以前,分布式的应用程序逻辑需要使用分布式的对象模型,通过使用DCOM、CORBA、RMI之类的基本结构,开发人员仍可拥有使用本地模型所提供的丰富资源和精确性,并可将服务置于远程系统中。
当已经有中意的中间件平台(RMI、Jini、CORBA、DCOM 等等)时,我们为什么还要为Web而烦恼呢?中间件确实提供了强大的服务实现手段,但是,这些系统有一个共同的缺陷,那就是它们无法扩展到互联网上:它们要求服务客户端与系统提供的服务本身之间必须进行紧密耦合,即要求一个同类基本结构。然而这样的系统往往十分脆弱:如果一端的执行机制发生变化,那么另一端便会崩溃。例如,如果服务器应用程序的接口发生更改,那么客户端便会崩溃。为了能扩展到互联网运用,我们需要一种松散偶合的基本结构来解决这个问题。如此的情况下就迎来了Web Service的诞生。
什么是Web Service?
Web Service 是一种新的Web应用程序分支,他们是自包含、自描述、模块化的应用,可以发布、定位、通过Web调用。Web Service可以执行从简单的请求到复杂商务处理的任何功能。一旦部署以后,其他Web Service应用程序可以发现并调用它部署的服务。
Web Service是一种应用程序,它运用了Web网络技术和基于组件开发的精华成分。可以使用标准的互联网协议,像超文本传输协议(HTTP)和XML,将功能纲领性地体现在互联网和企业内部网上。像DCOM、RMI、IIOP等基于组件的对象模型已经流行了较长一段时间了。然而这些模型都是依赖于一个特定的对象模型协议。Web Service扩展了这些模型,使之可以和简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol,SOAP)以及XML通信以根除特定对象模型协议带来的障碍。可将WebService视作Web上的组件编程。(参见如图1)
Web Service基本上是利用超文本传送协议(HTTP)和SOAP来使商业数据可以在网上获得。它将商业对象(COM对象、Java Beans等)显露给在HTTP上的SOAP调用并执行远程功能调用。因此,Web Service的使用者可以在远程对象上通过SOAP和HTTP在Web上进行方法调用。
图1
SOAP调用是一类能引起在位置B上的Web Service组件程序执行的调用。之后,程序执行的结果就以XML文档的形式返回给在位置A上的用户。
在图1中,在位置A的用户怎么知道在位置B的用户的一些情况的呢?这个就要涉及到一个通用标准。服务描述语言(Service Description Language, SDL),SOAP契约语言(SOAP Contract Language,SCL)以及网络可访问性规格语言(Network Accessible Specification Language,NASSL)都是为了这个目的而建立的XML类语言。然而,IBM和微软最近同意将Web服务描述语言(Web Service Description Language,WSDL)作为Web Service的标准。
Web Service组件的结构是通过Web服务描述语言来显露的。
面临的任务
学会Web Service的最好方法就是自己动手做一个实例。我们都熟悉股票报价服务,纳斯达克、道琼斯都是很著名的例子。它们都提供一个输入公司代号并取得最新的股票价格的接口。本文我们就设法设计出同样的功能。
创建Web Service的工具
本文我们通过MS.Net Framework SDK来实现这个程序。
创建Web Service的比较好的集成开发环境(IDE)是Visual Studio.Net。然而,你也可以很容易的用任何文本编辑器(记事本、写字板、Visual Studio 6.0)来创建一个Web Service文件。还有,你必须熟悉以下概念:
Net平台的基础知识
C#的基础知识
面向对象概念的基础知识
创建一个Web Service
下面,我们将用C#建立一个名为“SecurityWebService”的Web Service。一个Web Service文件将含有形式为.asmx的扩展名。(就像Asp.net的文件扩展名为.aspx)
<%@ WebService Language="C#" class="SecurityWebService" %> <%@ WebService Language="C#" class="SecurityWebService" %>
这条语句将告诉编译器程序将运行在Web Service模式下以及C#类的名称。同时我们要访问Web Service的名字空间。还有,最好添加一个对System名字空间的引用。
using System;using System.Web.Services;
该SecurityWebService的类应该继承Web Service类的功能。因此,我们添加了下面这行代码:
public class SecurityWebService : WebService
现在我们来运用我们的面向对象的技巧编写一个C#类。C#的类和C++、Java的类非常相象,如果你有C++和Java的基础,这个就是小菜一碟了。
.Net下的Web Service能够设定一些基本的数据类型。因此,如果我们返回“int”、“float”或是“string”等数据类型的话,它能自动将它们转化为标准的XML输出。然而不巧的是在大多数的情况下,我们需要同一个实体的一类数据集。下面我先举个例子。我们的SecurityWebService股票报价服务要求用户输入一个公司的代号,然后它会给出公司的全名以及当前的股票价格。由此,我们需要一个公司的三条信息:
