詳細(xì)介紹Java EE的Web服務(wù)原理和體系結(jié)構(gòu)
Web服務(wù)（Web Services）是目前程序設(shè)計領(lǐng)域中的一項新技術(shù)，是一個嶄新的分布式計算模式，在不同系統(tǒng)平臺之間具有互操作性，通過因特網(wǎng)，實現(xiàn)不同應(yīng)用程序之間的遠(yuǎn)程過程調(diào)用。下面介紹Java EE的Web服務(wù)原理和體系結(jié)構(gòu)。
Web服務(wù)使用基于XML 的消息處理作為基本的數(shù)據(jù)通訊方式，消除使用不同組件模型、操作系統(tǒng)和編程語言的系統(tǒng)之間存在的差異，使異類系統(tǒng)能夠作為單個計算網(wǎng)絡(luò)協(xié)同運行。開發(fā)人員可以用象過去在創(chuàng)建分布式應(yīng)用程序時使用組件一樣的方式創(chuàng)建將來自各種源的Web服務(wù)組合在一起的應(yīng)用程序。
Web服務(wù)是建立在一些通用協(xié)議的基礎(chǔ)上，如HTTP，SOAP，XML，WSDL，UDDI等。這些協(xié)議在涉及到操作系統(tǒng)、對象模型和編程語言的選擇時，沒有任何傾向，因此將會有很強(qiáng)的生命力。
J2EE的Web服務(wù)工作原理
1.J2EE的Web服務(wù)模型
大家知道，普通Web服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu)是面向服務(wù)的，服務(wù)的發(fā)布的發(fā)現(xiàn)是Web系統(tǒng)架構(gòu)中首先要解決的主要問題。在java編程環(huán)境下，Web 服務(wù)通過JAXR（java API for XML Registries）實現(xiàn)自身的發(fā)布。客戶使用同樣的JAXR API尋找服務(wù)，使用JAX-RPC綁定和調(diào)用Web服務(wù)。如下圖1所示：
圖 1
2.J2EE在消息發(fā)送層（SOAP）和傳輸協(xié)議層（HTTP）的工作過程
用下圖2可以說明，在具有Web服務(wù)功能的應(yīng)用程序服務(wù)器上運行著一個標(biāo)準(zhǔn)的J2EE應(yīng)用程序。在圖中的左上角是Java，C++或C#客戶機(jī)，現(xiàn)在，這個應(yīng)用程序發(fā)出SOAP請求。該SOAP請求把Web服務(wù)操作封裝在一個XML有效載荷中，然后，通過HTTP協(xié)議傳送。在Web服務(wù)端，傳輸層繼續(xù)把該調(diào)用輸送劍SOAP服務(wù)端，然后，服務(wù)器就調(diào)用相應(yīng)的已經(jīng)展現(xiàn)為Web服務(wù)的J2EE功能。Web服務(wù)產(chǎn)生的任何響應(yīng)都會被再編碼成為一個SOAP響應(yīng)，并通過HTTP協(xié)議傳輸回客戶機(jī)去。
圖 2
從圖2中可以清楚地看出，利用消息發(fā)送層(Messaging layer) (SOAP)和傳輸協(xié)議層(Transoort Network laver) (HTTP)就可以完成應(yīng)用程序內(nèi)部的通信。應(yīng)用程序內(nèi)部通信的問題通過一些銷售商的專有技術(shù)(例如CORBA和DCOM等)以前就已經(jīng)解決了。這些技術(shù)操作起來很麻煩，并且，也不能通過防火墻。因此，現(xiàn)在我們用SOAP，通過簡單的XML這個開放式的標(biāo)準(zhǔn)，就可以有效地實現(xiàn)應(yīng)用程序內(nèi)部的通信，不會使自己鎖定在某個銷售商的專有機(jī)制上。
3.J2EE在消息發(fā)送層（SOAP）、傳輸協(xié)議層（HTTP）和Web服務(wù)描述（WSDL）的工作過程
