第ｌ３卷第２期 ２０１０年４月 西安文理学院学报：自然科学版 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｔｓ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ（Ｎａｔ Ｓｃｉ Ｅｄ） Ｖｏ１．１３ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１０ 文章编号：１００８－５５６４（２０１０）０２－００６４４３４ 基于ＳＯＡＰ和Ａｘｉｓ２的Ｗｅｂ服务设计与实现 周元哲，王荣喜 （西安邮电学院计算机系，陕西西安７１０１２１） 摘要：Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ作为ＳＯＡ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）的最好实现手段之一，很好地解决了分 布式计算和分布式平台的互操作和紧耦合问题，为分布式问题的解决提供了新思路．介绍了Ｗｅｂ服务 框架以及支撑Ｗｅｂ服务的ＷＳＤＬ、ＳＯＡＰ、Ａｘｉｓ２和ＪＵＤＤＩ等相关理论知识，通过设计与实现一个例子来 阐述Ｗｅｂ服务创建、发布、查找和调用的整个过程． 关键词：Ｗｅｂ服务；ＳＯＡＰ；Ａｘｉｓ２；ＪＵＤＤＩ 中图分类号：ＴＦ３９３．０１；ＴＰ３９９ 文献标识码：Ａ ０引言 随着网络技术的快速发展，分布式计算和分布式平台得到了广泛的应用，但是互操作性和紧耦合特 性严重制约了它们的发展．Ｗｅｂ服务作为ＳＯＡ的最好实现手段之一，很好地解决了分布式平台遇到的 的互操作和紧耦合问题，因而，Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ开发成为了分布式平台和分布式计算的最好技术解决方法． 如何高效地开发Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ也就成为了当前ｆＳ－－＋￣究热点…． １ Ｗｅｂ服务相关技术 １．１ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ是一种可以用来解决跨网络应用集成问题的开 发模式，松耦合性是其处理分布式问题的最大特点和优势．Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ体系结构基于各种角色（服务提供者、服务请求者和注册 中心）之间的交互（发布、查找和绑定）．这些角色和交互一起作用 于Ｗｅｂ服务构件、Ｗｅｂ服务软件模块及其描述．图１显示了这些 操作、提供这些操作的组件及它们之间的交互嵋 ． １．２ ＷＳＤＬ ＷＳＤＬ（Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）是一种ＸＭＬ应用， 图１ Ｗｅｂ服务角色、操作和构件 它将Ｗｅｂ服务描述定义为一组服务访问点，请求者可以通过这些服务访问点对服务进行访问．ＷＳＤＬ 首先对访问的操作和访问时使用的请求／响应消息进行抽象描述，然后将其绑定到具体的传输协议和消 息格式上以最终定义具体部署的服务访问点． ＷＳＤＬ分为服务接口部分和服务实现部分．服务接口由Ｔｙｐｅ、Ｍｅｓｓａｇｅ和ＰｏｒｔＴｙｐｔ构成，是服务描述 收稿日期：２００９—１２－２６ 基金项目：国家自然科学基金资助项目（６０８０３１６２，６０７０３１１７，６０６７３１７０）；陕西省教育厅专项科研计划基金资助项 目（０８ＪＫ４２３，０８ＪＫ４２５） 作者简介：周元哲（１９７４一），男，陕西西安人，西安邮电学院计算机系讲师．研究方向：软件工程与ＷＥＢ服务． 第２期 周元哲，等：基于ＳＯＡＰ和Ａｘｉｓ２的Ｗｅｂ服务设计与实现 ６５ 的可重用部分；服务实现由Ｂｉｎｄｉｎｇ和Ｓｅｒｖｉｃｅｓ构成，是一个描述给定服务提供者如何实现特定服务接 口的描述文档． １．３ ＳＯＡＰ介绍 ， ＳＯＡＰ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏ１）是一种轻型的基于ＸＭＬ的简单通信协议，它定义了一种通过 网络传送ＸＭＬ消息的格式．