通过 Axis2 开发 Web 服务，第 1 部分: 通过 Axis2 运行时部署和使用简单 Web 服务

引言

Axis2 是下一代 Apache Axis。Axis2 虽然由 Axis 1.x 处理程序模型提供支持，但它具有更强的灵活性并可扩展到新的体系结构。Axis2 基于新的体系结构进行了全新编写，而且没有采用 Axis 1.x 的常用代码。支持开发 Axis2 的动力是探寻模块化更强、灵活性更高和更有效的体系结构，这种体系结构可以很容易地插入到其他相关 Web 服务标准和协议（如 WS-Security、WS-ReliableMessaging 等）的实现中。

Axis2 的特性包括：

采用名为 AXIOM（AXIs Object Model，Axis 对象模型）的新核心 XML 处理模型
支持 In-Only 和 In-Out 消息交换模式 (MEP)
阻塞和非阻塞客户端 API（应用程序编程接口）
支持内置的 Web 服务寻址 (WS-Addressing)
支持 XMLBeans 数据绑定
新部署模型
支持超文本传输协议 (HTTP)、简单邮件传输协议 (SMTP) 和传输控制协议 (TCP) 等传输协议

本系列文章以 Axis2 0.92 版本为基础。您可以在 Apache 网站获得 Axis2 的最新版本。

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Axis 体系结构概述

图 1. Axis2 体系结构

通过 Axis2 开发 Web 服务，第 1 部分: 通过 Axis2 运行时部署和使用简单 Web 服务_第1张图片

Axis2 体系结构将逻辑与状态分离；这允许在并行线程中执行逻辑。服务和调用的静态状态和动态状态分别存储在 Description 和 Context 类中。Axis2 体系结构是使用 7 个独立模块实现的。

信息模型：此模块管理 SOAP 引擎的状态。该模型定义一组用于存放状态的类，而引擎管理这些信息对象的生命周期。信息模型包含两种用于存放状态的类。Description 类存放本质上是静态的且存在于 Axis 引擎实例的整个生命周期中的数据（如传输、服务和操作的配置）。Context 类存放调用上下文中有效的服务和操作的动态信息，例如当前请求和响应 SOAP 消息、From 地址、To 地址和其他元素。
XML 处理模型：Axis2 引入了一个名为 AXIOM 的新模型，用于处理 SOAP 消息。AXIOM 使用 StAX (Streaming API for XML) 来解析 XML。StAX 是一个标准的流式 Pull 解析器 Java™ API。AXIOM 非常精巧，不会减慢 XML 信息集的构建速度——换句话说，对象只有在绝对必要时才会创建。总体而言，AXIOM 和 Axis2 所占用的内存要小于 Axis 1 所占用的内存。
SOAP 处理模型：Axis2 体系结构定义了两个管道（或流），分别称为 InPipe (InFlow) 和 OutPipe (OutFlow)，用于处理服务器端的请求消息和响应消息。在客户端，这两个管道是反向的——换句话说，SOAP 请求消息流经 OutPipe，而响应消息流经 InPipe。管道或流包含一系列分为阶段的处理程序。阶段按照预先定义的顺序执行，如上面的图 1 所示。除预先定义的阶段和处理程序集外，用户还可以在操作级别、服务级别或全局级别配置用户阶段和相关处理程序。处理程序充当 SOAP 消息的拦截器，可以处理 SOAP 消息的 Header 或 Body。InPipe 是通过以下阶段进行配置的：
- TransportIn
- PreDispatch
- Dispatch
- PostDispatch
- PolicyDetermination
- User phases
- Message validation
我们将在本系列文章的第 2 部分中详细介绍上述各阶段。请求消息在通过 Inpipe 中配置的所有阶段后，到达 MessageReceiver，然后由 MessageReceiver 调用实际服务实现。服务器的 OutPipe 包含以下阶段：
- Message initialization
- Policy determination
- User phases
- MessageOut
用户配置的阶段位于这两个管道的用户阶段(User phases) 部分。如果在执行这些管道的过程中发生错误，则这些错误将通过 InFaultPipe 或 OutFaultPipe 管道。收到 Fault 消息后，在客户端调用 InFaultPipe；如果某个调用导致将错误发送到客户端，则在服务器端调用 OutFaultPipe。用户可以将处理程序添加到预先定义的阶段，并且按照这些处理程序运行的顺序进行配置。
部署模块：此模块配置 Axis 引擎并部署服务和模块。axis2.xml（在 webapps/axis2/WEB-INF 中）包含 Axis2 引擎的全局配置，包括：
- 全局模块 (Global modules)
- 全局接收器 (Global receivers)
- 传输 (Transports)
- 用户阶段定义 (User phase definitions)
每个服务的配置都包含在服务存档的 services.xml 文件中。本文稍后将详细讨论此文件。
WSDL 和代码生成：此模块从 WSDL 文件中生成客户端存根和服务器框架代码。Axis2 代码生成器发出采用正确 XML 样式表的 XML 文件，以用所需语言生成代码。
客户端 API：Axis2 客户端 API 调用遵循 WSDL 2.0 定义的 In-Only 和 In-Out 消息模式的操作。客户端 API 支持 In-Out 操作的阻塞和非阻塞调用。
传输：此模块包含与传输层交互的处理程序。传输处理程序有两种类型：TransportListener 和 TransportSender。TransportListener 从传输层接收 SOAP 消息，然后将其传送到 InPipe 进行处理。TransportSender 发送通过指定传输从 OutPipe 接收到的 SOAP 消息。Axis2 提供 HTTP、SMTP 和 TCP 的处理程序。对于 HTTP 传输，服务器端上的 AxisServlet 和客户端上的一个简单的独立 HTTP 服务器（由 Axis2 提供）充当 TransportReceiver。

