WebService的技术基础

港控/mmm° 2024-04-17 05:45 58阅读 0赞

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**一、简介**

大家或多或少都听过 WebService（Web服务），有一段时间甚至很多计算机期刊、书籍和网站都大肆的提及和宣传WebService技术，其中不乏很多吹嘘和做广告的成 分。但是不得不承认的是WebService真的是一门新兴和有前途的技术，那么WebService到底是什么？何时应该用？下面将会详细介绍，这一节我们先有一个感性认识。具体举个例子，比如在Windows Server服务器上有个C\#.Net开发的应用A，在Linux上有个Java语言开发的应用B，B应用要调用A应用，或者是互相调用。用于查看对方的业务数据。再举个例子，天气预报接口。无数的应用需要获取天气预报信息；这些应用可能是各种平台，各种技术实现；而气象局的项目，估计也就一两种，要对外提供天气预报信息，这个时候，如何解决呢？这些应用的时候的都可以通过WebService来很好的实现其应用。通过Web Service，客户端和服务器才能够自由的用HTTP进行通信，不论两个程序的平台和编程语言是什么。当然有人会说使用Socket通信业可以达到效果，但是两者之间还是有区别的。比如：

![format_png][]

**客户端：**

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223;
    
    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.DataOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.net.Socket;
    import java.net.UnknownHostException;
    
    public class WeatherClient 
    {
        public static void main(String[] args) throws UnknownHostException, IOException
        {
            //1.创建Socket对象，和服务端建立连接
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1",12345);
             
            //2.发送城市名称
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
            dos.writeUTF("北京");
            System.out.println("请求查询天气: 北京");
             
            //3.接受返回结果使用输入流
            DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
            String result = dis.readUTF();
            System.out.println("北京的天气: " + result);
             
            //4.关闭流
            dis.close();
            dos.close();
        }
    
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

**服务端：**

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223;
    import java.io.DataInputStream;
    import java.io.DataOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.net.ServerSocket;
    import java.net.Socket;
    
    public class WeatherServer 
    {
        public static void main(String[] args) throws IOException{
             
            // 1.创建ServerSocket对象
            ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(12345);
     
            while(true){
     
                // 2.等待客户端连接，阻塞的方法
                final Socket socket = serverSocket.accept();
                 
                Runnable runnable = new Runnable(){
                    @Override
                    public void run(){
                        try{
                            // 3.使用输入流接受客户端发送的请求
                            DataInputStream dis = new DataInputStream(socket.getInputStream());
                            String cityName = dis.readUTF();
                            System.out.println("接收到客户端发送的请求: " + cityName);
                             
                            Thread.sleep(1000);
                             
                            // 4.根据城市名查询天气
                            String result = "今天天气很热";
                            System.out.println("返回天气信息: " + result);
     
                            // 5.返回查询结果，使用输出流。
                            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
                            dos.writeUTF(result);
     
                            // 6.关闭流
                            dis.close();
                            dos.close();
                        }catch(Exception e){
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                };
                 
                //启动线程
                new Thread(runnable).start();
                 
            }
        }
    
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

输出结果为：

请求查询天气: 北京   
北京的天气: 今天天气很热

接收到客户端发送的请求: 北京   
返回天气信息: 今天天气很热

**然后我们采用WebService来实现下：**

第一步: 创建一个java工程，不需要导入jar包。  
第二步: 创建接口。在Webservice中叫做SEI(wsdl中叫做PortType)。  
第三步: 创建实现类。需要在实现类上加一个@Webservice注解。  
第四步: 发布服务。EndPoint.publish发布服务。  
WeatherInterface.java

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223.wsservice;
    import javax.jws.WebService;
    
    
    @WebService
    public interface WeatherInterface 
    {
        String getWeatherByCity(String city);
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

实现类：

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223.wsservice.impl;
    import javax.jws.WebService;
    import com.pony1223.wsservice.WeatherInterface;
    
    @WebService
    public class WeatherInterfaceImpl implements WeatherInterface
    {
    
        @Override
        public String getWeatherByCity(String city) {
            System.out.println("接收客户端发送过来的城市名字:"+city);
            //调用天气等服务
            
            //.....
            
