（计算机应用技术专业论文）基于net下web服务的信息查询系统的研究与设计.pdf

合肥工业汰学硕士学位论文摘要 基于. n e t 下w e b 服务的信息查询系统的研究与设计 摘要 信息的查询是信息管理中非常重要的一环，随着互联网的发展，传统信息 查询系统单一、 局部的缺点阻碍它在i n t e r n e t 上的充分利用。 w e b 服务技术是 近来出现的一项新技术， 它给信息查询系统的发展带来了真正跨i n t e r n e t 的可 重用性。 本论文在对信息查询系统回顾和展望的基础上，介绍了w e b服务技术的概 念、体系结构、技术要素等等，然后结合两者在 n e t 平台下开发研制了一个基 于w e b 服务技术的信息查询系统，并借助实验验证了该系统可以通过标准网络 协议被重用。由于该系统改变了传统网络技术局部计算的局限性，成功探讨了 在企事业应用 w e b 服务的解决方案。 /1 - 1 % / 关键字:w e b 服务信息查询系统可重用性 n f t x 合肥工 业大学硕士学位论文 ab s t r a c t r e s e a r c h a n d d e s i g n o f i n f o r m a t i o n s e a r c h s y s t e m b a s e d o n we b s e r v i c e s i n. net ab s t r a c t i n f o r m a t i o n s e a r c h i s a v e r y i m p o r ta n t p a r t o f i n f o r m a t i o n m a n a g e m e n t . wit h t h e d e v e l o p m e n t o f i n t e r n e t , t h e s i n g l e n e s s a n d l i m i t a t i o n o f t r a d i t i o n a l i n f o r m a t i o n s e a r c h s y s t e m b l o c k i t s f u l l u s e i n i n t e r n e t . w e b s e r v i c e s t e c h n o l o g y i s a n e w t e c h n o l o g y a p p e a r e d r e c e n t l y . i t b r i n g s r e a l r e u s a b i l i t y c r o s s i n t e r n e t t o t h e d e v e l o p m e n t o f i n f o r m a t i o n s e a r c h s y s t e m . t h i s t h e s i s i n t r o d u c e s t h e c o n c e p t , a r c h it e c t u r e , e l e m e n t s o f w e b s e r v i c e s t e c h n o l o g y , b a s e d o n r e v i e w a n d e x p e c t a t i o n t o i n f o rma t io n s e a r c h s y s t e m . t h e n c o m b i n e s t h e m a n d b u i l d s a n i n f o r m a t i o n s e a r c h s y s t e m b a s e d o n we b s e rv i c e s t e c h n o l o g y i n .n e t p l a t f o r m . e x p e r im e n t v a l i d a t e s t h a t i t c a n b e r e u s e d t h r o u g h i n t e r n e t s t a n d a r d p r o to c o l . b e c a u s e t h e s y s t e m c h a n g e s t h e l i m i t a t i o n o f l o c a l c o m p u t i n g o f t r a d i t i o n a l n e ri v o r k t e c h n o l o g y , i t s u c c e e d s i n t h e s o l u t i o n o f u s i n g we b s e r v i c e i n e n t e 印r i s e s . k e y w o r d : w e b s e r v i c e s i n f o r m a t i o n s e a r c h s y s t e m r e u s a b i l i t y .n e t r 了 独 创 性 声 明 本人声明所 准交的学位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，据我所知.