Encoded vs Literal, RPC vs Document

我一直没有分清题目里所写的概念,看过JAX-RPC规范后还是模糊,原因主要是对XML本身就没有特别深入的理解。不过现在感觉好象明白了一些。

Encoded和Literal是两种Typing system,前者对应http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/,后者利用XML Schema定义数据类型。

“Literal对应于types中的element只有一层,Encoded对应于types中element多层的。

用Literal描述的参数客户必须提供明确的参数名,用Encoded描述的参数客户可以用param1,param2,param3等代替。”

在Axis中,使用org.apache.axis.description.OperationDesc类指定自己要使用的方式,方法如下:

“oper.setStyle(org.apache.axis.enum.Style.DOCUMENT); oper.setUse(org.apache.axis.enum.Use.LITERAL);,这个是对于document方式的,如果是rpc方式应该设置为:oper.setStyle(org.apache.axis.enum.Style.RPC); oper.setUse(org.apache.axis.enum.Use.ENCODE);”,然后还要用call.setOperation(oper);把OperationDesc对象实例和Call对象联系起来。

----赵晓冬

关于RPC和Document的比较,这里有两篇不错的文章:Operation Style (Document/RPC) and Message format(literal/encoded) ,The Difference Between RPC and Document Style WSDL

[WS]一个简单的WSDL文档(下)

虽然发布的服务很简单,Axis帮我们生成的WSDL文档看起来却是比较复杂的,之所以这样的主要原因是WSDL要考虑到兼容各种实现和具有可扩展性,这就像我们使用一些框架做开发会使代码总量增加,而好处是使逻辑更加清晰。这篇帖子的上半部分介绍了WSDL里常用到的名称空间,现在就来说说WSDL里各元素的含义。

一个WSDL文档里一般包含<types>、<message>、<portType>、<binding>和<service>这几个元素,其中<types>、<message>和<portType>可以看作抽象的接口定义,而<binding>和<service>是具体的实现,注:有些时候也把<binding>看作接口的一部分。你也许看过一些WSDL把这两部分分开写在两个xml文件里,并在其中一个文件里引入(import)另一个的情况,这也是为什么要区分接口和实现的原因之一。在现实世界里,接口部分很可能是由某个组织(例如某行业协会)制定好的,该组织的成员在发布自己的Web服务时都要引入它,从而达到统一标准的目的。

<types>标签用来定义Web服务里用到的,XML Schema定义的数据类型以外的自定义数据类型,对于我们自定义的类(Book),会对应到一个<complexType>,其中用<element>元素指定每个参数的类型。JAX-RPC规范中规定了Java语言的数据类型到XML Schema数据类型的映射,例如int<->xsd:int、java.lang.String<->xsd:string等等,还有数组的映射方式。

<message>标签定义Web服务里的消息,最常见的就是请求和响应消息。<message>中可以有<part>元素,它对应Java类中各个方法的参数或返回值,例如addBook()方法有一个Book类型的参数,则在WSDL中会有<part name="book" type="tns1:Book"/>的描述。

<portType>标签表示一个服务的类型,就是接口的意思了。WSDL里有些概念很容易混淆,比如port和service的区别,我把service理解为有一个具体URL的服务,而port代表某一地址,portType是service的抽象,不知道对不对。我们看一个WSDL文档,一般就该先找<portType>元素,看看这个WSDL代表的Web服务里都有哪些方法,它们的参数和返回值是什么。这些方法是在<portType>里用<operation>元素表示的,<operation>可以有<input>和<output>子元素,表示方法的输入和输出。注意,方法可以是只有输入或只有输出的。

<binding>元素将portType与具体的传输协议绑定。现在,绝大多数都是与SOAP绑定的,对每一个方法的输入和输出,都要指定SOAP的表示方法。JAX-RPC规范规定,SOAP绑定可以有rpc和document两种类型,分别表示远程过程调用和基于消息的方式。use属性可以是encoded或literal,对于前者要支持rpc的方式,对于后者要支持rpc和document的方式,它们使得SOAP消息的格式有所区别,但我还没有仔细研究,你可以参考一下JAX-RPC 1.1版本的6.3-6.4节。又想起另外一个问题,SOAP和HTTP的关系是怎样的,绑定到SOAP就等于绑定到HTTP了吗,应该不是,那么在哪里指定Web服务绑定的应用层协议(HTTP、SMTP等等)呢?(Update: 由transport属性指定应用层协议)

