Описание Web Services на языке WSDL. Что такое web служба - Описание с помощью WSDL
Стандартизированное описание упрощает понимание и применение. Допустим, что вы нашли сервис, который решает необходимые вам задачи, и хотите его использовать в своих решениях. Самый простой способ получить информацию о чужой разработке и ее возможностях - взглянуть на WSDL-описание. Документы WSDL могут состоять из нескольких модулей или ссылаться на другие документы либо XML-схемы (XSD), которые описывают типы данных, используемые в веб-сервисе. Изначально было предложено несколько вариантов ведения описания, и два крупных игрока - Microsoft и IBM - познакомили со своим видением данной проблемы. Первая разработала и предложила язык SDL (Service Description Language), который был включен в состав первой версии SOAP Toolkit этой компании. IBM явила свое видение проблемы в Network NASSL (Accessible Service Specification Language), которая была реализована в SOAP4J в виде набора NASSL Toolkit . Идеи, предложенные в NASSL, вдохновили Microsoft на продолжение развития языка описания, в результате чего на свет появился SOAP Contract Language (SCL). Это решение оказалось очень эффективным, его доработали с учетом пожеланий сторонних производителей, и 15 марта 2001 года идеи превратились в спецификацию WSDL 1.1. Конечно же столько лет без изменений компьютерная область жить не может, поэтому 27 марта 2006 года появилась версия 2.0, а с 26 июня 2007 года она носит рекомендательный характер.
Справочник команд Unix/Linux
История
WSDL 1.0 (Сент. 2000) был разработан IBM , Microsoft и Ariba для описания веб-сервисов для SOAP toolkit .
WSDL 1.1, выпущен в марте 2001. Фактически это формализованный WSDL 1.0. Между этими версиями нет никаких принципиальных отличий.
WSDL 1.2 (Июнь 2003) по прежнему работает под W3C . WSDL 1.2 не поддерживается большинством вендоров SOAP.
WSDL 2.0 получил официальную поддержку W3C в июне 2007. WSDL 1.2 был переименован WSDL 2.0 поскольку имел большие отличия от предыдущей версии.
Проектирование Web-сервисов
Употребляемый автором термин Web-сервисов относится исключительно к тому виду технологии, которая состредоточена на взаимодействии. Это означает, что эта технология стандартизирована: гетерогенные системы работают только при наличии отрытых стандартов. В этом случае уместен вопрос: будут ли Web-сервисы решением вашей проблемы? Сегодня одного слова Web-сервисы уже недостаточно, чтобы говорить о солидности компании, их использующей, поэтому будет лучше, если имеются иные веские основания для их использования. Если вы контролируете оба конца канала, не исключено, что существуют более подходящие технологии. Сейчас - только заря эры открытых стандартов распределенной обработки данных. Поэтому цена поддержки Web-сервисов на этом еще несформировавшемся рынке остается высокой - это и снижение производительности, и увеличение затрат на разработку, и ухудшение защищенности. Тезис о том, что Web-сервисы являются "дружественными по отношению к брандмауэру" ("firewall friendly"), обманчив. Действительно, обычные брандмауэры оберегают корпоративные ценности от "злоумышленников", которые используют слабые места в прикладном программном обеспечении, появившиеся в результате открытия портов, на которых исполняются защищенные сервисы. С другой стороны, Web-сервисы через этих порты "выставляют" прикладное программное обеспечение.
Другими словами, они ослабляют безопасность, предоставляя посторонним лицам доступ к приложениям - именно то, чему сетевой брандмауэр должен был бы воспрепятствовать. Поэтому необходимо новое поколение брандмауэров. На рынке уже появилось несколько новых игроков, предлагающих такие продукты. Поставщики обычных брандмауэров также начинают обращать внимание на эту проблему. Но это только начало, и такая технология должна еще оправдать себя. Даже если предполагается применять Web-сервисы, необходимо помнить, что необязательно использовать SOAP . Например, автор статьи видел формы, передаваемые как аргумент запроса на удаленный вызов процедуры SOAP (SOAP-RPC). Ему также попадались формы, которые возвращались как часть ответа удаленного вызова процедуры SOAP . Он так и не смог найти дополнительную пользу от применения SOAP. Если распределенные компоненты могут разрабатываться на различных языках программирования, то для того, чтобы указать, как должны быть задействованы сервисы, необходим Язык описания интерфейсов (Interface Definition Language, IDL), нейтральный по отношению к языку программирования. У CORBA (Общая архитектура посредника запросов к объектам, Common Object Request Broker Architecture), как и у DCOM (Распределенная модель компонентных объектов, Distributed Component Object Model), такой язык есть. IDL - это контракт между инициатором на обслуживание и поставщиком, но он только собирает синтаксис. Семантика остается неосвещенной: IDL оставляет открытым вопрос о том, что делает сервис. WSDL - это IDL Web-сервисов. Он описывает, как вызывать Web-сервисы. Он также определяет ответы, которые могут быть получены как при успешном вызове, так и нет.
Спецификация WSDL жестко регламентирует формат сообщений, используемые протоколы и адрес, по которому находятся сервисы. К сожалению, даже четкое и строгое описании на WSDL не гарантирует высокое качество проектирования. Подобно всем языкам IDL, WSDL силен в синтаксисе и слаб в семантике. Однако, не стоит им пренебрегать - в конечном счете важна именно семантика, синтаксис же используется просто, чтобы ее раскрывать.
Проектирование интерфейсов
Прежде чем приступить к написанию WSDL, необходимо оговорить с заказчиками то, что Web-сервис должен делать. Следует записать случаи использования, четко определив, как этот сервис взаимодействует со своей средой. Предположим, что программа-агент (actor) с какой-либо целью вызывает Web-сервис. В этом случае, нужно создать не только сценарий "солнечного дня", который реализует поставленную задачу, но сценарий "дождливого дня", когда результат отрицательный. Какие гарантии может предложить система, что цель успешно достигнута? А когда нет? Где находится граница ответственности клиентской части и сервера? Трудно переоценить важность четкого определения требований. На этом этапа стоит задуматься о цели проекта. В чем конкретно она заключается? Какие данные необходимо получать от клиента, и что должен поставлять сервер? Совершение ошибки на этом шаге чревато большими затратами. Например, рассмотрим Web-сервис, который в качестве параметров принимает список установленных программ и величину свободного места на диске. Затем этот сервис должен вернуть список приложений, подлежащих обновлению.
