Wstęp

Web Services to zbiór technologii pozwalających na udostępnianie usług w sieci WWW.

Alternatywne rozwiązania i poprzednicy

Części składowe usług Web Services

Dostępne implementacje

Bezpieczeństwo

Tworzenie webserwisów - teoria

W Javie usługi sieciowe są poprostu klasami. Korzystanie z usługi polega na zdalnym wywoływaniu metod udostępnionych klas – analogicznie do RMI.

Ograniczenia

Klasa implementująca usługę sieciową:

Typy danych obsługiwane przez JAX-RPC:



Typowy scenariusz korzystania z webserwisu

Struktura webserwisów

Transport

Zwykle HTTP, ale w ogólności każdy protokół potrafiący pracowaæ na zasadzie zapytanie/odpowiedź.

Komunikaty

Dwa podstawowe formaty komunikatów stosowane w webserwisach to XML-RPC i SOAP. Oba oparte są na XML'u. Poniżej krótki opis każdego z nich.

XML-RPC

Protokol XML pierwszej generacji. bazuje na mechaniźmie RPC. Wywołanie zdalnej metody polega na wysłaniu komunikatu o formacie jak poniżej: 

<?xml version="1.0"?>
  <methodCall>
    <methodName>examples.getStateName</methodName>
    <params>
      <param>
         <value><i4>41</i4></value>
      </param>
    </params>
  </methodCall>

Usługa wysyła nam odpowieddź w następującym formacie: 

<?xml version="1.0"?>
  <methodResponse>
    <params>
      <param>
        <value><string>South Dakota</string></value>
      </param>
    </params>
  </methodResponse>

SOAP

Protokół XML drugiej generacji zdefiniowany przez konsorcjum W3C. Może służyć do przekazywania obiektów i wywołań metod. Nas interesowaæ będzie zdalne wywoływanie metod. Komunikat SOAP składa się z koperty w której umieszczony jest nagłówek i ciało komunikatu. Nagłówek zawiera informacje o środowisku wykonania metody, n.p. identyfikator transakcji. W ciele komunikatu znajduje się informacja o właściwym wywołaniu metody - nazwa metody i argumenty. Poniżej przykładowe wywołanie metody: 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <SOAP-ENV:Envelope 
    SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"
    xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/1999/XMLSchema-instance"
    xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
    <SOAP-ENV:Body>
      <echo SOAP-ENC:root="1">
        <_1 xsi:type="xsd:string">Hello world</_1>
      </echo>
    </SOAP-ENV:Body>
  </SOAP-ENV:Envelope>

Oraz odpowiedź na powyższe wywołanie: 

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
  <SOAP-ENV:Envelope
    SOAP-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema"
    xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/1999/XMLSchema-instance"
    xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
    <SOAP-ENV:Body>
      <echoResponse SOAP-ENC:root="1">
        <Result xsi:type="xsd:string">Hello worldHello world</Result>
      </echoResponse>
    </SOAP-ENV:Body>
  </SOAP-ENV:Envelope>

Specyfikacja interfejsów

Nieodłączną częścią webserwisu jest sformalizowana specyfikacja pozwalająca na łatwe stworzenie interfejsu programistycznego do usługi. Standard Web Services przewiduje formalną specyfikację interfejsów w postaci dokumentów w formacie WSDL (Web Services Definition Language). Jest wiele narzędzi generujących kod dokumentów WSDL klasy łączące się z usługą.

WSDL

Format WSDL został zaprojektowany przez firmy IBM i Microsoft. Jest oparty na XML'u. Dokument WSDL zawiera informację o położeniu WebSerwisu, udostępnionych metodach oraz szczegółach używanych protokołów (n.p. czy używamy XML-RPC czy SOAP). Poniżej przykład. 

<?xml version="1.0"?>
<definitions name="StockQuote"
             targetNamespace="http://example.com/stockquote.wsdl"
             xmlns:tns="http://example.com/stockquote.wsdl"
             xmlns:xsd1="http://example.com/stockquote.xsd"
             xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
             xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/">

  <types>
    <schema targetNamespace="http://example.com/stockquote.xsd"
            xmlns="http://www.w3.org/2000/10/XMLSchema">
      <element name="TradePriceRequest">

        <complexType>
          <all>
            <element name="tickerSymbol" type="string"/>
          </all>
        </complexType>
      </element>

      <element name="TradePrice">
         <complexType>
           <all>
             <element name="price" type="float"/>
           </all>
         </complexType>

      </element>
    </schema>
  </types>

  <message name="GetLastTradePriceInput">
    <part name="body" element="xsd1:TradePriceRequest"/>
  </message>

  <message name="GetLastTradePriceOutput">
    <part name="body" element="xsd1:TradePrice"/>
  </message>