最后,<service>元素通过<port>子元素把服务联系到一个具体的URL,更确切点,应该是把一个已绑定的portType联系到某个URL,这样就知道该把SOAP消息发给哪个服务器了。

我觉得之所以应该花比较多的时间理解WSDL,因为WSDL在整个Web服务中扮演了十分核心的角色,它是对Web服务的一个比较完整的语法上的描述,同时,它还与XML、SOAP以及UDDI都有着非常密切的联系,因此对于我们更好的认识Web服务体系结构是很重要的。虽然现在的Web服务开发工具都能自动进行Java<->WSDL的转换,但理解WSDL对于Web服务的不论是设计、开发还是修改调试都是必要的。

参考资料:

[WS]一个简单的WSDL文档(上)

现在,简单解释一下《使用Axis发布简单的Web服务》中发布的Web服务所对应WSDL文档的内容和结构。请注意,同样的Java类在不同的Web服务开发包中得到的WSDL文档不一定完全相同,这里还是以使用Axis的情况作为例子。

虽然比较长,但为了方便起见还是把完整的WSDL贴在下面,然后进行说明。由于我对Web服务的认识还很不够,所以几乎可以肯定会存在一些误解,仅作参考。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<wsdl:definitions targetNamespace="http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc" 
  xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/" 
  xmlns:apachesoap="http://xml.apache.org/xml-soap" 
  xmlns:impl="http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc" 
  xmlns:intf="http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc" 
  xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" 
  xmlns:tns1="http://model.bookstore.com" 
  xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/" 
  xmlns:wsdlsoap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/" 
  xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
  <wsdl:types>
    <schema targetNamespace="http://model.bookstore.com" xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
      <import namespace="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"/>
      <complexType name="Book">
        <sequence>
          <element name="ISDN" nillable="true" type="xsd:string"/>
          <element name="name" nillable="true" type="xsd:string"/>
          <element name="page" type="xsd:int"/>
        </sequence>
      </complexType>
    </Schema>
  </wsdl:types>
  <wsdl:message name="addBookResponse">
  </wsdl:message>
  <wsdl:message name="addBookRequest">
    <wsdl:part name="book" type="tns1:Book"/>
  </wsdl:message>
  <wsdl:portType name="BookSvc">
    <wsdl:operation name="addBook" parameterOrder="book">
      <wsdl:input message="intf:addBookRequest" name="addBookRequest"/>
      <wsdl:output message="intf:addBookResponse" name="addBookResponse"/>
    </wsdl:operation>
  </wsdl:portType>
  <wsdl:binding name="BookSvcSoapBinding" type="intf:BookSvc">
    <wsdlsoap:binding style="rpc" transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/>
    <wsdl:operation name="addBook">
      <wsdlsoap:operation soapAction=""/>
      <wsdl:input name="addBookRequest">
        <wsdlsoap:body encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="http://bookstore.com" use="encoded"/>
      </wsdl:input>
      <wsdl:output name="addBookResponse">
        <wsdlsoap:body encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace="http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc" use="encoded"/>
      </wsdl:output>
    </wsdl:operation>
  </wsdl:binding>
  <wsdl:service name="BookSvcService">
    <wsdl:port binding="intf:BookSvcSoapBinding" name="BookSvc">
      <wsdlsoap:address location="http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc"/>
    </wsdl:port>
  </wsdl:service>
</wsdl:definitions>

每个WSDL的根元素都是<definitions>,一般都在这里定义文档中的各种名称空间。对于上面的WSDL,定义了不少名称空间,现在来说说它们的作用。

我们都知道,WSDL应该是格式正确的XML文档。进一步,还应该把它看作一个Schema,因此,<definitions>元素中可以定义targetNamespace属性,表示在这个元素下的所有元素都属于这个目标名称空间。

xmlns表示缺省的名称空间,请注意在上面的文档中,这个缺省名称空间的值和xmlns:wsdl的值是相同的(都是http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/)。因此,在这个WSDL中的很多<wsdl:XXX>元素,例如<wsdl:types>、<wsdl:portType>等等,实际上省略掉前面的“wsdl:”效果也是一样的。