圖3顯示的是對前面所介紹的Web服務(wù)模式的簡單擴(kuò)展；在圖3中只需要在兩個應(yīng)用程序之間傳遞的SOAP消息之間存在著緊密的耦合?，F(xiàn)在，有了一個附加的Web服務(wù)描述層，服務(wù)提供者就可以用建立和發(fā)行WSDL文檔的方法來描述他們的Web服務(wù)。WSDL文檔中不僅包含有該Web服務(wù)的抽象定義，而且也包含有實現(xiàn)(綁定)該Web服務(wù)的細(xì)節(jié)。
這意味著服務(wù)的消費者(即例子中的客戶應(yīng)用程序)需要得到WSDL文檔，它不僅可以從這個文檔中得到包括Web服務(wù)的消息和數(shù)據(jù)類型的不同操作，而且還能夠重新得到該Web服務(wù)的終端(例如URL)，SOAP消息可以在終端上交換。如果J2EE服務(wù)是通過SMTP消息展示功能的，那么WSDL文檔也會描述這一點。
圖 3
4.J2EE使用UDDI、WSDL和SOAP三種技術(shù)的工作過程
在圖4中假設(shè)服務(wù)提供者已經(jīng)決定把某項商業(yè)功能展示成Web服務(wù)。該Web服務(wù)駐留在一個基于Java的Web服務(wù)系統(tǒng)中。通過圖中的順序步驟看一下整個的工作機(jī)制。
圖 4
1）服務(wù)提供者的第一步是編寫WSDL文件。
當(dāng)前市場上有好幾種工具，可以幫助我們用現(xiàn)有的對象定義產(chǎn)生出WSDL文件。然后，需要發(fā)布關(guān)于它自己的信息，把商業(yè)和這項Web服務(wù)的技術(shù)規(guī)范作為-個WSDL文件發(fā)布到中心UDDL注冊表。這樣，用寫WSDL文件的方法使得Web服務(wù)的描述占據(jù)了服務(wù)描述層。
但是，在Web服務(wù)棧中我們看到，發(fā)布的商業(yè)信息和WSDL文件表現(xiàn)的是Web服務(wù)棧中的服務(wù)發(fā)布層。
2）服務(wù)消費者應(yīng)用程序可以發(fā)現(xiàn)它有興趣使用的Web服務(wù)。
發(fā)現(xiàn)不僅涉及到要搜索商業(yè)和它的服務(wù)，而且還要下載WSDL文件中所提到的技術(shù)規(guī)范。發(fā)現(xiàn)的步驟對應(yīng)于Web服務(wù)棧中的服務(wù)發(fā)現(xiàn)層。
3）最后，服務(wù)消費者應(yīng)用程序用WSDL文件來確定，為了與服務(wù)提供者的Web服務(wù)通信，需要傳送哪些消息，并且它還要決定綁定信息。為了達(dá)到這個目的，綁定信息就是HTTP上的SOAP。這個步驟對應(yīng)于Web服務(wù)棧中的XML消息和傳輸層。
下圖5是對J2EE系統(tǒng)的Web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)整體描述。
圖 5
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商業(yè)功能性
上圖是一個Web服務(wù)提供者展示他們Web服務(wù)的功能。重要的是要理解，商業(yè)機(jī)構(gòu)不會選擇他們現(xiàn)有的基于J2EE應(yīng)用程序，并把他們的EJB展示為Web服務(wù)的。雖然用Web服務(wù)平臺或目前市場上出售的工具在技術(shù)上是可行的，但是在商業(yè)上這樣做是沒有現(xiàn)實意義，因為商業(yè)不在組件中展示方法調(diào)用。
在商業(yè)上他們展示的是商業(yè)功能，這些功能會轉(zhuǎn)換成一系列執(zhí)行該商業(yè)功能所需要的協(xié)調(diào)動作。在即時返回服務(wù)消費者的響應(yīng)中可能有也可能沒有結(jié)果，還可能需要幾天的時間才能完成。商業(yè)也需要通過多層開發(fā)系統(tǒng)的功能性，需要記住幾個安全性等級和由不同的內(nèi)部應(yīng)用程序使用。
