WebServices簡介

先給出一個概念 SOA ,即Service Oriented Architecture ,中文一般理解為面向服務的架構

既然說是一種架構的話,所以一般認為 SOA 是包含了執行環境,程式設計模型,

架構風格和相關方法論等在內的一整套新的分散式軟體系統構造方法和環境,

涵蓋服務的整個生命週期。而在 SOA 的架構風格中,服務是最核心的抽象手段。

SOA 中的服務是構建在一些列基於開放標準的基礎之上的,

Web 服務定義瞭如何在異構系統之間實現通訊的標準化方法,

從而就使得 Web 服務可以跨越執行平臺和實現語言,

同時也使得 Web 服務成為了實現 SOA 中服務的主要技術。

至於SOA 的話,太高深的技術,這裡不予討論(嘿嘿),本篇博文只介紹 WebServices 這項技術。

引子

有沒有一種辦法可以實現跨應用程式進行通訊和跨平臺進行通訊呢?

換句話說,就是有什麼辦法可以實現我的應用程式 A 可以和應用程式 B 進行通訊呢?

或者說是,我用 Java 寫的應用程式和用 . Net 開發的應用程式之間進行通訊呢?

很多時候,上面提到的這些,我們是必須要使用的,比如,一個跨應用程式吧,

拿騰訊 QQ 來說吧,我估計每一個人都用過騰訊 QQ 上面的天氣預報工具吧 ! ! !

上面的這個天氣預報功能是如何實現的呢?

有一種辦法,那就是騰訊公司放個衛星上天,並且在公司中成立一個氣象部門,天天關注於天氣,

然後每時每刻更新騰訊 QQ 上的這個天氣預報資訊,

確實,這種辦法確實行得通,不過,要真這樣做的話,估計馬化騰也該被踢出去了(哪有這麼蠢啊?),

那麼上面這個是如何實現的呢?別急,且聽我慢慢道來~~~

然後,我們再來看看跨平臺這個東東又是什麼呢?

這裡主要是拿 . Net 平臺和Java 平臺來說明例子,

假若,有兩個公司,每個公司呢都有自己的一個專案,一個公司呢使用 . Net 開發,一個呢,使用 Java 開發,

恩,本來呢,這兩個是相互獨立的,進水不犯河水,但是有一天,突然,這兩個公司給合併了,

合併後的老總髮現,如果把兩個專案結合起來將會大大的賺一筆,為此,如何做?

因為要把兩個專案結合在一起,那麼這兩個專案之間總應該通通訊吧 !!!

可這兩個專案又是基於不同的平臺,怎麼通訊呢?麻煩了吧 !!!

而後再看一種情況,就是比如一個公司使用的伺服器是 Windows Server 2008,

那麼它如何和 IT 供應商的UNIX 或者是 Linux 伺服器進行連線呢?也很複雜吧 !!!

WebServices特點介紹

WebServices 提供一個建立分散式應用的平臺,使得執行在不同作業系統和不同裝置上的軟體,或者是用不同的程式語言和不同廠商的軟體開發工具開發的軟體,所有可能的已開發和部署的軟體,能夠利用這一平臺實現分散式計算的目的。WebServices的思想是:使得應用程式也具有 Web 分散式程式設計模型的鬆散耦合性。

WebServices的特點:

(1),WebServices 是自包含的。即在客戶端不需要附加任何軟體,只要客戶機支援 HTTP 和XML 就 OK 了。

(2),WebServices 是自我描述的。在客戶端和服務端都不需要知道除了請求和響應訊息的格式和內容外的任何事。

(3),WebServices 是跨平臺和跨語言的。客戶端和服務端均可以在不同的平臺和語言環境中實現,同時,不必為了支援 WebServices 而更改現有的程式碼。

(4),WebServices 是基於開放和標準的。XML 和 HTTP 是WebServices 的主要技術基礎,而 XML 和HTTP 早就成了業內標準了。

(5),WebServices 是動態的。

(6),WebServices 是可以組合的。也就是通過一個 WebService 訪問另外一個 WebService 來達到組合的目的。通過組合 WebServices 便可以將簡單的 WebServices 聚合成為實現更多複雜功能的複雜的服務。

(7),WebServices 是鬆散耦合的。它完全解耦了客戶端和服務端。

(8),WebServices 提供程式設計訪問的能力。換句話說,就是可以通過編寫程式來訪問Web 服務。

(9),WebServices 是基於經過考驗的成熟技術上構建的。比如 XML 和 HTTP。

(10),WebServices 提供打包現有應用程式的能力。

(11),WebServices 通過網路進行釋出,查詢和使用。

上面這些特點呢,現在不清楚的話,也不用緊,等下還會有詳細的說明的 !!!