В случае если места достаточно, проблем не возникает. Однако, как быть, если его недостаточно? Как выбрать продукты, для которых необходимо установить новые версии? Предполагается ли, что клиент сам удаляет старые редакции программ, чтобы освободить место для новых? Это непростые вопросы, для решения которых потребуется разрабатывать сложные алгоритмы, при реализация которых не исключены ошибки. Разумеется, ни одну систему не следует определять подобным образом. Сервер должен предоставлять список приложений, зависимости между ними и требования, которые они предъявляют к ресурсам. Решение же о том, какой пакет установить, является задачей клиента. Поэтому поручив серверу это задание, клиент ничего не выиграет, он только повысит затраты на разработку серверной части. Таким образом, необходимо проводить анализ затрат на начальном этапе. При этом можно проигнорировать технические детали - сервис можно рассматривать как черный ящик. Но нельзя пренебрегать деталями, касающимися взаимодействия между этим сервисом и его средой. Следующий шаг - проанализировать, как можно реализовать случаи использования.
Будет ли единственный интерфейс (portType в WSDL версии 1.1), обеспечивающий всю функциональность? Или несколько интерфейсов? Каждый интерфейс может быть предложен в нескольких конечных точках, но, как правило, он должен быть неделимым. То есть конечная точка должна предоставлять либо всю функциональность, либо ничего. Аналогично, интерфейс должен быть семантически последовательным. Сказанное носит рекомендательный характер и опирается на здравый смысл, хотя ничто в спецификации WSDL не препятствует иной интерпретации. Требуются ли какие-нибудь поддерживающие интерфейсы? Как и когда они должны вызываться? Какова природа этой зависимости? Пока нет стандартов, а только рекомендации о том, как обращаться с "хореографией сервисов" (service choreographies), как разрешать сервисам выполнять гиперссылки к другим сервисам. Другими словами, это неисследованная проблемная область.
Язык описания Web-сервисов (WSDL)
В последних нескольких примерах вы могли видеть отдельные фрагменты WSDL-кода. Напомним, что WSDL – это основанная на XML грамматика, предназначенная для описания возможностей взаимодействия внешних клиентов с Web-методами, доступными по данному адресу URL в рамках каждого из поддерживаемых протоколов связи. Во многих отношениях WSDL-документ может рассматриваться, как "контракт" между клиентом Web-сервиса и самим Web-сервисом. Это еще один метаязык. В частности, WSDL используется для описания следующих характеристик любого доступного Web-метода:
Имя Web-метода XML;
Число, тип и порядок следования параметров (если таковые имеются);
Тип возвращаемого значения (если таковое предусмотрено);
Условия вызова HTTP GET, HTTP POST и SOAP.
В большинстве случаев WSDL-документы генерируются автоматически соответствующим Web-сервером. Напомним, что при добавлении суффикса?wsdl к адресу URL, указывающему на файл *.asmx, Web-сервер генерирует WSDL-документ для указанного Web-сервиса XML.
http://locаlhost/SomeWS/theWS.asmx?wsdl
Но если IIS автоматически генерирует WSDL-документ для данного Web-сервиса XML, зачем тогда нужно глубокое понимание синтаксиса генерируемых WSDL-данных? Ответ обычно зависит от того, как ваш сервис будет использоваться внешними приложениями. В случае Web-сервисов XML, предназначенных для "внутреннего" использования, сгенерированного Web-сервером WSDL-кода будет, как правило, достаточно.
Между тем. вполне возможно начать разработку Web-сервиса XML с создания WSDL-документа вручную (об этом уже говорилось выше). Главная идея начала разработки с создания WSDL-документа связана с вопросами совместимости. Вспомните о том, что до появления спецификации WSI различные инструменты построения Web-сервисов нередко генерировали несовместимые WSDL-описания. Если начинать разработку с WSDL-кода, вы можете построить документ так, как требуется.
Как вы можете догадаться, для начала разработки Web-сервиса XML с создания WSDL-документа требуется очень хорошее знание грамматики WSDL, обсуждение которой в контексте этой главы не предусмотрено. Но мы рассмотрим базовую структуру WSDL-документа. Разобравшись в основах, вы сможете оценить пользу утилиты командной строки wsdl.exe.
Замечание. Самую свежую информацию о языке WSDL можно найти на страницах http://www.w3.org/tr/wsdl .
Определение WSDL-документа
Действительный документ WSDL открывается и закрывается корневым элементом ‹definitions›. В открывающем дескрипторе обычно определяются различные атрибуты xmlns. Они задают пространства имен XML, определяющие различные подчиненные элементы. Как минимум, элемент ‹definitions› должен указать пространство имен, где определены сами элементы WSDL (http://schemas.xmlsoap.org/wsdl). Для того чтобы быть полезным, открывающий дескриптор ‹definitions› должен, кроме того, указать пространства имен XML, определяющие простые типы данных WSDL, типы XML-схемы, элементы SOAP, а также целевое пространство имен. Например, вот как выглядит раздел ‹definitions› для нашего Web-сервиса калькулятора.
‹wsdl:definitions xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
xmlns:tm="http://microsoft.com/wsdl/mime/textMatching/"
xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns-mime="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/mime/"
xmlns:tns="http://www.IntertechTraining.com/"
xmlns:s="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:soap12="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap12/"
xmlns:http="http://schemes.xmlsoap.оrg/wsdl/http/"
targetNamespace="http://www.IntertechTraining.com/"
xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"›
‹/wsdl :definitions›
В контексте корневого элемента вы можете найти пять подчиненных элементов. Общий вид WSDL-документа должен быть примерно таким.
