（计算机科学与技术专业论文）基于rest架构的web+services的研究与设计.pdf

武汉理_ r i ：人学硕士学位论文 摘要 随着计算机应用的日益普及和其规模的不断增大，分布式计算已经得到了 长足的发展。然而，随着近年来i n t e m c t 在各个领域应用的普及和深化，人们 迫切需要更大程度上实现i n t e n l e t 上跨平台、语言独立、松散耦合的异构应用 的集成与交互，这就对分布式计算又提出了新的要求。w 曲服务作为一种新的 技术应运而生，提出了面向服务的分布式计算模式。w 曲服务自诞生以来，作 为一个新兴的力量，正在1 1 r 行业中如火如茶地展开，不断地冲击着互联网行业 的发展，现在各大主流技术几乎无一不在关注着w e b 服务的发展。并在自己公 司的项目中实现w 曲服务技术。然而随着如基于s o a p 的w 曲s e 州c e 的发展， 其不足之处也逐渐显现，主要是因其过于复杂的架构性，提升了开发及维护的 难度。在这种情况下，r e s t 式的w e bs e r v i c e 作为一种轻量级的解决方案诞生 了，它不再需要s o a p 协议及s d k 的支持，充分地利用脚协议的分布式特性， 可以使w 西服务的开发变得更加高效、简洁、可维护，虽然时间不长，但当前 已越来越多的公司及部门在对其进行研究及实践，一些已经取得了相当大的进 展。 本课题基于r e s t 架构的w 曲s e i c e s 的研究与设计一选择当前比较成熟 的基于j a v a 的r e s t l e t 框架，研究在此框架的支持下如何实现基于c s 模式及 b s 模式下的陀s t 式w e b 服务。最后，分别在以上两种模式下将陀s t 式w e b 服 务与基于s o a p 的w e b 服务进行请求方式、开发结构等方面的比较，分析了它们 的异同点及r e s t 式w e b 服务的优缺点。 本论文的主要工作如下： ( 1 ) 阐述了删的概念和发展现状，分析了r e s t 的基本原理、构成。重点介 绍了r e s t 式w e b 服务的优势。 ( 2 ) 研究c s 模式下r e s t 式w c b 服务实现架构，并以搭建“基于三维股票 数据的分布式可视化为例，用a ) 【i s 框架实现基于s o a p 的w e b 服务对股票数 据进行处理，同时，用r e s t l e t 搭建r e s t 式w e b 服务，研究如何在客户端调用r e s t 式w e b 服务进行同样的股票处理，最后分析比较两种w e b 服务的异同点及优缺 点。 ( 3 ) 研究b s 模式下r e s t 式w e b 服务实现架构，并实现了基于m v c 架构 的“网上商城系统 ，包括w e b w o r k 、s p r i n g 、i b a t i s 、m y s q l 以及辅助模板和脚 武汉理1 ：大学硕十学位论文 本框架v e l o c 埘与j q u e 巧。用r e s t l e t 搭建r e s t 式w 曲服务，给现有的“网上商 城系统”提供服务支持。在“网上商城系统页面中，研究如何利用当前流行 的j s 框架j q u e 巧实现对r 懿t 式w e b 服务的a j a x 异步服务请求进行数据处理及 返回，从而高效地实现系统升级。最后对结果进行测试并与基于s o a p 的w e b 服务进行比较分析，得出二者的异同点及优缺点。 基于上述对本文工作内容的总结，本文的特色在于： ( 1 ) 搭建r e s t l e t 框架环境，在其上研究并实现r e s t 式w e b 服务。 ( 2 ) 在c s 模式下，以可视化服务为例，研究基于a p 的w e b 服务以及r e s t 式w e b 服务的设计与实现的不同，并最后进行对比分析。 ( 3 ) 在b s 模式下，以。网上商城系统”为例，研究如何在当前w e b 系统 中提供异步的分布式r e s t 式w e b 服务支持，以最终达到系统快速高效升级。 关键字：r 鼯t ，s o a p ，r e s t 削w e bs e n ，i c e ，他s t l e t n 武汉理j ：大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t l lg r o w i i l gp o p u l 耐够纽dm es c a l ei r 埘e a s i n go fc o m p u t e ra p p l i c a t i o 璐， d i s t r i b m c dc o n l p u t i n gh 鹤b e e i las i 髓i f i c a n td e v e l o p m e n t h o w e v w i mt h e p o p u l 撕t yo fa p p l i c a t i o 璐i nv 撕o l l s 丘e l d s 锄dd e c p i l l t 锄e to f1 1 1 t 锄e ti 1 1 玉e c e i l t y e 躺，p c o p l e u r g e n t n e c df 0 r i m