webserver技术总结之一：webserver概念

WebService的简介, 原理, 使用，流程图

第一部分: 直观概述

 

WebService的几种概念:

 

以HTTP协议为基础，通过XML进行客户端和服务器端通信的框架/组件

 

两个关键点:

1.       服务端提供的功能, 通过xml描述

2.       第一步中的描述的功能, 嵌入到HTTP协议中, 使得能通过HTTP协议进行通信【所谓的SOAP】.

 

用图可以如下表示:

 

图一: WebService的简要表示

 

采用这两个技术的目的主要是:

1.       跨平台, 支持HTTP协议的主机和服务器, 都能够建立通信联系, 并且大部分的主机和服务器(99.999%以上)将支持HTTP协议。一般而言，不同目标主机之间的通信，需要通过防火墙，打开某个端口, HTTP协议的优势在于，防火墙一般不会封掉80端口, 这样就可以方便，安全的通信。

 

2.       跨语言, 任何语言, 都支持XML文本解析, 这个的目的是为了实现不同语言之间的通信, 通信的内容，是被xml限制的，因此这样进行通信，能跨越语言障碍，即, Java开发的服务端，客户端可以用C访问, 可以用java，VB等访问, 反之亦然。

 

第二部分: 基本原理和架构

 

当然，架构比我们上面说到的图要更为复杂，上面只是说明了一来一回的通信, 实际情况还需要考虑以下问题, 参照图例说明:

1. 服务器端(Provider) 提供统一的标准化服务。就像开办一个公司(即Server Provider), 工商行政管理局，注册一下公司地址和性质。目的是, 别人要用公司的服务，从工商管理局就知道你的地址。这样统一的做法，是方便所有的公司以及所有需要公司提供服务的客户。并且这些信息是最大限度的公开。

 

2. 客户端(Requester) 到注册中心(Registry)拿到公司的基本信息之后, 去找到这个公司, 然后使用该公司提供的服务。

 

 

图二: 基本的WebService架构流程图

 

 

注意上面图中的基本步骤的标号, 解释如下

1. Provider节点提供好服务后, 首先注册到节点Registry

2和3. Requester节点到Regitry节点查信息, 找到需要的Provider及其提供的Service

4. Requester使用Provider提供的服务

 

更具体的介绍, 参照参考文献[2], 下面这些基本由这个参考文献翻译而来:

 

 

图三: 细节步骤流程图

上图这些东西, 完完整整的呈现了WebService的整个原理流程:

1.       Client有需要，想调用一个服务，但不知道哪里去调用. 但知道UDDI Registry上可以查到。

2.       果然UDDI记录了某个一个叫做Web Server A的服务器能提供这样的服务。

3.       于是Client去Web Server A, 询问确切的调用方法。

4.       Web Server A看到Client提出的“确切方法查询”之后，立即返回给它一个WSDL描述的xml文档这里记录他能提供的各类方法接口.

5.       Client了解到这些之后，将这些xml的接口方法，封装成为HTTP请求, 发给Web Server A. 这些封装方式采用的是标准的SOAP方式, 实质是满足HTTP协议的一些SOAP的报文消息。

6.       Web Server A回应的也是HTTP协议的SOAP包. 这样双方的请求-响应完全畅通。

 

 

上面我们看到的是应用原理图, 进一步深入, 可以发现如下的协议架构图:

 

图四: 协议结构

 

 

上面我们已经花了很大的精力, 介绍了发现Service(UDDI), Service提供的接口描述(WSDL), 调用Service(SOAP), 以及传输(HTTP)的的整个过程。因此不再做介绍。这个技术的核心是SOAP.