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部署 Axis2

部署 Axis2 与部署 Axis 1 一样简单。首先在 Axis2 二进制代码分发包的 webapps 目录下查找 Axis2 Web 应用程序 axis2.war。在 servlet 容器中部署此 war 文件。在 Tomcat 中，如果已在服务器配置中将 unpackWARs 设置为 True，则只需将 axis2.war 复制到 $TOMCAT_HOME/webapps 目录即可部署 Axis2。请立即启动 Tomcat 并访问 http://localhost:<port>/axis2。将显示 Axis2 欢迎页，单击此页上的 Validate 链接。您应到达 Axis2 Happiness page，不会出现任何错误。

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开发 StockQuoteService

下面介绍如何使用 In-Only subscribe() 和 In-Out getQuote() 这两个操作来开发 StockQuoteService。subscribe() 操作将预订指定代号的每小时报价，而 getQuote() 将获得指定代号的当前报价。

下面的清单 1 是 StockQuoteService 的实现示例：

清单 1. StockQuoteService 实现

				
package stock;
import org.apache.axis2.om.OMAbstractFactory;
import org.apache.axis2.om.OMElement;
import org.apache.axis2.om.OMFactory;
import org.apache.axis2.om.OMNamespace;
		
public class StockQuoteService {
		 
  public void subscribe(OMElement in){
    String symbol = in.getText();
    System.out.println("Subscription request for symbol ="+symbol);
    // put the actual subscribe code here...    
  }
		  
		  
  public OMElement getQuote(OMElement in){
		  
    // Get the symbol from request message
    String symbol = in.getText();
		    
    int quote = 0;
    if(symbol.equals("IBM")){
      quote = 100;
    }
    // Put more quotes here ...
		    
    // Create response
    OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
    OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
    OMElement resp = fac.createOMElement("getQuoteResponse", omNs);
    resp.setText(String.valueOf(quote));
    return resp;      
  }
}

对方法签名感到很疑惑？我们将讨论上述方法中的 OMElement。

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部署服务

部署描述符

在 Axis2 中，服务部署信息包含在 services.xml 文件（在 0.92 以前的版本中，此文件名为 service.xml）中。对于上述 StockQuoteService，服务部署描述符与下面的清单 2 类似。

清单 2. Services.xml

				
<service name="StockQuoteService">
  <parameter name="ServiceClass" locked="xsd:false">
    stock.StockQuoteService
  </parameter>
		
