Web Services:重整山河待后生

发表于 2年以前  | 总阅读数:387 次

长江后浪推前浪,前浪死在沙滩上。前面介绍过CGI,其实很多人从未用过甚至听过CGI。确实如此,毕竟这是在九十年代中叶,Web时代大爆发之前出现的技术,虽然各类语言都支持CGI,但几乎只在C/C++语言中流行。后来随着PHP、Java Web、.Net的兴起,而被拍死于沙滩,目前只在鹅厂仍有使用。今天介绍的Web Service曾经也是后浪,带着一统接入层网关协议、一统RPC江湖的双重期望傲然出世,然而时至今日却也几乎无人谈起,实在令人唏嘘。

Web Services,一词有广义和狭义之分。狭义而言,其表示一种特定的,基于SOAP协议Web服务技术(SOAP Web Services)。广义而言,泛指各种类型的Web服务,而不特指其实现方式,不仅包含SOAP Web Service,也包括Restful的API(被称作 Restful Web Services)。当然了,Web Services(以下简称WS)这个词用的最多的就是其狭义的含义,而本文也基于此。

1WS与SOA、RPC

从思想上看,WS属于SOA组件模型的一种具体实现。SOA即 Service-Oriented Architecture(面向服务的架构),并非一种具体而言的技术体系,而是一种服务化架构设计的思想。其实现形式多种多样(WS只是接入层SOA的一种实现),现已广泛应用于各大企业的后台之中。

从用法上看,WS是一种RPC技术。RPCRemote Procedure Call(远程过程调用),简单而言RPC可以概况为:“就像调用本地的类和函数(方法)一样,来调用远程的类以及函数(方法)”。虽然其内部仍旧是通过TCP或HTTP来通信的,但是其通信过程对于程序员来说是透明的。程序员无需关系其具体的通信细节,只需要向执行普通的类和函数一样去执行就可以了。另一种著名的RPC实现是RMI,只不过RMI的服务端和客户端都限制为Java语言实现,而WS则不限语言。

2WS三剑客

WS技术体系包含三大组成部分:SOAP、WSDL、UDDI。

2.1SOAP

看名字SOAP和上文的SOA很像,但其意却大相径庭。SOAP全称 Simple Object Access Protocol(简单对象访问协议)。其本质是描述了在一个RPC过程中对象传递的规范(谷歌Protocol Buffers也是基于同样目的)。

具体而言SOAP协议只描述两部分内容:一是介质,二是格式。格式就是一种特定的XML格式,而介质即承载该格式的网络协议,可以是HTTP/HTTPS、TCP、UDP、SMTP甚至JMS。当然最流行的就是基于HTTP的了。基于HTTP的SOAP,其Content-Type为 application/soap+xml。

SOAP是一种特殊的XML格式,它主要包含两个元素:Envelope 和 Body。包含soap:Envelope和soap:Body的XML才是合法的SOAP格式。另外还有两个可选元素:Header 和 Fault。Body元素中包含了向服务端请问的函数名,参数等信息。

请求示例:

<?xml version="1.0"?>
<soap:Envelope
xmlns:soap="http://www.w3.org/2001/12/soap-envelope"
soap:encodingStyle="http://www.w3.org/2001/12/soap-encoding">

<soap:Body>
  <m:GetPrice xmlns:m="http://www.w3schools.com/prices">
    <m:Item>Apples</m:Item>
  </m:GetPrice>
</soap:Body>

</soap:Envelope>

如上述实例所示,请求的函数为GetPrice,函数参数名Item,参数值为Apple。

完整的请求响应实例:

<?xml version="1.0"?>
<soap:Envelope
xmlns:soap="http://www.w3.org/2001/12/soap-envelope"
soap:encodingStyle="http://www.w3.org/2001/12/soap-encoding">

<soap:Body>
  <m:GetPriceResponse xmlns:m="http://www.w3schools.com/prices">
    <m:Price>1.90</m:Price>
  </m:GetPriceResponse>
</soap:Body>

</soap:Envelope>

上面的请求和返回的示例来源于网络,感谢:

https://www.runoob.com/soap/soap-body.html

2.2WSDL

由于客户端编码接入WS还是过于繁复,所以SOAP WS体系的一大组成部分就是 WSDL(Web Services Description Language)。WSDL是一种IDL(接口描述语言)。服务端通过UDDI发布WSDL文件,客户端通过WS编译工具(比如wsimport)编译WSDL,得到stub代码(桩代码:客户端代码接入WS的大体框架,程序员只需要编写逻辑)。

