Web Service的开发与应用基础

Web Service的开发与应用基础

　　Web Service基于SOAP协议，而SOAP本身符合XML语法规范。虽然.NET为Web Service提供了强大的支持，但了解其基本机制对于程序员来说仍然是必需的。

　　1.1 神马是SOAP协议？

　　SOAP协议的全称是简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol），SOAP致力于以XML形式提供一个简单、轻量的用于在分散或分布环境中交换结构化和类型信息的机制。SOAP只规范对象访问的方式，而不限制具体实现的技术环境，这意味着SOAP协议是一种跨平台的协议：一个.NET客户端程序可以按照SOAP协议访问一个基于JavaEE技术体系结构的Web Service。SOAP访问仍然基于HTTP协议，同时其内容又以XML形式展现。

　　SOAP规范由四部分组成：

　　① SOAP信封（SOAP envelop）

　　② SOAP编码规则（SOAP encoding rules）

　　③ SOAP RPC表示（SOAP RPC representation）

　　④ SOAP绑定（SOAP binding）

　　这里不对这四部分展开介绍，通过下面的一个小例子来直观地认识一下。

　　（1）在Web服务端，打算对外提供一个公共方法来供客户端调用，而客户端则需要提供这个方法需要的参数，并且最终得到返回值。假设这个方法被申明在MySimpleService.asmx文件中：

　　[WebMethod]

　　public string GetSumString(int para1, int para2)

　　{

　　int result = para1 + para2;

　　return result.ToString();

　　}

　　（2）当客户端试图使用这个Web Service方法时，就需要向服务器端发出这样的一个HTTP请求：

　　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服务器端接收到上面的请求之后，就可以进行相应的逻辑处理，并且返回结果。根据SOAP协议，HTTP响应如下形式：

　　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>

　　如此一来，客户端就得到了服务端的处理结果，换句话说，客户端已经得到了Web Service提供的服务。

　　PS：最后，再说一下SOAP协议和HTTP协议，它们的关系非常类似于网络分层中的上下层协议，使用SOAP协议的双方将SOAP数据包放入HTTP报文之中，并且通过HTTP协议完成实际的传输，换句话说，SOAP是对HTTP的一个封装，下图说明了这一过程：

　　1.2 WSDL又是什么鬼，它有啥作用？

　　（1）WSDL介绍

　　WSDL（Web Service Description Language）是Web服务描述语言，它是一种由微软、IBM、Intel等大型供应商提出的语言规范，目的就是为了描述Web服务器所提供的服务，以供使用者参考。WSDL是一种复合XML语法规范的语言，它的设计完全基于SOAP协议，当一个Web Service服务器期望为使用者提供服务说明时，WSDL是最好的选择之一。

　　这里仍以上面的实例来说明，在Web服务端提供了这样一个方法：

　　string GetSumString(int para1, int para2)

　　当服务端视图利用WSDL告诉客户端如何使用该方法时，就会提供下面的这样一个WSDL文件（仍然是一个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>

　　<!-- 这里省略其他定义 -->

　　</wsdl:definitions>

　　如上xml所示，在<wsdl:types>节点下，WSDL定义了GetSumString方法的名字：

　　<s:element name="GetSumString">

　　参数数量、每个参数的类型：

　　<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>

　　以及返回参数的类型：

　　<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>

　　通过完整的描述，使用者就能够了解如何使用该Web服务了。

　　（2）获取和使用WSDL

　　当Web Service服务器提供WSDL时，就可以通过特定的工具获得WSDL文件。最直接的方式就是在URL中直接添加WSDL参数，来发送得到WSDL文件的请求，如下所示：

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

　　这时点击回车就可以得到如下图所示的WSDL结果：

　　1.3 Web Service中如何处理附件？

　　尽管Web Service提供的方法的参数类型没有任何限制，也就意味着所有的附件可以通过字节数组来进行传递，但是把字节流直接内嵌在SOAP消息的做法有很多问题，这也曾经成为XML语法和SOAP协议被诟病的原因。这里主要介绍一下XOP的概念。

　　在XOP出现之前，SOAP处理二进制数据的方式都很简单，比如当一个Web Service服务端提供了如下的方法时：

　　void UploadSmallAttach(Byte[] attachment)

　　客户端调用该Web Service，只需要发出下面这样的SOAP请求即可：

　　<?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>节点下的一大堆字符，就是某个文件的字节流。通过这种方式，确实是可以实现传送二进制附件的功能的，但这样的处理过于粗略，且传输没有任何优化。W3C为此特别指定了XOP规范。

　　XOP（XML-binary Optimized Packages）意为XML二进制打包，它把二进制数据流从SOAP消息中分离出来，进行单独打包。上述的客户端请求如果使用XOP规范的话，将转变为如下结果：

　　<?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，原本出现在二进制字节流的地方，被转换成了一个引用：

　　<attachment>

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

　　</attachment>

　　这样整个SOAP信封节点下就不再包含任何二进制直接，而福建则被安放在另一个MIME体中：

　　Content-Type: image/png

　　Content-Transfer-Encoding: binary

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

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