‹?xml version="1.0" encoding="utf-8"?›
‹wsdl:definitions …›
‹wsdl:types›
‹!-- Список типов, доступных для данного Web-сервиса - -›
‹wsdl:/types›
‹wsdl:message›
‹!-- Формат сообщений - -›
‹wsdl:/message›
‹wsdl:portType›
‹!-- Информация портов - -›
‹wsdl:/portType›
‹wsdl:binding›
‹!-- Информация связывания - -›
‹wsdl:/binding›
‹wsdl:service›
‹!-– Информация о самом Web-сервисе XML - -›
‹wsdl:/service›
‹wsdl:/definitions›
Как и следует ожидать, каждый из этих подчиненных элементов будет содержать дополнительные элементы и атрибуты, уточняющие описание имеющихся возможностей. Давайте по очереди рассмотрим наиболее важные из допустимых узлов.
Элемент ‹types›
Сначала мы рассмотрим элемент ‹types›, который содержит описания всех типов данных, предлагаемых Web-сервисом. Вы, возможно, знаете, что язык XML сам определяет ряд "базовых" типов данных, и все они определены в рамках пространства имен XML http://www.w3.org/2001/XMLSchema (которое должно быть указано в контексте корневого элемента ‹definitions›). Возьмем, например, метод Subtract() нашего Web-сервиса калькулятора, имеющий два входных параметра целочисленного типа. В терминах WSDL тип System.Int32 среды CLR описывается в контексте элемента ‹complexType›.
‹s:еlement name= "Subtract"›
‹s:sequence›
‹s:element minOccurs="1 " maxOccurs="1 " name="x " type="s:int " /›
‹s:element minOccurs=""1 " maxOccurs="1 " name="y " type="s:int " /›
‹/ s:sequence›
‹/s:complexType›
‹/s:element›
Целое число, возвращаемое методом Subtract(), также описывается в рамках элемента ‹types›.
‹s:element name= "SubtractResponse "›
‹s:complexType›
‹s:sequence›
‹s:element minOccurs="1 " maxOccurs= "1 " name="SubtractResult " type="s:int "/›
‹/s:sequence›
‹ /s:complexType›
‹/s:element›
Если вы имеете Web-метод, возвращающий или получающий пользовательские типы данных, они также появятся в контексте элемента ‹complexType›. Детали того, как с помощью Web-метода сделать доступными пользовательские типы данных.NET, мы рассмотрим позже. Для примера предположим, что вы определили Web-мeтод, возвращающий структуру с именем Point.
public struct Point {
public string pointName;
WSDL-описание для этой "сложной структуры" будет выглядеть примерно так.
‹s:complexType name="Point "›
‹s:sequence›
‹s:element minOccurs="1 " maxOccurs="1 " name="x " type="s:int " /›
‹s:element minOccurs="1 "" maxOccurs="1 " name="y " type= "s:int " /›
‹s:element minOccurs="0 " maxOccurs="1 " name="рointName " type="s:string " /›
‹/s:sequence›
‹/s:complexType›
Элемент ‹message›
Элемент ‹message› используется для определения формата обмена запросами и ответами данного Web-метода. Поскольку один Web-сервис позволяет передачу множества сообщений между отправителем и получателем, одному WSDL-документу позволяется определять множество элементов ‹message›. Как правило, в этих определениях используются типы, указанные в рамках элемента ‹types›.
Независимо от количества элементов ‹message›, определенных в документе WSDL, они обычно "присутствуют" парами. Первое определение представляет входной формат сообщения, а второе – выходной формат того же сообщения. Например, метод Subtract() Web-сервиса CalculatorWebService определяет следующие элементы ‹message›.
‹wsdl:message name="SubtractSoapIn "›
‹wsdl:part name="parameters" element="tns:Subtract" /›
‹/wsdl:message›
‹wsdl: message name="SubtractSoapOut "›
‹wsdl:part name="parameters" element="tns:SubtractResponse" /›
‹/wsdl:message›
Здесь вы видите только связь SOAP соответствующего сервиса. Как говорилось в начале этой главы, Web-сервисы XML могут вызываться с помощью SOAP или HTTP-методов GET и POST. Но если вы разрешите связь HTTP POST (соответствующие объяснения будут предложены позже), генерируемый WSDL-код должен продемонстрировать следующие данные ‹message›.
‹wsdl: message name="SubtractHttpPostIn "›
‹part name="n1" type="s:string" /›
‹part name="n2" type="s:string" /›
‹wsdl:/message›
‹wsdl:message name="SubtractHttpPostOut "›
‹part name="Body" element="s0:int" /›
‹wsdl:/message›
Элементы ‹message› сами по себе не слишком полезны. Однако на эти определения сообщений ссылаются другие части WSDL-документа.
Замечание. Не все Web-методы требуют и запроса, и ответа. Если Web-метод является "односторонним", для него необходим только элемент ‹message› запроса. Обозначить Web-метод, как односторонний, можно с помощью атрибута .
Элемент ‹portType›
Элемент ‹portType› определяет различные связи, которые могут возникать между клиентом и сервером, и каждая такая связь представляется вложенным элементом ‹operation›. Несложно догадаться, что самыми типичными операциями здесь должны быть SOAP, HTTP GET и HTTP POST. Однако есть и другие операции. Например, односторонняя операция позволяет клиенту отправить сообщение данному Web-серверу, но не получить ответ (это похоже на вызов метода без ожидания возвращаемого значения). Операция "требование-ответ" позволяет серверу отправить, запрос во время ответа клиента (что можно рассматривать, как дополнение операции "запрос-ответ").
Чтобы проиллюстрировать формат необязательного вложенного элемента ‹operation›, рассмотрим WSDL-определение для метода Subtract().
‹wsdl portType name="CalculatorWebServiceSoap "›
‹wsdl:operation name="Subtract "›
‹wsdl:input message="tns:SubtractSoapIn " /›
‹wsdl:output message="tns:SubtractSoapOut " /›
‹ /wsdl:operation›
‹wsdl:/portType›
Обратите внимание на то, как элементы ‹input› и ‹output› ссылаются на соответствующее имя сообщения, определенное в рамках элемента ‹message›. Если бы для метода Subtract() был разрешен HTTP-метод POST, вы бы увидели следующий дополнительный элемент ‹operation›.