公司代号(数据类型:string)
公司全名(数据类型:string)
股票价格(数据类型:double)
我们需要将单个股票报价的数据信息分解开。可以有很多方法完成此项工作,我们这里用了最好的枚举数据类型。我们在C#中用了“structs”,和C++中的structs一样。代码如下:
public struct SecurityInfo
{
public string Code;
public string CompanyName;
public double Price;
}
现在我们已经完成所有建立Web Service所需的模块了。因此,所有的代码如下:
<%@ WebService Language="C#" class="SecurityWebService" %>
using System;
using System.Web.Services;
public struct SecurityInfo
{
public string Code;
public string CompanyName;
public double Price;
}
public class SecurityWebService : WebService
{
private SecurityInfo Security;
public SecurityWebService()
{
Security.Code = "";
Security.CompanyName = "";
Security.Price = 0;
}
private void AssignValues(string Code)
{
// 在这里使用商业组件
// 方法调用就是用来获得所需的数据的
// 本程序中我给相应的代码添加了一个对应的字符串以方便显示
// 同时,我使用了随机数产生器来生成股票价格
Security.Code = Code;
Security.CompanyName = Code + " Pty Ltd";
Random RandomNumber = new System.Random();
Security.Price = double.Parse(new System.Random(RandomNumber.Next(1,10)).NextDouble().ToString("##.##"));
}
[WebMethod(Description="This method call will get the company name and the price for a given security code.",EnableSession=false)]
public SecurityInfo GetSecurityInfo(string Code)
{
AssignValues(Code);
SecurityInfo SecurityDetails = new SecurityInfo();
SecurityDetails.Code = Security.Code;
SecurityDetails.CompanyName = Security.CompanyName;
SecurityDetails.Price = Security.Price;
return SecurityDetails;请记住,这个Web Service能通过Http做任何使用。我们也许会在代码中涉及到一些很敏感的商业数据,但是却不想它落入他人之手。那解决的方案就是保护一些逻辑函数,使用户只能访问到一些用来显示数据的函数。为了达到这个目的,我们使用了关键字“[Web Method]”。下面就是示例代码:
[WebMethod(Description="This......",EnableSession=false)]
public SecurityInfo GetSecurityInfo(string Code)
这个函数的访问类型是公有型的。标签“Description”是用来描述这个Web Service的功能的。因为我们不必储存任何session数据,所以我们将session状态设置为false。
private void AssignValues(string Code)
这是一个应该被逻辑保护的函数。因为我们不希望我们的商业机密数据能在Web被轻易的获得,所以我们将函数的访问类型设为private(注:在这里,即使你将函数的访问类型设为public,这个函数还是不能被公共地访问到,原因是关键字“[Web Method]”没有被用到)。
到此,我们可以用GetSecurityInfo(string)函数来获得最新的股票价格。同时,为了方便起见,我给公司代码添加了相应公司的名字。还有,股票的价格是随机产生的。
最后,我们将该文件保存在一个由IIS控制的目录下,文件名为“SampleService.asmx”。运行后的图示如下:
图2
以上是一个由.Net Framework生成的Web页面,我们并没有创建这个页面(它是由系统自动产生的,所以我并不需要写任何代码来创建该页面)。这个功能使我们的工作量相对减轻了不少。同样,你也可以通过运用Asp.net的Pagelets功能或修改网页文件使页面以不同的方式显示其中的内容。
如何使用这个Web Service?
