Web Service的開發與應用基礎

Web Service的開發與應用基礎

　　Web Service基于SOAP協議，而SOAP本身符合XML語法規范。雖然.NET為Web Service提供了強大的支持，但了解其基本機制對于程序員來說仍然是必需的。

　　1.1 神馬是SOAP協議？

　　SOAP協議的全稱是簡單對象訪問協議（Simple Object Access Protocol），SOAP致力于以XML形式提供一個簡單、輕量的用于在分散或分布環境中交換結構化和類型信息的機制。SOAP只規范對象訪問的方式，而不限制具體實現的技術環境，這意味著SOAP協議是一種跨平臺的協議：一個.NET客戶端程序可以按照SOAP協議訪問一個基于JavaEE技術體系結構的Web Service。SOAP訪問仍然基于HTTP協議，同時其內容又以XML形式展現。

　　SOAP規范由四部分組成：

　�、� SOAP信封（SOAP envelop）

　　② SOAP編碼規則（SOAP encoding rules）

　�、� SOAP RPC表示（SOAP RPC representation）

　�、� SOAP綁定（SOAP binding）

　　這里不對這四部分展開介紹，通過下面的一個小例子來直觀地認識一下。

　　（1）在Web服務端，打算對外提供一個公共方法來供客戶端調用，而客戶端則需要提供這個方法需要的參數，并且最終得到返回值。假設這個方法被申明在MySimpleService.asmx文件中：

　　[WebMethod]

　　public string GetSumString(int para1, int para2)

　　{

　　int result = para1 + para2;

　　return result.ToString();

　　}

　　（2）當客戶端試圖使用這個Web Service方法時，就需要向服務器端發出這樣的一個HTTP請求：

　　POST /MySimpleService.asmx HTTP/1.1

　　Host: localhost

　　Content-Type: text/xml; charset=utf-8

　　Content-Length: length

　　SOAPAction: "http://tempuri.org/GetSumString"

　　<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

　　<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">

　　<soap:Body>

　　<GetSumString xmlns="http://tempuri.org/">

　　<para1>250</para1>

　　<para2>250</para2>

　　</GetSumString>

　　</soap:Body>

　　</soap:Envelope>

　　（3）等到Web Service服務器端接收到上面的請求之后，就可以進行相應的邏輯處理，并且返回結果。根據SOAP協議，HTTP響應如下形式：

　　HTTP/1.1 200 OK

　　Content-Type: text/xml; charset=utf-8

　　Content-Length: length

　　<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

　　<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">

　　<soap:Body>

　　<GetSumStringResponse xmlns="http://tempuri.org/">

　　<GetSumStringResult>500</GetSumStringResult>

　　</GetSumStringResponse>

　　</soap:Body>

　　</soap:Envelope>

　　如此一來，客戶端就得到了服務端的處理結果，換句話說，客戶端已經得到了Web Service提供的服務。

　　PS：最后，再說一下SOAP協議和HTTP協議，它們的關系非常類似于網絡分層中的上下層協議，使用SOAP協議的雙方將SOAP數據包放入HTTP報文之中，并且通過HTTP協議完成實際的傳輸，換句話說，SOAP是對HTTP的一個封裝，下圖說明了這一過程：

　　1.2 WSDL又是什么鬼，它有啥作用？

　�。�1）WSDL介紹

　　WSDL（Web Service Description Language）是Web服務描述語言，它是一種由微軟、IBM、Intel等大型供應商提出的語言規范，目的就是為了描述Web服務器所提供的服務，以供使用者參考。WSDL是一種復合XML語法規范的語言，它的設計完全基于SOAP協議，當一個Web Service服務器期望為使用者提供服務說明時，WSDL是最好的選擇之一。

　　這里仍以上面的實例來說明，在Web服務端提供了這樣一個方法：

　　string GetSumString(int para1, int para2)

　　當服務端視圖利用WSDL告訴客戶端如何使用該方法時，就會提供下面的這樣一個WSDL文件（仍然是一個XML）：

　　<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

　　<wsdl:definitions 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://tempuri.org/" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/" xmlns:s="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap12="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap12/" xmlns:http="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/http/" targetNamespace="http://tempuri.org/" xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/">

　　<wsdl:types>

　　<s:schema elementFormDefault="qualified" targetNamespace="http://tempuri.org/">

　　<s:element name="GetSumString">

　　<s:complexType>

　　<s:sequence>

　　<s:element minOccurs="1" maxOccurs="1" name="para1" type="s:int" />

　　<s:element minOccurs="1" maxOccurs="1" name="para2" type="s:int" />

　　</s:sequence>

　　</s:complexType>

　　</s:element>

　　<s:element name="GetSumStringResponse">

　　<s:complexType>

　　<s:sequence>

　　<s:element minOccurs="0" maxOccurs="1" name="GetSumStringResult" type="s:string" />