p l 锄e i 【t i n gt h ec r o s s p l a t f o r m ， l 锄g u a g e i n d 印e 1 1 d 毗1 0 0 s e l yc o u p l e di n t e 则i o no fh e t e r o g e i l e 0 璐a p p l i c a t i o 璐a n d i l l 锄a c t i o n0 nh 1 锄1 l e t ，w l l i c hp r o p o s 髓an e wd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g 嘲u i r a m 铋t s w 曲s e r 访协c h n o l o 百鼯h a v e 啪e 蝎c d 弱an e wt e c h n 0 1 0 9 y w h i c hp r e s 伽临a s e r v i c e - 0 d 饥t e dd i s t r i b u t e dc 0 础p u t i i l gm o d e l w 曲s e f v i c cs i n c ei t sb i “h 鹤雅 e m e 哂l 坞p o w e ei si nf i l l ls w i n gi nt h es t a r t 趾dc o m i i l u et oi i i l p a c to nt h e d 洲o p 】 i l e n to f l em t 锄c i n d u s 岔y n o wa l l l l o s ta l lm em a i o rm a i n s 仃ma 抬t i o n t om ed e v e l o p m e n to fw e i bs e r v i c 岱锄da c h i e v et h ew e bs e r v i c 懿o nn l e i r c o m p a i l i 懿h o w e v e r ，w i mt 地d l w e l o p m e n to fm ew e bs e i c 骼，s u i c ha st l l ew e b s e r v i c 懿b 嬲e do ns o a p ，t h ei i l a d 叩a d 懿a l s o 黟a d u a l l yb e c o m i n ga p p a r e n t ，m a i n l y b e c a u s eo fi t s 0 v 甜yc o m p l e xs 仃u c t u r e ，w h i c h e l l l l a l l c e 廿1 e d i 所c u l t y o f d e v e l o p m e n ta i l dm a i n t e n a l l c e h lt 1 1 i sc 勰e ，r e s t 龟1w e bs e r 、，i c e 鹊a1 i g l l m e i 曲t s o l u t i o nt h a ti sb o m ，i sn 01 0 n g e rn e e d e dt l l es u p p o r to fs o 印a g r e e m e n ta i l ds d k n i s 缸l lu s e l ed i s t r i b u t e dc h a m c 锄j s t i c so fh 仕pp r o t o c o l ss o 廿l a ti tc 锄m a l ( et l l e d e v e l o p m e n to fw e _ bs e r v i c e sb e c o m em o r ee 衢c i e n t ，s i m p l e ，锄dm a i n t a i n a b l e a l t h o u 曲也et i i i l e i s n o tl o n 岛t l l e r ea r eal a 略en u m b e ro fc o m p a l l i e s 锄d d 印a m i l e n t s ，w h j c h h a v ec o n d u c t e dr e s e a r c ha n dp r a “c e锄dm a d es o m e c o n s i d e r a b l ep r o 黟e s s 1 1 1 ep a p 昏一r e s e a r c h 锄dd e s i 印o fw 曲s e i c e sb a s e do nr e s tw l i c h c h o s e st l l ec i 】i 仃饥tm 姗r e s t l e t 疔撇e w o r kb a s e do n j a v a ，i ts t u d i e sl l o 、t od e v e l o p t h er e 5 倾l lw 曲s e i e so fc sm o d e 锄db sm o d ei ns u p p o r to fr e s n c t 舭l l n e w o r k f i n a l l yi ti sc o m p a r e