  <portType name="StockQuotePortType">
    <operation name="GetLastTradePrice">

      <input message="tns:GetLastTradePriceInput"/>
      <output message="tns:GetLastTradePriceOutput"/>
    </operation>
  </portType>

  <binding name="StockQuoteSoapBinding" type="tns:StockQuotePortType">
    <soap:binding style="document" transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/>

    <operation name="GetLastTradePrice">
      <soap:operation soapAction="http://example.com/GetLastTradePrice"/>
      <input>
        <soap:body use="literal"/>
      </input>
      <output>

        <soap:body use="literal"/>
      </output>
    </operation>
  </binding>

  <service name="StockQuoteService">
    <documentation>My first service</documentation>

    <port name="StockQuotePort" binding="tns:StockQuoteSoapBinding">
      <soap:address location="http://example.com/stockquote"/>
    </port>
  </service>

</definitions>

Implementacje dostępne w Javie

Dwie wersje API

JAX-RPC Reference Implementation

Opensourcowa implementacja standardów JAX-RPC i JAX-WS tworzona w ramach projektu GlassFish. Standardowo dołączana do serwerów aplikacji Suna

Apache AXIS

Opensourceowa implementacja protokołu SOAP, rozwinięcie wcześniejszego projektu Apache SOAP. Dostępna dla Javy i C++. Oparta na API JAX-RPC.

JbossWS (i inne serwery aplikacji)

Począwszy od standardu J2EE 1.4 każdy serwer aplikacji J2EE musi posiadaæ wbudowaną implementację web serwisów. Dodatkowo serwery aplikacji powinny umożliwiać udostępnianie w sieci komponentów EJB. JBoss posiada taką funkcjonalność.

Przykłady

Tworzenie web serwisów dla JBoss'a

JBoss zawiera pełną implementację API Web Services. Przygotowanie web serwisu składa się z następujścych czynności.

Korzystanie z web serwisów w JBoss'ie

JBoss udostępnia nam wszystkie biblioteki potrzebne do skorzystania z web services, jednak aby do kompilacji programu klienckiego będziemy potrzebowali z plików znajdujących się w katalogu

jax_rpc/przyklady/lib

Klient korzystający z dynamicznych klas Proxy

Zwykle chcemy skorzystaæ z usługi której interfejs znamy. Mechanizm JAX-RPC potrafi stworzyć automatycznie klasę proxy która będzie łaczyć się z usługą i realizować wskazany przez nas interfejs. Po pobraniu klasy proxy możemy się nią posługiwać tak jak każdą zwykłą klasą Javy.
Przykład klienta korzystającego z klasy proxy znajduje się w pliku:

jax_rpc/przyklady/klient/KlientJBoss.java

Jest to serwlet który jest dostępny pod adresem:

http://127.0.0.1:8080/WS/KlientJBOSS

Klient DII

Czasem zdarza się że chcemy skorzystaæ z usługi, której nie znamy dokładnie na etapie tworzenia aplikacji. Mechanizm DII (Direct Interface Invocation) pozwala nam na wywoływanie metod usług sieciowych w oparciu o dynamicznie ustalane nazy (w postaci Stringa) i parametry (w formie tablicy obiektów). Przykład klienta korzystającego z mechanizmu DII znajduje się w pliku

jax_rpc/przyklady/klient/KlientDII.java

Użycie anotacji do tworzenia webserwisów

W specyfikacji J2EE5 wprowadzono nowy sposób tworzenia webserwisów pozwalający zaoszczędzić czas poświęcony na tworzenie dodatkowych plików konfiguracyjnych. W miejsce pliku webservices.xml możemy użyć odpowiednich anotacji. Proszę spojrzeć na plik jax_ws/przyklady/serwer/SerwerJWS.java. Wprowadzone są tutaj anotacje

Obsługa JAX-WS pojawiła w JBossie dosyć niedawno przy okazji zmiany całego podsystemu Webserwisów (jest w wersji JBoss 4.0.4.GA).

Korzystanie z web serwisów - AXIS

Jeśli nie mamy do dyspozycji serwera aplikacji a chcielibyśmy skorzystaæ z dobrodziejstw jakie dają nam webserwisy, możemy skorzystaæ z biblioteki AXIS. Za jej pomocą możemy udostępniać usługi sieciowe na dowolnym serwerze serwletów, oraz korzystać z udostępnionych usług z poziomu dowolnego programu w Javie.

W kolejnym przykładzie połączymy się z istniejącą usługą sieciową za pomocą programu konsolowego. Przykład jest dostępny w pliku axis/przyklady/klient/KlientAxis.java. Uruchamiamy go poleceniem ./uruchom_przyklad z katalogu z przykładami.

Narzędzia pomocnicze

Bardziej skomplikowane usługi - zadania