WebService的工作原理及實例

一、Web Service基本概念

Web Service也叫XML Web Service WebService是一種可以接收從Internet或者Intranet上的其它系統中傳遞過來的請求，輕量級的獨立的通訊技術。是:通過SOAP在Web上提供的軟件服務，使用WSDL文件進行說明，並通過UDDI進行註冊。

XML：(Extensible Markup Language)擴展型可標記語言。面向短期的臨時數據處理、面向萬維網絡，是Soap的基礎。

Soap：(Simple Object Access Protocol)簡單對象存取協議。是XML Web Service 的通信協議。當用戶通過UDDI找到你的WSDL描述文檔後，他通過可以SOAP調用你建立的Web服務中的一個或多個操作。SOAP是XML文檔形式的調用方法的規範，它可以支持不同的底層接口，像HTTP(S)或者SMTP。

WSDL：(Web Services Description Language) WSDL 文件是一個 XML 文檔，用於說明一組 SOAP 消息以及如何交換這些消息。大多數情況下由軟件自動生成和使用。

UDDI (Universal Description, Discovery, and Integration) 是一個主要針對Web服務供應商和使用者的新項目。在用戶能夠調用Web服務之前，必須確定這個服務內包含哪些商務方法，找到被調用的接口定義，還要在服務端來編制軟件，UDDI是一種根據描述文檔來引導系統查找相應服務的機制。UDDI利用SOAP消息機制（標準的XML/HTTP）來發布，編輯，瀏覽以及查找註冊信息。它採用XML格式來封裝各種不同類型的數據，並且發送到註冊中心或者由註冊中心來返回需要的數據。

WebService到底是什麼？

   一言以蔽之：WebService是一種跨編程語言和跨操作系統平臺的遠程調用技術。

   所謂跨編程語言和跨操作平臺，就是說服務端程序採用java編寫，客戶端程序則可以採用其他編程語言編寫，反之亦然！跨操作系統平臺則是指服務端程序和客戶端程序可以在不同的操作系統上運行。

    所謂遠程調用，就是一臺計算機a上的一個程序可以調用到另外一臺計算機b上的一個對象的方法，譬如，銀聯提供給商場的pos刷卡系統，商場的POS機轉賬調用的轉賬方法的代碼其實是跑在銀行服務器上。再比如，amazon，天氣預報系統，淘寶網，校內網，百度等把自己的系統服務以webservice服務的形式暴露出來，讓第三方網站和程序可以調用這些服務功能，這樣擴展了自己系統的市場佔有率，往大的概念上吹，就是所謂的SOA應用。

   其實可以從多個角度來理解WebService，從表面上看，WebService就是一個應用程序向外界暴露出一個能通過Web進行調用的API，也就是說能用編程的方法通過Web來調用這個應用程序。我們把調用這個WebService的應用程序叫做客戶端，而把提供這個WebService的應用程序叫做服務端。從深層次看，WebService是建立可互操作的分佈式應用程序的新平臺，是一個平臺，是一套標準。它定義了應用程序如何在Web上實現互操作性，你可以用任何你喜歡的語言，在任何你喜歡的平臺上寫Web service ，只要我們可以通過Web service標準對這些服務進行查詢和訪問。 

   WebService平臺需要一套協議來實現分佈式應用程序的創建。任何平臺都有它的數據表示方法和類型系統。要實現互操作性，WebService平臺必須提供一套標準的類型系統，用於溝通不同平臺、編程語言和組件模型中的不同類型系統。Web service平臺必須提供一種標準來描述Web service，讓客戶可以得到足夠的信息來調用這個Web service。最後，我們還必須有一種方法來對這個Web service進行遠程調用,這種方法實際是一種遠程過程調用協議(RPC)。爲了達到互操作性，這種RPC協議還必須與平臺和編程語言無關。

 

三、WebService平臺技術

  XML+XSD,SOAP和WSDL就是構成WebService平臺的三大技術。

XML+XSD：

  WebService採用HTTP協議傳輸數據，採用XML格式封裝數據（即XML中說明調用遠程服務對象的哪個方法，傳遞的參數是什麼，以及服務對象的返回結果是什麼）。XML是WebService平臺中表示數據的格式。除了易於建立和易於分析外，XML主要的優點在於它既是平臺無關的，又是廠商無關的。無關性是比技術優越性更重要的：軟件廠商是不會選擇一個由競爭對手所發明的技術的。 

