（计算机应用技术专业论文）web+services及其在智能大厦办公自动化系统中的应用.pdf

摘要 w e bs e r v i c e s 为电子商务提出了一种新的分布式体系结构，其目标是解决异 构环境下应用系统的集成和互操作。它构建在诸如x m l 、s o a p 、w s d l 和u d d i 等等这些开放的，技术实现中立的标准之上。基于w e bs e r v i c e s 的电子商务应用 系统，可以跨越应用系统的对象体系、运行平台、开发语言等界限，以服务的 形式封装应用并对外发布，供用户或其它企业调用，从而形成一个基于w e b 的 服务共享平台。在行业的松散集成方面，w 曲服务具有非常好的技术优越性。 把w e bs e r v i c e s 应用到企业的i t 系统和商业流程之中，已引起了国内外企 业的高度关注，但使用w e bs e r v i c e s 多数都是基于企业内部，还没有真正推到以 i n t e r n e t 作为平台的企业间计算环境中。大厦公共服务系统是基于w e b 的智能大 厦办公自动化系统中对外的主要标志其自动化程序低，限于信息发布，难以 做到服务流程自动化。本文讨论w e bs e r v i c e s 技术在以i n t e m e t 为平台的智能大 厦办公自动化系统( o a s ) 中应用，研究了用w e bs e r v i c e s 技术来解决大厦公共 服务系统中的旅游预定服务流程自动化，并给出了其中的一个w e bs e r v i c e s 的实 例应用旅游预定服务。 本文首先在对w e bs e r v i c e s 技术构架进行介绍的基础上，详细分析了w e b s e r v i c e s 的核心技术：x m l 、s o a p 、w s d l 等。 其次，讨论了智能大厦办公自动化系统的构建平台和功能，特别对其公共 信息服务系统中的旅游预定服务的流程自动化作了深入分析。在系统设计上， 采用了基于m v c 模式的s t r u t s 框架，有效地实现了界面设计和逻辑编程的分离； 并把w 曲s e r v i c e s 应用到s t r u t s 框架中，实现服务流程自动化：在w e b 服务实 现上，采用了扩展性最强、完全开放和可插入体系结构的引擎a x i s 。 本文最后结合了以上技术，给出了一个实现实例。具体地给出开发此实例 的w e b 服务实现和集成的过程。此实例经过了测试，具有实用价值。 关键字：w e bs e r v i c e s ，智能大厦办公自动化系统，x m l ，s o a p ，w s d l a b s t r a c t w e bs e r v i c e sa r c h i t e c t u r ei san e wm o d e lo f d y n a m i cd i s t r i b u t e dc o m p u t i n g ， w h i c hi s e s p e c i a l l y s u i t a b l ef o r e b u s i n e s s w h i c ha i m sa t i n t e g r a t i o n a n d i n t e r o p e r a t i o n o fa p p l i c a t i o ni nd i f f e r e n t p l a t f o r m 。i t i san e wb r e e do fw e b a p p l i c a t i o n ，b a s e d o no p e n ，i m p l e m e n t a t i o n - t e c h n o l o g y n e u t r a ls t a n d a r d ss u c ha s x m l 、s o a p 、w s d l w e bs e r v i c e si s e s p e c i a l l ys u i t a b l ef o re b u s i n e s si nt h i s a r c h i t e c t u r ea p p l i c a t i o n sa r ee n c a p s u l a t e da sw e bs e r v i c et o p u b l i s h ，w h i c hc a nb e d i s c o v e r e do ri n v o k e db yo t h e rc o n s u m e r sa n dc o m p a n i e sc r o s s i n gd i f f e r e n to b j e c t m o d e l s ，o p e r a t i n gs y s t e m sa n dp r o g r a m m i n gl a n g u a g e s ，t h u st h ew e b w i l lb e c o m ea p l a t f o r m t os h a r es e r v i c e w e bs e r v i c e sh a st h ee