除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得合a , 工业大学或其他教 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 贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意 学位论文作者签字:签字日 期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解合肥工业大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查 阅和借阅。本人授权合肥工业大学可以将学位论文的全部或部分论文内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段n存、汇编学位 论文 。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:导师签名 签 字 日期 ;年月签 字 日期 年尸日 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 通讯地址 : 电话: 邮 编 : 合肥工业大学硕士学位论文致谢 致谢 首 先，我要衷心感谢我的导 师丁筱春研究员。在研究生学习期间，丁老师 不 仅在学习 和科 研上 对我提 供 耐心细 致的 指导，同 时 在思 想、 生 活上 也 给予 我 很多的关怀与帮助，特别在论文写作过程中，从论文的选题、 修改直至定稿都 得到丁老师的悉心指导。 丁老师严谨的治学态度， 勤奋的工作作风和对新领域、 新知识的探索精神，是我一生学习的榜样口 衷心感谢合肥工业大学计算机学院各位老师以 及研究生部的老师们所付出 的辛勤劳动。 同时感谢在三十八所参与实践期间三十八所信息中心石磊主任、 唐如松工 程师等对我的帮助和支持。 也要感谢我的同学郑算、孟玲铃等在学习和生活上给我的支持和帮助。 最后， 我还要感谢我的父母， 他们的支持和鼓励使我能够顺利地完成学业。 合肥工业大学硕士学位论文第一章绪论 第一章绪论 2 0 世纪8 0 年代工 n t e r n e t 的诞生， 在信息技术领域成为一个新的 起点， 也 是一次深远的革命。信息技术不仅使每个人受益，同时从这一刻开始，它真正 使得整个社会作为一个整体从信息技术中获益，工业化社会从此开始了向信息 化社会的过渡。目 前，i n t e r n e t 连接着数百万个网络，数十亿台计算机，而且 这些数字每天都在改写。 在我国， 虽然2 0 世纪9 0 年代初才开始互联网的发展， 但发展速度却异常迅猛，我们己 看到各行业因互联网的发展而产生的变革。更 丰富的资源、更方便迅速的通信方式、 更为快捷的信息查询途径都无所不在的 改变着我们人类。现在电子商业、网上购物、学习、求医已不再是天方夜谭， 数据库、查询技术和可视化技术的发展使我们能够更为迅速便捷的获得更多的 信息资源。 信息的查询是其中非常重要的一环，特别是在网络飞速发展的今天，人们 除了 渴望能够通过i n t e r n e t 迅速、 方便地获得尽可能多的信息资源以外， 还希 望能够将这些信息资源融合到自己的应用程序中去、能够与其他应用程序方便 地交换信息。信息查询系统同其他计算机应用软件一样，正朝着跨平台、跨语 言、可重用、安全性等方向在不断发展。如今出现了一项新的技术w e b服 务技术，它的出现使信息查询系统的开发达到了一个新的高度。 应用w e b 服务技术，使得计算机系统之间能够真正摒弃平台差异和实现差 异，依靠预先达成一致的w e b 服务规范，完成无缝的系统对话。只有实现了低 实现代价的、广泛的无缝互联与会话，i n t e r n e t 所带来的系统联系的极大便利 性才能真正转化为应用承诺的生产力的极大提升。随着w e b 服务技术的广泛应 用，各个技术提供商将得以专注于自身技术的发展，而将与其他技术供应商的 互操作问题转移给w e b 服务技术， 这将为各个技术提供商节省相当 大的 研发成 本。 同 时， w e b服务的 发 展将 有力 地推动 应 用开 发 模式的 变迁，当 代 应用需 要 摆脱独立解决方案的实现模式，需要舍弃复杂系统连接的实现方法。一个有效 的应用绝对不应该仅仅基于程序员以及那些复杂的代码。对于当代企业应用， 尤其是b 2 b电子商务应用而言， 传统的由 程序员主导的由 里向 外的开发模式应 当被由用户主导的由外向 里的开发模式取代，冗长的、串 行的开发循环应当被 即时的、快速的应用装配所取代;同时，这样的应用应当天生就具备高可定制 性。 如果探究其商业本质， 这是来自 经过时间考验的商业技术概念、 “ 即时制造” 以 及 “ 规模可伸缩”等概念，我们需要做的就是将传统的商业概念延伸到电子 合肥工业大学硕士学位论文 第一章绪论 商务中去。 w e b 服务不 但能 够改变现有的 技术， 现有的商业应用效率; 同时， w e b 服务 这个崭新的模式，就如同p c 和工 n t e r n e t 的出 现那样， 将创造出许多崭新的商 业模式。 