  XML解決了數據表示的問題，但它沒有定義一套標準的數據類型，更沒有說怎麼去擴展這套數據類型。例如，整形數到底代表什麼？16位，32位，64位？這些細節對實現互操作性很重要。XML Schema(XSD)就是專門解決這個問題的一套標準。它定義了一套標準的數據類型，並給出了一種語言來擴展這套數據類型。WebService平臺就是用XSD來作爲其數據類型系統的。當你用某種語言(如VB.NET或C#)來構造一個Web service時，爲了符合WebService標準，所有你使用的數據類型都必須被轉換爲XSD類型。你用的工具可能已經自動幫你完成了這個轉換，但你很可能會根據你的需要修改一下轉換過程。

SOAP：

   WebService通過HTTP協議發送請求和接收結果時，發送的請求內容和結果內容都採用XML格式封裝，並增加了一些特定的HTTP消息頭，以說明HTTP消息的內容格式，這些特定的HTTP消息頭和XML內容格式就是SOAP協議。SOAP提供了標準的RPC方法來調用Web Service。

  SOAP協議 = HTTP協議 + XML數據格式

  SOAP協議定義了SOAP消息的格式，SOAP協議是基於HTTP協議的，SOAP也是基於XML和XSD的，XML是SOAP的數據編碼方式。打個比喻：HTTP就是普通公路，XML就是中間的綠色隔離帶和兩邊的防護欄，SOAP就是普通公路經過加隔離帶和防護欄改造過的高速公路。

WSDL：

   好比我們去商店買東西，首先要知道商店裏有什麼東西可買，然後再來購買，商家的做法就是張貼廣告海報。 WebService也一樣，WebService客戶端要調用一個WebService服務，首先要有知道這個服務的地址在哪，以及這個服務裏有什麼方法可以調用，所以，WebService務器端首先要通過一個WSDL文件來說明自己家裏有啥服務可以對外調用，服務是什麼（服務中有哪些方法，方法接受的參數是什麼，返回值是什麼），服務的網絡地址用哪個url地址表示，服務通過什麼方式來調用。

   WSDL(Web Services Description Language)就是這樣一個基於XML的語言，用於描述Web Service及其函數、參數和返回值。它是WebService客戶端和服務器端都能理解的標準格式。因爲是基於XML的，所以WSDL既是機器可閱讀的，又是人可閱讀的，這將是一個很大的好處。一些最新的開發工具既能根據你的Web service生成WSDL文檔，又能導入WSDL文檔，生成調用相應WebService的代理類代碼。

  WSDL文件保存在Web服務器上，通過一個url地址就可以訪問到它。客戶端要調用一個WebService服務之前，要知道該服務的WSDL文件的地址。WebService服務提供商可以通過兩種方式來暴露它的WSDL文件地址：1.註冊到UDDI服務器，以便被人查找；2.直接告訴給客戶端調用者。

 

四、WebService開發

  WebService開發可以分爲服務器端開發和客戶端開發兩個方面：

   服務端開發：把公司內部系統的業務方法發佈成WebService服務，供遠程合作單位和個人調用。(藉助一些WebService框   架可以很輕鬆地把自己的業務對象發佈成WebService服務，Java方面的典型WebService框架包括：axis，xfire，cxf等，java ee服務器通常也支持發佈WebService服務，例如JBoss。)
   客戶端開發：調用別人發佈的WebService服務，大多數人從事的開發都屬於這個方面，例如，調用天氣預報WebService服務。（使用廠商的WSDL2Java之類的工具生成靜態調用的代理類代碼；使用廠商提供的客戶端編程API類；使用SUN公司早期標準的jax-rpc開發包；使用SUN公司最新標準的jax-ws開發包。當然SUN已被Oracle收購)

   WebService的工作調用原理：對客戶端而言，我們給這各類WebService客戶端API傳遞wsdl文件的url地址，這些API就會創建出底層的代理類，我調用這些代理，就可以訪問到webservice服務。代理類把客戶端的方法調用變成soap格式的請求數據再通過HTTP協議發出去，並把接收到的soap數據變成返回值返回。對服務端而言，各類WebService框架的本質就是一個大大的Servlet，當遠程調用客戶端給它通過http協議發送過來soap格式的請求數據時，它分析這個數據，就知道要調用哪個java類的哪個方法，於是去查找或創建這個對象，並調用其方法，再把方法返回的結果包裝成soap格式的數據，通過http響應消息回給客戶端。