ＳＯＡＰ以广泛使用的Ｈ１ＴｒＰ和ＸＭＬ作为基础，狭义地讲，ＳＯＡＰ等同于Ｈ１ ’ 加上ＸＭＬ．ＳＯＡＰ为在一个松散的分布式环境中使用ＸＭＬ对等的交换结构化和类型化的信息提供了一 个轻量的机制．随后的例子中，从Ｗｅｂ服务中抓取的ＳＯＡＰ包的过程中可以清楚地看到ＳＯＡＰ的这种机 制 ． ’ １．４ Ａｘｉｓ２基础 Ａｘｉｓ２（Ａｐａｃｈｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）是一个简单的服务器，也是一个ＳＯＡＰ引擎．与上 一代的Ａｘｉｓ相比，Ａｘｉｓ２基于新的体系结构进行了全新编写，它具有更强的灵活性、更高的执行效率和 更好的可配置性．它建立了全新的处理ＳＯＡＰ消息的ＸＭＬ对象模型，支持ＷＳＤＬ２．０，使得开发人员可以 方便地通过客户端存根（Ｓｔｕｂ）来访问远程Ｗｅｂ Ｓｅｖｒｉｃｅ． １．５ ｆｆＵＤＤＩ ＪＵＤＤＩ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ，Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｊａｖａ）是一个纯Ｊａｖａ的Ｗｅｂ应用，实际上 是就是一个私有的ＵＤＤＩ注册中心，可以配置在任何应用服务器或者Ｓｅｒｖｌｅｔ引擎中，由一个核心处理器 来散集ＵＤＤＩ请求，使用３个可配置的子组件或模块（ＪＵＤＤＩ ＤａｔａＳｔｏｒｅ、ＪＵＤＤＩ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｏｒ、ＪＵＤＤＩ ＵＵＩＤＧｅｎ）来调用相应的ＵＤＤＩ函数并列集ＵＤＤＩ响应． ２ Ｗｅｂ服务的设计与实现 本文设计和实现了一个名为ＳｉｍｐｌｅＳｅｖｒｉｅｅ的Ｗｅｂ服务．该服务功能是接受客户端输入的两个字符 串ｓ 和ｓ ，服务器端进行处理并返回给客户端ｓ 和ｓ 的相连结果．具体实现过程如下Ｈ］： ２．１创建Ｗｅｂ服务 Ｗｅｂ服务的创建主要有两种模式，一种是从Ｊａｖａ代码开始，首先定义服务的操作或者实现，然后根 据Ｊａｖａ类生成服务的ＷＳＤＬ文件以及客户端和服务端的Ｓｔｕｂ文件，称为“自底向上”的开发模式，另一 种是从服务的ＷＳＤＬ开始，首先编写服务的ＷＳＤＬ文档，然后生成客户端和服务器端的Ｓｔｕｂ文件，称为 “自顶向下”的开发模式． 本文采用“自顶向下”的开发模式，首先创建服务的ＷＳＤＬ文件，在ＷＳＤＬ中对于服务的ＰｏｒｔＴｙｐｅ、 Ｂｉｎｄｉｎｇ、Ｍｅｓｓａｇｅ和Ｓｅｒｖｉｃｅ元素的Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ、ＩｎｐｕｔＭｅｓｓａｇｅ、ＯｕｔｐｕｔＭｅｓｓａｇｅ和ＳＯＡＰＡｄｄｒｅｓｓ属性进行设 定．完整的ＷＳＤＬ视图如图２所示： 图２ ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ的ＷＳＤＬ视图 根据Ｗｅｂ服务的ＷＳＤＬ文件，使用Ａｘｉｓ２在Ｅｃｌｉｐｓｅ下的代码生成插件Ａｘｉｓ２ Ｃｏｄｅ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ生成服 务端的Ｓｔｕｂ文件，然后编写一个类去实现在ＰｏｒｔＴｙｐｅ中定义的操作，其核心代码如下所示： Ｐｕｂｌｉｃ ｃｌａｓｓ ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ ＳＯＡＰ Ｉｍｐｌ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｓ ｃｏｒｎ．ｔｔｄｅｖ．ｓｉｍｐｌｅｓｅｒｖｉｃｅ．ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ—ＰｏｒｔＴｙｐｅ｛ ｐｕｂｌｉｃ ｊａｖａ．１ａｎｇ．Ｓｔｒｉｎｇ ｃｏｎｃａｔ（ＣＯＩｎ．ｔｔｄｅｖ．ｓｉｍｐｌｅｓｅｖｒｉｃｅ．ＣｏｎｃａｔＲｅｑｕｅｓｔ ｃｏｎｃａｔＲｅｑｕｅｓｔ） ｔｈｒｏｗｓ ｊａｖａ．ｒｍｉ．