如今软件开发的主流企业无一不在关注和推动 w e b服务的发展，从 m i c r o s o f t的. n e t架构，到 s u n的 j a v a o n e ，又或是 i b m的 w e b s e r v i c e t e c h n o l o g y ， 无一不体现了这些重量级的技术提供者对w e b 服务的推崇和重视。 同时其他的厂商、企业也在积极地升级自己的产品以支持 w e b 服务或是提供自 己的 w e b服务。2 0 0 2年 7月左右，a m a z o n发布了一套可以通过两个接口 ( x m l / h t t p以及 x m l / s o a p ) 访问的w e b s e r v i c e s 。通过这套 w e b s e r v i c e s ，用 户可以使用程序获取a m a z o n 所提供的各种商品的结构化数据，包括产品名称、 制造商、价格等等。具体的获取方式包括关键词搜索以 及内容树浏览。同时， g o o g l e将它自己的搜索服务包装成了 w e b服务。目前这个工具包支持 j a v a 和. n e t 两种技术，使用范围被限制在非商业领域。2 0 0 2 年8 月6日，b o r l a n d 公司正式发布了d e l p h i 7 ，在d e l p h i 7 中， d e l p h i 突出模型驱动的体系结构 和对. n e t平台的支持，同时在网络应用、基于s o a p / x m l的w e b 服务以及界面 开发、报表应用开发、与系统分析和设计过程的集成方面，都做了很大改进。 在国内，对 w e b 服务的研究和应用也在蓬勃的展开。象在微软亚洲软件开 发大赛上一 举夺 魁的由 我国 北京 航天 航空 大 学设计的m y t r a v e l . n e t就是一套 基于 w e b服务技术的个人旅游整体解决方案。包括十多个 w e b s e r v i c e ，一个 w e b a p p l i c a t i o n和几个辅助功能的组件。然而在国内到目 前为止还没有出现 很成熟的w e b 服务产品。因此更有待于我们尽快地去学习、理解和应用，将它 的强大功能同实际联系起来，发挥它的作用。 本论文在讨论信息查询系统原有方式以 及发展的基础上， 对w e b 服务这一 新生技术进行了探讨， 采用. n e t 下的w e b 服务技术设计了一种可重用并且可以 跨平台、语言调用的信息查询系统，并开发了一个实验性的原型系统 p e r s o n i n f o ，同时模拟实现了在不同语言编写的w e b 应用程序及w i n d o w s 应用 程序中对其进行调用。 本文的组织和安排: 第一章 绪论:介绍了论文的背景及所进行的工作。 第二章 信息查询系统的发展: 介绍了 信息查询系统的发展， 以 及同w e b 服 务技术结合的必然趋势。 第三章 w e b 服务的介绍: 这一章介绍了w e b 服务这一新技术的概念、 分类、 实现模型、关键技术以及发展，同时对现有的一些w e b 服务的解决方案和应用 进行了介绍和比较。 第四章 . n e t下开发 w e b服务:介绍了微软支持 w e b服务的新平台 合肥工业大学硕士 学位论文第一章绪论 m i c r o s o f t . n e t及其核心 n e t f r a m e w o r k ,井且说明 f 在. n e t 卜 开发 w e b服务 的方法及步骤。 第五章 原型系统的设计及模拟实现:这一章详细介绍了信息查询系统w e b 服务p e r s o n i n f o 的设计、 开发和实现， 以及在a s p . n e t 开发的w e b 应用程序和 d e l p h i 开发的w i n d o w s 应用程序中调用p e r s o n i n f o 的方法和结果，最后对结 果进行分析和总结。 第六章 结束语:对本文进行总结。 合肥一 1 _ 业人学硕 卜 学位论文 第二章信息查询系统的发w- 第二章 信息查询系统的发展 2 - 1信息查询系统的发展 信息和能源、 物质一样，是社会经济发展的一项重要资源。数据是记录在 某种介质上可以鉴别的一串符号，是对客观对象的一种表示形式，是可以通过 人工或自 动化手段予以收集和处理的事实、观念和指令的描述形式;信息就是 对数据经过解释或处理之后，对人们的行为产生影响并赋予一定意义的数据。 信息处理包括了从获取数据将它们转变为信息，进行适当加工，再向信息 接受者提供信息的全过程。广义的信息处理大体包括:信息的采集、存储、处 理、传输、检索和控制等。 自 从1 9 5 4 年美国通用电器公司首次应用计算机进行公司的管理开始， 至今 为止应用计算机从事信息管理已成为计算机应用领域的重要方面。目前，计算 机在信息管理中的应用正从单项事务处理转向系统应用，从辅助一般管理转向 辅助经济管理决策，从局部管理转向全球管理，并实现了计算机的集成应用。 信息查询系统是企业信息发布中非常重要的一环。在信息系统的数据库中 存储着大量的技术、经济、生产、人事、设备和市场等信息，要从中快速方便 的查到所需要的信息， 是信息查询系统的基础。 现在随着 i n t e r n e t 的发展， 人 们已 经将查询的范围扩展得越来越广，也越来越希望及时获得最大范围内的信 息。 