现在我们来使用这个Web Service。我们先输入一些值来获得股票示例价格。
图3
按下Invoke按钮,我们就可以获得以下的XML文档:
图4
这样,这个Web Service就给用户提供了其所需的信息了。因为是XML格式的文档,我们需要写客户端来析取这个XML文档。客户端可以为以下几类:
1.一个Web页面
2.一个控制台或是Windows下的运用程序
3.一个用WML语言描述的手机程序
4.一个运用在PDA上的Palm或Win CE程序
你可以直接用Http Get方法来调用这个Web Service。这样的话就不会出现第一个页面了,也不需要用户去点击Invoke按钮了。具体方法:
http://server/webServiceName.asmx/functionName?parameter=parameterValue
调用我们的Web Service的方法就是:
http://localhost/work/aspx/SampleService.asmx/GetSecurityInfo?Code=IBM
到此为止,我们已经知道如何用C#创建并使用一个Web Service,但是任务并没有完全完成。我们需要知道如何在Internet上找到我们的Web Service,我们的Web Service能不能也被收入在个大搜索引擎。为了解决这个问题,我们就需要建立一个“discovery”文件。
创建发现文件
在访问一个已有的Web Service以前,你必须先得找到并整合这个Web Service,这个过程就是Web Service的发现过程。通过这个发现过程,你才知道这个Web Service能为你提供什么样的服务以及你怎么和它实现互动。发现文件是一个以.DISCO为扩展名的XML文件。在实际运用中,你是不必为每一个Web Service创建发现文件的。以下就是一个发现文件的例子:
<?xml version="1.0" ?>
<disco:discovery xmlns:disco="http://schemas.xmlsoap.org/disco/">
<scl:contractRef ref="http://localhost/work/aspx/SampleService.asmx?SDL"/>
</disco:discovery>
我们先将这个文件命名为“SampleService.disco”,并将它保存在该Web Service的目录下。如果我们是在“/work/aspx”目录下创建Web Service的话,我们就可以运用更灵活的“动态发现”了。“动态发现”能自动为我们检测“/work/aspx”目录以及子目录下的所有*.DISCO文件的,这样就省了我们不少功夫。
<?xml version="1.0" ?>
<dynamicDiscovery xmlns="urn:schemas-dynamicdiscovery:disco.2000-03-17">
</dynamicDiscovery>
你可以在http://services3.xmethods.net/dotnet/default.disco获得一份能使用的发现文件。通过分析发现文件,我们可以找到所需的Web Service。然而,在得到发现文件前你必须知道这个发现文件的确切的URL。否则你还是找不到你要的发现文件的,那么你当然就不能找到你要的Web Service了。这样,我们现在就要用到一项新技术了――通用发现,描述和整合(Universal Description,Discovery,and Integration,UDDI)来为已存在的Web Service做宣传了。UDDI是公开的,基于Internet的。这项技术目前还处于起初阶段,所以正不断发展着。你可以在http://uddi.microsoft.com/ 获得有关UDDI的参考。
发布这个Web Service
发布Web Service是很简单的。和Asp.net的程序差不多,你只要将.asmx文件和.disco文件拷贝到相应的目录,这样如果一切正常,这个Web Service就可以工作了。
展望Web Service的未来
Web Service技术的前途是相当光明的。在推动Web Service技术向前发展的道路上,不仅微软注入了很大的投资,Sun、IBM等也表示很大的兴趣。同时,网上还有为Apache和Java Web开发的SOAP工具包。然而,Web Service起步不久,还需要很多的工作要做。特别在国内,Web Service技术起步比国外有晚了一步,所以更要抓紧时间、迎接挑战。
1.1、Web Service基本概念
Web Service也叫XML Web Service WebService是一种可以接收从Internet或者Intranet上的其它系统中传递过来的请求,轻量级的独立的通讯技术。是:通过SOAP在Web上提供的软件服务,使用WSDL文件进行说明,并通过UDDI进行注册。
