Onvif协议：理解什么是Web Services

柔光的暖阳◎ 2022-12-18 10:53 165阅读 0赞

> ONVIF规范中设备管理和控制部分所定义的接口均以Web Services的形式提供。要理解什么是ONVIF，就必须先知道什么是Web Services。所以，在专栏开始介绍ONVIF之前，我单独整理了一篇文章来介绍Web Services。

Web Services初学者，往往会被诸如WSDL、SOAP、HTTP、XML等概念搞得晕头转向。往往也会发出这样的疑问：要胜任ONVIF协议网络摄像机（IPC）客户端程序开发，对Web Services的掌握要到什么程度？我现在就消除你的疑惑，你只要知道皮毛就够了，这得益于诸如gSOAP这样现成的工具，避免了我们「自己造轮子」

# 远程调用 #

函数接口调用方式分为：

*  本地调用（Local Procedure Call，简称LPC）
 *  远程调用（Remote Procedure Call，简称RPC）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

*  本地调用：通常，在我们的代码中调用一个函数，这个函数要么是系统API，要么是我们自己实现的本地代码，一起编译，一起发布，也在同一个进程中一起执行，这就是本地调用
 *  远程调用：被调用方法的具体实现不在同一个进程，而是在别进程，甚至别的电脑上。RPC一个重要思想就是，使远程调用看起来像本地调用一样，调用者无需知道被调用接口具体在哪台机器上执行

# 远程调用原理 #

比如 A (client) 调用 B (server) 提供的remoteAdd方法：

*  首先A与B之间建立连接（通常是TCP，但还有其他的，如HTTP、管道等）；
 *  然后A把需要调用的方法名（这里是remoteAdd）以及方法参数（10， 20）序列化成字节流发送出去；
 *  B接受A发送过来的字节流，然后反序列化得到方法名，方法参数，接着执行相应的方法调用并把结果30返回；
 *  A接受远程调用结果,输出30。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
通过上面的简单阐述，远程调用与socket通讯好像啊，都是远程通讯，都是C/S模式。他两者到底有啥区别？

*  RPC在提供强大的远程调用能力的同时，不损失本地调用的语义简洁性。RPC一个重要思想就是：使远程调用看起来像本地调用一样。
 *  socket是RPC经常采用的通信手段之一，除了Socket，RPC还有其他的通信方法，比如：http、操作系统自带的管道等。

用HTTP协议实现的远程调用，熟悉的人一下子就想到了Web Service。

# Web Services的简单理解 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
我们可以这样来理解什么是Web Services，它即是一种网络服务。当你的系统完成一个通用的功能以后，如果你想让别人使用你的功能的话，那么你就可以发布成为Web Services服务，别人就可以通过网络远程调用到你的服务接口。

Web Services能够让各个系统之间的对接变得：快捷、方便、廉价

# Web Services举例 #

免费的Web Services服务：[http://www.webxml.com.cn/zh\_cn/index.aspx][http_www.webxml.com.cn_zh_cn_index.aspx]

这个网址提供了很多免费的Web Services服务，而且在网页上提供了各个远程调用接口的「测试」功能，这个「测试」功能有助于大家理解Web Services服务的远程调用接口，大家可以去体验下，我拿其中的「天气预报」和「手机号归属地查询」举个例子。

## 天气预报WEB服务 ##

Web Services服务地址:[http://ws.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWS.asmx][http_ws.webxml.com.cn_WebServices_WeatherWS.asmx]

看主要接口getWeather，输入城市名称调用该接口，Web Services就会返回该城市的天气预报数据，如下图所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

## 手机号归属地查询WEB服务 ##

Web Services服务地址：[http://ws.webxml.com.cn/WebServices/MobileCodeWS.asmx][http_ws.webxml.com.cn_WebServices_MobileCodeWS.asmx]

看接口getMobileCodeInfo，输入手机号码，就能获得手机号码归属地省份、地区和手机卡类型信息。如下图所示：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

# Web Services常用的几种框架 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]  
实现Web Services常用的框架有：REST、SOAP、JavaScript、XML-PRC等。这些看不懂，没关系，大家知道一个事情即可：实现Web Services的方式有好几种，

我们的主角ONVIF标准中的Web Service采用的是SOAP方式，接下来我们来了解下SOAP

# SOAP简介 #

## 在TCP/IP四层模型中展示SOAP ##

SOAP（Simple Object Access Protoco，简单对象访问协议），是TCP/IP协议体系中的一个应用层协议，它是在HTTP基础之上实现的。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