名称空间xmlns:apachesoap在文档中并没有使用到,这个应该是Axis为某些情况预留的名称空间,或者是为了兼容以前的版本使用,因为Axis的前身是Apache Soap项目。

名称空间xmlns:intf和xmlns:impl分别代表接口(interface)和实现(implement),可以看出它们的值也是相同的,并且和<definitions>的targetNamespace一致。这是为了在文档中引用已定义的属于该目标名称空间的元素使用的,例如“<wsdl:binding name="BookSvcSoapBinding" type="intf:BookSvc">”,其中的BookSvc一定是在前面某个元素中定义的,并且属于<definitions>中指定的目标名称空间。Axis把intf和impl分开是有道理的,因为在很多情况下,一个WSDL会引用另外一个WSDL,后者可能只定义了数据类型、消息和端口类型这些抽象元素,而前者中定义绑定和服务端口等和实现有关的内容。这里先不做讨论。

名称空间xmlns:soapenc在这个文档里也没有用到,所以先不解释了。

名称空间xmlns:tns1,在很多WSDL里这个名字都叫tns的,没有后面的数字1,不知道Axis为什么起这样的名字。不过没有关系,名称空间的名字本来就没有实际的意义,只是一个代号而已。tns是This NameSpace的缩写,用来对当前WSDL进行引用。由于一个WSDL映射一个包(package),所以Axis为我们生成的WSDL里,tns1的值(http://model.bookstore.com)包含java包(com.bookstore.model)的信息就是顺理成章的了。请注意,tns1的值和<wsdl:types>里的<schema>元素的targetNamespace值是相同的。

名称空间xmlns:wsdlsoap是在与soap绑定时使用的,例如<wsdlsoap:binding>、<wsdlsoap:operation>等元素会用到。

名称空间xmlns:xsd是对XML Schema中各种数据类型的引用,例如string、boolean等等。想知道XML Schema中一共都定义了哪些数据类型,只要查看该名称空间的值(http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema)即可。

没想到只是名称空间就写了这么多,而WSDL的结构还有不少内容,所以还是分为两部分吧,下一篇说说这个WSDL中的各个元素的作用。

参考资料:

[WS]使用Axis发布简单的Web服务(补充)

这篇帖子是对《使用Axis发布简单的Web服务》的补充。

可以看出,在Axis里书写deploy.wsdd并利用org.apache.axis.client.AdminClient发布,其主要工作就是把<service>标签中的内容添加在server-config.wsdd里,所以一般直接编辑server-config.wsdd文件会更方便一些。不过当你还没有server-config.wsdd文件时,使用deploy.wsdd的方法会更方便些,因为AdminClient会帮你生成一些额外的xml元素(<handler>等等),而这些元素是必要的。

服务发布以后,就可以在IE浏览器里看到它的WSDL,一般是服务的URL后面加一个“?wsdl”,例如添加图书的WSDL可以通过http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc?wsdl看到。至于Java类是以何种规则映射到WSDL的,请参考JAX-RPC规范;WSDL本身的说明见这里;为了搞清生成的WSDL中各种URL格式的名称空间,最好对XML Schema有所了解,我觉得这篇文章还不错。

我们还可以通过IE浏览器直接调用服务,方法是在服务URL后加“method=xxx”,其中xxx是要调用的方法名称。例如可以通过http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc?method=addBook调用添加图书方法,按照我们的服务类,在Tomcat的控制台上应该可以看到打出了“Book has been added.”的字样。