‹wsdl:portType name="CalculatorWebServiceHttpPost"›
‹wsdl:input message="s0:SubtractHttpPostIn
" /› ‹wsdl:output message= "s0:SubtractHttpPostOut
" /› ‹
wsdl:/operation› ‹wsdl:/portType› Наконец, учтите то, что если данный Web-метод описан с помощью свойства Description, элемент ‹operation› будет содержать вложенный элемент ‹documentation›. Элемент ‹binding› Этот элемент указывает точный формат обмена GET, POST и SOAP. Это самый "многословный" из всех элементов, содержащихся в контексте корневого элемента ‹definition›. Вот, например, определение элемента ‹binding› с описанием того, как вызывающая сторона может взаимодействовать с Web-методом MyMethod(). используя SOAP. ‹wsdl:binding name="СаlculatorWebServiceSoap12" type="tns:CalculatorWebServiceSoap
"› ‹soap12:binding transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http
" /›
‹wsdl:operation name= "Subtract
"› ‹soap12:operation soapAction="http://www.IntertechTraining.com/Subtract
" style="document" /› ‹wsdl:input› ‹soap12:body use="literal
" /› ‹/wsdl:input› ‹wsdl:output› ‹soap12:body use="literal
" /› ‹/wsdl:output› ‹/wsdl:operation› ‹/wsdl:binding› Элемент ‹service› Наконец, у нас есть элемент ‹service›, который указывает характеристики самого Web-сервиса (например, его URL). Главной задачей этого элемента является описание множества портов, открытых данным Web-сервером. Для этого элемент ‹services› может использовать любое число вложенных элементов ‹port› (не путайте их с элементом ‹portType›). Вот как выглядит элемент ‹service› для CalculatorWebService. ‹wsdl:service name="CalculatorWebService
"› ‹wsdl:documentation xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"›
Чудесный Web-сервис калькулятора
‹/wsdl:documentation› ‹wsdl:port name="CalculatorWebServiceSoap"
binding="tns
:CalculatorWebServiceSoap"
› ‹soap:address location="http://localhost:1109/CalculatorWebService/ Service.asmx"
/› ‹/wsdl:port› ‹wsdl:port name="CalculatorWebServiceSoap12"
binding= "tns
:CalculatorWebServiceSoap12
"› ‹soap12:address location="http://localhost:1109/CalculatorWebService/Service.asmx"
/› ‹/wsdl:port› ‹/wsdl:service› Итак, как видите, WSDL-код, автоматически возвращаемый сервером ITS, не является сверхсложным, но, поскольку WSDL представляет собой грамматику на основе XML, этот код достаточно "многословен". Тем не менее, теперь вы должны лучше понимать роль WSDL, так что давайте рассмотрим немного подробнее протоколы связи Web-сервисов XML. Замечание.
Напомним, что пространство имен System.Web.Services.Description содержит множество типов, которые позволяют программно читать и обрабатывать "сырой" WSDL-код (можете проверить сами, если вас это интересует). Веб-сервисы представляют собой технологию интеграции приложений, которая может использоваться в Internet. В качестве примера возможного использования веб-сервисов рассмотрим планирование путешествий. Обычно в такой ситуации требуются: заказ билетов на самолет, бронирование мест в гостинице, аренда автомобиля и, возможно, использование услуг местных компаний, организующих экскурсии. Традиционно используя Internet, вам придется посетить сервер авиакомпании, сервер гостиницы или сети гостиниц, сервер компании по аренде автомобилей и сервер компании, специализирующейся на организации экскурсий в выбранном вами месте. Все эти действия могут занять достаточно много времени, прежде чем вы достигнете цели. И при этом ни одна из задействованных вами компаний не будет знать, каковы ваши планы, а следовательно, не сможет оптимизировать ваше время. Проблема заключается в том, что компании, специализирующиеся на отдельных областях - авиа, гостиничной, прокате автомобилей и т.п., в большинстве случаев замкнуты сами на себя и используют собственные средства хранения и представления данных. Более удобно было бы запустить приложение, которое бы приняло от вас необходимую информацию и выполнило все рутинные действия - заказ билетов, бронирование гостиницы и т. п. - автоматически, без вашего участия. Чтобы это стало возможным, вы должны использовать веб-сервисы. Давайте рассмотрим, что изменится в этом случае. Предположим, авиакомпания предоставляет веб-сервис, позволяющий приложениям получать список рейсов между двумя городами для заданной даты. В этом случае больше не требуется обращаться к веб-узлу авиакомпании и указывать различные критерии поиска - вся необходимая информация доступна в виде единого XML-документа. Теперь предположим, что авиакомпания, отель и агентство по прокату автомобилей предоставляют веб-сервисы, позволяющие программно приобретать билеты, бронировать номера и арендовать автомобили. В этом случае можно объединить вызовы всех этих сервисов в единое приложение, которое сможет выполнить всю рутинную работу без участия пользователя. Впрочем, на этом функциональность нового класса веб-приложений не заканчивается. Наше приложение может, например, периодически обращаться к веб- сервису авиакомпании для определения статуса рейса и в случае его задержки оповещать сервисы гостиницы, службы проката и т.п. для продления бронирования. Помимо очевидного повышения качества обслуживания клиентов использование веб-сервисов имеет множество других преимуществ. Например, если агентство проката автомобилей знает, что ваш рейс задерживается, оно может более гибко распорядиться своими автомобилями. По мере возрастания числа веб-сервисов мы сможем увидеть более комплексные примеры их использования. Однако следует отметить, что внедрение концепции веб-сервисов требует не только пересмотра многих бизнес-правил и схем взаимодействия между отраслями и секторами той или иной отрасли, но и повышения безопасности обмена данными. Рассмотрев практическое применение веб-сервисов, обратимся к стандартам, лежащим в основе этих сервисов. стандарты
Как мы уже знаем, в основе веб-сервисов лежат Internet-стандарты. Эти стандарты определяют протоколы, а не способы их реализации. Такое утверждение является залогом успеха Internet - ни одна компания не может влиять на Internet-стандарты и задавать собственные правила игры. Например, стандарты веб-сервисов разрабатываются совместно такими компаниями, как IBM, Microsoft, Ariba и некоторыми другими, и обсуждаются комитетом World Wide Web Consortium (W3C). Веб-сервисы базируются на трех основных веб-стандартах: SOAP (Simple Object Access Protocol) - протокол для посылки сообщений по протоколу HTTP и другим Internet-протоколам; WSDL (Web Services Description Language) - язык для описания программных интерфейсов веб-сервисов; UDDI (Universal Description, Discovery and Integration) - стандарт для индексации веб-сервисов. Серверы приложений являются хранилищами веб-сервисов и делают их доступными через протоколы HTTP GET, HTTP POST и HTTP SOAP. Существующие веб-сервисы описываются в WSDL-документах, которые располагаются либо на сервере приложений, либо в специальных XML-хранилищах. WSDL-документ может ссылаться на другие WSDL-документы и документы XSD (XML Schema), в которых описаны типы данных, используемые веб-сервисами. XML-хранилища используются для управления WSDL-документами. Внутри WSDL-документа находится адрес (URL) веб-сервиса. Веб-сервисы описаны и проиндексированы в бизнес-реестре, содержащем адреса (URL) WSDL-документов. В следующих разделах мы рассмотрим три основных веб-стандарта, на которых базируются веб-сервисы - SOAP, WSDL и UDDI - более подробно. SOAP - Simple Object Access Protocol