## 如此理解SOAP ##

浅谈 SOAP：[https://www.ibm.com/developerworks/cn/xml/x-sisoap/][https_www.ibm.com_developerworks_cn_xml_x-sisoap]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]  
**SOAP协议 = RPC机制 + HTTP传输协议 + XML数据格式**

SOAP的两个主要设计目标是「简单性」和「可扩展性」，SOAP的设计正是围绕这两点展开的。

SOAP使用RPC机制，体现了「简单性」。让客户端调用Web Service的接口看起来像本地调用一样，确实很简单。

SOAP 使用 HTTP 传送 XML，体现了「可扩展性」。尽管HTTP 不是有效率的通讯协议，而且 XML 还需要额外的文件解析（parse），两者使得交易的速度大大低于其它方案。但是XML 是一个开放、健全、有语义的讯息机制，而 HTTP 成熟、稳定、又能避免许多关于防火墙的问题，从而使SOAP得到了广泛的应用。

## SOAP的局限性 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]

*  实时数据推送  
    HTTP是短连接的，都是客户端请求，服务端应答，这种模式导致服务端无法实时推送数据给客户端，只有像Socket那样的长连接才能保证实时通讯。
 *  省流量、高传输效率的应用  
    HTTP有包头，而且XML全部用文本文件来传输数据，效率会比较低，如果你对流量、传输效率要求极高，那么你应该多考虑其它的方式，而不要用 SOAP。

## SOAP协议看起来长这样 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]  
这个一个股票Web Services服务系统，其中GetStockPrice接口适用于查询股票当前价格，图中查询了IBM的股票价格，Web Services返回股票价格为34.5

## WSDL文档 ##

对于一个Web Services，我们如何知道它对外提供了多少个接口，以及每个接口是如何调用的，这就涉及到WSDL（Web Services Description Language，网络服务描述语言）。

注意：只有SOAP方式实现的Web Services才有WSDL文档，其他方式实现的Web Services并没有WSDL文档。

我们可以这么理解WSDL：WSDL是一个使用XML语言书写的文档，这个文档描述了Web Services对外提供了哪些接口，就像动态库的.h文件一样。每个Web Services都有对应的WSDL文档。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 10]  
如果将WSDL语言转化成C语言，它看起来应该是这样子：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3poaXpoZW5nZ3Vhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 11]  
我们可以看看完整的WSDL文档长什么样子的：

*  [天气预报WEB服务的接口说明（WSDL文档）][WEB_WSDL]
 *  [手机号归属地查询WEB服务的接口说明（WSDL文档）][WEB_WSDL 1]
 *  [ONVIF标准的WEB服务的接口说明（WSDL文档）][ONVIF_WEB_WSDL]

如果你是第一次接触WSDL文档，前两个的WSDL文档估计你是看不懂（排版乱糟糟），而ONVIF的WSDL文档兴许你还能看懂（ONVIF官网的WSDL之所以这么工整，是因为插入排版的语句）。

# 总结 #

回顾下本文的重点：

*  Web Services是一种网络服务，它对外提供了一系列远程调用接口（RPC），你可以像本地调用一样去调用这些远程调用接口。列举了几个免费的WEB服务供大家体验。
 *  Web Services常用的框架有多种，ONVIF标准中的Web Service采用的是SOAP方式。
 *  WSDL文档是采用SOAP方式实现的Web Services的接口描述文档，就像动态库的.h文件一样。同时也展示了WSDL语言转化为C语言的对比效果。

看完这些，你或许有疑问，Web Services包含了SOAP、HTTP、XML，RPC、WSDL，辣么多东东，全部要自己码代码实现吗？当然不用，我们不必自己造轮子，有现成的工具会帮我们自动生产大部分的代码框架，如gSOAP工具，这将是下一篇文章要介绍的内容。

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[http_www.webxml.com.cn_zh_cn_index.aspx]: http://www.webxml.com.cn/zh_cn/index.aspx
[http_ws.webxml.com.cn_WebServices_WeatherWS.asmx]: http://ws.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWS.asmx
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[https_www.ibm.com_developerworks_cn_xml_x-sisoap]: https://www.ibm.com/developerworks/cn/xml/x-sisoap/
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[WEB_WSDL]: http://ws.webxml.com.cn/WebServices/WeatherWS.asmx?wsdl
[WEB_WSDL 1]: http://ws.webxml.com.cn/WebServices/MobileCodeWS.asmx?wsdl
[ONVIF_WEB_WSDL]: https://www.onvif.org/onvif/ver10/device/wsdl/devicemgmt.wsdl