_width` to the desired
251 threshhold width in pixels. For example:
252
253         <script type="text/javascript">
254             var mkws_config = {
255                 responsive_design_width: 990
256             };
257         </script>
258
259 If individual result-related components are in use in place of the
260 all-in-one mkwsResults, then the redesigned application needs to
261 specify the locations where the termlists should appear in both
262 cases. In this case, wrap the wide-screen `mkwsTermlists` element in a
263 `mkwsTermlists-Container-wide` element; and provide an
264 `mkwsTermlists-Container-narrow` element in the place where the narrow-screen
265 termlists should appear.
266
267
268 ### Popup results with jQuery UI
269
270 The [jQuery UI library](http://en.wikipedia.org/wiki/JQuery_UI)
271 can be used to construct MKWS applications in which the only component
272 generally visible on the page is a search box, and the results appear
273 in a popup. The key part of such an application is this invocation of
274 the MKWS jQuery plugin:
275
276         <script type="text/javascript">
277           jQuery.pazpar2({ "layout":"popup", width:800, height:500 });
278         </script>
279
280 The necessary scaffolding can be seen in an example application,
281 http://example.indexdata.com/index-popup.html
282
283
284 ### Authentication and target configuration
285
286 By default, MKWS configures itself to use a demonstration account on a
287 service hosted by mkws.indexdata.com. This account (username `demo`,
288 password `demo`) provides access to about a dozen free data
289 sources. Authentication onto this service is via an authentication URL
290 on the same MKWS server, so no explicit configuration is needed.
291
292 In order to search in a customised set of targets, including
293 subscription resources, it's necessary to create an account with
294 Index Data's hosted service proxy, and protect that account with
295 authentication tokens (to prevent unauthorised use of subscription
296 resources). But in order to gain access to those resources, the
297 authentication tokens have to be available to the widgets in some way,
298 and simple embedding them in the JavaScript configuration is not
299 acceptable because they are easy to read from there.
300
301 The solution to this problem is in three steps.
302
303 <b>First</b>
304 the application's web-server creates a rewriting rule that takes an
305 innocuous URL like
306 http://example.indexdata.com/service-proxy-auth/
307 and rewrites it as an access to Index Data's authentication service
308 with authentication credentials embedded. This can be done using
309 Apache2 directives such as
310
311     RewriteEngine on
312     RewriteRule /service-proxy-auth/
313         http://mkws.indexdata.com/service-proxy/?command=auth&action=login&username=U&password=PW [P]
314
315 Because the credentials appear only in the application's web-server
316 configuration, they are not visible to malicious users.
317
318 <b>Second</b>, the broader application that includes MKWS widgets must
319 protect access to the authentication URL on its own web-server. This
320 can be done using IP authentication, a local username/password scheme,
321 Kerberos or any other means.
322
323 <b>Third</b>, the MKWS application must be configured to use the
324 application-hosted authentication URL instead of the default one. This
325 is done by means of the `service_proxy_auth` configuration element,
326 which should be set to the authentication URL.
327
328 Once these three steps are taken, the MKWS application will
329 authenticate by means of a special URL on the application's web
330 server, which the application prevents unauthorised access to, and the
331 underlying credentials are hidden.
332
333
334 Reference Guide
335 ---------------
336
337 ### Configuration object
338
339 The configuration object `mkws_config` may be created before including
340 the MKWS JavaScript code to modify default behaviour. This structure
341 is a key-value lookup table, whose entries are described in the table
342 below. All entries are optional, but if specified must be given values
343 of the specified type. If ommitted, each setting takes the indicated
344 default value; long default values are in footnotes to keep the table
345 reasonably narrow.
346
347 ---
348 Element                   Type    Default   Description
349 --------                  -----   --------- ------------
350 debug_level               int     1         Level of debugging output to emit. 0 = none, 1 = messages, 2 = messages with
351                                             datestamps, 3 = messages with datestamps and stack-traces.
352
353 facets                    array   *Note 1*  Ordered list of names of facets to display. Supported facet names are 
354                                             `xtargets`, `subject` and `author`.