WSDL其格式也是一种定制XML。其主要功能就是描述了函数(方法)接口。这样利用编译工具即可编译出服务端函数的stub,然后客户端就像调用本地函数那样调用服务端的WS函数啦。wsdl格式非三言两语说清,详细描述也脱离本系列文章形而上的宗旨。大家自行谷歌,或者参考阅读如下实例,天气服务wsdl:

http://www.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWS.asmx?wsdl

复制URL到浏览器打开,可以看到XML。

wsimport是JDK自带的工具,可以编译本地或互联网(通过URL)上的WSDL。另外CXF包含一个wsdl2java的工具,和wsimport类似。

注解:

  • IDL一词出自CORBA,但是后来其含义已范化。
  • CXF是Apache基金会针对Java WS的一个工具包(库)。丰富了Java WS的功能。

2.3UDDI

分布式系统中必不可少却又常常为人所忽略的一个服务是:命名服务。笔者个人认为当今互联网最成功的命名服务莫过于DNS和URL了。大型企业内部网络也建有拥有各自系统特色的命名服务。SOAP WS要实现制霸的梦想,理所应当的发明了自己的命名服务:UDDI。

UDDI:通用描述发现和集成 (Universal Description, Discovery, and Integration)

ws服务端开发完成之后需要向UDDI注册,并发布,这一过程中每个WS会或者一个UUID。发布之后其他人才可见。而接入WS的客户端程序,也需要通过UDDI注册中心的分发路由到相应的WS,然后将响应返回给客户端。当然其实际过程比我文字概括的要复杂的多,请见下图:

图片来源于网络

3重整山河待后生

其实通过对WS是三大组件的介绍,可以发现WS与之前的CORBA技术有很多相似之处。同样是一种RPC,传递对象,并且使用IDL(接口定义语言,WSDL之于WS)生成stub桩代码。

在上个世纪90年代,随着RPC概念的兴起,CORBA技术逐渐走入人们的视野,这是OMG组织发布的一个雄心勃勃的标准。但历史总是相似,就像学术界的ISO/OSI七层参考模型一样,最终被工业界的TCP/IP取代。CORBA也由于种种原因,在推广后呈现出种种的水土不服。后来以微软、IBM为首的公司开始力推WS,由于各位大佬的加持,WS曾红极一时。

但WS也并非完全没有问题,各家厂商之间的标准并非完全一致,真正达到完美跨语言的RPC还是过于乐观。另外WS使用过程(接入以及发布等)中的复杂度让许多人望而却步。尽管WS出发点是让程序员从异构系统的跨网络通信过程中解放出来,专注于业务逻辑。但是为实现这一目标却又引入了另一维度的复杂度。

进入新世纪,网络规模日益扩大。各类公共的服务接口层出不穷,看似是WS技术最为拿手的场景。但最终人们开始回归初心,从新出发。不再纠结RPC,不再自制目录服务。利用已有的HTTP和URL,借着JS与Ajax的春风,API技术逐渐成为公认的Web服务接口的实现方式。WS在Web接入层的网关协议争夺战中宣告失败。

而在另一方面,WS还可以用于企业内部各个服务直接的通信。但随着各类互联网大厂陆续对外开源RPC解决方案(比如阿里dubbo,Facebook的Thrift,谷歌grpc等),全新的RPC时代来临,迎来爆发,WS于此也已没有用武之地。单就其序列化协议SOAP而言,和谷歌开源的protobuf也有明显差距。所以如今已很少看到WS的身影了。题外话,WS在两千年前后有两个坚定的支持者、推动者。一个是微软,另外一个是IBM。站在今天回看,这两个曾经的IT巨人在互联网时代确实落寞,在开源世界中也远不如互联网巨头有影响力。

未来技术如何更迭尚未可知,但在抚今追昔,寻觅技术发展轨迹的过程中可以发现,没有任何一种技术能长盛不衰,而一门过时的技术也可能重新被炒起冷饭。

长江后浪推前浪,重整山河待后生。

4参考资料

1. Web Services教程

http://www.w3school.com.cn/webservices/

2. Introducing SOAP and JAX-WS

https://youtu.be/fE1pVSiXNkU (54m29s)

3. 理解UDDI

https://www.ibm.com/developerworks/cn/webservices/ws-featuddi/

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文章来源:https://mp.weixin.qq.com/s/31EUikmkvZTRRB1ATg9t0Q

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