Essential Web Services: SOAP, WSDL and UDDI

最新推荐文章于 2014-01-04 03:23:53 发布

原创最新推荐文章于 2014-01-04 03:23:53 发布 · 2.1k 阅读

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#soap #web #webservice #service #encoding #schema

本文深入解析SOAP协议的特点及其与WebService的关系，包括SOAP的语义独立性、无状态性和与传输方式无关的特性。同时，文章对比了SOAP与电子邮件的相似之处，并详细介绍了WSDL、SOAP Binding Style、UDDI及JAX-RPC的相关概念和技术细节。

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1. SOAP: 与 Web Service 无关

虽然SOAP可能是为了实现Web Service而被发明的，但实际上它可以被用在任何需要交换数据的场合（SOAP is an XML-based communication protocol and encoding format for inter-application communication）

SOAP本身是语义独立的，基本上只是一个信封，你可以往SOAP Header和SOAP Body里塞任何东西，也没有什么Header元素和Body元素是SOAP本身定义的，除了SOAP Fault
SOAP也是与数据交换方式，或者说传输方式无关的，HTTP，TCP...；
SOAP本身也是无状态，单向的；

让我们比较一下SOAP和现实生活中的信封：

信封只是一个壳，但必不可少，其作用就是让接收者一看就知道是一封信，而不是一束花.(SOAP Envelop元素必不可少)
信封对里面的信件内容一无所知，它也没规定里面必须是情书或者工资单. (SOAP 可以包裹任何内容)
信件可以由信封包着，交给邮局送达，也可以由熟人顺路带过去. (SOAP 与传输方式无关，HTTP, JMS, SMTP...)
信件接收者可以选择回信，也可以不回. (SOAP 是单向的)

是的，就像<<Web Service Security>>作者的比喻，SOAP是应用程序间的电子邮件

正是由于SOAP的这种灵活性，许多新的规范都在SOAP的基础上进行扩展和定制，像WS-Security, WS-Addressing等，无非就是定义了几个标准化的SOAP Header或SOAP Body元素

2. WSDL: 与 Runtime 无关

WSDL是Web Service的静态描述信息，主要是用于在客户程序的编码设计阶段告诉客户程序Web Service的信息，一旦客户程序在设计阶段获得了足够的信息，运行时根本不需要什么WSDL

或许某种情况下运行时需要WSDL的帮助吧，但我没有遇到过，如果你知道，请告诉我 [JavaEE中WebService的规范规定了WSDL在部署时和运行时的不可或缺--rivison]

portType其实就是Web服务的接口，但这个名字实在不直观，尤其对非英语国家的人来说，新版本的WSDL规范已经将portType改名为了 “Interface”

3. WSDL-SOAP Binding Style

就是所谓RPC与Document或者Wrapped，Literal与Encoding

先说Literal与Encoding

Literal 就是不在SOAP消息中表明数据类型，而通过其它方式获知数据类型，这种方式是开发包相关的，没有什么标准；如<x>50</x>，单从SOAP消息，你无法判断50是数字还是字符串，而具体的类型可以在开发包将SOAP请求映射到具体的Service类时来确定并完成转换，对于返回值也一样，客户端可已通过SetReturnValueType(...)之类的方法告知开发包自己期待什么类型
Encoding就是在SOAP消息中携带类型信息，并且依据某种规则将数据编码传递，接收端可以根据类型信息和编码规则完成解码，获得原始数据；如<x xsi:type="xsd:string">50</x>

再看看RPC与Document

RPC就是按照类似函数调用时所需的信息来组装SOAP消息：操作名作为根元素，参数组成子元素，如：

<envelope><body><myMethod><x>5</x><y>8</y></myMethod></body></envelope> (RPC/Literal)

<envelope><body><myMethod><x type=string>5</x><y type=int>8</y></myMethod></body></envelope> (RPC/Encoded)