ＲｅｍｏｔｅＥｘｃｅｐｔｉｏｎ｛ ｒｅｔｕｍ ｃｏｎｃａｔＲｅｑｕｅｓｔ．ｇｅｔＳ１（）＋ｃｏｎｃａｔＲｅｑｕｅｓｔ．ｇｅｔＳ２（）； 西安文理学院学报：自然科学版 第ｌ３卷 ｝ ｝ ２．２发布Ｗｅｂ服务 Ｗｅｂ服务得发布，使用到Ａｘｉｓ２在Ｅｃｌｉｐｓｅ下的另一个插件Ａｘｉｓ２ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｒｃｈｉｖｅｒ，此插件将服务端 桩文件以及服务的ＷＳＤＬ文件打包成一个．ａａｒ文件，放在Ａｘｉｓ２引Ａｎｄ ｌｌＯ％Ｗ一・Ｓｏｍｅ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ 擎中，从而完成服务的发布操作，在Ａｘｉｓ２控制台看到刚刚发布的服 ＡｄｍｉｎＳｅｒｖｉｃｅ，ｎ，ｓｄ１） 务，如图３所示；也可以采用在浏览器输入服务的发布地址ｈ卸：／／ ＡｄｍｉｎＳｅｒｖｉｃｅ ｌｏｃａｌｈｏｓｔ：８０８０／ａｘｉｓ２／ｓｅｒｖｉｃｅｓ／ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ，查看该服务的ＷＳＤＬ描 ＶｅｒＳＪＤｎ ｆ ｗ ｓｍ） ｇｅｔＶｅｒｓｉｏｎ 述文档． ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅＳＯＡＰ（ｗ ｓｄ１） ＣＯｎｃａｔ ２．３注册Ｗｅｂ服务 ＷＥＢ服务注册到私有ＵＤＤＩ注册中心过程如下所示： 图３发布的服务列表 首先，服务开发者使用ＪＵＤＤＩ提供的ＡＰＩ接口，调用ｇｅｔ—ａｕｔｈＴｏｋｅｎ（）函数根据自己的ＵＳＥＲＩＤ获 得一个ａｕｔｈＴｏｋｅｎ，然后根据此ａｕｔｈＴｏｋｅｎ调用ｓａｖｅ＿Ｂｕｓｉｎｅｅ（）函数注册一个Ｂｕｓｉｎｅｓｓ，进而在该Ｂｕｓｉｎｅｅ 中调用ｓａｖｅ＿ｔＭｏｄｅｌ（）函数发布一个ｔＭｏｄｅｌ，最后使用ｓａｖｅ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ函数注册Ｗｅｂ服务． 至此，所有可以连接到此ＵＤＤＩ的服务请求者都可以通过调用ｆｉｎｄ—Ｓｅｒｖｉｃｅ（）函数查找到已经注册 的Ｗｅｂ服务． ２．４调用服务 ． 在ＪＵＤＤＩ中调用ｆｉｎｄ＿Ｓｅｒｖｉｃｅ（）函数找到ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ服务的详细信息，获得该服务的ＷＳＤＬ描述 文件，根据服务的ＷＳＤＬ文件，生成客户端的Ｓｔｕｂ文件，编写客户端代码调用服务，核心代码如下所示： ｐｕｂｌｉｃ ｃｌａｓｓ ＳｔｕｂＣｌｉｅｎｔ｛ ｐｕｂｌｉｃ ｓｔａｔｉｃ ｖｏｉｄ ｍａｉｎ（Ｓｔｒｉｎｇ［］ａｒｇｓ）ｔｈｒｏｗｓ Ｓｅｒ－ ｌＭｔ，ｉｔ Ｆｏｒｔ１２３４ ｜ 。 一 ｖｉｃｅＥｘｃｅｐｔｉｏｎ， ｒ‘ Ｍ． １Ｚ３４ 嗣＿ ＿ｃ： ： ∞ 尊。 ｌ ＲｅｍｏｔｅＥｘｃｅｐｆｉｏｎ，ＭａｌｆｏｒｍｅｄＵＲＬＥｘｃｅｐｆｉｏｎ｛ 羹 照 羹笼 一童 萋乏 ！ 鲤 照 蠡 鲢 盘 。 蠢 翻 ＿・・一 ｎｏｎｅ ∞＿０Ｂ・∞１５．２１．２１；ｌｏｅ ｌｔ ｊ１…ｄ３ａｏ ｔ 。 ・ｎｔ－Ｔ，ｐ・：ｔ￣ｘｔ／ｘｗＪ．．ｄＩ．ｒ Ｅ ＳｉｍｐｌｅＳｅｒｖｉｃｅ—ＰｏｒｔＴｙｐｅ ｓｅｒｖｉｃｅ＝ｎｅｗ 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Ｓｅｒｖｉｃｅ开发的总体框架和创建、发布、注册、调用ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ的整个流程，并 通过抓取ＳＯＡＰ包，展示ＳＯＡＰ的通信机制．在此Ｗｅｂ服务中，其功能是事先已经确定的，但是用户的需 求是多变的，不可能对每个用户的每个需求都实现可用的Ｗｅｂ服务，在下一阶段的工作中，我们将从服 务的ＱｏＳ属性出发，组合已有的Ｗｅｂ服务，形成能够满足用户要求的新的Ｗｅｂ组合服务． 第２期 周元哲，等：基于ＳＯＡＰ和Ａｘｉｓ２的ｗｅｂ服务设计与实现 ［参考文献］ ６７ ［１］陈彦萍，李增智，宋承谦，等．基于可复用组件的业务管理模型［Ｃ］．