WebServices到底是什麼?

如果簡單的說的話,WebServices就是一組函式庫,不過這和我們平時概念中的函式庫卻又有所不同,我們平時所使用的函式庫要麼是自己寫的(在自己的應用程式當中寫一組函式庫),

要麼是呼叫底層的 API(作業系統 API 如Win32 API),上面的這兩種情況有一個共同點,

那就是函式庫是位於客戶端本地的,比如,您呼叫 Win32 API的話,就是呼叫本地作業系統上的函式庫,而這裡提到 Web 服務也是一組函式庫這個概念和上面提到的函式庫這個概念的區別就在此處,因為 Web服務看做一組函式庫的話,那麼這組函式庫不是位於本地的,而是位於遠端機器上(當然也可以是本地機器中)。

何為 Web 服務?

也就是網路服務,那就是把網路上不知道那個地方的一些函式看做是一組服務,然後我再通過網路就可以使用這些服務。

關於什麼是 Web 服務,上面的說法那是山寨版的,稍微正經一點的說法是:

Web 服務是一種部署在 Web 上的物件或者是應用程式元件。

Why WebServices?

為什麼需要使用 WebServices呢?這必須根據 WebServices 的特點以及其優勢進行分析了。

首先,上面呢,也說了,Web服務的話,就是一組網路上的應用程式元件,

這樣的話,您便可以通過在您的應用程式中使用 Web 服務來將您的應用程式提升到服務層面上來。

既然可以看做是一組服務了的話,那麼當然就是可以提供給別個(別的應用程式)使用咯。

比如,我可以通過 Web 服務來公開一些介面給別個使用,至於這些要不要收費呢?那就看我心情了,前面舉了騰訊 QQ 上查詢天氣的例子,這個例子呢,就可以在這裡來做一個解釋了,

在中國,應該只有一個衛星來進行天氣預報的吧?騰訊也不可能為了天氣預報而專門放個衛星上天吧?

可是騰訊 QQ 又確實是可以查詢天氣的,這裡,便可以通過 Web 服務來解決。

首先,中國氣象局應該是有一個衛星的,氣象局根據衛星所返回的結果實時釋出全國各地的天氣狀況,並且將這些天氣資訊以 Web 服務的形式公開,然後呢,騰訊 QQ 便可以通過這個 Web 服務來訪問到天氣狀況了,再將這些天氣狀況反饋到 QQ 上就 OK 了。

然後,上面提到了 Web服務是應用程式元件,既然是元件,那麼就可以對這個元件重複的進行使用了,

同時可以通過 Web 服務來實現將這個應用程式元件作為一個服務來進行使用,

更為強大的是,可以將多個 WebServices組合成為更為強大的 WebServices ,

並且是通過網際網路哦!!!

這也是一大優點啊,

然後呢,最基本的 WebServices是基於 XML 和 HTTP 的

(當然這是最基本的 WebServices ,比如 WebServices 還可以通過 HTTPS 或者是 SMTP 來實現通訊),

這又有什麼好處呢?很明顯,XML 和HTTP 這些都已經是標準了,

不論你是 Java 平臺呢,還是 . Net 平臺開發出來的(或者是是使用 Web 服務),既然我是使用 XML 和 HTTP 的話,我才懶得鳥你什麼 Java 還是 . Net 呢,我也不管你是 Linux 還是 Windows ,這一切都和我 Web 服務無關,

我關注的只是通過 HTTP 協議來傳輸 XML 就 OK 了,

至於這些 XML 是如何被服務提供者開發出來的或者這些 XML 是如何被服務請求者使用的,這些都和我無關,這裡便可以看出 Web 服務的另一個優勢了,那就是跨語言跨平臺(實現協同工作),所以可以通過 Web 服務來實現不同應用程式和不同平臺之間的通訊。