 

五、適用場合

1、跨防火牆通信：

   如果應用程序有成千上萬的用戶，而且分佈在世界各地，那麼客戶端和服務器之間的通信將是一個棘手的問題。因爲客戶端和服務器之間通常會有防火牆或者代理服務器。在這種情況下，使用DCOM就不是那麼簡單，通常也不便於把客戶端程序發佈到數量如此龐大的每一個用戶手中。傳統的做法是，選擇用瀏覽器作爲客戶端，寫下一大堆ASP頁面，把應用程序的中間層暴露給最終用戶。這樣做的結果是開發難度大，程序很難維護。如果中間層組件換成WebService的話，就可以從用戶界面直接調用中間層組件。從大多數人的經驗來看，在一個用戶界面和中間層有較多交互的應用程序中，使用WebService這種結構，可以節省花在用戶界面編程上20%的開發時間。

2、應用程序集成：

   企業級的應用程序開發者都知道，企業裏經常都要把用不同語言寫成的、在不同平臺上運行的各種程序集成起來，而這種集成將花費很大的開發力量。應用程序經常需要從運行在IBM主機上的程序中獲取數據；或者把數據發送到主機或UNIX應用程序中去。即使在同一個平臺上，不同軟件廠商生產的各種軟件也常常需要集成起來。通過WebService，可以很容易的集成不同結構的應用程序。

3、B2B集成：

   用WebService集成應用程序，可以使公司內部的商務處理更加自動化。但當交易跨越供應商和客戶、突破公司的界限時會怎麼樣呢？跨公司的商務交易集成通常叫做B2B集成。WebService是B2B集成成功的關鍵。通過WebService，公司可以把關鍵的商務應用“暴露”給指定的供應商和客戶。例如，把電子下單系統和電子發票系統“暴露”出來，客戶就可以以電子的方式發送訂單，供應商則可以以電子的方式發送原料採購發票。當然，這並不是一個新的概念，EDI(電子文檔交換)早就是這樣了。但是，WebService的實現要比EDI簡單得多，而且WebService運行在Internet上，在世界任何地方都可輕易實現，其運行成本就相對較低。不過，WebService並不像EDI那樣，是文檔交換或B2B集成的完整解決方案。WebService只是B2B集成的一個關鍵部分，還需要許多其它的部分才能實現集成。

   用WebService來實現B2B集成的最大好處在於可以輕易實現互操作性。只要把商務邏輯“暴露”出來，成爲WebService，就可以讓任何指定的合作伙伴調用這些商務邏輯，而不管他們的系統在什麼平臺上運行，使用什麼開發語言。這樣就大大減少了花在B2B集成上的時間和成本，讓許多原本無法承受EDI的中小企業也能實現B2B集成。

4、軟件和數據重用：    

      軟件重用是一個很大的主題，重用的形式很多，重用的程度有大有小。最基本的形式是源代碼模塊或者類一級的重用，一種形式是二進制形式的組件重用。採用WebService應用程序可以用標準的方法把功能和數據“暴露”出來，供其它應用程序使用，達到業務級重用。

 

六、不適用場合

1、單機應用程序：

      目前，企業和個人還使用着很多桌面應用程序。其中一些只需要與本機上的其它程序通信。在這種情況下，最好就不要用WebService，只要用本地的 API就可以了。COM非常適合於在這種情況下工作，因爲它既小又快。運行在同一臺服務器上的服務器軟件也是這樣。最好直接用COM或其它本地的API來進行應用程序間的調用。當然WebService也能用在這些場合，但那樣不僅消耗太大，而且不會帶來任何好處。

2、局域網的同構應用程序：

      在許多應用中，所有的程序都是用VB或VC開發的，都在Windows平臺下使用COM，都運行在同一個局域網上。例如，有兩個服務器應用程序需要相互通信，或者有一個Win32或WinForm的客戶程序要連接局域網上另一個服務器的程序。在這些程序裏，使用DCOM會比SOAP/HTTP有效得多。與此相類似，如果一個.NET程序要連接到局域網上的另一個.NET程序，應該使用.NETremoting。有趣的是，在.NETremoting 中，也可以指定使用SOAP/HTTP來進行WebService調用。不過最好還是直接通過TCP進行RPC調用，那樣會有效得多