x c e l l e n ta d v a n t a g e si ni n c o m p a c ta n d i n t e g r a t i o n m a n yc o m p a n i e sh a v ep a ya t t e n t i o nt ot h ew e bs e r v i c ew h i c hc a l lb eu s e di n e m e r p r i s e si ts y s t e m sa n d b u s i n e s sw o r k l o w i th a sm a d e e n t e r p r i s e sh i g ha t t e n t i o n t h a ta p p l yw e bs e r v i c e st o e n t e r p r i s e si ts y s t e ma n dc o m m e r c i a lf l o w s b u tw e b s e r v i c e sm o r e a p p l i e s i n i n s i d e - e n t e r p r i s e ，t h e r e i sal a c ko f a p p l i c a t i o n i n i n t e r - e n t e r p r i s e s c o m p u t i n ge n v i r o n m e n t b a s e do ni n t e r a c t b u i l d i n g sp u b l i ci n f o r m a t i o n s e r v e rs y s t e m ( p u b i c i s s ) i st h em a i ns y m b o le x t e r n a lt o i n t e l l i g e n tb u i l d i n go f f i c ea u t o m a t i o n b a s e do uw e b i th a sl o wd e g r e ei na u t o m a t i o n ，i sl i m i t e dt or e l e a s eo fi n f o r m a t i o n ，a n dd i m c u l tt o m a k es e r v e rf l o wa u t o m a t i o n t h ep a p e r sd i s c u s s e st h ew e bs e r v i c e s a p p l i c a t i o n i n i n t e l l i g e n tb u i l d i n go a s ，a n ds t u d y t om a k es e r v e rf l o wa u t o m a t i o ni np u b l i c i s s w i t hw e bs e r v i c e st e c h n o l o g y , a n dg i v e sa l li m p l e m e n t a t i o no fw e bs e r v i c e s _ _ _ _ _ _ _ t r a v e l i n g r e s e r v a t i o ns e r v e r f i r s t l y , t h ep a p e r s i n t r o d u c e sa r c h i t e c t u r eo fw e bs e r v i c e s ，a n d p a r t i c u l a r a n a l y z et h ec o r et e c h n o l o g yo f w e b s e r v i c e ss u c ha sx m l 、s o a p 、w s d l s e c o n d l y ，t h ep a p e r s d i s c u s s e so v e r a l lf r a m ea n df u n c t i o n so fi n t e l l i g e n t b u i l d i n g o f f i c ea u t o m a t i o n s y s t e m ，e s p e c i a l l ya n a l y z e s f l o wa u t o m a t i o no f p u b l i c i s s m v c b a s e dw e b d e s i g np a t t e r ni sa d o p t e d t od e s i g nt h ew h o l es y s t e m i t e f f e c t i v e l ys e p a r a t el o g i cp r o g r a m m i n gf r o mi n t e r f a c ed e s i g n m o r e o v e r , t h es y s t e m c o m b i n e sw e bs