SOAP - это стандарт для отсылки и получения сообщений по Internet. Изначально этот протокол был предложен фирмой Microsoft в качестве средства для удаленного вызова процедур (RPC, Remote Procedure Call) по протоколу HTTP, а спецификация SOAP 1.0 (Userland, Microsoft, Developmentor) была тесно связана с Component Object Model. Фирма IBM и ряд других компаний, в том числе Lotus, внесли определенный вклад в развитие этого протокола, и его спецификация была направлена на рассмотрение комитетом W3C. Спецификация SOAP определяет XML-«конверт» для передачи сообщений, метод для кодирования программных структур данных в формате XML, а также средства связи по протоколу HTTP. SOAP-сообщения бывают двух типов: запрос (Request) и ответ (Response). Запрос вызывает метод удаленного объекта, ответ возвращает результат выполнения данного метода. Приведем пример запроса в формате SOAP: А вот ответ: Спецификация SOAP определяет формат кодирования, который, в свою очередь, задает способ представления данных в XML-формате. WSDL - Web Services Description Language
Для того чтобы приложения могли использовать веб-сервисы, программные интерфейсы последних должны быть детально описаны - с этой точки зрения язык WSDL играет ту же роль, что и язык Interface Definition Language (IDL) в распределенных вычислениях. Описание может включать такую информацию, как протокол, адрес сервера, номер используемого порта, список доступных операций, формат запроса и ответа и т. п. Для описания этой информации было предложено несколько языков. Одним из них был язык Service Description Language (SDL), разработанный Microsoft и входивший в первую версию Microsoft SOAP Toolkit. Компания IBM переработала спецификацию и, использовав спецификацию Network Accessible Service Specification Language (NASSL), выпустила NASSL Toolkit как часть SOAP4J. Идеи, реализованные в NASSL, повлияли на спецификацию языка SOAP Contract Language (SCL), предложенную Microsoft. В настоящее время обе спецификации (NASSL и SDL/SCL), а также предложения других фирм учтены в спецификации языка WSDL. Для описания бизнес-логики IBM и Microsoft работают над спецификацией языка Web Services Flow Language (WSFL). Вот пример скелета описания сервисов на языке WSDL: Как мы видим, описание сервисов представляет собой XML-документ, состоящий из нескольких элементов, в том числе из описания пространства имен (namespace), описания типов и элементов, сообщений, порта, а также возможных операций - запросов и ответов. UDDI - Universal Description, Discovery and Integration
Задача UDDI - предоставить механизм для обнаружения веб-сервисов. UDDI задает бизнес-реестр, в котором провайдеры веб-сервисов могут регистрировать сервисы, а разработчики - искать необходимые им сервисы. Компании IBM, Microsoft и Ariba создали собственные UDDI-реестры (в скором времени эти реестры будут объединены в веб-реестр), в одном из которых разработчики могут зарегистрировать свои веб-сервисы, после чего данные будут автоматически реплицированы в другие реестры. UDDI базируется на элементах четырех типов: Business Entity, Business Service, Binding Template и Technology Model. Элемент Business Entity описывает индустрию, предоставляющую данный веб-сервис. Этот элемент может включать описания категорий для данной индустрии, облегчающие более детальный поиск сервисов. Business Service - это класс сервисов в рамках определенной отрасли промышленности или услуг. Каждая отрасль принадлежит определенному элементу Business Entity. Вместе Binding Template и Technology Model определяют веб-сервис. Technology Model содержит абстрактное описание, а Binding Template - конкретную спецификацию сервиса. Каждый элемент Binding Template принадлежит определенному элементу Business Service, но несколько элементов Binding Template могут ссылаться на один элемент Technology Model. Бизнес-реестр UDDI сам является SOAP веб-сервисом. Он поддерживает операции создания, модификации, удаления и поиска элементов всех четырех рассмотренных выше типов. Реферат слушателя ИКСИ, научный руководитель – Сергей Кунегин
В главе 2 мы говорили о том, что после создания Web-службы на сервере в виде сервлета, страницы JSP, JWS-файла, компонента EJB или другого объекта, следует описать состав и возможности Web-службы на языке, не зависящем от платформы, операционной системы, системы программирования, использованной при создании Web-службы. Это описание регистрируется в общедоступном месте Интернета, например, реестре UDDI или ebXML, или хранится на сервере Web-службы. Описание должно содержать полную и точную информацию обо всех услугах, предоставляемых Web-службой, способы получения услуг, содержимое запроса на получение услуги, формат предоставляемой информации. Одно из средств точного и единообразного описания Web-услуг - язык WSDL, созданный консорциумом W3C. Этот язык - еще одна реализация XML. Его последняя рекомендованная спецификация всегда публикуется на странице http://www.w3.org/TR/wsdI
. Во время написания книги на черновой стадии была версия WSDL 1.2, которую мы и опишем в этой главе. Состав документа WSDL Корневым элементом документа XML - описания WSDL - служит элемент Описания WSDL активно используют различные пространства имен. Кроме собственных имен, язык WSDL часто использует имена типов и элементов языка описания схем XSD (см. главу 1) и имена языка протокола SOAP. Пространство имен языка WSDL часто описывается как пространство имен по умолчанию. Идентификатор пространства имен последней на время написания этих строк версии WSDL 1.2 был равен http://www.w3.org/2002/07/wsdl
. Целевое пространство имен, идентификатор которого определяется атрибутом обычно получает префикс tns (target namespace). В корневой элемент ? ? ? ? ? ? < service > - указывает местоположение Web-службы как один или несколько портов. Каждый порт описывается вложенным элементом Кроме этих шести основных элементов есть еще два вспомогательных элемента. ? Комментарий. Его можно включить в любой элемент описания WSDL. Можно сказать, что элементы Элементы Наконец, элементы Структура документа WSDL показана в листинге 4.1. Символы в квадратных скобках не содержатся в документе. Они показывают повторяемость элемента или атрибута в описании Web-службы: Символ [?] означает, что элемент или атрибут может появиться в документе нуль или один раз; Символ [*] означает, что элемент может появиться нуль или несколько раз; Символ [+] означает, что элемент может появиться один или несколько раз; Отсутствие символа в квадратных скобках означает, что атрибут должен появиться ровно один раз. j Листинг 4.1. Схема WSDL-документа
targetNamespace="nfleH l ra«iij location="URI-aflpec" /> [*] Произвольный комментарий Описания сложных и нестандартных типов.