因为添加图书方法的参数是一个自定义类型,所以在IE里调用时不能指定参数值(或者是可以以其他格式指定,但我还不知道);如果参数是简单类型,就可以指定了。例如我们可以为BookSvc增加一个echo()方法,参数是一个java.lang.String类型的值,如下所示,然后重新编译并启动Tomcat(server-config.wsdd文件不必更改)。

public void echo(String str){
    System.out.println("Hello "+str);
}

在IE里输入http://localhost:8080/bookstore/services/BookSvc?method=echo&str=Mike,就会看到Tomcat的控制台里打出了“Hello Mike”。如果有多个参数,只要把这些参数都列在URL里即可。

相关链接:

[WS]使用Axis发布简单的Web服务

使用Axis,要发布一个Web服务非常简单,简直不能再简单了,尽管看起来过程和相关代码有些长。我这个帖子里用到了这些软件:Axis 1.1、Eclipse 2.1和Eclipse的Tomcat插件2.2(Sysdeo Tomcat plugin)。发布的方法如下:

我要发布的服务是一个图书商店,公布的方法有添加图书addBook、列表图书listBooks、删除图书deleteBook等等,为简单起见这里就只发布一个添加图书方法,因为其他方法的发布是类似的。

1、首先在Eclipse里新建一个名为bookstore的Tomcat工程,注意要安装了前面说的Tomcat插件才有这个选项的。如果没有安装可以建立一个java工程,然后手动建立必要的目录结构(WEB-INF等),并在Tomcat的server.xml里手动增加与项目对应的<context>项。

2、接下来建立图书类(com.bookstore.model.Book),图书有名称、ISDN号和页数三个属性,这是一个Bean类,代码如下

package com.bookstore.model;

public class Book {
    private String name;
    private String ISDN;
    private int page;

    public String getISDN() {
        return ISDN;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getPage() {
        return page;
    }

    public void setISDN(String string) {
        ISDN = string;
    }

    public void setName(String string) {
        name = string;
    }

    public void setPage(int i) {
        page = i;
    }

}

3、接下来建立用来提供服务的类(com.bookstore.BookSvc),这个类就是实际的功能类了,它里面只有一个public的addBook()方法,而它的参数只有一个就是要添加的图书。代码如下:

package com.bookstore;

import com.bookstore.model.Book;

public class BookSvc {
    
    public void addBook(Book book){
        //here you save a book into database
        System.out.println("Book has been added.");
    }
}

4、现在,把下载来的Axis解压缩到一个文件夹,这里假设你解到C:\axis-1_1。把C:\axis-1_1\webapps\axis\WEB-INF\lib目录下的所有.jar文件复制到你的这个web应用程序的WEB-INF\lib下,再把C:\axis-1_1\webapps\axis\WEB-INF目录下的web.xml复制到你的web应用程序的WEB-INF下。这个步骤相当于在你的web应用程序中配置了Axis。

5、为了让Axis知道你要发布哪些服务,你得在WEB-INF下建立一个名为server-config.wsdd的文件,内容如下:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<deployment xmlns="http://xml.apache.org/axis/wsdd/" xmlns:java="http://xml.apache.org/axis/wsdd/providers/java">
 <globalConfiguration>
  <parameter name="adminPassword" value="admin"/>
  <parameter name="attachments.Directory" value="C:\eclipse\workspace\bookstore\WEB-INF\attachments"/>
  <parameter name="attachments.implementation" value="org.apache.axis.attachments.AttachmentsImpl"/>
  <parameter name="sendXsiTypes" value="true"/>
  <parameter name="sendMultiRefs" value="true"/>
  <parameter name="sendXMLDeclaration" value="true"/>
  <parameter name="axis.sendMinimizedElements" value="true"/>
  <requestFlow>
   <handler type="java:org.apache.axis.handlers.JWSHandler">
    <parameter name="scope" value="session"/>
   </handler>
   <handler type="java:org.apache.axis.handlers.JWSHandler">
    <parameter name="scope" value="request"/>
    <parameter name="extension" value=".jwr"/>
   </handler>
  </requestFlow>
 </globalConfiguration>
 <handler name="LocalResponder" type="java:org.apache.axis.transport.local.LocalResponder"/>
 <handler name="Authenticate" type="java:org.apache.axis.handlers.SimpleAuthenticationHandler"/>
 <handler name="URLMapper" type="java:org.apache.axis.handlers.http.URLMapper"/>
 <service name="Version" provider="java:RPC">
  <parameter name="allowedMethods" value="getVersion"/>
  <parameter name="className" value="org.apache.axis.Version"/>
 </service>
 <service name="BookSvc" provider="java:RPC">
  <parameter name="allowedMethods" value="*"/>
  <parameter name="className" value="com.bookstore.BookSvc"/>
 </service>
 <service name="AdminService" provider="java:MSG">
  <parameter name="allowedMethods" value="AdminService"/>
  <parameter name="enableRemoteAdmin" value="false"/>
  <parameter name="className" value="org.apache.axis.utils.Admin"/>
  <namespace>http://xml.apache.org/axis/wsdd/</namespace>
 </service>
 <transport name="local">
  <responseFlow>
   <handler type="LocalResponder"/>
  </responseFlow>
 </transport>
 <transport name="http">
  <requestFlow>
   <handler type="URLMapper"/>
   <handler type="java:org.apache.axis.handlers.http.HTTPAuthHandler"/>
  </requestFlow>
 </transport>
</deployment>