e r v i c e st os t r u t sf l a m e i nr e a l i z a t i o no fw e bs e r v i c e s ，t h es y s t e m m a k eu s eo f a x i sw h i c hi sm o s te x t e n s i b l ea n d c o m p l e t e l yo p e n e ds o a pe n g i n e l a s t l y , t h ep a p e r sg i v ea ni m p l e m e n t a t i o no fe x a m p l ew i t ha b o v et e c h n o l o g y , a n d c o n c r e t e l yg i v et h ep r o c e s so f w e b s e r v i c e s i m p l e m e n t a t i o na n di n t e g r a t i o n t h e e x a m p l ep a s s e dt e s t i n g ，h a su s a b l ev a l u e k e y w o r d s ：w e b s e r v i c e s ，i n t e l l i g e n tb u i l d i n go f f i c e a u t o m a t i o ns y s t e m ，x m l s o a p ，w s d l 武汉理工大学硕士学位论文 第一章引言 1 1w e b s e r v i c e s 特点与发展现状 分布式对象计算技术，为实现应用的可移植性、可扩展性和可重用性提供 了解决的途径。其中有三大技术标准：c o r b a 、d c o m 、j a v ar m i 。这三种 分布式体系结构主要应用于企业内部，不适用于不对等的体系结构之间的通 信。实际中，c o r b a 和d c o m 已在各种平台上得到了实现，但建立在这两个 协议之上的解决方案会因为厂商的不同而不同。例如：要开发一个d c o m 应用 程序，分布式应用程序中所有的参与节点都必须以w i n d o w s 风格运行。这两种 协议都依赖于严格管理的环境，要想在外部成功地找到能调用d c o m 或 c o r b a 的任意两台计算机的几率较小。另外它们在客户机对服务器通信方面 都存在较大的缺陷，尤其是当客户机遍布因特网时，缺陷更加明显。这些传统 的分布式对象计算技术一直是一个紧耦合问题，调用远程网络的应用程序通过 自己发出的函数调用和请求的参数与远程网络紧密地联系在一起；在大多数系 统上，采用固定接口，对于环境或需要的改变，缺乏灵活性或适用性。软件业 已认识到：跨多个操作系统、编程语言和硬件平台集成软件的应用程序不可能 由任何一个专门的环境来解决【l 孤。为解决这些问题，w 曲s e r v i c e s 这一新的分 布式计算模型便应运而生。 w e bs e r v i c e s 是创建可互操作的分布式应用程序的新平台。w 曲s e r v i c e s 的 主要目标是跨平台的应用程序的可互操作性。w e bs e r v i c e s 构件技术完全独立于 平台、独立于软件供应商的标准。与目前其他的的分布式构件技术不同，w e b s e r v i c e s 不是通过专用的对象模型协议( 如d c o m 、r m i 或i i o p ) 访问。它采用 基于文本格式的x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标志语言) 表示 数据和描述数据。w e bs e r v i c e s 使应用程序可以用与平台无关和与编程语言无关 的方式进行相互通信，之所以如此，其关键在于使用了基于x m l 的接口和通 信技术。它构建于x m l 和基于x m l 的技术s o a p ( s i m p l eo b j e c t a c c e s s p r o t o c o l ，简单对象访问协议) 、w s d l ( w e bs e r v i c e sd e s c r i p t i o n l a n g u a g e ， w e b 服务描述语言) 和u d d i ( u n i v e r s a ld e s c r i p t i o n ，d i s c o v e r y a n di n t e g r a t i o n ) 等等这些开放的，技术实现中立的标准之上。 武汉理工大学硕士学位论文 w e b 服务秉承了x m l 语言的优势。它具有如下特点：互操作性，让任何 平台上的用任何语言编写的服务进行交互：松耦合，每当其中某个或多个服务 在设计或实现中发生变更时，服务应用程序之间的交互作用可不会因此而中 断：使现有的应用程序能适应变化中的业务条件和客户需要，向现有或原有的 软件应用程序提供服务接口，丽无需改变原来的应用程序，从而使这些应用程 序完全可以运行在这种服务环境下；引入其它一些与原有功能无关的管理或操 作管理功能，譬如可靠性、可计帐性和安全性等等，从而在业务计算环境中增 加了其通用性和实用性。