信息查询系统经历了一个不断发展的过程， 到如今，由于工 n t e r n e t 的普及 和流行，它己同i n t e r n e t 及w e b 不可分离地联系在了一起。 2 . 1 . 1单机上的信息查询系统 在计算机时代的早期，查询系统均属于单机上的、零散的、孤立的系统。 无论是用户界面、查询程序和数据库系统都在同一台机器中。在查询程序的用 户界面中，用户输入要查询的条件，程序在数据库中按顺序进行检索，找出符 合条件的结果，将结果返回给用户。 这种方法很简单易用，也比手工做同样的工作快得多。但随着时间推移， 由于人们输入的信息越来越多，电子表格越来越庞大，结果，用户的要求开始 有所转变了。 合肥工业大学硕士学位论文第二章信息查询系统的发展 2 . 1 . 2 c / s 模式的信息查询系统 p c 机快速普及，多媒体技术迅猛发展， 信息量越来越大， 然而用户仍希望 使用查询系统来查询数据， 使用管理软件来分析信息， 但他们不再愿意手工输 入所有的信息。为什么不能直接从大型机获得信息并生成基于最新数据的分析 结果呢?为什么一份结果不能立即 被组织中的其他用户共享，使他们能 无须重 新输入任何信息就能根据这些数据再加工呢? 人们希望他们桌上的计算机能成 为全世界的入口，希望通过许多信息源迅速而方面的掌握数据。 为了 这些要求的满足和发展， c / s 模式的信息查询系统应运而生。 在c / s 模式的信息查询系统中，查询程序被分成两部分 客户端应用程 序和服务器端应用程序。 存储了大量重要数据的数据库被放置在性能稳定的服 务 器上，客户机上也有一定量的数据。 用户在客户端程序中提出查询请求，接 着请求被客户端程序发送到服务 器端;服务器 端的程序根据收到的请求信息， 在数据库中进行查找，并将符合条件的结果返回客户端程序; 最后客户端程序 将结果显示在输出设备上，供用户查阅. c / s 查询模式如图2 . 1 所示: c lie nt se rve r 返回查询结果 图z . 1 us 查询系统模式 通过这种方式， 节省了信息资源， 多个用户可以 共享一台服务器上的数据。 但随着使用的深入 人们发现在c / s 模式的信息查询系统中，需要在所有使用 该系统的机器上安装并配置客户端程序， 这比 较复杂并难于维护，而且当需要 升级时， 必须对每台客户机进行改变;同时操作系统和安装在客户机上的其他 软件的版本变化，d l l 都会频繁地与客户端程序发生冲突。 2 . 1 . 3 b / s 模式的信息查询系统 随着计算机的广泛应用和网络技术的飞速发展，很多企业都组建了 企业内 部网i n t r a n e t 。 这些内 部网一般采用 t c p / i p 作为 通信协议 ， 将客户端、 数据 服务器、 w e b 服务器分开以 b r o w s e r / s e r v e r 模式运行，这是查询系统由 传统 的模式向网络应用模式的 转化。 对内，客户端通过网 络来访问w e b 服务器，以 实现企业内部信息的共享。对外，设立防火墙将内部网和外部网隔离开来，避 免一些重要的内 部信息外泄及外部危险信息的渗入。 所谓b r o w s e r / s e r v e r 模式，事实上是客户端/ 服务器端模式的一种延伸。 合肥工业大学硕士学位论文 第二章 信息查询系统的发展 客户 端只需安装浏览器， 如i e 或n a v i g a t o r ，即可访问 相关资源， 减轻了以 往 客户端程序的开发及安装、 配置; 而作为数据服务器主要是用来存储各种数据; 至于w e b 服务器则用来向 客户端提供访问 界面，并 通过该界面实现对数据的 访 问。 这样各部分 分工明 确， 维护 起 来方 便简单。 当 数 据库中 的 数 据发生 变化时， 客户端的环境无须做任何改动即可实现数据的更新，同时也隔断了客户端与数 据库的直接联系， 增强了数据的安全性。 编程人员只需集中 精力进行网络编程， 有利于系统的维护。具体访问 过程如图2 . 2 所示 : 画弓嚣 w eb x 4 mitim l 查询条件 图 2 . 2 b / s 查询系统模式 w e b 在不断发展， w e b 应用的复杂度在不断提高， 由w e b s e r v e r 和d a t a b a s e s e r v e r 组成的两层模式已经无法满足大用户量下的复杂应用的要求了。 为了提 高系统的吞吐率和应用的实现效率，系统架构师们在以上两层模式的基础上， 设计t三层模式。w e b s e r v e r , a p p l i c a t i o n s e r v e r 和d a t a b a s e s e r v e r 组成 的三层架构有效地解决了原有的两层架构在面对复杂 w e b应用是时的力不从 心。 三层架构就是在w e b s e r v e r 和d a t a b a s e s e r v e r 中加入逻辑层a p p l i c a t i o n s e r v e r ，专门 用于事务的处理过程。 随后，三层架构又被拓展到了n 层架构.将逻辑层进行了进一步细分。 2 . 2信息查询系统同w e b 服务技术的结合 如今基于w e b 应用的信息查询系统已经发展到了极其快速、便捷的地步。 