XML:(Extensible Markup Language)扩展型可标记语言。面向短期的临时数据处理、面向万维网络,是Soap的基础。
Soap:(Simple Object Access Protocol)简单对象存取协议。是XML Web Service 的通信协议。当用户通过UDDI找到你的WSDL描述文档后,他通过可以SOAP调用你建立的Web服务中的一个或多个操作。SOAP是XML文档形式的调用方法的规范,它可以支持不同的底层接口,像HTTP(S)或者SMTP。
WSDL:(Web Services Description Language) WSDL 文件是一个 XML 文档,用于说明一组 SOAP 消息以及如何交换这些消息。大多数情况下由软件自动生成和使用。
UDDI (Universal Description, Discovery, and Integration) 是一个主要针对Web服务供应商和使用者的新项目。在用户能够调用Web服务之前,必须确定这个服务内包含哪些商务方法,找到被调用的接口定义,还要在服务端来编制软件,UDDI是一种根据描述文档来引导系统查找相应服务的机制。UDDI利用SOAP消息机制(标准的XML/HTTP)来发布,编辑,浏览以及查找注册信息。它采用XML格式来封装各种不同类型的数据,并且发送到注册中心或者由注册中心来返回需要的数据。
1.2、XML Web Service的特点
Web Service的主要目标是跨平台的可互操作性。为了实现这一目标,Web Service 完全基于XML(可扩展标记语言)、XSD(XML Schema)等独立于平台、独立于软件供应商的标准,是创建可互操作的、分布式应用程序的新平台。因此使用Web Service有许多优点:
1、跨防火墙的通信
如果应用程序有成千上万的用户,而且分布在世界各地,那么客户端和服务器之间的通信将是一个棘手的问题。因为客户端和服务器之间通常会有防火墙或者代理服务器。传统的做法是,选择用浏览器作为客户端,写下一大堆ASP页面,把应用程序的中间层暴露给最终用户。这样做的结果是开发难度大,程序很难维护。要是客户端代码不再如此依赖于HTML表单,客户端的编程就简单多了。如果中间层组件换成Web Service的话,就可以从用户界面直接调用中间层组件,从而省掉建立ASP页面的那一步。要调用Web Service,可以直接使用Microsoft SOAP Toolkit或.net这样的SOAP客户端,也可以使用自己开发的SOAP客户端,然后把它和应用程序连接起来。不仅缩短了开发周期,还减少了代码复杂度,并能够增强应用程序的可维护性。同时,应用程序也不再需要在每次调用中间层组件时,都跳转到相应的“结果页”。
2、应用程序集成
企业级的应用程序开发者都知道,企业里经常都要把用不同语言写成的、在不同平台上运行的各种程序集成起来,而这种集成将花费很大的开发力量。应用程序经常需要从运行的一台主机上的程序中获取数据;或者把数据发送到主机或其它平台应用程序中去。即使在同一个平台上,不同软件厂商生产的各种软件也常常需要集成起来。通过Web Service,应用程序可以用标准的方法把功能和数据“暴露”出来,供其它应用程序使用。
XML Web services 提供了在松耦合环境中使用标准协议(HTTP、XML、SOAP 和 WSDL)交换消息的能力。消息可以是结构化的、带类型的,也可以是松散定义的。
3、B2B的集成
B2B 指的是Business to Business,as in businesses doing business with other businesses,商家(泛指企业)对商家的电子商务,即企业与企业之间通过互联网进行产品、服务及信息的交换。通俗的说法是指进行电子商务交易的供需双方都是商家(或企业、公司),她们使用了Internet的技术或各种商务网络平台,完成商务交易的过程。
Web Service是B2B集成成功的关键。通过Web Service,公司可以只需把关键的商务应用“暴露”给指定的供应商和客户,就可以了,Web Service运行在Internet上,在世界任何地方都可轻易实现,其运行成本就相对较低。Web Service只是B2B集成的一个关键部分,还需要许多其它的部分才能实现集成。用Web Service来实现B2B集成的最大好处在于可以轻易实现互操作性。只要把商务逻辑“暴露”出来,成为Web Service,就可以让任何指定的合作伙伴调用这些商务逻辑,而不管他们的系统在什么平台上运行,使用什么开发语言。这样就大大减少了花在B2B集成上的时间和成本。
4、软件和数据重用