正是有了这些特点，w e bs e r v i c e s 应用范围很广，可应 用在以下几个方面：应用程序集成、b 2 b ( b u s i n e s st ob u s i n e s s ) 集成、代码和 数据重用，以及通过w e b 进行客户端和服务器的通信的场合【7 旺 w 曲s e r v i c e s 具有如此多的优点，它一出现，立即成为i t 行业研究的焦 点。各种有关w e bs e r v i c e s 的标准、开发工具与平台竞相出现。 ( 1 ) w e bs e r v i c e s 标准发展现状【2j 。一系列基于x m l 的标准：w s d l 、 u d d i 、s o a p 、w s f l 等标准被业界广泛接受，成为事实上的标准。许多人把 w 曲s e r v i c e s 特指为用w s d l 描述的、通过h t t p 发送的、处理x m l 编码的 s o a p 消息的分布式服务，并且这种结构正得到广泛的部署。同时，这些标准 本身还在继续完善和发展。i b m 、m i c r o s o f t 等大公司为了使自己平台中的w 曲 s e r v i c e s 标准具有生命力，联合创立了w 曲服务互操作性组织( w e bs e r v i c e s i n t e r o p e r a b i l i t yo r g a n i z a t i o n ，w s i ) 一个制定标准的组织。还有许多新兴 的w e b 服务标准和通过这些标准的组织，同时有针对这些开发标准的实际的开 放源码方法。几乎没有人知道这些标准的未来方向：哪些标准今后我们会经常 使用，哪些标准经过时间和实践将会遗弃，这些使应用者困惑。为了不在这个 诱人的领域被抛弃，i t 行业中的很多组织( 如i b m 、m i c r o s o f t ) 也尽力使其工 具和平台中使用的标准获得众多权威机构( 如w 3 c 、o a s i s 等) 的承认。 ( 2 ) 开发工具和开发平台现状。w e bs e r v i c e s 主要构架在n e t 平台和j 2 e e 平台上。n e t 阵营以微软为主。j 2 e e 以s u n 、i b m ，b e a 、o r a c l e 等为主 要支持者。 w 曲s e r v i c e s 引起了国内外企业的高度关注。对w e bs e r v i c e s 特别兴趣的是 一些银行和金融服务机构。这些企业的业务系统很早就采用i t 技术，而且重要 的业务数据都存储在一些应用早期计算机语言开发的应用系统中。当这些企业 武汉理工大学硕士学位论文 推出新的业务、新的平台时，如何使这些数据在新老系统中进行交互使用就成 了最大的难题。w e bs e r v i c e s 正可解决这样的难题。 对w e b 服务技术特别感兴趣的企业还有旅游、交通、零售及电信通信行业 的企业。这些行业的应用特点是它们拥有众多的分支机构，而且这些分支机构 的地域分布很分散。在这些行业的松散集成方面，w e b 服务具有非常好的技术 优越性。另外，对w e b 服务感兴趣的行业还包括医疗机构、公共事业、政府和 制造业等。 但是由于如前所述的标准、平台和工具以及技术还处于发展期大部分企 业对w e b 服务技术的应用还处于小心求证阶段。调查资料显示，从企业对w e b 服务技术的应用和接受程度来看，将w e b 服务作为技术领先手段的企业占 1 0 ；将w e b 服务应用于业务刨新的企业占1 5 ；对w e b 服务注重实施的企业 占2 5 ：对w e b 服务还在小心求证的企业占4 0 ：对w e b 服务还比较怀疑的 企业占1 0 。而且目前企业使用w e b 服务多数都是基于企业内部，还没有真正 推到以i n t e m e t 作为平台的企业间计算环境中 2 1 。 1 2w 曲s e r v i c e s 应用研究意义 被业界称为计算机i t 技术的第三次革命( 继p c 和i n t e m e t 之后) 的w e b s e r v i c e s 技术已经逐步显露出巨大商业机会，软件业因此正在酝酿一场巨变。 这将是自从w w w 问世以来这个产业所面临的一次最大规模的”洗牌”，酝酿着 巨大的商业机会，商业机会的实现，需要依靠技术和应用模式的双重保障。 w e bs e r v i e e s 技术的发展将促使w e bs e r v i c e s 应用的成熟和完善，而w e b s e r v i c e s 应用模式将为商业应用提供指引，并促进商业应用的普及。因此，国 内外i t 行业都很重视对它的应用模式的研究，以便抢占市场、在“洗牌”中胜 出。但它还属于一种新技术，很不完善，在标准、安全、管理和实践应用方面 尚在实验阶段，有待实践检验。它的架构、技术标准、应用模式都由国外率先 提出，目前国外大公司成为w e bs e r v i c e s 技术的领头羊，我国对w e bs e r v i c e s 的 技术应用十分重视，每年都举办w e b 服务研讨会以促进其在国内的发展， 以 缩小我们和世界领先企业的技术差距。