            //这里模拟所以直接返回结果
            
            String result = "天气比较冷";
            System.out.println("返回天气查询结果:"+result);
            return result;
        }
    
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

WeatherServer.java 发布服务；

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223.test;
    
    import javax.xml.ws.Endpoint;
    
    import com.pony1223.wsservice.WeatherInterface;
    import com.pony1223.wsservice.impl.WeatherInterfaceImpl;
    
    public class WeatherServer 
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            WeatherInterface server = new WeatherInterfaceImpl();
            String address = "http://192.168.31.159:1111/WeatherInterface";
            Endpoint.publish(address, server);
        }
    
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

看看服务是否发布成功，访问wsdl:http://192.168.31.159:1111/WeatherInterface?wsdl

![format_png 1][]

可以看到服务发布成功：

客户端代码编写，可以采用工具生成：

![format_png 2][]

刷新工程：

![format_png 3][]

因此我们只需要编写client的调用即可：

第1步:创建服务视图对象。  
第2步: 从服务视图中获得PortType对象。  
第3步: 调用PortType的方法(可以实现远程通信)  
第4步: 接收方法的返回值(服务端响应的结果)。

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

package com.pony1223.wsservice.impl;
    
    public class Client
    {
        public static void main(String[] args) 
        {
            WeatherInterfaceImplService server = new WeatherInterfaceImplService();
            WeatherInterfaceImpl impl = server.getWeatherInterfaceImplPort();
            System.out.println(impl.getWeatherByCity("北京"));
            
        }
    
    }

![复制代码][aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]

输出结果：

天气比较冷

接收客户端发送过来的城市名字:北京  
返回天气查询结果:天气比较冷

**上面编写了两种方式，那么区别是什么？**

(1)Socket是基于TCP/IP的传输层协议。   
Webservice是基于HTTP协议传输数据，http是基于tcp的应用层协议。   
Webservice采用了基于http的soap协议传输数据。  
(2)Socket接口通过流传输，不支持面向对象。   
Webservice 接口支持面向对象，最终webservice将对象进行序列化后通过流传输。   
Webservice采用soap协议进行通信，不需专门针对数据流的发送和接收进行处理，是一种跨平台的面向对象远程调用技术。  
(3)Socket适用于高性能大数据的传输，传输的数据需要手动处理，socket通信的接口协议需要自定义。  
比如：自定义一种字符串拼接的格式，比如自定义的xml数据，自定义麻烦之处在接口调用方和接口服务端需要互相讨论确定接口的协议内容，不方便。   
缺点  
程序员需要自己去解析输入、输出流，解析发送和接收的数据。数据传输的格式不固定，需要程序员开发socket接口时自定义接口协议。  
优点  
如果要传输大数据量，socket可以满足，如果存在大并发使用socket也可以实现，程序用socket灵活性更大，比如可以socket的高并发框架mina开发。   
Webservcie由于是遵循标准的soap协议，soap 协议的内容格式固定，soap协议传递的内容是xml数据，由于webservice是基于http的，所以简单理解为soap=http+xml，适用于没有性能要求情况下且数据传输量小，推荐在公开接口上使用webservice，因为soap协议的标准的。   
优点   
jaxws可以通过面向对象开发webservice，程序员不需要解析输入、输出流。   
由于webservice传输数据使用标准的soap协议(基于http传输xml)，soap协议已经被w3c管理了。   
缺点  
如果传输大数据量，webservice不适用。如果webservice开发大并发的应用，webservice依靠web容器提高并发数。

说明：大部分场景，WebService 已经足够使用，所以本文的的重点是webservice.