dw i mt h et r a d i t i o n a ls o 印- b a s e dw 曲s e i c e so nt h ei i e q u e s t f o 咖a i l dm ed e v e l o p m e i l ts 仇j c t u r ei no r d e rt og e tt l l e i rs i m i l a r i t i e sa i l dd i 仃打e 1 1 c e s a i l dm ea d v 锄t a g e s 锄dd i s a d v a n t a g e so fr e s t mw c bs e r v i c e t h e p 印e rm a i nd ot h ef o l l o w i n gw o r k ： ( 1 ) i td e s 嘶b e sm ec o n c 印t 孤dd e v e l o p m e n ts t a n 塔o fr e s t m e 锄w h i l e ，i t 觚a l y z e sm eb a s i c 研n c i p l e s 锄dc o m p o s i t i o no fr e s ta n dh i g m i 曲t si t s a d v a i l t a g e ( 2 )ns t u d i e sh o wt oi m p l e m e n tm er e s t 如1w e _ bs e i c ea r c l l i t e c t u r eo fc s i i i 武汉理工犬学硕士学位论文 m o d e 觚ds e t su p “s t o c k - b a s e dt h r e e d i m e l l s i o n a lv i s u a l i z a t i o no fd i s t r i b u t e dd a t a ， 邪锄e x a m p l e nu s e sa ) 【i s 缸哪e w o r kt oa c l l i e v et h es o a p - b a s e dw e bs e r v i c et 0 p r o c e s s i n gm es t o c kd a t a 锄d 邯er c s t l e t 缸吼e w o r kt oa c h i c v et l l er e s t 旬1w e b s c r v i c ei i lo r d c rt 0s t u d yh o wm ed i c i l tc a l l sm er e s t m lw e bs e r v i c et 0c o m p l e t et l l e s 锄e 如n c t i o no ft h es o a l ) - b 嬲c dw e _ bs e r v i c ea b o v e f i l l a l l mi th a sac o m p a r i s o n b c t w 蹦ls i i n i l 撕t i 鹪锄dd i 您瑚e n c 镐，n l ea d v a l l t a g 髓觚dd i s a d v a n t a g e so ft l l e r c s t 矗l lw e bs e r v i c e s 觚dt 1 1 e a l 卜b a s a dw e bs e r v i c e ( 3 ) i ts t u d i 铬h o wt oi l l l p l e m e n t 也e 阳s t f i l lw c bs e r v i a r c ：h i t e c t u r eo fc s m o d ea n ds e t su p “o n l i l l cm a l ls y 啦锄b 褐e d 虹圮m v c 蹦溉协吐u r e 诅龇g w e b w o d 【，s 陋n 岛i b a t i s ，m y s q l ，s o m eo m e f 触m e w o 伙向r 唧n i n gt 锄p 1 融豁锄d s 耐p t s ( v e l o c i t ) r 卸dj q u e 咖i ta c h i e 、，铬r 豁t f h lw e bs e r v i c e0 nr 懿t l e t 胁e w i d r ki l l o r d e rt 0p 州d em es e r v i c e 鲫p 僻哦f 0 rt l l e “o n l i n cm a l ls y s t e l i l ”h lm ep a g eo ft l l e “o n l i n em a l ls y s t e m ”，i ts 删髓h o wt 0a 幽e v em ea j 戤觞y i lc _ h r o n 0 璐c a n 璐i n gt l l e c i 】玎t m tp o p u l 雒j s 丘锄e w o 出j q u e 巧i l lm er 骼t n l lw e ：bs e r v i c ei no r d e rt 0d 0d a t a p f o c e s s i n g 锄dg 