因此研究如何把w e bs e r v i c e s 应用到以 i n t e m e t 为平台的企业间计算环境中来，通过应用w e bs e r v i c e s 的实践，为企业 使用w e bs e r v i c e s 提供框架式的解决方案具有现实意义j 。 3 武汉理工夫学硕士学位论文 1 3 本论文的研究目标和技术线路 本论文的研究目标就通过对w e bs e r v i c e s 核心技术的研究，通过从设计到 实现智能大厦办公自动化系统( o f f i c ea u t o m a t i o ns y s t e m ，o a s ) 中的w 曲服务 的实现研究，将w e b 服务应用于开放的规范框架j 2 e e 平台，为在j 2 e e 中使用 w e bs e r v i c e s 、实现应用组件集成提供框架式的应用模式；同时，使甩w e b s e r v i c e s 为智能大厦o a s 中的旅游预定服务实现服务全程在线化、自动化也是 本文要达到的研究目标。 本论文中智能大厦o a s 是一个基于i n t e m e t 的应用系统，采用基于j 2 e e 的 分布式多层结构体系。所有功能都是通过w e b 服务提供者、应用服务器和用户 浏览器之间的交互来完成的。部分数据由数据库服务器来维护和组织，另外 一部分数据通过调用远程w e b 服务响应而来。在这个具体的应用系统中使用了 基于m v c 模式的s t r u t s 框架，在这个框架中加入了一个w e b 服务管理层，专 为提供和集成w e b 服务提供管理功能：在w e b 服务引擎方面，使用了可扩展 的、完全开放的和可插入的体系结构a p a c h e a x i s 。 1 4 本论文的组织 本论文的组织以w e bs e r v i c e s 为主线，论述了w e bs e r v i c e s 的结构模式、 核心技术、w e b 服务引擎a x i s 结构和s o a p 消息处理，通过研究智能大厦 o a s 的功能结构和开发平台，分析了该系统中的w e bs e r v i c e s 应用，并给了旅 游预定服务模块中的w e b 服务的实例实现。 本文共分五章。 第一章为引言，概括性的介绍w e bs e r v i c e s 的概念、技术及特点。并对 w e b 服务的发展现状、发展方向进行了分析讨论。最后给出了本文的研究目标 和组织。 第二章较为详细的分析了w e bs e r v i c e s 结构，重点分析了x m l 、s o a p 和 w s d l 的一些核心特征，这三者是w e b 服务消息传递、服务调用和服务描述的 事实标准，也是理解、创建和使用基于a p a c h e a x i s 的w e b 服务的基础。 武汉理工大学颈士学位论文 第三章对智能大厦o a s 的功能、设计框架s t r u t s 进行了分析，详细论述了 其中的w e b 服务及其引入w e b 服务后的框架，研究了旅游预定服务模块中需 要的w 曲服务。 第四章详细介绍了智能大厦o a s 中的旅游预定服务模块中w e b 服务的定 义、发布、定位和调用的具体实现。使用了a x i s 的w e b 服务应用于系统作了 深入的研究。包括系统分析与总体设计，基于a x i s 的系统中的服务开发与调用 的实现，系统中与w e b 服务调用有关模式的详细设计。本章中特别的把w e b 服务应用到了s t r u t s 框架中，结合了二者的优点。 第五章为全文的总结和进一步研究的展望。 武汉理工大学硕士学位论文 第二章w e bs e r v i c e s 的基本原理 2 1w 曲s e r v i c e s 结构 在研究w e bs e r v i c e s 的应用时，对w e bs e r v i c e s 结构的深刻理解是非常重 要的。w e bs e r v i c e s 结构是构建和部署w e bs e r v i c e s 应用程序的框架，它描述了 组成w 曲s e r v i c e s 的组件的宏观的物理的或逻辑的关系，包括由哪些组件组 成，实现组件的技术，各组件的地位和作用，组件间有何关系，组件间的通信 和协同工作机制。下面就从w e bs e r v i c e s 的模型、协议栈、w e bs e r v i c e s 的结构 体系来理解w e bs e r v i c e s 。 2 1 1w e bs e r v ic e s 模式 w e bs e r v i c e s 具有在完全不同平台之间的互操作性，在无所不在的网络技 术上调用一种w e b 服务( 即w e bs e r v i c e ，注意此处的s e r v i c e 与前面的s e r v i c e s 是 不同的概念，复数的w e bs e r v i c e s 表达的是整个结构，但w e bs e r v i c e 只是整个 结构的一个部分) 的能力，这种能力首行体现在其模式上。 其模式4 1 5 1 如图2 1 。 