355
356 lang                      string  en        Code of the default language to display the UI in. Supported language codes are `en` =
357                                             English, `de` = German, `da` = Danish, and whatever additional languages are configured
358                                             using `language_*` entries (see below).
359
360 lang_options              array   []        A list of the languages to offer as options. If empty (the default), then all
361                                             configured languages are listed.
362
363 language_*                hash              Support for any number of languages can be added by providing entries whose name is
364                                             `language_` followed by the code of the language. See the separate section below for
365                                             details.
366
367 pazpar2_url               string  *Note 2*  The URL used to access the metasearch middleware. This service must be configured to
368                                             provide search results, facets, etc. It may be either unmediated or Pazpar2 the
369                                             MasterKey Service Proxy, which mediates access to an underlying Pazpar2 instance. In
370                                             the latter case, `service_proxy_auth` must be provided.
371
372 perpage_default           string  20        The initial value for the number of records to show on each page.
373
374 perpage_options           array   *Note 3*  A list of candidate page sizes. Users can choose between these to determine how many
375                                             records are displayed on each page of results.
376
377 query_width               int     50        The width of the query box, in characters.
378
379 responsive_design_width   int               If defined, then the facets display moves between two locations as the screen-width
380                                             varies, as described above. The specified number is the threshhold width, in pixels,
381                                             at which the facets move between their two locations.
382
383 service_proxy_auth        url     *Note 4*  A URL which, when `use_service_proxy` is true, is fetched once at the beginning of each
384                                             session to authenticate the user and establish a session that encompasses a defined set
385                                             of targets to search in.
386
387 service_proxy_auth_domain domain            Can be set to the domain for which `service_proxy_auth` proxies authentication, so
388                                             that cookies are rewritten to appear to be from this domain. In general, this is not
389                                             necessary, as this setting defaults to the domain of `pazpar2_url`.
390
391 show_lang                 bool    true      Indicates whether or not to display the language menu.
392
393 show_perpage              bool    true      Indicates whether or not to display the perpage menu.
394
395 show_sort                 bool    true      Indicates whether or not to display the sort menu.
396
397 show_switch               bool    true      Indicates whether or not to display the switch menu, for switching between showing
398                                             retrieved records and target information.
399
400 sort_default              string  relevance The label of the default sort criterion to use. Must be one of those in the `sort`
401                                             array.
402
403 sort_options              array   *Note 6*  List of supported sort criteria. Each element of the list is itself a two-element list:
404                                             the first element of each sublist is a pazpar2 sort-expression such as `data:0` and
405                                             the second is a human-readable label such as `newest`.
406
407 use_service_proxy         bool    true      If true, then a Service Proxy is used to deliver searching services rather than raw
408                                             Pazpar2.
409 ---
410
411 Perhaps we should get rid of the `show_lang`, `show_perpage`,
412 `show_sort` and `show_switch` configuration items, and simply display the relevant menus
413 only when their containers are provided -- e.g. an `mkwsLang` element
414 for the language menu. But for now we retain these, as an easier route
415 to lightly customise the display than my changing providing a full HTML
416 structure.
417
418 #### Notes
419
420 1. ["sources", "subjects", "authors"]
421
422 2. /pazpar2/search.pz2
423
424 3. [10, 20, 30, 50]
425
426 4. http://mkws.indexdata.com/service-proxy-auth
427
428 5. http://mkws.indexdata.com/service-proxy/
429
430 6. [["relevance"], ["title:1", "title"], ["date:0", "newest"], ["date:1", "oldest"]]
431
432
433 ### Language specification
434
435 Support for another UI language can be added by providing an entry in
436 the `mkws_config` object whose name is `language_` followed by the
437 name of the language: for example, `language_French` to support
438 French. Then value of this entry must be a key-value lookup table,
439 mapping the English-language strings of the UI into their equivalents
440 in the specified language. For example:
441
442             var mkws_config = {
443               language_French: {
444                 "Authors": "Auteurs",
445                 "Subjects": "Sujets",
446                 // ... and others ...