这个文件里发布了三个服务:Version、AdminService和我们的BookSvc。还有一个方法可以生成这个文件,好象Axis推荐使用这种生成的方法,就是在同样目录下写一个deploy.wsdd文件(如果不想看可以直接跳到下一步),内容如下:

<deployment xmlns="http://xml.apache.org/axis/wsdd/"
            xmlns:java="http://xml.apache.org/axis/wsdd/providers/java">
 <service name="BookSvc" provider="java:RPC">
  <parameter name="className" value="com.bookstore.BookSvc"/>
  <parameter name="allowedMethods" value="*"/>
 </service>
</deployment>

也就是说deploy.wsdd里只包含关于我们的服务的描述,确认Tomcat已经启动,然后在同一目录下用下面这个命令生成server-config.wsdd文件:

java org.apache.axis.client.AdminClient -lhttp://localhost:8080/bookstore/services/AdminService deploy.wsdd

其中bookstore是我这个web应用程序的虚拟路径。

6、重新启动Tomcat,访问路径http://localhost:8080/bookstore/services,就可以看到现在发布了三个Web服务,如下图。点击每个服务后的wsdl链接可以看到对应的WSDL描述。

相关链接:

[WS]Web服务系列(三) XML技术

对于XML这个名字,我们已经再熟悉不过了。它可以说是既简单又复杂,因为XML本身具有简单明确的规则,但随着越来越多基于XML技术的新应用的出现,它又演化出各种复杂的语言。希望这篇帖子能为你解决以下问题:XML是什么、我们为什么需要它以及怎样使用它。

XML,全称是可扩展标记语言(eXtensible Markup Language),它是一种标记语言。标记语言的特点是具有三个要素:标记、元素和属性。先看一段简单的XML例子,如下所示:

<?xml version="1.0"?>
<team>
  <member leader="true">
    <name>张浩</name>
    <age>25</age>
  </member>
  <member leader="false">
    <name>孙亮</name>
    <age>25</age>
  </member>
</team>

可以看出XML文档具有树状的结构,应该说这种结构是很适合描述数据的,所以会有不少人把XML作为持久化数据的方式。上面的XML文档中,用尖括号括起来的是标记,例如<team>、<member>等等,带斜线/的是结束标记,不带的是开始标记,如果是空标记可以写作<team />的形式;开始标记和结束标记与它们之间的内容合称元素属性是一个名称-值对,例如leader="true"表示leader是member元素的属性。

从XML的格式很容易想到HTML,HTML也是一种标记语言,还有WML、XHTML等等都是标记语言,XML与它们的不同之处在于:XML是创造这些标记语言的元语言。如果拿面向对象语言来类比的话,那就是HTML、WML、XHTML等等都继承了XML,是XML的子类。因此,凡是XML具备的特性,它们也都具备。例如,一个文档只能有一个根元素,标记可以嵌套但不能交叉,属性必须用双引号括起来,开始标记和结束标记必须配套等等。如果一个XML文档不遵守这些规则,则称它是无效的。另外,还可以通过DTD或Schema对XML格式增加额外的约束,例如可以要求<team>元素下至少有一个<member>元素,<age>元素为可选的等等,如果XML文档是有效的同时还满足这些额外要求,则称这个文档是格式良好的。