圈2 - - 1w e bs e r v i c e s 模式 w e bs e r v i c e s 基于三种角色( 服务提供者、服务注册中心和服务请求) 之 间的交互。交互涉及发布、查找和绑定操作。这些角色和操作一起作用于w e b s e “i c e s 构件：w e b 服务软件模块及其描述。在典型情况下，服务提供者托管于 通过网络访问的软件模块( w 曲服务的一个实现) 。服务提供者定义w e b 服务 武汉理工大学硕士学位论文 的服务描述并把它发布到服务请求者或服务注册中心。服务请求者使用查找操 作来从本地或服务注册中心检索服务描述，然后使用服务描述与服务提供者进 行绑定并调用w e b 服务实现或同它交互。服务提供者和服务请求者角色是逻辑 结构，因而服务可以表现两种特性。图2 1 中图示了w e bs o r v i c e s 模型的操 作、提供这些操作的组件及它们之间的交互。 1 w e bs e r v i c e s 中的角色 服务提供者。从企业的角度看，这是服务的所有者。从体系结构的角度 看，这是托管访问服务的平台。 服务请求者。从企业的角度看，这是要求满足特定功能的企业。从体系结 构的角度看，这是寻找并调用服务，或启动与服务的交互的应用程序。服务请 求者角色可以由浏览器来担当，由人或无用户界面的程序( 例如，另外一个 w e b 服务) 来控制它。 服务注册中心。这是可搜索的服务描述注册中心，服务提供者在此发布服 务描述。在静态绑定开发或动态绑定执行期间，服务请求者查找服务并获得服 务的绑定信息( 在服务描述中) 。对于静态绑定的服务请求者，服务注册中心 是体系结构中的可选角色，因为服务提供者可以把描述直接发送给服务请求 者。同样，服务请求者可以从服务注册中心以外的其它来源得到服务描述，例 如本地文件、f t p 站点、w e b 站点等。 2 w e bs e r v i c e s 中的操作 对于利用w 西服务的应用程序，必须发生以下三个行为：发布服务描 述、查询或查找服务描述以及根据服务描述绑定或调用服务。这些行为可以单 次或反复出现。这些操作具体为： 发布。为了使服务可访问，需要发布服务描述以使服务请求者可以查找 它。发布服务描述的位置可以根据应用程序的要求而变化。 查找。在查找操作中，服务请求者直接检索服务描述或在服务注册中心中 查询所要求的服务类型。对于服务请求者，可能会在两个不同的生命周期阶段 中牵涉到查找操作：在设计时为了程序开发而检索服务的接口描述，而在运行 时为了调用而检索服务的绑定和位置描述。 绑定。最后需要调用服务。在绑定操作中，服务请求者使用服务描述中的 绑定细节来定位、联系和调用服务，从而在运行时调用或启动与服务的交互。 3 w e bs e r v i c e s 的构件 武汉理工大学硕士学位论文 ( 1 ) 服务。在这里，w e b 服务是一个由服务描述来描述的接口，服务描述 的实现就是该服务。服务是一个软件模块，它部署在由服务提供者提供的可以 通过网络访问的平台上。服务存在就是要被服务请求者调用或者同服务请求者 交互。当服务的实现中利用到其它的w e b 服务时，它也可以作为请求者。 ( 2 ) 服务描述。服务描述包含服务的接口和实现的细节。其中包括服务的 数据类型、操作、绑定信息和网络位置。还可能包括可以方便服务请求者发现 和利用的分类及其它元数据。服务描述可以被发布给服务请求者或服务注册中 心 2 1 2 w e bs e r v ic e s 服务协议栈 w e bs e r v i c e s 要以一种可互操作的方式执行发布、发现和绑定这三个操 作，必须有一个包含每一层标准的w 曲服务协议栈【5 1 6 1 。图2 2 展示了一个概 念性w e b 服务协议栈。上面的层建立在下面几层提供的功能之上。垂直的条表 示在协议栈中每一层必须满足的需求。左面的文本表示协议栈的那一层所应用 的标准技术。 圈2 - 2w e bs e r v i c e s 协议 1 网络层：w e b 服务协议栈的基础，w e b 服务要被服务请求者调用，就 必须是可以通过网络访问的。该层可是任意网络协议：h t t p 、f t p 、s m t p 、 消息排队( m e s s a g eq u e u i n g ) 、因特网o r b 间协议( i n t e r n e ti n t e ro r b p r o t o c o l 。i i o p ) 上的远程方法调用( r e m o t em e t h o di n v o c a t i o n ，r m i ) 、电子 邮件等等。在任何给定的情况下使用的网络协议都依赖于应用程序需求。因特 网上的w e b 服务使用普遍部署的网络协议h t t p ，w e b 服务还可以支持其它因 特网协议，包括s m t p 和f t p 。对于内部网中提供和使用的w e b 服务，使用另 武汉理工大学硕士学位论文 外的网络技术也会被认同，内部网域可以使用可靠消息传递和调用基础结构， 如m q s e r i e s 和c o r b a 等等。也可根据其它需求选择网络技术，例如安全性、 可用性、性能以及可靠性。 2 x m l 消息层：这一层指定了应用程序通信所使用的消息格式。