初步实现 WebService 插件

本文是《轻量级 Java Web 框架架构设计》的系列博文。

在上文中，我使用了 JAX-WS 发布并调用 Web 服务，虽然已经很简单了，但还是有些冗余的地方，比如：

1. 接口与实现类上都要使用 @WebService 注解。
2. 实现类上的 @WebService 注解需要指定 Web 服务名称与接口。
3. 还要在 WEB-INF 下提供一个 sun-jaxws.xml 配置文件，用于发布 Web Service，需要指定 Web 服务名称、地址与实现。

能否简化一下呢？

我的方案是：只需在接口上定义一个 @WebService 注解，便可发布为 Web 服务。

不过需要借助一个工具，它就是 CXF，它是 Apache 的顶级项目之一。或许有些朋友没有听说过，但它的前身或许会对大家并不陌生，那就是 XFire，已经很老了，现在已停止维护，摇身一变，成为了 CXF。

CXF 与 Spring 集成得非常好，发布或调用 Web 服务只需使用 Java 注解 + Spring 配置即可实现，CXF 将复杂的技术细节给屏蔽了，对于开发人员而言，只需掌握一些基本用法即可。所以在 Java 业界里，尤其是使用了 Spring 作为解决方案的项目，一定都会优先考虑使用 CXF 发布或调用 Web 服务。

可能有朋友会问：必须集成 Spring，才能使用 CXF 吗？

答案是否定的。单独用 CXF 甚至会更加简单，从 API 层面上来讲，更加容易定制与扩展，更容易把玩它！

还是系好您的安全带吧，我们即将起飞！

第一步：在 Maven 中添加 CXF 依赖

CXF 的依赖包比较多，但对于发布 Web 服务而言，至于使用以下配置：

...
        <dependency>
            <groupId>org.apache.cxf</groupId>
            <artifactId>cxf-rt-frontend-jaxws</artifactId>
            <version>2.7.7</version>
        </dependency>
...

Maven 真不愧是 Java 世界里最伟大的发明之一，有了它，无需再配置 CXF 的依赖包了，其实它的依赖包很多，我们没必要一个个地去找，Maven 已经帮我们做好了依赖关联关系。

第二步：自定义一个 @WebService 注解

为什么要自定义一个呢？JDK 不是已经提供了一个吗？

其实用 JDK 的也行，只不过这样做是考虑到将来的扩展，比如给该注解添加其他属性等。

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface WebService {

    String value() default "";
}

目前仅提供了唯一的属性 value，默认值为空字符串。它具体有何意义呢？请您继续往下看。

第三步：定制 CXF

该步骤是本文的精华！所以请您务必仔细阅读。

CXF 提供了一个名为 org.apache.cxf.transport.servlet.CXFServlet 的 Servlet，就是靠它来处理 Web 服务请求的，在它内部实现中也耦合了 Spring。看来 CXF 真不愧为 Spring 的好伴侣啊~

如果直接使用 CXFServlet，或许会让 Smart 依赖于 Spring 了，我并不想这样干。虽然 Spring 非常优秀，但不到万不得已，我是不会轻易使用 Sprnig 的。

看了一下 CXFServlet 的源码，发现它还有一个父类，名为 org.apache.cxf.transport.servlet.CXFNonSpringServlet。看到这个名字，我们可以猜想出，这个父类是不依赖于 Spring 的。猎物不费吹灰之力就得到了。

不妨写一个 WebServiceServlet 来扩展 CXFNonSpringServlet 吧：

@WebServlet(name = "ws", urlPatterns = "/ws/*", loadOnStartup = 0)
public class WebServiceServlet extends CXFNonSpringServlet {

    @Override
    protected void loadBus(ServletConfig sc) {
        // 设置 Bus
        setBus(sc);
        // 发布 Web 服务
        publishWebService();
    }
...
}

以上只是一部分代码。首先定义了该 Servlet 的名称、URL 映射、初始化时自动加载（为提高运行时性能，没必要处理请求时进行加载）。然后重写了父类的 loadBus 方法，在该方法中做两件事情：1. 设置 Bus，2. 发布 Web 服务。

Bus 是 CXF 的核心，说通俗一点就是“总线”，可不是“巴士”哦。类似于我们计算机里的 Bus，它把许多部件进行连接。其实 Bus 也是一种设计模式，SOA/ESB 中就是一个最佳实践。对于该技术，本文暂不涉及，有兴趣的朋友，可以去 CXF 官网了解一下，不过官网的文档看起来十分高深莫测，您要有耐心了。

先看如何设置 Bus 吧。其实也就这样了：

...
    private void setBus(ServletConfig sc) {
        super.loadBus(sc);
        Bus bus = getBus();
        BusFactory.setDefaultBus(bus);
    }
...