　　</s:sequence>

　　</s:complexType>

　　</s:element>

　　</s:schema>

　　</wsdl:types>

　　<wsdl:message name="GetSumStringSoapIn">

　　<wsdl:part name="parameters" element="tns:GetSumString" />

　　</wsdl:message>

　　<wsdl:message name="GetSumStringSoapOut">

　　<wsdl:part name="parameters" element="tns:GetSumStringResponse" />

　　</wsdl:message>

　　<!-- 這里省略其他定義 -->

　　</wsdl:definitions>

　　如上xml所示，在<wsdl:types>節點下，WSDL定義了GetSumString方法的名字：

　　<s:element name="GetSumString">

　　參數數量、每個參數的類型：

　　<s:complexType>

　　<s:sequence>

　　<s:element minOccurs="1" maxOccurs="1" name="para1" type="s:int" />

　　<s:element minOccurs="1" maxOccurs="1" name="para2" type="s:int" />

　　</s:sequence>

　　</s:complexType>

　　以及返回參數的類型：

　　<s:element name="GetSumStringResponse">

　　<s:complexType>

　　<s:sequence>

　　<s:element minOccurs="0" maxOccurs="1" name="GetSumStringResult" type="s:string" />

　　</s:sequence>

　　</s:complexType>

　　</s:element>

　　通過完整的描述，使用者就能夠了解如何使用該Web服務了。

　�。�2）獲取和使用WSDL

　　當Web Service服務器提供WSDL時，就可以通過特定的工具獲得WSDL文件。最直接的方式就是在URL中直接添加WSDL參數，來發送得到WSDL文件的請求，如下所示：

　　http://localhost:6105/MySimpleService.asmx?wsdl

　　這時點擊回車就可以得到如下圖所示的WSDL結果：

　　1.3 Web Service中如何處理附件？

　　盡管Web Service提供的方法的參數類型沒有任何限制，也就意味著所有的附件可以通過字節數組來進行傳遞，但是把字節流直接內嵌在SOAP消息的做法有很多問題，這也曾經成為XML語法和SOAP協議被詬病的原因。這里主要介紹一下XOP的概念。

　　在XOP出現之前，SOAP處理二進制數據的方式都很簡單，比如當一個Web Service服務端提供了如下的方法時：

　　void UploadSmallAttach(Byte[] attachment)

　　客戶端調用該Web Service，只需要發出下面這樣的SOAP請求即可：

　　<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

　　<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">

　　<soap:Body>

　　<UploadSmallAttach xmlns="http://tempuri.org/">
　　<attachment>D0CF11E0A1B11AE100000000000000000000000003E00003
00FEFF09000600000000000000000000000600000000000000000000
DE0200000000000000000000001000000000000000FEFFFFFFFF000
00000000000000000D80200000000000D9020000DA02000DB02000
000DC020000DD0200000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
FFFFFFFFF</attachment>

　　</UploadSmallAttach>

　　</soap:Body>

　　</soap:Envelope>

　　如上所示，其中<attachment>節點下的一大堆字符，就是某個文件的字節流。通過這種方式，確實是可以實現傳送二進制附件的功能的，但這樣的處理過于粗略，且傳輸沒有任何優化。W3C為此特別指定了XOP規范。

　　XOP（XML-binary Optimized Packages）意為XML二進制打包，它把二進制數據流從SOAP消息中分離出來，進行單獨打包。上述的客戶端請求如果使用XOP規范的話，將轉變為如下結果：

　　<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>

　　<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">

　　<soap:Body>

　　<UploadSmallAttach xmlns="http://tempuri.org/">

　　<attachment>

　　<xop:Include xmlns="http://www.w3.org/2015/10/02/xop/include" href="cid:http://www.book.com/attachment.png" />

　　</attachment>

　　</UploadSmallAttach>

　　</soap:Body>

　　</soap:Envelope>

　　可以看到，原本出現在二進制字節流的地方，被轉換成了一個引用：

　　<attachment>

　　<xop:Include xmlns="http://www.w3.org/2015/10/02/xop/include" href="cid:http://www.book.com/attachment.png" />

　　</attachment>

　　這樣整個SOAP信封節點下就不再包含任何二進制直接，而福建則被安放在另一個MIME體中：

　　Content-Type: image/png

　　Content-Transfer-Encoding: binary

　　Content-ID: <sample@book.com>
　　D0CF11E0A1B11AE100000000000000000000000003E0000300FEFF090006
00000000000000000000000600000000000000000000DE0200000000000
000000000001000000000000000FEFFFFFFFF00000000000000000000D8
0200000000000D9020000DA02000DB02000000DC020000DD020000000
0FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF

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