s o a p 已成为w e bs e r v i c e s 中x m l 消息格式的事实标准。s o a p 是w 3 c 组织提出， 基于i n t e m e t 的简单对象访问协议。s o a p 是一种有线协议，类似于c o r b a 的 i i o p 。d c o m 的o p r c 或j a v a 的r m i 。但i i o p 、o p r c 和i t m i 都是居于平台 的二进制协议，s o a p 则是以髓自描述、自扩展的x m l 文本为基础。所有的 s o a p 消息都使用x m l 形式编码。使得s o a p 建立在跨平台的数据交换技术之 上。是一种轻型的简单协议，该协议并没有企图指定编程的模式或实现特殊的 a p i 。具有许多的优点：不与任何传输协议捆绑在一起，它既可与h t t p 捆 绑，也可与s m t p 和f t p 捆绑：很容易扩展；能通过防火墙等。 3 服务描述层：实际上是描述文档的一个协议栈。w s d l 是基于x m l 的 服务描述的真正标准，它是支持可互操作的w e b 服务所需的最小标准服务描 述，w s d l 定义了服务交互的接口和结构，要指定业务环境、服务质量和服务 之间的关系，我们还需要另外的描述。w s d l 文档可以由其它服务描述文档来 补充，从而描述w 曲服务的这些更高级的方面。例如，描述业务环境除了使用 w s d l 文档，还要使用u i ) d i 数据结构。w e b 服务流程语言( w e bs e r v i c e s f l o wl a n g u a g e ，w s f l ) 文档中则描述了服务组成和流程。 因为w e b 服务被定义为可以通过s o a p 从网络进行访问，并由服务描述 表示，所以w e bs e r v i c e s 协议栈中的前三层需要提供或使用w e b 服务。最简单 的协议栈将包括网络屡的h t t p 、x m l 消息传递层的s o a p 协议以及服务描述 层的w s d l 。所有企业间或公用w e b 服务都应该支持这种可互操作的基础协议 栈。 4 服务发布和服务发现，可以用多种解决方案来实现。 w e b 服务的发布包括服务描述的生成和之后的发布。发布可以使用各种不 同机制。最简单、最静态的就是直接发布，提供者直接向服务请求者发送 w s d l 文档，直接发布对静态绑定的应用程序来说很有用。另外，服务提供者 还可以将描述服务的文档发布到主机本地w s d l 注册中心、专用u d d i ；窭册中 心或u d d i 运营商节点。 9 武汉理工大学硕士学位论文 服务发现依赖于服务发布，w e b 服务如果没有被发布就不能被发现。该层 的各种发现机制和一组发布机制互相平行。最简单、最静态的发现的示例是静 态发现，其中服务请求者从本地文件获取w s d l 文档。这通常都是通过直接发 布获取的w s d l 文档，或者前面查找操作的结果。另外，也可以通过使用本地 w s d l 注册中心、专用u d d i 注册中心或u d d i 运营商节点在设计时或运行时 发现服务。 要使w 曲服务应用程序满足当今电子商务的迫切需求，就必须提供企业 级基础结构，包括安全性、管理和服务质量。这几个垂直条在协议栈的每一层 都必须得到解决。每一层的解决方案可以彼此独立。随着w e b 服务范例的采 用和发展，将会出现更多此类垂直条。 该协议栈的最下面三层表示基础w e b 服务协议栈，它们相对于协议栈中 上面层来说更成熟，也更标准。最下面三层确立了保证一致性和互操作性的技 术，使w e b 服务能够利用现有的因特网基础结构，这使w e b 服务进入普遍存 在的环境的成本非常低。灵活性并不会因为互操作性需求而有所降低，因为我 们可以为选择性和增值的技术提供另外的支持。例如，我们必须支持h t t p 上 的s o a p ，但也可以同时支持m q 上的s o a p 。w e b 服务的成熟和采用将会带 动协议栈中上面几层和垂直条的开发和标准化。 2 2w e bs e r v i c e s 的基石一x m l w e bs e r v i c e s 具有与以前的分布式技术不可比拟的互操作性与集成，其关 键在于使用了：x m l 的数据编码，x m l 模式的数据规范，基于x m l 标准的 各种技术。 x m l 是用来对信息进行描述而设计的一种新语言。它以文本方式表示结 构化和半结构式信息，并成为事实标准。具有如下重要特征和优点一j ： ( 1 ) 具有自描述性。 ( 2 ) x m l 文档容易编写，设计正式且简洁可读性强。 ( 3 ) 提供了结构化数据表示方法。x m l 可以用真正与平台无关的方式来描 述任何数据，以跨系统交换数据。 ( 4 ) 具有可扩展性。x m l 让使用者创建和使用他们自己的标记而不是仅限 于使用有限词汇表。 墨堡墨三查兰堕主兰垡笙兰 ( 5 ) x m l 采用u n i c o d e 字符编码系统，可以支持世界范围上几乎所有的主 要语言，并且不同语言的文本可以在同文档中混合使用。 只要应用程序都支持x m l 词汇，就能在应用程序之间无缝地交换数据。 x m l 以开放性、标准性和简便性得到了迅速的推广，改变了基于i n t e m e t 应用 程序的开发模式。 