首先加载 Bus，然后获取 Bus，最后将 Bus 设置为 BusFactory 的默认 Bus。

下面的才是重头戏，如何发布 Web 服务。

...
    private void publishWebService() {
        // 遍历所有标注了 @WebService 注解的接口
        List<Class<?>> wsInterfaceClassList = ClassHelper.getClassListByAnnotation(WebService.class);
        if (CollectionUtil.isNotEmpty(wsInterfaceClassList)) {
            for (Class<?> wsInterfaceClass : wsInterfaceClassList) {
                // 对于接口才能执行以下代码
                if (wsInterfaceClass.isInterface()) {
                    // 获取 value 属性
                    String value = wsInterfaceClass.getAnnotation(WebService.class).value();
                    // 获取 Web 服务地址
                    String wsAddress = getAddress(value, wsInterfaceClass);
                    // 获取 Web 服务实现类（找到唯一的实现类）
                    Class<?> wsImplementClass = IOCHelper.findImplementClass(wsInterfaceClass);
                    // 获取实现类的实例
                    Object wsImplementInstance = BeanHelper.getBean(wsImplementClass);
                    // 发布 Web 服务
                    WebServiceHelper.publishWebService(wsAddress, wsInterfaceClass, wsImplementInstance);
                }
            }
        }
    }
...

首先获取带有 @WebService 注解的接口，然后分别获取 Web 服务的地址、接口、实现类实例，最后将这三个参数传递到 WebServiceHelper 的 publishWebService 方法中，从而发布 Web 服务。

在阅读 WebServiceHelper 代码之前，先看看 getAddress 这个方法是如何获取 Web 服务地址的。

...
    private String getAddress(String value, Class<?> wsInterfaceClass) {
        String address;
        if (StringUtil.isNotEmpty(value)) {
            // 若不为空，则为 value
            address = value;
        } else {
            // 若为空，则为类名
            address = wsInterfaceClass.getSimpleName();
        }
        // 确保最前面只有一个 /
        if (!address.startsWith("/")) {
            address = "/" + address;
        }
        address = address.replaceAll("\\/+", "/");
        return address;
    }
...

该方法判断 @WebService 注解中的 value 属性，若为空（不填），则地址为“/接口名”，否则为用户指定的地址。为了返回正确格式的地址，需确保地址的第一个字符是“/”。

最后再看看 WebServiceHelper 吧，它其实也并不神秘。

import org.apache.cxf.frontend.ClientProxyFactoryBean;
import org.apache.cxf.frontend.ServerFactoryBean;

public class WebServiceHelper {

    // 发布 Web 服务
    public static void publishWebService(String wsAddress, Class<?> wsInterfaceClass, Object wsImplementInstance) {
        ServerFactoryBean factory = new ServerFactoryBean();
        factory.setAddress(wsAddress);               // 地址
        factory.setServiceClass(wsInterfaceClass);   // 接口
        factory.setServiceBean(wsImplementInstance); // 实现
        factory.create();
    }

    // 创建 Web 服务客户端
    public static <T> T createWebClient(String wsAddress, Class<? extends T> interfaceClass) {
        ClientProxyFactoryBean factory = new ClientProxyFactoryBean();
        factory.setAddress(wsAddress);           // 地址
        factory.setServiceClass(interfaceClass); // 接口
        return factory.create(interfaceClass);
    }
}

目前 WebServiceHelper 仅提供这两个方法，一般情况下应该是够用了，不排除后续进行扩展。通过封装 CXF 的 API 应该是一个不错的解决方案，在这里还可以添加更多的 CXF 特性，比如：日志监控、安全加密等。

注意：在创建 Web 服务客户端时，只需提供接口，无需提供实现。

第四步：启动 Tomcat

由于在 WebServiceServlet 的 @WebServlet 注解中定义了 loadOnStartup = 0，所以在启动 Tomcat 时就会自动发布 Web 服务。

启动完毕后，可通过 CXF 提供的控制台进行查看。

控制台地址：http://localhost:8080/smart-sample/ws

注意地址最后的 /ws，这就是在 WebServiceServlet 中配置的 URL 映射。

可见这里已经有一个基于 SOAP 的 Web 服务发布了，可以点击 WSDL 地址查看具体细节。

此外，需要说明的是，CXF 还可以发布基于 REST 的 Web 服务。非常好用，有机会我会和大家分享。

最后一步：调用 Web 服务

不妨使用 WebServiceHelper 来调用这个 Web 服务吧，代码非常精简：

import com.smart.plugin.ws.helper.WebServiceHelper;
import com.smart.sample.service.GreetingService;

public class GreetingServiceClient {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String wsAddress = "http://localhost:8080/smart-sample/ws/GreetingService";
        GreetingService greetingService = WebServiceHelper.createWebClient(wsAddress, GreetingService.class);

        greetingService.sayHello("Jack");
    }
}

只需提供 Web 服务地址与接口，即可创建客户端对象（greetingService），其实它是一个 Proxy，通过这个 Proxy 来调用目标方法。

运行后，就可以在 Tomcat 控制台下看到 Hello Jack 的输出文字了。

总结

在 Smart 中发布 Web 服务只需做两件事情：

1. 通过 Maven 引入 Smart WebService 插件

...
        <dependency>
            <groupId>com.smart</groupId>
            <artifactId>smart-plugin-ws</artifactId>
            <version>1.0</version>
        </dependency>
...

2. 使用 @WebService 注解定义需要发布的接口

import com.smart.plugin.ws.annotation.WebService;

@WebService
public interface GreetingService {

    void sayHello(String name);
}

发布 Web 服务仅此两步而已，调用 Web 服务也十分方便。您是否觉得这样更加轻量级呢？