DTDSchema是验证XML是否格式良好的两种方式。DTD出现得比较早,它不是XML格式的;Schema则是XML格式的,并且功能更强,支持正则表达式。在XML文档头部可以引用这些文件,处理该XML文档时就会对它进行验证,如果验证失败则不会做进一步处理。为节约篇幅,DTD和Schema的格式这里就不细说了。一般来说,如果在程序中需要定义自己的XML格式,最好先定义DTD或Schema,我们平常使用的大部分XML文档如web.xml、struts-config.xml都有自己的DTD或Schema用来保证格式。

还要说一下名称空间的问题。名称空间是标记的前缀,XML文档在实际应用中可能会被合并,这个前缀保证了合并后的文档中不会出现冲突的标记。为了保证这个唯一性,名称空间一般使用URL的格式,例如:

<myNS:team xmlns:myNS="http://www.mysite.com">

</myNS:team>

其中myNS是我们随便起的名字,后面的xmlns:myNS属性指定了这个名字代表的名称空间,应该注意真正有意义的是team这个名字。一个完整的标记应该是名称空间:标记名这样的形式,带有名称空间的XML文档读起来会有点乱,所以要认清哪些是重要的,哪些是暂时可以忽略的。

作为一种描述数据的方式,只要发挥想象力,XML可以有无限多种用途,你订阅过RSS吗,那也是其中之一。在Web服务中,我们用XML在服务提供者和使用者之间传递请求和响应数据(SOAP是其中一种格式)、用XML描述服务(例如WSDL),还用XML将服务组装成完整的流程(比如使用BPEL4WS),这些格式规范将在后面的帖子中一一介绍。对了,是XML的可扩展性成就了它们。

要在程序中使用XML,也许是从XML格式的配置文件中读取信息,或是向其他系统提供XML格式的数据,或者其他方式,最直接的方法是使用XML解释器,目前比较常见的DOM、SAX、JDOM和JAXP,其中JAXP作为Java扩展是一个统一的接口,前三者是它的实现方式。关于这些解释器的比较,有很多文章可以参考,这里就不赘述了,我用过DOM和JDOM,比较喜欢后者,因为代码量会小一些。

虽然直接使用XML解释器处理XML格式信息并在服务提供者和使用者间传递也是Web服务,但那样太麻烦了,我们将不得不处理各种琐碎问题(例如数据类型映射),同时产生大量代码。因此,有必要使用专门处理Web服务中各种专用XML格式的解释器,Apache Axis(前身是Apache SOAP)就是其中一种,它可以解释SOAP信息,比起直接用前面所说的XML解释器方便很多。关于XML还有太多内容,例如XSL用来表现XML、XSLT用来在不同格式XML间转换,XPATH用来在XML文档中找到合适的元素,等等。怎么样,帖子开头提到的问题解决了吗?如果没有也没关系,IBM开发人员网站上有一个XML专区,在那里你一定会大开眼界,如果你是新手,先看看这个教程,可比我写得好多了,呵呵...下一贴开始讲SOAP。

[WS]Web服务系列(二) Web服务的结构

我发现写日志可以帮助自己整理思路,有些技术在一段时间不用后,如果以日志的形式写出来,对于巩固记忆是十分有效的。比如这个Web服务系列,为了尽量避免错误,我会重新查阅资料,在这个过程中又能学到新的知识。不过,Web服务涉及的面太广了,而且新技术出现那么快,即使全部时间都用来研究它也不可能面面俱到,就像一本很厚很厚的书,经常翻翻反而会有意想不到的收获。

上一篇帖子里已经说过Web服务是做什么用的了,在这一篇里要说说Web服务的结构,也就是Web服务的协议栈。协议是各角色间用来沟通的基础,之所以称为栈,是由于这些协议是一层层垒起来的,下面一层是上面一层的基础。就像OSI的七层网络协议的关系。