2 2 1 x m l 文档与x m ls c h e m a 1 x m l 文档 x m l 技术有二个应用领域。一种是以表示文字为中心的应用；另一种是 以表示数据为中心的应用，如购买订单。w e bs e r v i c e s 中使用的是以数据为中心 的) 跚l 。 清单2 1 就是一个以x m l 描述的顾客预定旅游线路订单： 清单2 1 r e s e r v e x m l 。 j o n e m a l e 4 2 0 0 19 - x e 0 2 7 - 6 6 6 6 6 6 1 2 3 4 5 5 a - 1 0 0 以上x m l 文档由二部分组成：序言( 可选) 和根元素。序言一般有二个作 用：标识该项文档是x m l 文档，包含该文档的元信息，其中应使用一条标准 处理指令x m l 声明以便确定文档中的x m l 的版本和字符编码，如 武汉理工大学硕士学位论文 。根元素，它包含文档中所有文本和所 有其它元素，如p o ，可有多个根元素。 “元素”是x m l 文档中起始和结束标记成对出现的一个技术名字，这二 个标记之间的一切是元素的内容。内容可包含嵌套的元素、注释、正文等。预 定订单由一个主元素p o 和子元素c u s t o m e r 和r o u t e r i d 组成。这些子元素可包括 其他子元素等，如c u s t o m e r 由n a m e 等五个子元素组成。直到一个像n a m e 这 样的子元素，它包含的是一个正文而不是任何子元素。元素如果包含子元素或 者是带有属性则被称为复合类型：反之元素如果仅仅包含数字、字符串或者其 他数据等，但不包含任何子元素则称为简单类型。 元素的起始标记可以具有零个或多个属性。如 标记中有属性s u b m i t t e d ，其值为“2 0 0 3 1 2 0 5 ”。 x m l 文档的一个重要性质是它们可以组合以创建新文档。但简单组合往 往会引起识别和冲突问题。x m l 名称空间就是解决这个问题的方法，它给 x m l 文档构件指派唯一名字使得软件能够正确地运行并避免冲突，给元素赋上 下文使元素在不同上下文中保持唯一的名字。 从例子可看出，此文档所表示的数据相当于关系数据库中某个表的一行 ( 记录值) 。那么此文档中数据结构在哪儿定义呢，如p o 元素中所包含的子元 素只能是c u s t o m e r 和r o u t e r i d 、属性只能是日期型数据，c u s t o m e r 只能包含 n a n l e 等这五个元素。答案与关系数据库中类似，用模式来描述元素的结构，控 制文档内的结构和内容关系。元素的结构又称元素的元信息。 w 3 c 制定的x m ls c h e n m ( x s d ) 就是专门解决x m l 文档结构描述的一套 标准。它是以x m l 文档自然地表达x m l 文档模式的一个更为丰富的元语言， 这种x m l 文档又称为模式文档，被表达结构的文档又称为实例文档【l 。 2 x m ls c h e m a x m ls c h e m a 元语言中以x m l 表达实例的模式，用名字空间来区分模式 定义中的元素与实例中的元素。在模式文档中，所有属于模式规范的元素都冠 以前缀x s d ：，这个前缀与名字空间：h a p ：h w w w w e o 叫2 0 0 1 x m l s c h e m a 相关 联( 此名字空间标识了w 3 c 推荐的x m l 模式规范) 。所有属于实例中的元素 模式与一自定义名字空间( 目标名称名字空间) 相关联。 武汉理工大学硕士学位论文 模式文档也是由二部分构成：序言与根元素。模式文档的根元素是 x s d ：s c h e m a 。根模式元素的内容将是其他的模式元素，它们用来作为实例文档 元素、属性的结构定义【2 l 】 2 2 1 2 7 1 。 清单2 2 清单2 1 的模式文档p o x s d ： x s d ：e l e m e n tn a m e 2 ”p o ”t y p e 2 p o ：r e s e r v e o r d e r t y p e ”胁 x s d ：e l e m e n tn a m e = ”c u s t o m e r ”t y p e = ”p o ：c u s t o m e r ”b x s d ：p a t t e mv a l u c = d 6 一【a - z 】 2 ) ”胁 x s d ：e l e m e n tn a m e = ”p h o n e ”t y p e 2 ”x s d ：s t r i n g ”房 在此清单中，在s c h e m a 元素结束之前，首先定义了一个类型c u s t o m e r ， 它由元素n a l t l e 等等组成。这种类型定义的一个结果是c u s t o m e r 类型必须包含 在该模式文档的目标命名空间：然后，我们定义类型r e s e r v e o r d e r t y p e ，这个 类型由元素c u s t o m e r 等等组成。p u r c h a s e o r d e r t y p e 也包括在模