  <operation name="getQuote">
    <messageReceiver 
      class="org.apache.axis2.receivers.RawXMLINOutMessageReceiver"/>
  </operation>
		
  <operation name="subscribe">
    <messageReceiver 
      class="org.apache.axis2.receivers.RawXMLINOnlyMessageReceiver"/>
  </operation>
</service>

服务的 name 属性定义服务的名称。Axis2 使用服务的名称创建服务的端点地址，例如 http://localhost:<port>/axis2/services/<nameofservice>。因此，对于 StockQuoteService，服务端点为 http://localhost:<port>/axis2/services/StockQuoteService。ServiceClass 参数指定服务实现类。

每个 <operation> 元素定义服务中一个操作的配置。<operation> 的 name 属性应设置为服务实现类中方法的名称。messageReceiver 元素定义用于处理此操作的消息接收器。Axis2 针对 In-Only 和 In-Out 操作提供了两个无数据绑定的内置 MessageReceivers；org.apache.axis2.receivers.RawXMLINOnlyMessageReceiver 用于 In-Only 操作，而 org.apache.axis2.receivers.RawXMLINOutMessageReceiver 用于 In-Out 操作。如果没有指定 messageReceiver，则 Axis2 将尝试使用 org.apache.axis2.receivers.RawXMLINOutMessageReceiver 作为缺省的 messageReceiver。上述 RAWXML 消息接收器将传入 SOAP 消息的 <Body> 的内容作为 OMElement（OMElement 是 XML 元素的 AXIOM 缩写）传递给服务实现。此操作应作为 OMElement 返回 SOAP 响应的 <Body> 元素包含的 XML 内容。这便解释了为何 subscribe() 和 getQuote() 操作采用和返回 OMElement。

services.xml 还可以包含分为 servicegroup 的多个服务。

打包

Axis 2 服务是作为 Axis Archive (.aar) 打包的。这是一个 JAR 文件（使用 jar 或 zip 实用程序创建），在存档的 META-INF 目录中打包了 services.xml 文件。StockQuoteService 在打包成 StockQuoteService.aar 时将具有以下结构：

./stock/StockQuoteService.class


./META-INF/services.xml

预先打包的 StockQuoteService 存档可以在本文的下载部分中找到。

部署

在 Axis2 中部署服务相当简单，只需将 .aar 文件复制到 servlet 容器的 axis2 Web 应用程序中的 axis2/WEB-INF/services 目录下即可。对于 Tomcat，此位置为 $TOMCAT_HOME/webapps/axis2/WEB-INF/services。

另一种部署服务的好方法是使用 Axis2 管理控制台中的 Upload Service 工具。请转到 http://localhost:<port>/axis2，然后选择 Administration 链接。输入用户名和密码 admin/axis2，然后登录。（您可以在 axis2.xml 中配置用户名/密码。)在工具部分选择 Upload Service 链接，再选择 .aar 文件，然后单击 Upload。就是这样简单！如果上传成功，系统将显示一条绿色成功消息。服务即被部署，而且可随时调用。如果要在远程 Axis2 服务器上部署服务，则此功能非常方便。

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通过 Axis2 使用 Web 服务

Web 服务调用的特性由 MEP、传输协议以及客户端 API 的同步和/或异步行为决定。Axis2 当前支持 WSDL 2.0 定义的 In-Only 和 In-Out MEP。Axis2 客户端 API 支持服务的同步和异步调用。在调用 In-Out 操作时，在 API 级别和传输级别提供异步行为。API 级别异步是通过回滚获得的，它使用一个传输连接来同时传输请求和响应（例如，通过一个 HTTP 连接传输请求和响应）。在传输级别异步中，使用不同的传输连接分别发送请求和接收响应，例如使用 SMTP 进行传输时即如此。

下面是使用 Axis2 客户端 API 调用 In-Only 和 In-Out 操作的详细信息。

调用 In-Only 操作

org.apache.axis2.clientapi.MessageSender 类用于调用 In-Only 操作（如下面的清单 3 所示），而 In-Only 操作调用 StockQuoteService 的 subscribe() 操作。