用各种语言编写、 技术实现的信息查询系统每天都在网络上发挥着巨大的作用， 方便着人们的工作、学习和生活。 那么现在还有哪些问 题有待解决，那些方面 有待发展，未来又将朝着什么方向 前进呢? 首先， w e b 应用的不断发展虽然方便了我们的许多方面， 但人们发现在w e b 应用和传统桌面应用 ( 比如企业内部管理系统、办公自 动化系统等)之间存在 着连接的鸿沟。人们不得不重复地将数据从w e b 应用迁移到传统桌面，从传统 桌面应用将数据迁移到w e b 应用，这成为了 一个巨 大的障碍。计算机的应用是 要满足自 动化，在自 动化流程之间的人工流程会在不同程度上降低人们的积极 性 其次，目 前大多数基于w e b 的商务服务在处理购买者、供应商、交易市场 和服务提供者之间的联系方式上各有不同。如何将这些应用方便且低代价地连 接在一起，从而实现大范围的跨实体的系统对接，是摆在开发人员面前的一大 盒! ! 王业大学硕士学位论文 第二章信息查询系统的发展 客户端只需安装浏览器，如i e 或n a v i g a t o r ，即可访问相关资源，减轻了以往 客户端程序的开发及安装、配置；而作为数据裰务器主要是甩来存储各种数据： 至于w e b 服务器则用来向客户端提供访问界面，并通过该界面实现对数据的访 问。这样各部分分工明确，维护起来方便简单。当数据库中的数据发生变化时， 客户端的环境无须做任何改动即可实现数据的更新，同时也隔断了客户端与数 据库的直接联系增强了数据的安全性。编程人员只需集中精力进行网络编程， 有利于系统的维护。具体访问过程如图2 2 所示： 图2 2b s 查询系统模式 w e b 在不断发展，w e b 应用的复杂度在不断提高，由w e bs e r v e r 和d a t a b a s e s e r v e r 组成的两层模式已经无法满足大用户量下的复杂应用的要求了。为了提 高系统的吞吐率和应用的实现效率，系统架构师们在以上两层模式的基础上， 设计了三层模式。w e bs e r v e r 、a p p l i c a t i o ns e r v e r 秘d a t a b a s es e r v e r 组成 的三层架构有效地解决了原有的两层架构在面对复杂w e b 应用是时的力不从 心。三层架构就是在w e bs e r v e r 和d a t a b a s es e r v e r 中加入逻辑层a p p l i c a t i o n s e r v e r ，专门用于事务的处理过程。 随后，三层架构又被拓展到了n 层架构将逻辑层进行了进一步细分。 2 2 信息查询系统同w e b 服务技术的结合 如今基于w e b 应用的信息查询系统已经发展到了极其快速、便捷的地步。 用各种语言编写、技术实现的信息查询系统每天都在网络上发挥着巨大的作用， 方便着人们的工作、学习和生活。那么现在还有哪些问题有待解决。那些方面 有待发展，未来又将朝着什么方向前进呢? 首先，w e b 应用的不断发展虽然方便了我们的许多方面，但人们发现在w e b 应用和传统桌面应用( 比如企业内部管理系统、办公自动化系统等 之间存在 着连接的鸿沟。人们不得不重复她将数据从b 应用迁移到传统桌瑟，从传统 桌面应用将数据迁移到w e b 应用，这成为了一个巨大的障碍。计算机的应用是 要满足自动化，在自动化流程之间的人工流程会在不同程度上降低人们的积极 性。 其次，目前大多数基于w e b 的商务服务在处理购买者、供应商、交易市场 和服务提供者之问的联系方式上各有不同。如何将这些应用方便且低代价地连 接在一起，从而实现大范围的跨实体的系统对接，是摆在开发人员面前的一大 6 台肥工业大学硕士学位论文 第二章信息查询系统的发展 问题，不同的应用开发语言不同、部署平台不同、通信协议有可能不同，对外 交换的数据格式也有者很大的差异。如何解决浯言差异、平台差异、锛议差异、 数据差异所带来的高代价的系统集成，是问题的关键。 最后，现今基于w e b 应用的信息查询程序通常是人机交互的，结果多用于 浏览，往往难于实现w e b 程序的重用和扩展，将面向对象的组件技术引入到w e b 中，充分利用i n t e r n e t 的开放性，节约编程资源是我们追求的发展方向。 近期出现的w e b 服务技术( w e bs e r v i c e st e c h n o l o g y ) 正是对这些问题的 最佳解决方案。w e b 服务技术是一种基于标准的w e b 协议的可编程组件，它的 主要目标就是在现有的各种异稃平台鲍基础土构筑一个逶用的平台无关、语言 无关的技术层，各种不同平台之上的应用依靠这个技术层来实施彼此的连接和 集成。 如图2 。3 所示，w e b 服务可以被自由地部署在 n t e r n e t 上，而服务器、p c 或是移动计算设备上的各种程序，包括w e b 、w i n d o w s 应用程序或是其他支持 w e b 服务的任何类型的程序都可以在任何时候、任何地方通过i n t e r n e t 对其进 行方便的调用，同样调用它的也可以是另个w e b 服务。 