二、調用原理

                                                                                    

實現一個完整的Web服務包括以下步驟：

◆ Web服務提供者設計實現Web服務，並將調試正確後的Web服務通過Web服務中介者發佈，並在UDDI註冊中心註冊； （發佈）

◆ Web服務請求者向Web服務中介者請求特定的服務，中介者根據請求查詢UDDI註冊中心，爲請求者尋找滿足請求的服務； （發現）

◆ Web服務中介者向Web服務請求者返回滿足條件的Web服務描述信息，該描述信息用WSDL寫成，各種支持Web服務的機器都能閱讀；（發現）

◆ 利用從Web服務中介者返回的描述信息生成相應的SOAP消息，發送給Web服務提供者，以實現Web服務的調用；（綁定）

◆ Web服務提供者按SOAP消息執行相應的Web服務，並將服務結果返回給Web服務請求者。（綁定）

三、調用方式：

1. Net下采用GET/POST/SOAP方式動態調用WebService的簡易靈活方法(C#)

webservice 的調用有3種方式

1). httpget 
2). httppost
3). httpsoap

soap 的優點是 可以傳遞結構化的 數據，而前兩種不行。
btw, soap 最終也是使用 HTTP 傳送 XM

Webservice實例

一、使用CXF開發Web Service服務端：

每個Web Service組件需要2個部分：接口和實現類：

步驟：

1、準備開發需要的jar包【apache-cxf-2.5.9下載】

                                                  

2、開發一個webservice業務接口，方法使用@WebService修飾。

package com.ywx;

import javax.jws.WebService;

@WebService
public interface HelloWorld {
    String sayHi(String name);
}

3、寫一個這個方法的實現類，方法也需要使用@WebService修飾，並指定其中的參數中，如下指定了所需要實現的接口、並指定服務名稱。

package com.ywx.impl;

import java.util.Date;

import javax.jws.WebService;

import com.ywx.HelloWorld;
@WebService(endpointInterface="com.ywx.HelloWorld",serviceName="HelloWorldWs")//指定webservice所實現的接口以及服務名稱
public class HellowWorlds implements HelloWorld{

    @Override
    public String sayHi(String name) {
        return name+"您好！現在時間是："+new Date();
    }

}

4、暴露Web Service的函數，運行函數暴露Web Service：

package com.ywx.lee;

import javax.xml.ws.Endpoint;

import com.ywx.HelloWorld;
import com.ywx.impl.HellowWorlds;

public class ServiceMain {
    public static void main(String args[]){
        HelloWorld hw = new HellowWorlds();
        //調用Endpoint的publish方法發佈Web Service
        Endpoint.publish("192.168.1.7/vashon", hw);
        System.out.println("Web Service暴露成功！");
    }
}

然後運行瀏覽器，輸入：http://192.168.1.7/vashon?wsdl 查看結果，如果成功生成如下wsdl文檔則表示Web Service暴露成功。

二、使用CXF開發Web Service客戶端：

步驟：

1、新建一個客戶端工程

2、調用CXF提供的wsdl2java工具或使用eclipse/myeclipse的new Web Service生成客戶端代碼（這裏使用第二種方式）：

                                           

輸入wsdl鏈接：

                                             

點擊next：

                                                                                                      

選擇生成客戶端代碼的位置：   

                                           

點擊finish，生成客戶端代碼如下：

                                                                            

3、在客戶端寫測試類測試：

package com.ywx.test;

import java.rmi.RemoteException;

import com.ywx.HelloWorldProxy;


public class TestService {
    public static void main(String args[]){
        HelloWorldProxy h = new HelloWorldProxy();
        try {
            String s = h.sayHi("yangwenxue");
            System.out.println("調webservice:"+s);
        } catch (RemoteException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果（傳入一個參數，調用Web Service返回的字符串結果如下）：

其調用生成的格式已經有服務端定義好了，看上面貼出來的代碼或者下面的截圖說明：

Web Service服務端和客戶端工程結果截圖如下：