例如，假設(shè)有一個在因特網(wǎng)上售書的商業(yè)機(jī)構(gòu)G，比方說，他們決定在因特網(wǎng)上把一項在線訂書服務(wù)展示為Web服務(wù)。當(dāng)顧客下訂單的時候，訂單信息在商業(yè)企業(yè)G內(nèi)部啟動了一個交易過程。這個交易過程需要執(zhí)行多項行動，例如，檢查圖書訂單的總量或執(zhí)行一個財務(wù)事務(wù)處理過程。這涉及到顧客把錢劃到商業(yè)G賬上，最后，給運輸部門送一份消息，讓他們把書送給顧客。
從圖5中的J2EE系統(tǒng)功能圖可以看出，這個交易過程可能需要與各種EJB發(fā)生交互作用，而這反過來又與企業(yè)信息系統(tǒng)或跨機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生交互作用。在所有這些交易過程中，交易的完整性以及顧客想從認(rèn)真企業(yè)級的交易過程中得到的任何其他標(biāo)準(zhǔn)都需要保存起來。
Web服務(wù)系統(tǒng)
Web服務(wù)系統(tǒng)類似于J2EE中的容器(container)的概念。它給執(zhí)行Web服務(wù)提供了一個運行時間環(huán)境。為了進(jìn)行討論的目的，完全可以說在較高的級別上Web服務(wù)系統(tǒng)會包含一個Web服務(wù)運行時間環(huán)境，該運行時間環(huán)境能接受SOAP請求并把它們映射到對應(yīng)的Java組件，即在商業(yè)功能性中共享的Java類或EJB。同時，從該商業(yè)過程中收集的所有結(jié)果都是可靠的，并被封裝在SOAP響應(yīng)中，送回Web服務(wù)的客戶機(jī)。
Web服務(wù)器
Web服務(wù)器是從Web服務(wù)客戶機(jī)發(fā)出SOAP請求到服務(wù)提供者收到這個請求的過程中最主要的網(wǎng)關(guān)。Web服務(wù)器通過HTTP協(xié)議進(jìn)行通信，通常在端口80收聽。因為SOAP消息需要在HTFP上傳輸，所以它很適合進(jìn)入我們的XML消息層和傳輸層。我們在圖5上應(yīng)當(dāng)注意到的一件重要事情是，事實上WSDL文件是存放在Web服務(wù)器上的，因為這樣它給服務(wù)的消費者提供了全球性的可訪問機(jī)制，使他們能查閱WSDL技術(shù)規(guī)范。
因此，如果我們提供了一個在UDDI注冊表作為URL引用的WSDL文件的話，服務(wù)消費者就可以很容易地通過URL找到該WSDL，并對它進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以確定該機(jī)構(gòu)支持的服務(wù)和服務(wù)的終端。
Web服務(wù)器還在整個系統(tǒng)中執(zhí)行另外一種重要功能。這種功能會把適當(dāng)?shù)腟OAP請求轉(zhuǎn)送到Web服務(wù)系統(tǒng)去。
Web服務(wù)客戶機(jī)
Web服務(wù)客戶機(jī)是Web服務(wù)的消費者。由于Web服務(wù)是不確定平臺的，因此用目前任何一種主流編程語言寫成的客戶機(jī)都可以調(diào)用Web服務(wù)。例如，它可能是一個Java程序，一個Visual Basic程序或者一個C++程序。Web服務(wù)客戶機(jī)要做的第一步工作是查閱UDDI信息，查找能提供它感興趣的Web服務(wù)的商業(yè)。
從UDDI信息中重新得到WSDL URL引用，并從可公開訪問的URL下載WSDL文檔。通常，URL指的就是從圖5中的Web服務(wù)器。一旦得到了WSDL文件，服務(wù)消費者就有了調(diào)用該Web服務(wù)所需要的技術(shù)信息。技術(shù)信息我們指的是該Web服務(wù)中的方法。該方法需要的參數(shù)，該方法的數(shù)據(jù)類型和終端信息?？梢愿鶕?jù)WSDL文件產(chǎn)生SOAP客戶代碼，然后再把產(chǎn)生的SOAP客戶代碼嵌入到客戶機(jī)巾，以便調(diào)用該Web服務(wù)。
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