戚r e t u m t l l a tm a l ( 鹤m es y s t e mg e tae 伍c i e n ts y s t e mu p 粤a d e f i i l a l l v “t l 晒at e s to ft l l er e s u l t 锄dac o m p a r i s o nb 酿e e ns i m i l a r i t i e s 觚d d i m 鹏n c 懿，t h ea d v a n t a g e s 锄dd i s a d v a l l t a g e so ft h er c s t f i l lw 曲s e i c e sa n dm e s o a p - b a s e dw e b s e r y i c e t h ep a p e rh 嬲t h ef o l l o w i n g 仃a i t so na b o v ew o r k ： 1 ) ns e t su pe n 饥r o m e n to fm er e s t l e tf 姗e w o r k a n ds t i l d i e sh o wt 0 i n l p l e m e n tm er e s t 允1w e bs e r v i c e i nm ee n v i r o m n e n t 2 ) i nm ec sm o d e ，f o re x 锄p l ev j s u a ls e r v i c e s ，i ti st os t u d y h o wt 0d e s i g na n d i m p l 锄e l l tm ed i s t 曲u t e ds o a p - b a s e dw e bs e r v i c e sa i l dr c s t 如1w e bs e r v i c e s a tl a s t ， i th 嬲ac o m p 撕s o nb 酏e e nm e mi no r d e rt og e tm e i rd i 虢r e i l c e 3 ) i i lm eb sm o d e ，i ts 眦洒h o wt op r 0 v i d em ea j a xa s y f l c h r o n o u sc a uf o r i r o k i n g 也ed i s t r i b u t e dr e s t m lw e bs e r 访c e si no r d e rt 0g e ts u p p o no fp r o c e s s i n g d a t 钆f i n a l l yw h i c ha c h i e v 鹤ae 街c i e l l ts y s t e i l lu p 铲a d e k e y w o r d s ：r e s t ，s o a p ，r e s t 凡1w e bs e i c e ，r e s t l e t i v 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 签名：毽! ! ：妾 日期：z 口l o 萝1r 学位论文使用授权书 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学 位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学 认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社 会公众提供信息服务。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 研究生( 签名) 罹，麾导师( 签名) g 拷日期乏口l 口争i 罢 武汉理l 1 人学硕+ 学位论文 1 1 引言 第l 章绪论 自从肿实验室在1 9 9 9 年下半年正式推出的研究成果争s p e a k 被业界认为 是第一个商业性的w 曲服务技术以来，到目前为止，w 曲服务已经走过了十年 时间，并得到了长足的发展。 对于当前计算机应用普及度与其规模的不断增大，w 曲服务的产生解决了 计算机应用在以上情况下所导致的跨平台性与分布式计算相关方面的挑战。对 于远程访问而言，w 曲服务现今已经成为了一种标准。有了跨平台性，就可以 将其与具体的机器硬件以及机器上所附加的或是专门的第三方工具支持软件的 依赖性解除，这样就可以达到更有效、更便捷的数据交互与数据集成。在对于 w 曲服务的应用，它使得实施应用的双方之间充分地透明，它们互相不需要去 了解对方的运行软件及硬件环境( 包括内部协议、使用语言及平台等) 就可以 进行相互之间数据的交互。而对于分布式特性而言，有了它应用就根据不同业 务需求的变化来重新对当前应用程序进行动态的组配，同时除了满足应对于软 件上的业务逻辑的变更的动态适应，在硬件上，其也可以定制具体分布式应用 的来适应当前用户访问情况与设备环境的变化，这里的设备可能会多种多样， 如工作站、移动手机、个人电脑等等，从而也会存在网络上的差异，如。蓝牙、 有线电视等等。