Абстрактное описание SOAP-послания как набора составляющих его частей.
Абстрактное описание Web-службы как набора операций (услуг). Описание услуги как получения (input) и отправки (output, fault) посланий. Получаемое послание. Отправляемое message="nMH соотв. элемента Отправляемое сообщение об ошибке. type="MMH соотв. элемента Детали конкретного протокола. Они определяются в схеме этого протокола. -> Сюда записываются элементы, описывающие детали конкретной операции. -> Сюда записываются элементы, описывающие детали конкретного получаемого послания. -> Сюда записываются элементы, описывающие детали конкретного отправляемого послания. ->
Сюда записываются элементы, описывающие детали конкретного сообщения об ошибке. ->
xmlns:SOAP-ENV="http:///envelope"
SOAP-ENV:encodingStyle="http:///encoding//"
xmlns="http://(soaporg)/wsdl/">
...
serviceType="MMH соотв. элемента Описание интерфейса Web-службы как набора портов. binding="nMH соотв. элемента Сюда записывается обязательный и единственный адрес интерфейса Web-службы, записанный по правилам протокола, указанного в элементе
Каждый конкретный протокол пересылки посланий - SOAP, HTTP, FTP, SMTP - добавляет к шести основным и двум вспомогательным элементам языка WSDL свои дополнительные элементы, описывающие особенности данного протокола.
Приведем простой пример. В листинге 3.14 мы записали в виде класса Java простейшую Web-службу, возвращающую без всякой обработки присланный запрос:
public class EchoService{
public String getEcho (String req) { return req;
В листинге 4.2 приведено описание этой Web-службы на языке WSDL, использующее протокол SOAP.
Листинг 4.2. Описание Web-службы EchoService
version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
targetNamespace="http://echoservice.com/echoservice.wsdl" xmlns="http://www.w3.org/2002/07/wsdl" xmlns:tns="http://echoservice.com/echoservice.wsdl" xmlns:soap="http://www.w3.org/2002/07/wsdl/soapl2" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" /> "http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" namespace= "http: //echoservice. ccm/echcservice .wsdl" use="encoded" /> ^oapKbocy enccdingStyle= "http: //schemas .xmlsoap. org/soap/encoding/" namespace= "http: //echoservice. c^/ech^service .wsdl" use="encoded" /> "http://localhost:8080/axis/EchoService.jws" /> В листинге 4.2 мы в элементе Имена "getEchoRequest" И "getEchoResponse" ИСПОЛЬЗОВаны В следующем элементе txarspcrt^=^"ht:tp^://?cheпas^.>пlscap^.c^rc^/?cap^/ht:tp^" /> Если применяется документный стиль SOAP, то в атрибуте style записывается значение "document". Наконец, в элементе В листинге 4.2 имена с префиксом soap конкретизировали описание послания и способы его пересылки. Посмотрим, какие конкретные протоколы предлагает спецификация WSDL 1.2. Литература:
Хабибуллин И. Ш. Разработка Web-служб средствами Java. - СПб.: БХВ-Петербург, 2003. - 400 с: ил.
Как WSDL 1.1 определяет Web-сервисы, и как создать модели на языке Java для верификации и преобразования WSDL-документов Web-сервисы ― важная функция технологии Java™ в корпоративных вычислениях. В этом цикле статей консультант по XML и Web-сервисам Денис Сосновский рассказывает об основных структурах и технологиях, ценных для Java-разработчиков, использующих Web-сервисы. Следите за статьями цикла, чтобы быть в курсе последних разработок в данной области и знать, как применить их в своих собственных проектах. Web-сервисы для корпоративных приложений в значительной степени зависят от использования определений сервисов. Определения сервисов описывают основное соглашение между поставщиком услуг и любым потенциальным потребителем, детализируя типы функций, предоставляемых сервисом, и сообщения в рамках каждой функции. Поставщики и потребители свободны в выборе способа реализации своих объектов обмена в той мере, в какой фактические сообщения, которые они посылают, соответствуют определению сервиса. Использование определения сервиса с описанием способа обмена XML-сообщениями ― это то, что отличает Web-сервисы от более ранних технологий распределенного программирования. Предлагались различные методы определения Web-сервисов, но наиболее широко используемым подходом остается WSDL 1.1. WSDL 1.1 имеет некоторые недостатки, в том числе чрезмерно сложную структуру, которая затрудняет его чтение для непосвященных. Он страдает также от отсутствия авторитетного формального определения, что привело к последовательным «уточнениям», которые заполняют некоторые пробелы в исходном документе спецификации. В результате стеки Web-сервисов стараются обрабатывать документы WSDL 1.1 как можно более гибко. Эта гибкость может усилить путаницу в понимании WSDL 1.1, так как разработчики видят широкий спектр WSDL-структур без каких-либо указаний на то, какой подход предпочтительнее. В этой статье мы покажем, как разобрать документы WSDL 1.1, и рассмотрим первые части модели Java для проверки WSDL-документов и их преобразования в стандартную форму. В этой статье используются: Редакция 1.1 WSDL, опубликованная в начале 2001 года, технически заменена рекомендациями W3C WSDL 2.0, опубликованными в 2007 году. WSDL 2.0 предлагает более четкую структуру, чем WSDL 1.1, наряду с большей гибкостью. Но WSDL 2.0 страдает от проблемы курицы и яйца: WSDL 2.0 не используется широко, потому что не поддерживается широко, а так как он широко не используется, у разработчиков стеков Web-сервисов мало стимулов его поддерживать. Несмотря на все его недостатки, для большинства целей WSDL 1.1 достаточно хорош. Оригинальная спецификация WSDL 1.1 была неточной в отношении количества используемых функций. Так как в центре внимания WSDL была работа с определениями служб SOAP, он включал также поддержку функций SOAP (таких как кодирование rpc), которые позднее оказались нежелательными. Организация Web Services Interoperability Organization (WS-I) решила эти проблемы в Базовом профиле (BP), который содержит практические рекомендации по Web-сервисам с использованием SOAP и WSDL. BP 