447               }
448             }
449
450 The following strings occurring in the UI can be translated:
451 `Displaying`,
452 `Next`,
453 `Prev`,
454 `Records`,
455 `Search`,
456 `Sort by`,
457 `Targets`,
458 `Termlists`,
459 `and show`,
460 `found`,
461 `of`,
462 `per page`
463 and
464 `to`.
465
466 In addition, facet names can be translated:
467 `Authors`,
468 `Sources`
469 and
470 `Subjects`.
471
472 Finally, the names of fields in the full-record display can be
473 translated. These include, but may not be limited to:
474 `Author`,
475 `Date`,
476 `Location`,
477 `Subject`
478 and
479 `Title`.
480
481
482
483 ### jQuery plugin invocation
484
485 The MasterKey Widget Set can be invoked as a jQuery plugin rather than
486 by providing an HTML skeleton explicitly. When this approach is used,
487 the invocation is a single line of JavaScript:
488
489         <script>jQuery.pazpar2();</script>
490
491 This code should be inserted in the page at the position where the
492 metasearch should occur.
493
494 When invoking this plugin, a key-value lookup table of named options
495 may be passed in to modify the default behaviour, as in the exaple
496 above. The available options are as follows:
497
498 ---
499 Element    Type    Default           Description
500 --------   -----   ---------         ------------
501 layout     string  popup             Specifies how the user interface should
502                                      appear. Options are `table` (the default,
503                                      with facets at the bottom), `div` (with
504                                      facets at the side) and `popup` (to
505                                      obtain a popup window).
506
507 width      int     880               Width of the popup window (if used), in
508                                      pixels.
509
510 height     int     760               Height of the popup window (if used), in
511                                      pixels.
512
513 id_button  string  input#mkwsButton  (Never change this.)
514
515 id_popup   string  #mkwsPopup        (Never change this.)
516 ---
517
518 Note that when using the `popup` layout, facilities from the jQuery UI
519 toolkit are used, so it's necessary to include both CSS and JavaScript
520 from that toolkit. The relevant lines are:
521
522     <script src="http://code.jquery.com/ui/1.10.3/jquery-ui.min.js"></script>
523     <link rel="stylesheet" type="text/css"
524           href="http://code.jquery.com/ui/1.10.3/themes/smoothness/jquery-ui.css" />
525
526
527 ### The structure of the HTML generated by the MKWS widgets
528
529 In order to override the default CSS styles provided by the MasterKey Widget
530 Set, it's necessary to understand that structure of the HTML elements that are
531 generated within the components. This knowledge make it possible, for example,
532 to style each `<div>` with class `term` but only when it occurs inside an
533 element with ID `#mkwsTermlists`, so as to avoid inadvertently styling other
534 elements using the same class in the non-MKWS parts of the page.
535
536 The HTML structure is as follows. As in CSS, #ID indicates a unique identifier
537 and .CLASS indicates an instance of a class.
538
539     #mkwsSwitch
540       a*
541
542     #mkwsLang
543       ( a | span )*
544
545     #mkwsSearch
546       form
547         input#mkwsQuery type=text
548         input#mkwsButton type=submit
549
550     #mkwsBlanket
551       (no contents -- used only for masking)
552
553     #mkwsResults
554       table
555         tbody
556           tr
557             td
558               #mkwsTermlists
559                 div.title
560                 div.facet*
561                   div.termtitle
562                   ( a span br )*
563             td
564               div#mkwsRanking
565                 form#mkwsSelect
566                   select#mkwsSort
567                   select#mkwsPerpage
568               #mkwsPager
569               #mkwsNavi
570               #mkwsRecords
571                 div.record*
572                   span (for sequence number)
573                   a (for title)
574                   span (for other information such as author)
575                   div.details (sometimes)
576                     table
577                       tbody
578                         tr*
579                           th
580                           td
581     #mkwsTargets
582       #mkwsBytarget
583         table
584           thead
585             tr*
586               td*
587           tbody
588             tr*
589               td*
590
591     #mkwsStat
592       span.head
593       span.clients
594       span.records
595
596 - - -
597
598 Copyright (C) 2013 by IndexData ApS, <http://www.indexdata.com>