分布式特性解决了以上诸多问题，进而保证了我们所定制的具 体分布式应用就可以广泛应用于任何需要的业务逻辑场景中去。w 曲服务本身 就是一个可用的网络应用模块，其自描述与其自包含的特性让其本身就已经具 备了其具体的业务功能，同时，一量对一个特定的w 曲服务进行了部署，就可 以很容易地被发现和调用，别的应用或是其它的w 曲服务都可以利用此w 曲 服务所提供的功能来满足自己的某些需求。由于w 曲服务已经成为了当前网络 远程调用的一个标准，同时其以如x m l 及h r r p 这些基本技术作为基础，所 以其部署也是相当地容易。w 曲服务的产生及其相应标准的制定，其在提供跨 平台及分布式特性的同时，也为不同组织与企业间的交互提供了便利，进而在 很大程度上也减少了在应用上的用于解决软硬件变更所带来的花费。 w 曲服务适用于任何类型的w 曲环境，在计算机应用中几乎无处不在，无 武汉理r 人学硕十学t ：) = 论文 论是互联网、i n t r a n e t 还是e x 仃a i l e t 。为网络提供着各种不同类型的服务，在人 们工作和生活中发挥着巨大的作用。现在h t t p 及s o a p 等已经是互联网上通 用的协议。 1 2 课题研究背景及意义 最先开始的互联网是基于h r r p 协议【1 棚，通过u i 汀蜘，来定位h t m “6 】 文档，从而能让世界各范围内的人群之间进行相互的交流。 随着科技的不断发展，如今互联网已经发生了很大的改变，讹b 访问的方 式也变得多种多样，如移动电话就是一种新的w e b 访问形式。进而异构平台之 间的相互访问也逐渐变得越来越重要了。 w 曲s e r v i c e s 【7 8 】标准正是基于这样的需求下产生的，它让异构平台之间的 相互访问变成了可能，它主要通过s m 心【9 1 、l r p c 【l o 】协议来实现访问的目 的。其本质就是通过一种相互理解的文档形式来进行相互的交流。由于x 1 l 【1 文档结构良好并有很好的可扩展性，所以以上两协议都采用了x m l 文档形式。 随着w 曲s e f v i c c s 标准的扩充，其功能也越来越强大，但也导致了其协议也变 得越来越臃肿，实际运行过程中显得过于笨重，同时整个开发架构的紧耦合也 使得以后的扩展及修改更加地困难。 2 0 0 0 年，r o yf i e l d i n d l 2 l3 】在对w 曲及h t t p 进行了比较深入的研究后， 在其博士论文a r c h i t e c t l 聃ls t y l e s 锄dm ed e s i 班o fn e t 、) l ，o r k - b a s e ds o n w a r e a r c h i t e c t i l r e s 中首次对r e s t 架构的风格及其思想进行了阐述，包括分布式缓 存及无状态性等思想。现在有些也将遵循r e s t 风格的架构称作为“面向资源 的架构 ( r e s o u r c e o r i e n t e d a r c l l i t e c n 玳) ，“资源这一概念在r e s t 彻w 曲 s e r v i c e s 中是一个非常重要的概念【1 4 1 5 j 。 其实，r e s t 式的w 曲服务相对于传统的w 曲服务而言是其基础上更轻量 级的实现。它在满足传统w 曲服务对异构平台之间相互访问的同时，又没有传 统w 曲服务那么复杂及其笨重。 在r e s t 提出之后，当前已经有框架及公司对其提供支持，并有很多其支 持框架及支撑技术产生。这其中有如g o o 酉e 、a m a z o n 这样的互联网行业巨头。 报告指出，a m a z o n 书店9 5 的业务都是使用来自于轻量级的r e s t 服务【1 6 1 7 】。 在未来以服务为中心的互联网行业里，面对越来越高的各式各样的异构交 互的需求，r e s t 作为一种w 曲服务的更轻量级实现必将得到更大地发展并发 2 武汉理丁人学硕十学位论文 挥其更重要的作用。 1 3 国内外研究现状与分析 1 3 1 国外研究现状 当前而言，相比基于s o a p 的w 曲服务，r e s t 架构风格还是一个很新兴 的领域，但对其的研究已经受到了很大的重视，发展也非常迅猛。 2 0 0 0 年，r o yf i e l d i n 9 1 2 ，1 3 】在对w 曲及h t t p 进行了比较深入的研究后，在 其博士论文a r c h j t e c 劬ms t y l 髂跹d 璩d e s i 班o fn e 呐。出- b a s e ds o f h a 加出t 咖e s 中首次对r e s t 架构的风格及其思想进行了阐述。j g r e 9 0 r i o 在r e s t 觚dw s 中又讲述了如何构建r e s t 筋w r e bs e r 订c 铭，同时将r e s t 伽 w r e bs e r v i c e s 与w r e bs e r v i c 销技术进行了比较。d a 访dh e i n e m e i 贫h a 璐s o n 在 2 0 0 6 年举办的r a i l s c o n f 大会上展示了r a i l s 是如何将r e s t 理念变为r e s t 资 源的理念。