1.0 был утвержден в 2004 году, а в 2006 году вышла редакция BP 1.1. В этой статье рассматривается WSDL 1.1 на базе рекомендаций BP WS-I и не затрагиваются фактически устаревшие функции, такие как кодирование rpc для SOAP. Предполагается, что структура XML-документов задается определениями XML-схемы. В первоначальную спецификацию WSDL 1.1 входит описание схемы, но эта схема в нескольких отношениях не соответствует текстовым описаниям. Позже это было исправлено в модифицированной версии схемы, но документ WSDL 1.1 не был отредактирован с учетом этого изменения. Затем группа BP WS-I решила внести еще больше изменений в схему WSDL и создала то, что преподносится как практические рекомендации к этой скользкой схеме. Документы, написанные для одной версии схемы, как правило, не совместимы с другими версиями (несмотря на то, что используется одно и то же пространство имен), но к счастью, большинство инструментов Web-сервисов в основном игнорирует схему и принимает все, что выглядит разумным. (См. ссылки на многие схемы WSDL в разделе ). Даже версия BP WS-I схемы WSDL 1.1 не очень помогает гарантировать соответствие спецификации документов WSDL 1.1. Схема не отражает всех ограничений BP WS-I, особенно в отношении порядка следования компонентов. Кроме того, XML-схема не способна обработать многие типы легко устанавливаемых ограничений в документах (такие как альтернативные атрибуты или необходимые дополнительные элементы из отдельной схемы). Поэтому проверка соответствия документа WSDL 1.1 спецификации WSDL 1.1 (с поправками, внесенными BP WS-I) включает в себя гораздо больше, чем просто выполнение валидации XML-схемы. Мы еще вернемся к данной теме в этой статье. Но сначала рассмотрим структуру описаний сервиса WSDL 1.1. В документах WSDL 1.1 используется фиксированный корневой элемент с удобным названием Существует также элемент Для полного описания сервиса, как правило, требуется, по крайней мере, один элемент каждого из этих типов, за исключением В листингах 1 и показан пример описания сервиса WSDL, разбитого на два WSDL-документа, так что компоненты описания интерфейса содержится в файле BookServerInterface.wsdl, а компоненты реализации ― в файле BookServerImpl.wsdl. В листинге 1 показан BookServerInterface.wsdl. В листинге 2 показан BookServerImpl.wsdl. Элемент Помимо определений элементов (и атрибутов) в пространстве имен WSDL 1.1, WSDL 1.1 определяет также дополнительные элементы. Они предназначены для заполнения конкретных ячеек в описаниях сервисов WSDL 1.1 для передачи дополнительной информации, необходимой для конкретного типа сервисов. Единственные дополнительные элементы WSDL 1.1, которые все еще широко используются, это привязки для SOAP 1.1 (они представлены в , в элементах Элемент Поскольку один элемент Помимо Сообщения, представленные элементами Элементы WSDL 1.1 определяет несколько шаблонов взаимодействия между клиентом и поставщиком услуг, представленных различными последовательностями дочерних элементов Каждый элемент Во многих отношениях SOAP 1.1 широко используется для Web-сервисов с момента опубликования спецификации в 2000 году. Версия SOAP 1.2 разработана при более широкой поддержке отрасли через W3C и опубликована в качестве официального стандарта W3C в 2007 году. SOAP 1.2 лучше документирована и чище, чем SOAP 1.1, причем некоторые уродливые аспекты 1.1 хирургически удалены. Несмотря на эту очищенную структуру, для большинства Web-сервисов практических различий между ними немного. Вероятно, наиболее существенная особенность SOAP 1.2 заключается в том, что это единственный официально поддерживаемый способ использования расширенной поддержки SOAP-вложений XML-binary Optimized Packaging (XOP) и SOAP Message Transmission Optimization Mechanism (MTOM). В цикле Web-сервисы Java
я до сих пор использовал SOAP 1.1, потому что некоторые старые стеки не поддерживают SOAP 1.2, но для разработки новых Web-сервисов 1.2, вероятно, является лучшим выбором. Элементы Дочерние элементы Расширения, определяемые WSDL, вступают в игру в Внутри каждого дочернего элемента Последним компонентом описания сервиса WSDL является элемент Не удивительно, что при всех вариациях схем и правил для документов WSDL 1.1 многие документы не соответствуют практическим рекомендациям BP WS-I. Поддержка всеми стеками Web-сервисов многих отклонений от практических рекомендаций помогла увековечить использование устаревших или неправильных конструкций, что привело к распространению дурной практики по всей отрасли. И я определенно не застрахован от этой инфекции – просматривая WSDL-документы, которые я приводил в качестве примеров кода для этого цикла, я к своему удивлению обнаружил, что ни один из них не является полностью корректным. Так что когда я решил написать эту статью, я подумал, что было бы хорошо включить в нее инструмент, с помощью которого можно проверять WSDL-документы на соответствие практическим рекомендациям. Казалось бы, отсюда всего один шаг до преобразования WSDL-документов в правильную форму, при условии, что оригинальный WSDL свободен от ошибок. Но работы оказалось значительно больше, чем я первоначально планировал, и полную информацию об этой модели я включу в следующие две статьи этого цикла. Для работы с WSDL-документами на языке Java построено множество различных моделей, в том числе широко используемый язык описания Web-сервисов для Java Toolkit (WSDL4J), который представляет собой эталонную реализацию JSR 110 (см. раздел ). Ни одна из этих моделей не соответствует тому, что я собирался сделать, ввиду двоякой постановки задачи: во-первых, чтение WSDL-документов в любой полуразумной форме и сообщение об ошибках и отклонениях от практических рекомендаций, и во-вторых, написание безошибочных WSDL-документов, переформатированных в форму, соответствующую практическим рекомендациям. WSDL4J, например, не сохраняет порядок вводимых элементов, так чтобы можно было сообщать о проблемах порядка их следования, и не обрабатывает определения схемы, так что его нельзя напрямую использовать для проверки ссылок из элементов В этой статье я использую термин верификация