清单 3. 调用 In-Only 操作

				
try{
  EndpointReference targetEPR = new EndpointReference(
      "http://localhost:8080/axis2/services/StockQuoteService");
          
  // Make the request message
  OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
  OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
  OMElement payload = fac.createOMElement("subscribe", omNs);
  payload.setText("IBM"); 
          
  // Send the request
  MessageSender msgSender = new MessageSender();
  msgSender.setTo(targetEPR);
  msgSender.setSenderTransport(Constants.TRANSPORT_HTTP);
  msgSender.send("subscribe", payload);         
  }catch (AxisFault axisFault) {
      axisFault.printStackTrace();
  }

MessageSender.send() 发送请求消息并将其立即返回。要使用的传输由 MessageSender.setSenderTransport() 指定。此示例通过 HTTP 发送消息。

调用 In-Out 操作

使用 org.apache.axis2.clientapi.Call 类可以方便地调用 In-Out 操作。调用 In-Out 操作时，此 Call 类支持下列 4 种模式：

阻塞单传输模式：这是调用 In-Out Web 服务操作最简单的方式。在操作完成和接收到响应或错误之前，服务调用被阻塞。它使用一个传输连接同时发送和接收响应，如下面的清单 4 所示。

清单 4. 阻塞单传输模式

						
try {
                 
  EndpointReference targetEPR = new EndpointReference(
      "http://localhost:8080/axis2/services/StockQuoteService");
               
  // Create request message
  OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
  OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
    OMElement payload = fac.createOMElement("getQuote",omNs);
  payload.setText("IBM");

  // Create the call
  Call call = new Call();
  call.setTo(targetEPR);
			
  call.setTransportInfo(Constants.TRANSPORT_HTTP,
    Constants.TRANSPORT_HTTP, false);
  // Invoke blocking
  OMElement result = call.invokeBlocking("getQuote", payload);
               
  System.out.println("Quote ="+result.getText());
}catch (AxisFault axisFault) {
    axisFault.printStackTrace();
}

代码的第一部分使用 AXIOM 创建请求消息。Call.setTransportInfo() 设置用于发送请求和获得响应的传输。Call.setTransportInfo() 操作的 Boolean 参数指出是否要使用不同的传输连接来分别发送请求和接收响应。在本例中，要求用一个 HTTP 连接发送请求和接收响应。

非阻塞单传输模式：在此调用模式中，只使用下面的一个传输连接获得非阻塞调用。如果在一个客户端应用程序中要完成多个 Web 服务调用，而且不希望每次调用都阻塞客户端，则需要此类行为。此时，如果响应可用，则调用立即返回且客户端得以回滚，如下面的清单 5 所示。

清单 5. 非阻塞单传输模式

						
try {
  EndpointReference targetEPR = new EndpointReference(
      "http://localhost:8080/axis2/services/StockQuoteService");
            
  //Create the request
  OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
  OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
  OMElement payload = fac.createOMElement("getQuote", omNs);
  payload.setText("IBM");
      
            
    // Create the call
    Call call = new Call();
    call.setTo(targetEPR);
            
    // Set the transport info.
    call.setTransportInfo(org.apache.axis2.Constants.TRANSPORT_HTTP,
      org.apache.axis2.Constants.TRANSPORT_HTTP, false);
            
  // Callback to handle the response
            
    Callback callback = new Callback() {
      
      public void onComplete(AsyncResult result) {
        System.out.println("Quote = "
          + result.getResponseEnvelope().getBody().getFirstElement()
            .getText());
      }
      
      public void reportError(Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
    };
            
            
  // Invoke non blocking
            
    call.invokeNonBlocking("getQuote", payload, callback);            
            
  //Wait till the callback receives the response.
            
    while (!callback.isComplete()) {
      Thread.sleep(1000);
    }
            
            
  call.close();
} catch (AxisFault axisFault) {
  axisFault.printStackTrace();
} catch (Exception ex) {
  ex.printStackTrace();
}