目前在国内，也有相当一部分的学者、研究人员投身于对r e s t 的 研究【1 8 。2 2 1 。 在r e s t 的标准化上也有发展，如w a d l 标准就是相对w s d l 的基于r e s t 的w 曲a p p l i c a t i o nd e s c r i p t i o nl 觚g u a g e 。当前也已经有框架对r e s t 提供了支 持，并有很多其支持框架及支撑技术产生。这其中比较著名的有： r u b yo nr a i l s ( h t t p ：n l b y o m i l s o 叫) 【2 3 】 r e s t l c t ( h 竹p ：m ，、r e s t l e t o 叫) 【2 4 】 s p d n 够( h t t p ：价哪、s p r i n g m i i i l e w o r k c o m 。 黜i b yo nr a i l s 是一个近些年来十分流行的w e b 技术开发框架，它以m i b y 脚本语言作为其基础，以其敏捷的开发模式而倍受青睐。在其1 2 版本以后就 提供了对r e s t 的支持，使得在其上构建r e s t 式的资源非常的简单。 r e s t l e t 是一个基于j a v a 平台并实现r e s t 架构风格理念的新型框架，它各 种类的r e s t 如1w 曲s e i c e s 的实现提供了支持，包括面向资源的r e s t 如lw 曲 s e r v i c e s 。 s 埘n g 是时下j a v a 平台下应用最广泛的轻量级框架，s p r i n 够已经明确对 r e s t 如lw 曲s e r y i c e s 提供支持，即将发布。 另外，许多w 曲应用也在尝试在自己的应用中加入对r e s t 的支持，如 g o o 百eb l o g g e r 就提供了对r e s t 向1w 曲s e r v i c e s 资源进行访问的外部接口。 武汉理i ：人学硕十学位论文 综上可以得出，当前虽然r e s t 还属于一种新兴的技术概念，但其j 下在快 速地发展，不论是在其理论上的标准化进程，还是在商业应用方面，相信r e s t 彻 w 曲s e i c e s 技术也将在互联网行业发挥重要的作用。 1 3 2 国内研究现状 l 也s t 作为w 曲应用的新兴解决方案，其在简化w 曲应用的开发以及增强 在其上的可伸缩性上有更好的提高。虽然r e s t 理念是针对h 1 1 瞪以及r u l 为 基础来进行定义的，但由于其对于分布式的超媒体系统的支持，所以其在对于 分布式的超媒体应用方面也提供了指导。r e s t 架构作为相对于传统w 曲应用 的一种新兴的解决方案还只是近些年的事情，当前已经成为有很多人在利用 r e s t 理论来指导自己的w 曲应用的开发。事实证明，r e s t 架构将会是个 比较成功的互联网领域内的分布式的超媒体方向的架构规范。 虽说r e s t 是时下广泛研究的一个在w 曲应用上的热点，但就其在国内的 研究及应用而言，其还是非常地空白。a j a x c n o r g 网站站长李锟也表示，虽然 r e s t 对w e b 开发非常重要，这一技术在国内的应用现状却并不乐观。以下是 其对国内r e s t 技术应用的现状所作的评论【2 。飞 “r e s t 应用目前在国内刚刚萌芽，还谈不上有什么应用。在r e s t 的思想 传入国内之前，国内绝大多数开发者并不理解h 1 r r r p 和u r i 是用来做什么的， 当然也包括我在内。 相信随着国内对r e s t 技术了解的展开，会有越来越多的公司及个人加入 到r e s t 式的w 曲服务的丌发中来，开发出越来越优秀的产技术产品。其实国 内已经有公司正在作这方面的研究与尝试，如淘宝、阿里巴巴软件( 中国) 技术 有限公司等。 1 4 论文研究内容 1 4 1 研究内容 r e s t 实际是一种架构风格，所以r e s t 如lw 曲s e 州c e s 可以在任何语言和平 台上搭建，但是因为要具备更好的跨平台性，本文选择了用于j a v a 平台的基于 r e s t 架构风格的框架r e s t l e t 作为技术支撑，以在j a v a 开发环境下研究与设计 如何分别在c s 及b s 模式下开发相应的r e s t 砌w 曲s e i c e s 。最后分别与相 4 武汉理t 大学硕十学位论文 同情况下的基于s o a p 的w 曲服务作对比。 在c s 模式下，本文选择了“w 曲服务可视化 领域，具体研究实现了基 于r e s t 伽w 曲s e i c e s 分布式数据处理的股票走势三维可视化效果。实现的设 计方案采用了一“头 一“尾的方式【4 5 1 ，其中“头即以股票的原始数据作 为分布式r e s t 服务的输入，r e s t 服务对输入的原始股票数据进行分布式计 算并产生数据输出，此输出再作为“尾( 即图形绘制) 的输入数据，后者再调 用v t k 相关的可视化图形绘制接口产生最终的股票走势三维可视化效果图。 在b s 模式下，本文选择了当前流行的“电子商务力领域，研究与设计如 何给当静网上商城”系统提供客户端铷a ) 【异步请求r e s t 触w 曲s e 而c 髓支持， 以达到系统快速、高效地升级。 