Web Service在允许重用代码的同时,可以重用代码背后的数据。使用Web Service,再也不必像以前那样,要先从第三方购买、安装软件组件,再从应用程序中调用这些组件;只需要直接调用远端的Web Service就可以了。另一种软件重用的情况是,把好几个应用程序的功能集成起来,通过Web Service “暴露”出来,就可以非常容易地把所有这些功能都集成到你的门户站点中,为用户提供一个统一的、友好的界面。可以在应用程序中使用第三方的Web Service 提供的功能,也可以把自己的应用程序功能通过Web Service 提供给别人。两种情况下,都可以重用代码和代码背后的数据。
从以上论述可以看出,Web Service 在通过Web进行互操作或远程调用的时候是最有用的。不过,也有一些情况,Web Service根本不能带来任何好处,Web Service有一下缺点:
1、单机应用程序
目前,企业和个人还使用着很多桌面应用程序。其中一些只需要与本机上的其它程序通信。在这种情况下,最好就不要用Web Service,只要用本地的API就可以了。COM非常适合于在这种情况下工作,因为它既小又快。运行在同一台服务器上的服务器软件也是这样。当然Web Service 也能用在这些场合,但那样不仅消耗太大,而且不会带来任何好处。
2、局域网的一些应用程序
在许多应用中,所有的程序都是在Windows平台下使用COM,都运行在同一个局域网上。在这些程序里,使用DCOM会比SOAP/HTTP有效得多。与此相类似,如果一个.net程序要连接到局域网上的另一个.net程序,应该使用.net Remoting。其实在.net Remoting中,也可以指定使用SOAP/HTTP来进行Web Service 调用。不过最好还是直接通过TCP进行RPC调用,那样会有效得多。
1.3、XML Web Service的应用
1.最初的 XML Web Service 通常是可以方便地并入应用程序的信息来源,如股票价格、天气预报、体育成绩等等。
2.以 XML Web Service 方式提供现有应用程序,可以构建新的、更强大的应用程序,并利用 XML Web Service 作为构造块。
例如,用户可以开发一个采购应用程序,以自动获取来自不同供应商的价格信息,从而使用户可以选择供应商,提交订单,然后跟踪货物的运输,直至收到货物。而供应商的应用程序除了在Web上提供服务外,还可以使用XML Web Service检查客户的信用、收取货款,并与货运公司办理货运手续。
二、Web Service开发
.net平台内建了对Web Service的支持,包括Web Service的构建和使用。与其它开发平台不同,使用.net平台,你不需要其他的工具或者SDK就可以完成Web Service的开发了。.net Framework本身就全面支持Web Service,包括服务器端的请求处理器和对客户端发送和接受SOAP消息的支持。下来我们就一步一步的用Microsoft Visual Studio .net 2005(后面简称VS.Net 2005)创建和使用一个简单的Web Service。
2.1、用创建一个最简单的Web Service
首先,打开VS2005,打开“文件-新建-网站”,选择“ASP.NET Web服务”。
查看Service.cs代码,你会发现VS.Net 2005已经为Web Service文件建立了缺省的框架。原始代码为:
默认工程里面已经有一个Hello World的方法了,直接运行看看效果,
点击显示页面上图中的“HelloWorld”超链接,跳转到下一页面
再点击“调用”按钮,就可以看到用XML格式返回的Web Service结果下图。说明我们的Web Service环境没有问题,而且还初步接触了一下最简单的Web Service。
2.2、创建一个简单带有功能的Web Service
上面我们宏观的了解了webservice,其实它就是个对外的接口,里面有函数可供外部客户调用(注意:里面同样有客户不可调用的函数).假若我们是服务端,我们写好了个webservice,然后把它给了客户(同时我们给了他们调用规则),客户就可以在从服务端获取信息时处于一个相对透明的状态.即是客户不了解(也不需要)其过程,他们只获取数据.在代码文件里,如果我们写了一个函数后,希望此函数成为外部可调用的接口函数,我们必须在函数上面添上一行代码[WebMethod(Description="函数的描述信息")],如果你的函数没有这个申明,它将不能被用户引用.下来我们开始编写一个简单的Web Service 的例子。
先把默认的HelloWorld方法注释掉,简单的写了求加减乘除运算的四个方法;
运行可以看到我们自己写的可以被调用的方法,如下图:
同样点击addition方法,进入addition方法的调用页。
在参数上面输入参数i=3,j=3,如上图,点击调用,就可以看到用XML格式返回的Web Service结果(i与j相加的结果)下图
到这里,我们会发现,其实webservice并不是那么的神秘,它也不过只是个接口,对我们而言,侧重点就是是接口函数的编写.