Web 服務允許獨立於實現服務基於的硬體或者是軟體平臺和編寫服務所用的程式語言使用服務,

根據上面這兩點呢,

便可以解決掉最開始提出的使用 Java 開發的應用程式如何和使用 . Net 開發的應用程式之間進行通訊這一問題,

同時,也可以解決 Linux 或者是UNIX 和 Windows Server 2008 之間進行連線這一問題了。

最後就是通過使用不同的 Web 服務,也不管 Web 服務是那種程式語言實現的,

我們都可以從不同的平臺和作業系統進行訪問,從而大大提高了不同應用程式共享資料和應用的能力。

並且 Web服務提供了構建 SOA 所必須得技術基礎。

從上面可以看出通過 WebServices解決了我們曾經想都不敢想的問題,這麼強大的東西為什麼不加以好好利用呢?

WebServices體系結構

在Web 服務的體系結構中,涉及到三個角色,

一個是 Web 服務提供者,一個是 Web 服務中介者,還有一個就是 Web 服務請求者,

同時還涉及到三類動作,即釋出,查詢,繫結,

Web 服務提供者:

可以釋出 Web 服務,並且對使用自身服務的請求進行響應,

Web 服務的擁有者,它會等待其他的服務或者是應用程式訪問自己。

Web 服務請求者:

也就是 Web 服務功能的使用者,它通過服務註冊中心也就是 Web 服務中介者查詢到所需要的服務,

再利用 SOAP 訊息向 Web 服務提供者傳送請求以獲得服務。

Web 服務中介者:

也稱為服務代理,用來註冊已經發布的 Web服務提供者,並對其進行分類,同時提供搜尋服務,

簡單來說的話,Web 服務中介者的作用就是把一個 Web 服務請求者和合適的 Web 服務提供者聯絡在一起,

充當一個管理者的角色,一般是通過 UDDI來實現。

釋出:

通過釋出操作,可以使 Web服務提供者向 Web 服務中介者註冊自己的功能以及訪問的介面。

發現(查詢):

使得 Web 服務請求者可以通過 Web 服務中介者來查詢到特點的種類的 Web 服務。

繫結:

這裡就是實現讓服務請求者能夠使用服務提供者提供的服務了。

WebServices三種基本元素之 SOAP

SOAP 即 Simple Object AccessProtocol 也就是簡單物件訪問協議。

SOAP 呢,其指導理念是“唯一一個沒有發明任何新技術的技術”,

是一種用於訪問 Web 服務的協議。

因為 SOAP 基於XML 和 HTTP ,其通過XML 來實現訊息描述,然後再通過 HTTP 實現訊息傳輸。

SOAP 是用於在應用程式之間進行通訊的一種通訊協議。

因為是基於 XML 和HTTP 的,所以其獨立於語言,獨立於平臺,並且因為 XML 的擴充套件性很好,

所以基於 XML 的 SOAP 自然擴充套件性也不差。

通過 SOAP 可以非常方便的解決網際網路中訊息互聯互通的需求,

其和其他的 Web 服務協議構建起 SOA 應用的技術基礎。

SOAP 協議的一個重要特點是它獨立於底層傳輸機制,Web 服務應用程式可以根據需要選擇自己的資料傳輸協議,

可以在傳送訊息時來確定相應傳輸機制。

由於 HTTP 協議本身的一些特點和侷限性,

使得當 SOAP 使用HTTP 繫結的 Web 服務並不能滿足某些企業應用的需求。

比如,HTTP 不是一個可靠傳輸協議,所以有可能在傳輸過程中出現問題,

然後 HTTP 協議基於Request/Response 模型,也就是說客戶端需要在等待響應訊息接收完成後才能繼續執行,

而此時如果響應時間過長呢?

基於上面的這些需求,便需要選擇合適的傳輸協議了。

關於這方面的內容的話,有點深奧了,有興趣的可以去看看 IBM 的一些關於這方面內容的介紹。

還有一點需要提及一下,那就是 SOAP 是可以繞過防火牆的,將來將會作為 W3C 的標準進行發展。

WebServices三種基本元素之 WSDL

WSDL 即Web Services Description Language也就是 Web 服務描述語言。

是基於 XML的用於描述 Web 服務以及如何訪問 Web 服務的語言。

服務提供者通過服務描述將所有用於訪問 Web服務的規範傳送給服務請求者,

要實現 Web服務體系結構的鬆散耦合,服務描述是一個關鍵,

不管是請求者還是服務提供者,通過服務描述便可以不必瞭解對方的底層平臺,程式語言等,

服務描述與底層的 SOAP 基礎結構相結合,

足以封裝服務請求者的應用程式和服務提供者的 Web服務之間的這個細節。

WSDL 描述了 Web服務的三個基本屬性:

(1)服務所提供的操作

(2)如何訪問服務

(3)服務位於何處(通過 URL 來確定就 OK 了)

WebServices三種基本元素之 UDDI

UDDI 即 Universal Description,Discovery and Integration,也就是通用的描述,發現以及整合。

WSDL 呢,用來描述了訪問特定的 Web 服務的一些相關的資訊,可以在網際網路上,

或者是在企業的不同部門之間,如何來發現我們所需要的 Web 服務呢?

而 Web 服務提供商又如何將自己開發的 Web 服務公佈到因特網上,

這就需要使用到 UDDI 了,UDDI的話,是一個跨產業,跨平臺的開放性架構,

可以幫助 Web 服務提供商在網際網路上釋出 Web 服務的資訊。

UDDI 呢是一種目錄服務,企業可以通過 UDDI 來註冊和搜尋 Web 服務。

簡單來時候話,UDDI 就是一個目錄,只不過在這個目錄中存放的是一些關於 Web 服務的資訊而已。

並且 UDDI 通過SOAP 進行通訊,構建於 . Net 之上。

開發 Web服務的方式

(1)開發階段:

實現一個 Web 服務,使這個 Web 服務能響應和接收 SOAP 訊息,

(這個呢,其實可以通過 Visual Studio 來幫助實現),

定義好邏輯模組(這個 Web 服務總要乾點事情吧),

然後再撰寫 WSDL 檔案(這個呢,開發工具會自動生成的,不需要人工撰寫了)

(2)部署階段:

指定 Web 服務的傳輸協議,將 Web 服務註冊到相應服務描述部署檔案(這些也是可以由工具來自動完成的)

(3)釋出階段:

將 Web 服務的介面和呼叫的地址公開給客戶端呼叫,

常用的釋出方式為基於 Web 提供的WSDL 的連結,當然 UDDI 也是一個選擇。

總結一下 WebServices的優點

其實呢,前面介紹的都是關於 WebServices 的優點,在這裡就只是淺要的總結一下了。

首先,WebServices 是基於 Internet 和異構平臺的應用,

這樣便可以方便的實現通過網路來通訊,同時可以實現在不同的平臺之間共享資料。

然後就是,WebServices 是基於 XML 和HTTP 的,

也就是基於標準和開放的,基於 XML 的話,擴充套件性自然好,自然跨語言。

基於 HTTP 的話,自然跨平臺了。

最後,再回憶一下 WebServices 是一種應用程式元件吧,這樣便可以將 WebServices 重複使用了。

談談 WebServices 的缺點

首先就是由於 XML 檔案的難以解析,所以在使用 Web 服務的時候,會消耗較多的 CPU 和記憶體資源,

而後,SOAP 是基於XML 的,所以在網路傳輸中傳輸的是 XML 檔案,

但是由 XML 檔案相比於二進位制檔案來說,要大很多,自然就會消耗更多的網路資源了。

而後,由於通過 WSDL 解耦了Web 服務提供者和請求者,且 SOAP 訊息時從傳送者向接收者單向傳送的,

這在一定程度上造成了 WebServices 是一種無狀態服務,

儘管現在在 . Net 中可以通過 Session 來實現在客戶端和服務端共享一些資料,

但是單單依靠 Session 來實現客戶端和服務端的狀態互動也太牽強了吧

WebServices 在資料繫結上也存在一些缺陷,

因為所有的資料在傳輸中都是使用的 XML 來實現的,

因此,需要在二進位制資料和 XML 之間進行一個轉換(通過序列化和反序列化來實現),

而在轉換過程中有可能出現語義丟失的情況。

最後就是 WebServices 的技術要求相對比較高,

因為涉及到底層的 HTTP 協議以及SOAP ,WSDL 和UDDL 這三大平臺元素,

所以學習的曲線也是比較長的,

當然,在 . Net 中可以通過 Visual Studio 非常快速和簡單的開發和訪問一個 Web 服務,

但這隻限於在簡單的使用上,而對於本質的東西,是比較難的。