现在要向你介绍一些概念了,它们是:XML、SOAP、WSDL、UDDI和BPEL4WS。对于XML相信大家都不会陌生,它是可扩展标记语言(eXtensible Markup Language)的缩写,是Web服务各种协议的基础;SOAP是简单对象访问协议(Simple Object Access Protocal)的缩写,它主要用于在服务提供者和使用者之间传送各种请求和应答数据;WSDL代表Web服务定义语言(Web Services Description Language),服务提供者使用这种语言发布自己的Web服务,供潜在的服务使用者使用;UDDI的意思是统一描述发现和集成(Universal Description, Discovery and Integration),UDDI项目由UDDI社区维护,服务提供者可以将自己的服务注册到UDDI服务器中,服务使用者可以在服务器中浏览和查询所需服务;BPEL4WS的意思是用于Web服务的业务流程执行语言(Business Process Execution Language for Web Services),它可以将多个Web服务组装成完整的业务流程,体现了Web服务的真正强大之处(组装)。

只这么简单一说,你可能对其中有些概念并不明白,不过没有关系,在以后的帖子里会对每个概念展开来说明。还要说明一点,列出的这些概念是实际构造和使用Web服务时使用最为广泛的技术,但Web服务并不一定必须使用这些,除XML外,其他技术都有替代品,只是并不那么流行而已。下面我们就来看看Web服务的协议栈是个什么样子的吧,如图所示。

图1 Web服务协议栈

最底层是服务传输层,在图中可以看到Web服务可以使用多种(OSI应用层)网络协议进行消息传递,HTTP是使用最为广泛的,因为HTTP的请求应答模式十分符合RPC类型调用,SMTP主要用于异步方式的调用,例如订阅信息等等。

服务消息层的协议定义了消息的格式,在这一层里几乎全部是以SOAP为协议的,至少我还没见过使用其他协议的例子。SOAP的基础是XML,也就是说,SOAP消息一定都是XML格式的。

服务描述层的协议用于对如何使用这个Web服务进行描述,描述信息一般包括使用到的数据类型、消息格式、方法名称和参数(在WSDL里的称呼有所不同)等等。WSDL也是以XML为基础的。

服务发布和发现层协议是供注册中心这个角色使用的,UDDI是目前使用最广泛的注册中心,图中其他几种方式也有应用。

服务组装层用于组装Web服务成为新的服务,这些被组装起来的服务一般体现了一定的业务流程。其好处是各服务间耦合很小,改变起来十分容易。在这一层里,目前有不少协议正在竞争,BPEL4WS可以说具有一定的优势吧。

待开发的协议与我们比较小,暂时不说了。图中右边三个纵向协议贯穿整个Web服务生命周期,它们是服务管理、服务质量和服务安全。因为将来很多的Web服务是要收费才可以使用的,和钱挂钩的东西就必须能够管理、保证质量和安全才行。一直以来,它们都是Web服务研究的难点(因为涉及到太多方面的利益),目前在功能方面Web服务已经做好了准备,如果能够攻破这些非功能性的难题,我想Web服务距离大规模应用就不远了。

图1是比较常见的一种协议栈图,实际上由于Web服务的使用方式多种多样,协议栈图也未必相同。例如w3.org上的是这样,它把XML也技术表现在图上,体现了其在Web服务中的基础地位。

总结一下Web服务的关键技术:XML、SOAP、WSDL、UDDI和BPEL4WS。

如果觉得这一篇有点抽象,那很正常,因为出现了新的概念。另外,我自己对Web服务的理解也是来源与书本,项目经验不足,缺少对这个行业的宏观认识,所以在写出来的时候都要斟酌一二,拿不准的尽量不写。没关系,下面几篇讲的是具体技术,可以醒醒了:)

[WS]Web服务系列(一) 简介

Web服务系列计划由大约十篇帖子组成,目的是介绍各种概念,以及开发Web服务的工具。在这第一篇里我会简单介绍一下Web服务的概念,并演示一个Web服务的具体应用场景。文章的篇幅不会太长,因为那样会看得很累,反正我是个“没有耐心”的人,呵呵。