2.3、用ASP.NET调用Web Service
首先,打开VS2005,打开“文件-新建-网站”,选择“ASP.NET网站”。
选好存储位置,语言后点击确定,进入默认页面。然后先添加Web引用,把WebService引到当前的工程里面。方法是:在资源管理器中点击右键,选择添加Web 引用,调出对话框:
在URL中填入,前面写好的WebService运行后浏览器上面显示的地址,点击“前往”按钮,如上图,就会显示出所引用的WebService中可以调用的方法,然后点击“添加引用”,就将webservice引用到了当前的工程里面,如下图,解决方案中会出现引进来的WebService文件
我们在这就练习调用webservice的四个方法,做一个简单的调用的例子,先在网站的前台添加几个控件,代码如下:
然后在后台写调用的代码,调用之前和使用其它的对象一样,要先实例化,实例化的方法是localhost.Service a = new localhost.Service();然后就可以通过a来访问WebService里面提供的方法了。在这个例子里面,动态的创建了一个button控件来触发WebService的调用,后台代码如下:
运行后可以看到效果,如下图所示,在前面两个Textbox里面输入两个操作数,在中间的下拉列表中选择操作符,然后点击“=”号,将计算的结果输出到第三个Textbox里面。
而整个计算并不是在本地进行的,是在Web服务端进行计算的然后将结果通过XML返还给了调用方的,所以,在运行该程序的时候,WebService程序还必须启动,否则会报无法连接远程服务器的异常,如下图:
到此一个一个简单的WebService的开发和调用就已经完成了,在实际应用中可以根据自己的需要,写一些功能强大的,复杂的WebService,不管多么复杂,整个流程都是这样的。
本文通过一个实例讲解了C# WebService的编程方法。麻雀虽小,五脏俱全,这个实例非常能说明问题。
1、建立Web服务
(1)在wwwroot目录下建立一个叫做Webservice的目录。
(2)建立下面这样一个文件:
<%@ WebService Language="c#" Class="AddNumbers"%>
using System;
using System.Web.Services;
public class AddNumbers : WebService
{
[WebMethod]
public int Add(int a, int b)
{
int sum;
sum = a + b;
return sum;
}
}
(3)将这个文件保存为AddService.asmx(asmx是扩展名),保存到Webservice的目录中
(4)已经准备好客户端使用
(5)用下面的URL访问这个Web服务:
http://IP地址/Webservice/Addservice.asmx/Add?a=10&b=5
结果将以XML格式返回。
2、在客户机上部署这个服务
(1)在ming令行输入:
WSDL http://IP地址/WebService/MathService.asmx /n:NameSp /out:FileName.cs
这个操作将建立一个称为FileName.cs的文件
说明:WSDL 指的是WebServices Description Language ,这个程序在Program Files\Microsoft.NET\FrameworkSDK\Bin 目录中。
NameSp是我们设置的名字空间的名字,将在后面部署这个服务的客户端的实现代码中使用到。
(2)编译C# Webservice实例
CSC /t:library /r:system.web.dll /r:system.xml.dll FileName.cs
上述ming令将生成一个dll文件,名字就是上面的asmx文件中的公共类的名字,在我们的例子中,就是:AddNumbers.dll
(3)将生成的dll文件放到部署机的wwwroot\bin目录中。
在部署机的asp/aspx 中调用这个Web服务
<%@ import Namespace = "NameSp"%>
<script language = "c#" runat = "server">
public void Page_Load(object o, EventArgs e)
{
int x = 10;
int y = 5;
int sum; //Instantiating the public class of the webservice
AddNumbers AN = new AddNumbers();
sum = AN.Add(x,y);
string str = sum.ToString();
response.writeline(str);
}
</script>
这样,一个简单的WEB Service服务实例就完成了。
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