图2 3w e b 服务的作用 由上可以看出，使用乳b 服务技术构造的信息查询系统不但能够完成以往 网络信息查询系统的一般查询功能，还具有新的优势和功能： 首先，各种类型的应用程序可以在任何时候、任何地点通过i n t e r n e t 对其 避彳亍方便的调用，使资源 寻到最大的剩用，充分发挥7i n f e r r e r 的牙放蛙。以 般票查询系统为例，只要证券中心将股票查询系统开发为w e b 服务，那么需要 此功能的其他单位或个人在获得证券中心的许可之后，就可以直接通过 n t e r n e t 进行调用，并对结累进行处理 其次，使用w e b 服务技术的信息查询系统能够与其他应用程序方便地集成 在一起。例如新开发了商品查询系统，现在利用w e b 服务技术，就可以简单地 将它同已有的商品买卖系统进行集成。这样最大限度地利用了已有资源，减少 ， 台j 弛工业大学硕j ：学位论文第二章信息查询系统的发展 了重新编写代码的工作。 再次，由于w e b 服务技术使用的是通用的语言、传输协议、标准等，所以 基于它开发的信息奄询系统，可以被异构平台上以异种语言编写的程序进行调 用，真正实现了跨平台、跨语言特性。 因此在信息查询系统中融入w e b 服务技术代表了未来信息查询系统的发展 方向，应用它可以使信息查询系统达到从未有过的开放性、通用性、可重用性 和可扩展性。 合肥工业大学硕士学位论文第三章w 比服务的介绍 第三章w e b 服务的介绍 3 . 1 w e b 服务概述 3 . 1 . 1分布式计算与.w e b 服务 w e b 服务是一种优秀的分布式计算技术。 分布式计算是将应用程序逻辑分布到网络上的两台或多台计算机上，在物 理上分离的单元中。分布式计算的思想由 来己久，己 经发明出 许多计算技术来 支持分布和可重用应用程序逻辑。 分布应用程序逻辑产生的原因: 1 ) 分布式计算使得链接不同的 机构或团 体成为可能; 2 ) 分布式应用程序逻辑在多个应用程序间可重用。 升级分布式应用程序 块是不必升级整个应用程序。 3 ) 通过分布应用程序逻辑， 使得负载分摊到不同的计算机， 从而提供了 潜在的性能优化。 4 ) 当新的需要产生时， 应用程序逻辑可以重新分布或重新连接。 工 n t e r n e t 增强了分布式计算的重要性和适用性。 工 n t e r n e t 的简单易用和无 处不在性使得分布式计算作为分布式应用的骨干成为必然的 选择。 如 今较流 行的 分 布式计 算 对 象 模型是 对象管 理组o m g ( o b j e c t m a n a g e m e n t g r o u p )的 c o r b a ( c o m m o n o b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h i t e c t u r e ， 通用对象 请求 代 理体系 结构) , m i c r o s o f t 的d c o m ( d i s t r i b u t e d c o m p o n e n t o b j e c t m o d e l , 分布式组件对象模型) 和s u 。 的r m i ( r e m o t e m e t h o d i n v o k e ， 远程方法调用) 。 通过使用这种基本结构，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。 但这些模型都仅仅是本地或本网计算的 模型， 它们有一个共同的 缺陷， . 就 是无法扩展到互联网上:它们要求客户端和系统提供的服务本身之间必须进行 紧密祸合， 即要求一个同 类基本结构。 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， 而 现在w e b s e r v i c e 技术把分布在互联网上的各种资源有效地通过编程手 段整合在特定的应用界面中。 下表对它们的一些主要特征进行了比 较: 合肥工业大学硕士学位论文第三章w e b 服务的介绍 特征c o r b a d c o m w e b 服务 远程过程调用 ( r p c )机制 i n t e r n e t i n t e r - o r b协 议 ( i i o p ) 分布式计算环 境远程过程调 用 ( d c e - r p c ) 超文本传输协 议 ( h t t p ) 编码通用数据表示 ( c d r ) 网络数据表示 ( n d r ) 扩展标记语言 ( x m l ) 接口描述接口定义语言 ( i d l ) 接 口定义语言 ( i d l ) w e b服务描述语 言 ( w s d l ) 发现命名服务与交 易服务 注册库通用发现、 描述 与 集 成 机 制 ( u d d i ) 防火墙友好性 否否是 协议的复杂性高高低 跨平台性部分 否是 表3 . 1 w e b 服务同其他分布式对象模型的特征比 较 从上表可以 看出，同传统的分布式模型相比， w e b s e r v i c e s 体系的主要优 势在于: ( i ) 协议的通用性。w e b s e r v i c e s 利用标准的i n t e r n e t 协议 ( 如h t t p , s m t p 等) ，解决的是面向w e b 的分布式计算;而c o r b a , d c o m , r m i 使用私有的 协议，只能解决企业内部的对等实体间的分布式计算。 ( 2 )完全的平台、语言独立性。w e b s e r v i c e s进行了更高程度的抽象， 只要遵守w e b s e r v i c e s 的接口即可进行服务的请求与调用。而c o r b a , d o o m , r m 工 等模型要求在对等体系结构间才能进行通信。如 c o r b a需要每个连接点都 使用o r b ( o b j e c t r e q u e s t b r o k e r ，对象请求代理) ， d c o m 需要每个连接点都使 用w i n d o w s 平台，r m 工 需要每个连接点都使用j a v a ，否则双方是不能通信的。 w e b s e r v i c e s 结合了面向组件方法和w e b 技术的优势，利用标准网络协议 和x m l 数据格式进行通信， 具有良 好的 适用性和灵活性， 在工 n t e r n e t 这个巨 大 的虚拟计算环境中，任何支持这些标准的系统都可以 被动态定位以 及与网络上 的其它w e b s e r v i c e s 交互， 任何客户都可以调用任何服务而无论它们处在何处， 突破了传统的分布式计算模型在通信、应用范围等方面的限制，允许企业和个 人快速、廉价建立和部署全球性应用。 合肥工业大学硕士学位论文第三章 w e 6 服务的介绍 3 . 1 . 2 w e b 服务的概念 w 3 c w e b s e r v i c e s a r c h i t e c t u r e小组达成一致意见的 w e b服务的暂行定 义如下所示: w e b 服务是由u r i ( u n i f o r m r e s o u r c e i d e n t i f i e r ，统一资源标识符) 标 识的软件应用程序， 其接口 和绑定可以通过x m l 构件进行定义、描述和发现， w e b服务支持通过基于因特网的协议使用基于x m l的消息与其他软件应用程序 直接交互。 简单来说， w e b服务是松散祸合的、可重用的软件模块，从语义上看，它 封装了离散的功能，在工 n t e r n e t 上发布后能通过标准的工 n t e r n e t 协议在程序 中访问。 首先， w e b 服务是可重用的软件模块， w e b 服务是对软件开发中面向 对象设 计的发展和升华。 基于组件的模型允许开发者复用他人创建的 代码模块，组成 或扩展它们， 形成新的软件。 其次，这些软件模块是松散祸合的。传统的应用软件设计模式要求各个单 元之间紧密连接， 这种连接形成的复杂性要求开发者必须对连接的两端元素有 完全的了 解和控制能力。 而且， 这种连接一旦建立后，很难从中把一个元素抽 出， 用另外一个元素代替。相反， 松散祸合的系统，只需要很简单的协调， 并 允许更加自 由的配置。 第三，从语义上看， w e b服务封装了离散的功能。一个 w e b服务就是一个 自 包含的“ 小程序” ， 完成单个的 任务。 w e b 服务的模块使用其他软件可以 理解 的方式描述输入和输出， 其他软件知道它能做什么，如何调用它的功能以 及返 回什么样的结果。 第四， w e b 服务可以在程序中访问。 和w e b 网站或桌面程序不同， w e b 服务 不是为直接与人类交互设计的， 它们不需要有图形化的用户界面。 w e b服务是 在代码级工作的，它们被其他软件调用，并与其他软件交换数据。 不过w e b 服 务最终的目 的 还是形成一 个能 够与用户交互的 应用软件。 最后， w e b 服务是在工 n t e r n e t 上发布的。 w e b 服务使用现有的并广泛使用 的传输协议，比 如h t t p 。 使用与传输w e b 内容相同的并广泛使用的协议，不需 要调整现有的i n t e r n e t 架构，w e b 服务就可以 通过防火墙进行通信。 由 于w e b 服务是一种部署在w e b 上的对象 ( w e b o b j e c t ) ，因此具有对象技 术所承诺的 所有 优点;同 时， w e b 服务的 基石是以x m l 为主的，开 放的w e b 规 范技术，因此具有比 任何的对象更好的开放性. 合肥丁业大学硕士学位论文第三章 w e b 服务的介绍 3 . 1 . 3 w e b 服务的类别 综合当今w e b 应用以及w e b 服务的特点，可根据w e b 服务实施的领域分为 以下四类: o 面向商务的 w e b服务 ( b u s i n e s s - o r i e n t e d w e b s e r v i c e ) :该类服务 针对的是那些面向企业的应用服务，包括企业内部的 e r p系统、企业间的 s c r / c r m等系统。当这些系统以w e b 服务的形式在网络中出 现时，企业内的应 用集成将更为容易，而在企业间的众多合作伙伴的系统对接也将不再是无法完 成的 任务。 目 前， 现有 的解决方 案 和 产品 提供商 有b o w s t r e e t , e p i c e n t r i c 等。 