Document 就是将SOAP请求和响应，或者说输入输出定义为XML元素，有严格的Schema("document" style means the messages in and out of the service are exactly as they are describe by the XML Schema in the WSDL).如某个Web Service的WSDL片断：

则对应的SOAP消息如下：

<soap:envelope>
    <soap:body>
        <xElement>5</xElement>
    </soap:body>
</soap:envelope>

然而这种方式没有在SOAP消息中包含操作名，所以如果两个不同的操作具有相同的输入，开发包有可能无法决定把请求转发到哪个函数，为避免这种情况，开发包一般为每个操作的输入输出都产生具有唯一名称的Element，不管它们是否内容相同；或者作为开发者，你可以选择 Wrapped 风格

Wrapped 风格就是定义与操作同名的Element，将参数作为 Child Element；这样操作名又重新回到了SOAP消息中，如WSDL片断：

对应的SOAP消息：

<soap:envelope> <soap:body> <myMethod> <x>5</x> </myMethod> </soap:body> </soap:envelope>

这种方式也具有明显的弱点：无法方便的处理重载，因为XML Schema不允许定义相同名称的元素；这样，即使你的后台编程语言支持函数重载，你也应该尽量避免使用

Document services and wrapped services are similar in that neither uses the SOAP encoding for data; it's just plain old XML schema.

With document style web services two business partners agree on the exchange of complex business documents that are well defined in XML schema. For example, one party sends a document describing a purchase order, the other responds (immediately or later) with a document that describes the status of the purchase order. No need to agree on such low level details as operation names and their associated parameters.

The payload of the SOAP message is an XML document that can be validated against XML schema. No wrapping RPC element, no individual parameters.

4. UDDI：与 WSDL 无关

虽然都是描述Web Service的，但UDDI与WSDL各司其责；事实上，UDDI野心太大，定义了很多社会性的Attribute，而不局限于技术性的Web服务，如人工电话服务信息和传真服务信息都可以注册到UDDI中，描述性的东西很多（descriptive information ）一些overviewURL 也都推荐指向文档，关于这点，参照目前UDDI的应用情况，我认为UDDI是过度设计了

[UDDI的一个作用是为应用层防火墙(SOAP防火墙)提供合法WebService的信息(元数据, 元模型)以便校验--rivision]

UDDI 注册表其实是一堆元数据的集合，元元数据...，元数据用tModel来表达，可以有不同的分类，通过tModel key来引用；当你试图用字符串表达什么东西时，你最好看看是否已经有了对应的tModel，有的话你就需要用对该tModel的引用来代替字符串，如在 UDDI中表达一个Web Service的PortType时，你不应该在某处用字符串“PortType”来表明这是一个Port Type，你应该引用预定义的PortType tModel来表明：

<name> StockQuotePortType </name>

<overviewDoc> <overviewURL> http://location/sample.wsdl <overviewURL> <overviewDoc>

</categoryBag>

</tModel>

Web Service与UDDI的关系类似于COM组件服务与Windows注册表的关系，其实它们可以看作是同一个概念的不同发展阶段或不同实现

而UDDI直观的比喻可以是图书馆卡片索引，在我上中学的时候，图书馆没有计算机供读者查询图书信息，只有一柜一柜一橱一橱的索引卡片，记录了图书信息，如作者出版社等，当然最重要的是它在书库里的位置，第几排第几格

分类体系在UDDI中占很大比重，不同的Category如传输协议，命名空间，WSDL Type等，每一个Entity或tModel都可以具有多个分类属性，比如上面的StockQuotePortType tModel,按名称空间来分，它属于http://example.com/stockquote/，按WSDL Type来分，它属于portType；BindingTemplate Entity还具有传输协议的分类，值可以是HTTP或SMTP之类

分类体系在现实生活中随处可见，比如说同一个人，按性别分是mm，按婚否分是未婚，按政治面貌分是刁民；图书馆的索引卡片上也随处可见，按出版社分是三联，按题材分是小说，按风格分是后现代等等