 

第三部分: 实践WebService

 

看到上面的图那么复杂, 实质上SOAP+HTTP协议已经足够成熟，犯不着让我们通过xml生成带有SOAP变迁的HTML脚本, 有很多工具可以帮住我们实现。事实上，开发起来还是相当简便的。

情况A: 已知存在Web Service, 客户端的开发可以通过以下步骤:

 

1. 通过UDDI，查找到Client程序需要的Web Service的位置
2. 通过WebService找到 WSDL接口描述文件
3. 通过工具，将步骤2得到的WSDL文件，生成一个Client Stub, 这个实质上是代码, 也就是打了一个桩。把这个stub的代码归并到Client程序中.
4. 每次Client需要调用WebService的时候，直接调用步骤4生成的Stub 接口，就实现了对Server端的调用。

 

情况B: Server端的开发，同样无需做解析SOAP这样的破事，框架会帮我们做好。大致步骤如下:

1. 实现WebServer需要提供的所有功能

2.       利用WSDL文件(或者IDL)生成Server Stub, 这些代码将负责接收从外界获得的请求，并将其转发给Web Server的Service Implementation（实现代码）。当Service Implementation的代码处理完，产生结果之后，又会把结果交给Server Stub, 然后 Server Stub可以产生一个SOAP的响应. Server Stub + Server Implementation 合在一起, 称为Web Service Container, 这玩意儿就是让发送到WebService的HTTP请求，直接送到Server Stub上面的。

 

 

 

图五:实际应用中的调用

参考资料:

三：WebService的实现原理

XML+XSD,SOAP和WSDL就是构成WebService平台的三大技术。

1：XML+XSD

WebService采用HTTP协议传输数据，采用XML格式封装数据（即XML中说明调用远程服务对象的哪个方法，传递的参数是什么，

以及服务对象的 返回结果是什么）。
XML是WebService平台中表示数据的格式。除了易于建立和易于分析外，XML主要的优点在于它既是平台无关的，

又是厂商无关 的。无关性是比技术优越性更重要的：软件厂商是不会选择一个由竞争对手所发明的技术的。 

XML解决了数据表示的问题，但它没有定义一套标准的数据类型，更没有说怎么去扩展这套数据类型。

例如，整形数到底代表什么？16位，32位，64位？

这 些细节对实现互操作性很重要。XML Schema(XSD)就是专门解决这个问题的一套标准。它定义了一套标准的数据类型，

并给出了一种语言来扩展这套数据类型。WebService平台就 是用XSD来作为其数据类型系统的。

当你用某种语言(如VB.NET或C#)来构造一个Web service时，为了符合WebService标准，所 有你使用的数据类型都

必须被转换为XSD类型。你用的工具可能已经自动帮你完成了这个转换，但你很可能会根据你的需要修改一下转换过程。

2：SOAP

WebService通过HTTP发送请求和接收结果。发送的请求内容和结果内容都采用xml格式封装，并增加了一些特定的HTTP消息头，

这些特定的HTTP消息头和xml内容格式就是SOAP协议。

SOAP协议=HTTP 协议+XML数据格式

SOAP协议定义了SOAP消息的格式，SOAP协议是基于HTTP协议的，SOAP也是基于XML和XSD的，XML是SOAP的数据编码方式。

打个比喻：HTTP就是普通公路，XML就是中间的绿色隔离带和两边的防护栏，SOAP就是普通公路经过加隔离带和防护栏改造过的高速公路。

3：wsdl

好比我们去商店买东西，首先要知道商店里有什么东西可买，然后再来购买，商家的做法就是张贴广告海报。 WebService也一样，

WebService客户端要调用一个WebService服务，首先要有知道这个服务的地址在哪，以及这个服务里有什么方 法可以调用，

所以，WebService务器端首先要通过一个WSDL文件来说明自己家里有啥服务可以对外调用，

服务是什么（服务中有哪些方法，方法接受 的参数是什么，返回值是什么），服务的网络地址用哪个url地址表示，服务通过什么方式来调用。

WSDL(Web Services Description Language)就是这样一个基于XML的语言，用于描述Web Service及其函数、参数和返回值。

它是WebService客户端和服务器端都能理解的标准格式。因为是基于XML的，所以WSDL既是机器可阅读的，又是人可阅读的，

这将是一个很大的好处。一些最新的开发工具既能根据你的 Web service生成WSDL文档，又能导入WSDL文档，生成调用相应WebService的

代理类代码。

WSDL 文件保存在Web服务器上，通过一个url地址就可以访问到它。客户端要调用一个WebService服务之前，

要知道该服务的WSDL文件的地址。

WebService服务提供商可以通过两种方式来暴露它的WSDL文件地址：

1.注册到UDDI服务器，以便被人查找；

2.直接告诉给客户端调用者。