1 4 2 论文组织结构 本文重点研究了在r e s t l e t 框架的基础之上研究与设计如何来架构t f b l w 曲s e f v i c c 。在研究与设计之前，对本研究课题的研究背景及意义、其在国内 处的研究现状以及本文的研究内容和其组织结构作了一下分析，从而导出本文 研究的内容。接下来在进行实际的本文研究课题之前，对传统的w 曲服务作了 一下粗略的介绍，随后对r e s t 及r e s t 伽w 曲s e n ，i c c 相关联的理论和技术作 了一个比较详细的介绍，包括r e s t 架构风格的产生、定义、各组成元素及当 前著名的r e s t 框架( 主要是r e s t l e t 框架) 。随后两章本文分别在c s 模式及 b s 模式下对r e s t 如1w 曲s e r v i c e 进行了研究与设计，同时分别以相应的实例进 行了实战并对最后的结果进行了总结及分析。最后一章对本文研究的内容作了 一下总结与展望。整篇论文的结构如图1 1 所示。 武汉理：r 大学硕+ 学位论文 研究背景、目的意义以及主要工作 ( 第一章) 上 w 曲服务相关理论和技术 ( 第二章) 1r i 冱s t 及其w 曲服务相关理论和技术l ( 第三章) f r e s t 式w 曲服务在基于c s 模式下 的研究与设计 ( 第四章) r e s t 式w 曲服务在基于b s 模式下 的研究与设计 ( 第五章) 图1 1论文的组织结构 本论文研究的主要内容按章节次序编排如下： 第一章绪论。介绍了本论文的选题及本研究课题目l i f 在国内外的研究现状 以及研究的内容及意义。 第二章w 曲服务相关理论和技术。介绍了w r e b 服务的基本理论，包括其 定义、工作原理及目前用到的关键技术。 第三章r e s t 及其w 曲服务相关理论和技术。介绍了r e s t 架构风格的产 生、定义，介绍了r e s t 如lw 曲s e r v i c e s 架构理论及其基本特征，最后引入了本 文的技术支持一基于j a v a 的轻量级的l 也s t 框架r e s t l e t 。 6 武汉理- t 大学硕十学位论文 第四章r e s t 服务在基于c s 模式下的研究与设计。分别介绍了在c s 模 式下基于s o a p 的w 曲服务设计与实现及r e s t 如1w e bs e i c e 的设计与实现、调 用。最后以搭建“基于三维股票数据的分布式可视化 为例，用a ) 【i s 框架实现 基于s o a p 的w e b 服务对股票数据进行处理，同时，用r e s t l e t 搭建r e s t 式w e b 服务，研究如何在客户端调用r e s t 式w e b 服务进行同样的股票处理，最后分析 比较两种w e b 服务的异同点及优缺点 第五章r e s t 服务在基于b s 模式下在线商城系统内的研究与设计。介绍 了在b s 模式下如何设计与实现删w e bs 眺并对其进行调用，同时研究 了r e s t 在a j a x 应用中的实现意义及实现方案。最后在此基础之上实现了基于 m v c 架构的“网上商城系统 ，包括矾r e b w o r k 、s 两n g 、i b 撕s 、m y s q l 以及辅助 模板和脚本框架v d o c i 锣与j q u e d r 。用r 懿e t 搭建r e s t 式w c b 服务，给现有的 “网上商城系统 提供服务支持。在“网上商城系统 页面中，研究如何利用 当前流行的j s 框架j q u e 巧实现对r c s t 式w c b 服务的a j a ) 【异步服务请求进行数 据处理及返回，从而高效地实现系统升级。最后对结果进行测试并与基于s o a p 的w e b 服务进行比较分析，得出二者的异同点及优缺点。 第六章总结和展望。总结了本课题的研究工作及其今后的发展方向。 1 5 本章小结 本章主要介绍了本研究课题的研究背景及意义、其在国内处的研究现状以 及本文的研究内容和其组织结构。 7 武汉理：i j 大学硕士学位论文 2 1 引言 第2 章w e b 服务相关理论和技术 本章在引入第三章r e s t 柚w 曲s e 而c 铭之前，先粗略地介绍了一下w 曲服 务的定义、基本特征、工作原理，并介绍了当前基于s q 心的w 曲服务中用到 的关键技术：l 、w s d l 、s o a p 及u d d i 2 2w e b 服务概述 w 曲服务( w 曲s e n r i c e ) 是一种新的分布式计算模式，其核心思想是提供基 于互联网的与开发环境无关的软件服务。它是基于一系列开放的标准协议，是 w 曲上数据和信息集成的有效机制。它能较好地解决互联网上的数据相互孤立 的格局，只要服务是遵循w 曲服务体系结构，它们就能够相互调用的，从而为 基于互联网的数据集成做了很好的技术基础。 w 曲服务通常指使用w 曲技术提供的服务，目前对于w 曲服务的概念和 内涵，不同的组织有着不同的认识和理解。