Call.invokeNonBlocking() 方法立即返回而不阻塞。Call.invokeNonBlocking() 采用 org.apache.axis2.clientapi.CallBack 的对象，如果响应来自服务，则将触发此对象。CallBack 有两个抽象方法 onComplete(AsynchResult) 和 reportError(Exception)，需要由具体的 CallBack 类实现这些方法。在服务调用正常完成后，Axis2 引擎调用 onComplete() 方法。在从服务器获得错误消息后，调用 Callback 的 reportError() 方法。Callback.isComplete() 将指出操作调用是否完成。

因为上面两个方法使用一个传输连接来发送和接收消息，所以这些方法不适合长时间运行的事务。原因是在响应可用之前，传输连接可能会超时。要解决此问题，可使用两个不同的连接来分别发送请求和接收响应。但因为使用了其他传输连接来获得响应，因此需要将请求和响应关联起来。Axis2 支持 WS-Addressing，后者通过使用 <wsa:MessageID> 和 <wsa:RelatesTo> Header 可解决此问题。因此，如果使用两个传输，则支持对模块寻址，如下面两个模式所示。

阻塞双传输模式：此模式在以下情况下非常有用：服务操作在本质上是 In-Out，但使用的传输是单向的（如 SMTP）或服务执行需要很长时间且 HTTP 连接超时。请参见下面的清单 6。

清单 6. 阻塞双传输模式

						
try{
  EndpointReference targetEPR = new EndpointReference(
      "http://localhost:8080/axis2/services/StockQuoteService");
                
  OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
  OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
  OMElement payload = fac.createOMElement("getQuote",omNs);
  payload.setText("IBM");
        
  Call call = new Call();
    call.setTo(targetEPR);

    call.setTransportInfo(
      Constants.TRANSPORT_HTTP, Constants.TRANSPORT_HTTP, true);

    //Blocking Invocation
    OMElement result = call.invokeBlocking("getQuote", payload);
  System.out.println("Quote = "+result.getText());
	
}catch (AxisFault axisFault) {
    axisFault.printStackTrace();
}catch (Exception ex) {
    ex.printStackTrace();
}

非阻塞双传输模式：就 API 级别和传输级别的非阻塞而言，此模式提供了最大的灵活性，如下面的清单 7 所示。

清单 7. 非阻塞双传输模式

						
try {
       
  EndpointReference targetEPR = new EndpointReference(
      "http://localhost:8080/axis2/services/StockQuoteService");
  OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory();
  OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(
      "http://www.developerworks.com/example", "example");
  OMElement payload = fac.createOMElement("getQuote",omNs);
  payload.setText("IBM");
        
           
    Call call = new Call();
    call.setTo(targetEPR);

    call.setTransportInfo(
      Constants.TRANSPORT_HTTP, Constants.TRANSPORT_HTTP, true);
  // Callback to handle the response
           
    Callback callback = new Callback() {
    public void onComplete(AsyncResult result) {
      System.out.println("Quote = "
          + result.getResponseEnvelope().getBody().getFirstElement()
        .getText());
      }

    public void reportError(Exception e) {
        e.printStackTrace();
      }
    };
            

  // Non-Blocking Invocation
          
    call.invokeNonBlocking("getQuote", payload, callback);
  // Wait till the callback receives the response.
          
    while (!callback.isComplete()) {
      Thread.sleep(1000);
    }
    call.close();          
}catch (AxisFault axisFault) {
      axisFault.printStackTrace();
}catch (Exception ex) {
      ex.printStackTrace();
}

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总结

在这一由两部分组成的系列的第 1 部分中，您了解了 Axis2 体系结构以及如何使用不同的调用模式来部署和使用一个简单的 Web 服务。在本系列的第 2 部分中，您将详细了解该体系结构，以及如何通过添加处理程序和 Axis2 消息接收器来自定义 Axis2。您还将了解如何使用 Axis2 提供的 XMLBeans 数据绑定支持。

通过 Axis2 开发 Web 服务，第 1 部分: 通过 Axis2 运行时部署和使用简单 Web 服务

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