o面向 消费者的w e b 服务 ( c o n s u m e r - o r i e n t e d w e b s e r v i c e ) : 此类服 务针对的是那些原先的b 2 c 网站的改造， 为这些b r o w s e r - o r i e n t e d 的w e b 应用 增加 w e b 服务的应用界面，使得第三方的桌面工具或其自 身提供的增值的桌面 工具能够利用更优秀的用户界面提供跨越多个b 2 c 服务的桌面服务。这将使得 用户使用工 n t e r n e t 更为方便， 能够获得更加便捷的服务。 比 如我们完全可以在 个人理财桌面系统中集成工 n t e r n e t 上的股票价格查询w e b 服务、 机票预定w e b 服务等， 使得个人理财应用的自 动化程度更高。 o 面向设备的 w e b服务 ( d e v i c e - o r i e n t e d w e b s e r v i c e ) :此类服务的 使用终端一般是手持设备和日 用家电，对于前者而言，可以在不用修改网络服 务的体系架构的前提下，令先前的网络服务支持除 p c以 外的各种终端，比如 p a l m , p o c k e t p c 、手机等。 这样， 那些天气预报服务、 e - m a i l 服务、主动信息 服务等将更为有效和便捷; 而后者对于日 用家电， 则可能是一个市场的启动期， 有了w e b 服务作为基础框架，智能型的日 用家电 将真正获得标准的支持，从而 有了广泛使用的可能。 o 面向 系 统的w e b 服务 ( s y s t e m - o r i e n t e d w e b s e r v i c e ) : 一些 传统意 义 上的 系统 服务，比 如用户 权限 认 证、 系统监控 等， 如果 被迁移到全球范围的 i n t e r n e t 上， 起作用范围将从单个系统或局部网络扩展到整个i n t e r n e t 。 这样， 基于同一系统服务的不同应用将得以在整个 i n t e r n e t 环境中部署， 譬如跨国企 业的 所有在线服务可以 使用同 一个用户权限 认证w e b 服务等。 3 . 2 w e b 服务的体系架构和实现模型 w e b服务的实现模型是: 服务的提供者拥有一个可以通过网络访问的软件 模块 ( w e b 服务的实现) ，它为这个w e b 服务定义服务说明，并把它发布给服务 的请求者或服务的注册处。服务的请求者使用查找操作从本地或服务的注册处 得到服务说明， 并使用服务说明中的 信息与服务的提供者实现绑定， 然后与w e b 服务交互，调用其中的操作。 这种实现模式可以 从图3 . 1 中看出。 合h i t 业大学颂| 二学位论文第三章w e b 服务的介绍 3 1 3w e b 服务的类别 综合当今w e b 应用以及w e b 服务的特点，可根据w e b 服务实施的领域分为 以下四类： 面向商务的w e b 服务( b u s i h e s s o r i e n t e dw e bs e r v i c e ) ：该类服务 针对的是那些面向企业的应用服务，包括企业内部的e r p 系统、企业间的 s c r c r m 等系统。当这些系统以w e b 服务的形式在网络中出现时，企业内的应 用集成将更为容易，而在企业间的众多合作伙伴的系统对接也将不再是无法完 成的任务。目前，现有的解决方案和产品提供商有b o w s t r e e t 、e p i c e n t r i c 等。 面向消费者的w e b 服务( c o n s u m e r o r i e n t e dw e bs e r v i c e ) ：此类服 务针对的是那些原先的b 2 c 网站的改造，为这些b r o w s e r o r i e n t e d 的w e b 应用 增加w 8 b 服务的应用界面，使褥第三方的桌面工具或其自身提供的增值的桌面 工具能够利用更优秀的用户界面提供跨越多个b 2 c 服务的桌面服务。这将使得 用户使用i n t e r n e t 更为方便，能够获得更加便捷的服务。比如我们完全可以在 个人理财桌面系统中集成i n t e r n e t 上的股票价格查询w e b 服务、机票预定w e b 服务等，使得个人理财应用的自动化程度更高。 面向设备的w e b 服务( d e v i c e o r i e n t e dw e bs e r v i c e ) ：此类服务的 使用终端一般是手持设备和日用家电，对于前者而言，可以在不用修改网络服 务的体系架构的前提下，令先前的网络服务支持除p c 以外的各种终端，比如 p a l m 、p o c k e t p c 、手机等。这样，那些天气预报服务、e m a i l 服务、主动信息 服务等将更为有效和便捷；而后者对于日用家电，则可能是一个市场的启动期， 有了w e b 服务作为基础框架，智能型的日用家电将真正获得标准的支持，从而 有了广泛使用的可能。 面向系统的w e b 服务( s y s t e m o r i e n t e dw e bs e r v i c e ) ：一些传统意 义上的系统服务，比如用户权限认证、系统监控等，如果被迁移到全球范围的 i n t e r n e t 上，起作用范围将从单个系统或局部网络扩展到整个i n t e r n e t 。这样， 基于同一系统服务的不同