для обозначения проверки правильности WSDL-документа, потому что альтернативный термин валидация
, обычно используемый для XML-документов, означает проверку документов на соответствие определению схемы. Ранее я уже частично реализовал модель WSDL для использования с привязкой данных JiBX в рамках проекта JiBX/WS. Эта модель предназначена только для вывода и включает относительно небольшое число классов, которые в некоторых случаях объединяют данные из вложенных элементов структуры WSDL XML ( Еще один вариант ― генерирование кода из схемы BP WS-I для WSDL 1.1. Увидев это, я понял, что простое использование созданных классов напрямую приведет к путанице, так как схема включает избыточные типы, а также некоторые неудобные конструкции, которые используются для представления различных моделей обмена сообщениями (некоторые из которых затем были запрещены текстом BP WS-I). Так что в конечном итоге я составил классы вручную, хотя результат оказался почти таким же, как если бы я начал с кода, сгенерированного из схемы, и просто сократил ненужное дублирование и сложность. Привязка данных JiBX поддерживает несколько связей с одними и теми же классами, так что мне удалось создать привязку ввода для обработки всего спектра вариантов, допускаемых любой версией WSDL 1.1, хотя настройка привязки выхода для вывода WSDL была только в форме, соответствующей практическим рекомендациям. В листинге 3 показана часть класса Definitions , соответствующая корневому элементу Организация данных дочерних элементов в показывает, каким образом модель поддерживает как общую форму ввода, так и форму вывода в соответствии с практическими рекомендациями. Вместо единого списка дочерних элементов всех типов, используются отдельные списки для каждого типа. Привязка ввода JiBX обрабатывает дочерние элементы как неупорядоченный набор, вызывая специфический для данного типа элементов set-метод всякий раз, когда дочерний элемент находится не на своем месте. Вместо того чтобы заменять какое-либо из предшествующий значений, set-метод добавляет экземпляр в типизированный список, как видно из set-метода addMessage() , который используется для дочерних элементов В любом из элементов WSDL разрешены дополнительные атрибуты и элементы (как правило, все атрибуты или элементы, которые не используют пространство имен WSDL 1.1). Примером таких дополнительных элементов служат конфигурации WS-Policy, встроенные в WSDL-документы из предыдущих статей данного цикла, как и ссылки на фактические политики. Лучше всего, чтобы эти дополнительные элементы предшествовали любым дочерним элементам из пространства имен WSDL 1.1, и именно так они обрабатываются в привязке вывода. Привязка ввода обрабатывает дополнительные элементы и атрибуты с помощью кода базового класса из классов элементов WSDL, не показанного в , и позволяет элементам следовать в любом порядке (генерируя предупреждение, если они следуют за элементом из пространства имен WSDL 1.1). Модель обрабатывает известные элементы, используя отдельные привязки для каждого дополнительного пространства имен, каждая из которых имеет свой собственный набор классов. Я рассмотрю обработку этих дополнительных элементов более подробно в следующем выпуске Web-вервисов Java
, где будет подробнее представлен и исходный код. Некоторая базовая верификация данных WSDL выполняется по мере добавления немаршаллизованных объектов, соответствующих элементам, в древовидную структуру WSDL-документа, как показано в коде addMessage() в конце . Этот код использует метод checkAdd() для проверки порядка следования дочерних элементов и метод addName() для проверки того, что представлено допустимое имя (текст соответствует типу схемы NCName и значение уникально в пределах типа элемента), и отображения имени на объект. Но это только проверка самой основной информации для отдельного элемента; для проверки других свойств каждого элемента и взаимосвязей между элементами необходим дополнительный код верификации. JiBX позволяет вызывать обработчики пользовательских расширений в рамках процесса маршаллинга и демаршаллинга. Для исполнения логики верификации модель WSDL использует один из таких дополнительных обработчиков, метод post-set. Метод post-set вызывается после завершения демаршаллинга связанного объекта, так что это часто хороший способ выполнения проверок типа верификации объектов. В случае проверки WSDL простейший подход – это выполнение всей верификации объектов из одного метода post-set для корневого элемента В этой статье изложены основы структуры и использования WSDL и введение в модель данных Java для WSDL, предназначенную для поддержки верификации WSDL-документов и их преобразования в форму, соответствующую практическим рекомендациям. Следующая статья продолжит эту тему, рассматривая проблемы, часто встречающиеся при написании утверждений WS-Policy и WS-SecurityPolicy. Кроме того, в ней будет более подробно рассмотрена модель WSDL и процесс верификации, в том числе расширение модели с включением утверждений WS-Policy/WS-SecurityPolicy, встроенных в WSDL.Серия контента:
Об этом цикле статей
Разбор WSDL 1.1
Используемые пространства имен
Компоненты описания
Листинг 1. BookServerInterface.wsdl
Листинг 2. BookServerImpl.wsdl
Детали компонентов
Рисунок 1. Связи между компонентами WSDL
Сравнение SOAP 1.1 и 1.2
Работа с WSDL
Модель WSDL
Валидация и верификация
Листинг 3. Класс Definitions (частично)
public class Definitions extends ElementBase
{
/** Перечисление дочерних элементов в ожидаемом порядке. */
static enum AddState {
invalid, imports, types, message, portType, binding, service };
/** Список разрешенных имен атрибутов. */
public static final StringArray s_allowedAttributes =
new StringArray(new String { "name", "targetNamespace" });
/** Валидация используемого контекста. */
private ValidationContextВерификация модели
Другие дополнения