从专业角度来讲，比较典型的定义 如下： ( 1 ) w 3 c 组织认为：一个w 曲服纠2 8 1 是指通过u r i 【2 9 】标志的软件系统或者 逻辑单元，使用x m l 【3 0 】文档来定义其公共接口以供其它软件系统或者软件模 块使用，而这些系统或者模块可以与w 曲服务进行交互，它们之间的交互是使 用基于则l 的消息机制通过互联网的传输协议来实现的。 ( 2 ) i b m 认为w 曲服务是自描述、自包含的软件模块，可以通过网络访问 这些软件模块为商业组织或个人提供一系列的功能，服务的描述提供了与该服 务进行交互操作必须的细节，包括消息格式，传输协议和位置等。 ( 3 ) m i c r o s o r 认为w e b 服务是一个应用逻辑单元，该逻辑单元封装具体的 业务逻辑实现细节，能够向其它应用提供数据和服务，来提供一定的功能。 以上各种观点侧重点不同，并无冲突。综上所述，可以总结出w 曲服务的 主要特点有以下几个： 互操作性。任何w 曲服务之间都可以相互进行交互。s o a p 协议标准的制 武汉理工大学硕+ 学位论文 订及各供应商对其的支持，使得消除了多种协议之间转换的复杂性。另外，w 曲 服务的开发也不受到开发语言环境的限制。 完好的封装性。对于w 曲服务而言，它屏蔽了复杂的实现细节具有良好的 封装性，而对于其使用者而言，只能通过如x m l 形式看到它提供给外部的功 能列表。同时可以被外界发现。 基于v i l 。包括如s o a p 及w s d l 都是以x m l 格式文档作为基础描述评 l 口 u 姒标识。只以姗加l c t 协议作为基础来进行服务标识的。 基于消息的调用。与面向对象的方法式调用不同。 所以，w 曲服务的产生对解决当前w 曲开发的复杂性及各异构平台之间的 相互访问提供了强有力的帮助。只要w | 曲服务在w e b 上进行了发布，就可以在 互联网上对其进行请求来获得相应的服务帮助。 2 3w 曲服务的基本特征 通过上节对w 曲服务的阐述，可以发现w 曲服务这种特殊对象具备以下 基本特征： 良封装性：对于外部的服务使用者而言，w 曲服务暴露的仅为它自身所 具有的功能列表，因此它自然就具备良好的封装性。 使用标准的协议规范：w r e b 服务通常使用使用标准的服务描述语言( 如 w s d l l 进行描述，并且采用u r i 进行标识，所有公共协议都使用完全开 放的标准协议进行描述、传输和交换。 松散耦合性：当一个w 曲服务实现发生变化时，对于外部使用者而言， 只要服务对外暴露的接口不变，他们是不会感觉到变化的，甚至服务实 现平台发生变化( 如从j a v a 平台到n e t 平台) ，对用户都可以是透明的。 可集成能力高：通过使用底层的标准协议来描述w 曲服务，各种不同软 件平台之间的差异可以完全被屏蔽，并且无论是哪一种平台都可以使用 这种协议进行互操作，实现高度的可集成性。 2 4w _ e b 服务的工作原理 w 曲服务主要是基于服务的消费者、注册中心及提供者三者之间进行的交 9 武汉理下大学硕士学位论文 互。交互操作一起对w 曲服务软件模块提供功能服务，以下图2 1 就是w 曲 服务的这种面向服务的体系结构s o a ( s e i c e o r i e i l t e d 觚h i t e c 骶) 的结构图。 发布查询 绑定 图2 1s o a 体系结构 从图中可知s o a 三角色之间存在发布、查询及绑定三种类型的操作，每个 操作完成对应的功能： 发布。就是服务提供者将其服务在注册中心进行注册，以访问接口的形式 暴露自己的功能。 查询。服务查询也可以称作服务发现，就是在服务提供者在注册中心中注 册完自己的服务后，服务的消费者就可以在注册中心去查询到自己需要的服务。 绑定。就是在服务消费者在注册中心查询到了自己需要的服务后，与提供 此服务的服务提供者进行绑定来请求相应服务。 w 曲服务三角色之间的三种相互操作的互操作性是建立在协议栈的基础 上。与网络的分层结构相似，协议栈上层是基于其下层所提供的功能上建立起 来的。一种简单形式的协议栈包括h r r p 、s o a p 及w s d l ，对于这种协议栈 的s o a 体系结构如下图2 2 所示： 图2 2 基于协议栈的s o a 体系结构 其中s q 心及w s d l 协议将在下文中介绍。 l o 武汉理t 大学硕十学t i 7 = 论文 2 5w 曲服务的关键技术 2 5 1x m l l ( e x t e i l s i b l em a r k u pl a i l g u a g e ) 是一套定义语义标记的规则。同时，其 也一种用来对其它的标记语言进行定义的句法语言，这里的其它的标记语言是 与某种特定领域相关的，也是语义的和结构化的。) a l 很早就已经是成为一种 工业标准了，1 9 9 8 年2 月由w 3 c 组织发布。其实垤l 同样也是以s g m l 为 基础发展起来的，相当于其的一个简化子集，除了集成了从s g m l 那里继承的 丰富功能之外，同时也集成了h 刚l 语言所具备的易用性特性。它对数据结构 的定义是一种开放式的和自描述式的。x m l 以一种友好的、可操作的方式来给 应用程序及用户提供组织化的数据表现形式，因为其能以一种突出结构化描述 以达到对数据之间关系进行体现的方式来描述数据内容。 从s g m l 上而言，