Web服务(Web Services)在很多人眼里还是个十分神秘的概念,究其根源,我想主要是由于Web服务被宣传得很多,但实际应用却鲜见,给人一种很复杂和难以理解的感觉。另外,Web服务是基于XML的,不少人对XML本身也缺乏理解,虽然他们可能每天都在写XML格式的配置文件。

提到Web服务的起源就一定要先说一说SOA(面向服务的体系结构),和很多具有划时代意义的软件技术一样,SOA的出现根本上也是为了解决软件危机问题。做过项目的人都有过这种感受,随着项目推进,模块之间关系越来越紧密,任何一个小的修改都可能引起整个系统的不稳定,而客户需求偏偏总是在改变,结果是项目以差不多失败的结果告终。

从(分布式)软件发展的趋势来看,C/S->B/S->SOA,模块之间的耦合度是由紧密到松散的,松散的耦合有利于修改。我们常说的各种设计模式,其中大部分不也是为了降低类之间的耦合度吗。

这里我引用一下IBM网站上对SOA的定义:面向服务的体系结构(service-oriented architecture)是一个组件模型,它将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。全文

说得通俗一点就是,系统中分为三种角色:服务提供者、服务使用者和注册中心,提供者发布服务到注册中心,使用者通过注册中心发现所需服务,然后与该服务的提供者绑定,并调用服务。

那么Web服务和SOA是什么关系呢,可以这样说,Web服务是SOA的一种实现,有点像Tomcat和JSP/Servlet规范的关系。SOA是一个比较虚的概念,例如它只提出定义一些接口和协议,那么这些东西具体应该怎样定义呢,Web服务就将它们具体化了:Web服务使用的协议都是基于XML的;SOA只说应该有三种角色,而Web服务里这三种角色都有具体的实现方式。看到这里你应该会问,那么SOA还有哪些实现呢?CORBA、DCOM和J2EE都可以算是,但我认为它们不能算很纯粹,至少它们并不都具有中立的协议。

现在该用一个具体的例子来说明一下Web服务了,假设我们的系统中需要一项功能是查询当地的天气情况(世界时间、货币汇率等等,都一样),显然我们不会自己做一个从气象部门数据库中查找数据的程序,这需要很多手续也没有必要,更要命的是,这样做会增加我们与气象部门的耦合度。试想某一天气象部门的数据库结构改变了,我们将不得不修改自己的代码,如果他们忘记通知我们这一改变,想象一下客户会看到什么?

为了利用Web服务,我们从某一注册中心查找和天气有关的服务,在结果中也许我们会选择收费较低,或者收费稍高但更稳定和准确的服务。从注册中心我们能够得到所选服务的完整描述,其中包含了各种数据类型和调用方式,利用这些信息,可以使用工具生成这些必要的类,以及客户端Stub,利用这个Stub就可以调用远程的Web服务了。在我们的例子中,调用后服务提供者会返回一个含有结果的消息,在我们的系统中可以从这个消息里得到所要的结果,并显示给客户。这样就形成一个完整的Web服务调用。这种调用方式被称为静态调用,因为在Stub里服务提供者的地址(被称为调用端点endpoint)是写定的,还有另外一种方式被称为动态调用,以后会讲到。

那么Web服务和以前的RPC(远程过程调用)有什么分别呢?RPC通常要求调用者和被调用者是同构的,即使用同样的语言编写,而Web服务没有这个要求(诀窍在于使用了XML封装消息),这就大大增加了灵活程度;另外,Web服务的调用除这种类似RPC的方式外,还可以是基于消息的方式,服务使用者可以只接收消息,或是只发送消息,在一些应用中这种方式十分有用。

好了,把这次讲的内容总结一下就是:Web服务是SOA的实现,Web服务不是RPC。

下次将稍微详细点说说Web服务的结构和协议栈,第三篇文章开始会陆续讲些与Web服务关系非常紧密的几个概念。本人水平有限,如果存在错误欢迎指出,转载请注明出处。最后推荐一个学习Web服务的好地方,IBM开发者SOA与Web服务专区,适合各种水平的读者阅读,同时有很多最新应用,绝对值得一去。在http://www.xmethods.net/有很多Web服务的演示,有兴趣也可以看看。