**二、WebService的本质**

一句话：**WebService是一种跨语言和跨平台的远程调用技术。**

**所谓跨编程语言和跨操作平台，就是说服务端程序采用java编写，客户端程序则可以采用其他编程语言编写，反之亦然！跨操作系统平台则是指服务端程序和客户端程序可以在不同的操作系统上运行。**  
**所谓远程调用，就是一台计算机a上 的一个程序可以调用到另外一台计算机b上的一个对象的方法**，譬如，银联提供给商场的pos刷卡系统，商场的POS机转账调用的转账方法的代码其实是跑在银 行服务器上。再比如，amazon，天气预报系统，淘宝网，校内网，百度等把自己的系统服务以webservice服务的形式暴露出来，让第三方网站和程 序可以调用这些服务功能，这样扩展了自己系统的市场占有率，往大的概念上吹，就是所谓的SOA应用。  
**其实可以从多个角度来理解 WebService，从表面上看，WebService就是一个应用程序向外界暴露出一个能通过Web进行调用的API**，也就是说能用编程的方法通过 Web来调用这个应用程序。我们把调用这个WebService的应用程序叫做客户端，而把提供这个WebService的应用程序叫做服务端。**从深层次 看，WebService是建立可互操作的分布式应用程序的新平台**，是一个平台，是一套标准。它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性，你可以用任何 你喜欢的语言，在任何你喜欢的平台上写Web service ，只要我们可以通过Web service标准对这些服务进行查询和访问。   
**WebService平台需要一套协议来实现分布式应用程序的创建。**任何平台都有它的数据表示方法和类型系统。要实现互操作性，WebService平台 必须提供一套标准的类型系统，用于沟通不同平台、编程语言和组件模型中的不同类型系统。Web service平台必须提供一种标准来描述 Web service，让客户可以得到足够的信息来调用这个Web service。最后，我们还必须有一种方法来对这个Web service进行远 程调用,这种方法实际是一种远程过程调用协议(RPC)。为了达到互操作性，这种RPC协议还必须与平台和编程语言无关。

**三、WebService的技术基础**

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

### 3.1、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。

### 3.2、SOAP ###

WebService通过HTTP协议发送请求和接收结果时，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，以说明 HTTP消息的内容格式，这些特定的HTTP消息头和XML内容格式就是SOAP协议。SOAP提供了标准的RPC方法来调用Web Service。

**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。

### 3.3、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。

**四、WebService知识小节**

1、WebService是什么？

1.1 基于Web的服务：服务器端整出一些资源让客户端应用访问（获取数据）

1.2 一个跨语言、跨平台的规范（抽象）

1.3 多个跨平台、跨语言的应用间通信整合的方案（实际）

2、为什么要用 Web service？

web service能解决：跨平台调用 跨语言调用  远程调用

3、什么时候使用web Service?

3.1. 同一家公司的新旧应用之间

3.2. 不同公司的应用之间

3.3. 一些提供数据的内容聚合应用：天气预报、股票行情

4、Web Service中的几个重要术语

4.1、WSDL(web service definition language)

WSDL是webservice定义语言, 对应.wsdl文档, 一个webservice会对应一个唯一的wsdl文档, 定义了客户端与服务端发送请求和响应的数据格式和过程

4.2、SOAP(simple object  access protocal)

SOAP是"简单对象访问协议"是一种简单的、基于HTTP和XML的协议, 用于在WEB上交换结构化的数据

soap消息：请求消息和响应消息

4.3、SEI(WebService EndPoint Interface)

SEI是web service的终端接口，就是WebService服务器端用来处理请求的接口

4.4、CXF(Celtix + XFire)

一个apache的用于开发webservice服务器端和客户端的框架。

[https_www.cnblogs.com_pony1223_p_7847323.html]: https://www.cnblogs.com/pony1223/p/7847323.html
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[aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9jb21tb24uY25ibG9ncy5jb20vaW1hZ2VzL2NvcHljb2RlLmdpZg
[format_png 1]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMyMDE3LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvNDAxMzM5LzIwMTcxMS80MDEzMzktMjAxNzExMTcwNzUwMDg5NTItMTc4ODY0MDAucG5n?x-oss-process=image/format,png
[format_png 2]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMyMDE3LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvNDAxMzM5LzIwMTcxMS80MDEzMzktMjAxNzExMTcwNzUyMDg3MDItNzk3NDM0NzA1LnBuZw?x-oss-process=image/format,png
[format_png 3]: https://imgconvert.csdnimg.cn/aHR0cHM6Ly9pbWFnZXMyMDE3LmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvNDAxMzM5LzIwMTcxMS80MDEzMzktMjAxNzExMTcwNzUzMDM2ODctMjA0OTczMTU5MC5wbmc?x-oss-process=image/format,png