／／国家自然科学基金重大研究计划网络与信 息安全２００３年度学术交流论文集．北京：国家自然科学基金委员会，２００４：２１０—２１５． ［２］周元哲，陈彦萍．基于轻量级架构的《面向服务架构＞课程系统设计与实现［Ｊ］．电子设计工程．２００９，１７（４）：１—３． ［３］翟峰，郝克刚，葛玮．基于ＳＯＡＰ构建Ａｘｉｓ上的Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ［Ｊ］．计算机应用与软件．２００８，２５（１）：１５６—１５８． ［４］ＹＡＮＧＰＩＮＧ ｃ，ＺＥＮＧＺＨＩ Ｌ，ＣＨＡＮＧ Ｗ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｏｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ—ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎ－ ａｇｅｍｅｎｔ［Ｃ］．／／ＩＩＩ ｔｈｅ Ｆｉｒｓｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｉｔｏｎ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ（ＩＣＣＩ’０５）．Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ，２００５：２１９ ｌ＿２２４． ［责任编辑马云彤］ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＯＡＰ ａｎｄ Ａｘｉｓ ＺＨＯＵ Ｙｕａｎ－ｚｈｅ，ＷＡＮＧ Ｒｏｎｇ－ｘｉ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｘｉ’ａｎ Ｉｎｓｉｔｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｏｓｔ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｘｉ’ａｎ ７１０１２１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｔｈｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ。ｔｈｅ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｌａｔｆｏｒｍｓ ａ ｇｏｏｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｆｌｉｔｙ ａｎｄ ｉｔｇｈｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ，ａｎｄ ｉｔ ｇｉｖｅｓ ａ ｎｅｗ ｃｏｎｃｅｐｔ ｆｏｒ ｄｅａｌｉｎｇ ｗｉｈ ｔｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｒｏｂｌｅｍｓ．嘶ｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｒａｍｅ ｏｆ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｉｅｓ ｏｆ ＷＳＤＬ。ＳＯＡＰ。Ａｘｉｓ２ ａｎｄ ＪＵＤＤＩ．Ａ ｓｉｍｐｌｅ ｓａｍｐｌｅ ｔｏ ｉｎｔｒｏｄｕｅｅｄ ｔｏ ｅｘｐｌａｉｎ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｃｒｅａｔｉｎｇ，ｄｅｐｌｏｙｉｎｇ，ｆｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｖｏｋｉｎｇ ｈｅ Ｗｅｂ Ｓｅｒｔｖｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅ；ＳＯＡＰ；Ａｘｉｓ２；ＪＵＤＤＩ
