Web Service进阶(一)运行原理[通俗易懂]

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      利用清明小假期，温习了一遍Web Service的相关内容，对其工作原理进行了简要总结。以供有需求的朋友和自己日后参考。文章若有不当之处，敬请朋友们提出宝贵建议，以求共勉。

      Web服务中，我们应该首先了解相关的术语含义：WSDL、UDDI….相关术语方面的介绍在此不再赘述，重点放在原理上。

在Web服务中，存在三个角色：服务提供者、服务请求者和服务中介，三者之间的关系如图1-1所示。

    实现一个完整的Web服务包括以下步骤：

   ◆ Web服务提供者设计实现Web服务，并将调试正确后的Web服务通过Web服务中介者发布，并在UDDI注册中心注册； （发布）

   ◆ Web服务请求者向Web服务中介者请求特定的服务，中介者根据请求查询UDDI注册中心，为请求者寻找满足请求的服务； （发现）

   ◆ Web服务中介者向Web服务请求者返回满足条件的Web服务描述信息，该描述信息用WSDL写成，各种支持Web服务的机器都能阅读；（发现）

   ◆ 利用从Web服务中介者返回的描述信息(WSDL)生成相应的SOAP消息，发送给Web服务提供者，以实现Web服务的调用；（绑定）

   ◆ Web服务提供者按SOAP消息执行相应的Web服务，并将服务结果返回给Web服务请求者。（绑定）

图1-1 Web service的体系结构

注：WSDL的作用就是一个Web服务说明书。服务请求者根据此WSDL生成相应的SOAP消息，服务提供者在收到SOAP请求消息后，

进行服务的绑定。

以下代码是在web.xml中的servlet配置

<!-- 在向servlet或JSP页面制定初始化参数或定制URL时，必须首先命名servlet或JSP页面。Servlet元素就是用来完成此项任务的。 -->
<servlet>
<servlet-name>UserService</servlet-name>
<servlet-class>com.sun.xml.ws.transport.http.servlet.WSServlet</servlet-class>
<!-- 标记容器是否在启动的时候就加载这个servlet(实例化并调用其init()方法;正数的值越小，该servlet的优先级越高，应用启动时就越先加载 -->
<load-on-startup>1</load-on-startup>
</servlet>
<!-- 服务器一般为servlet提供一个缺省的URL：http://host/webAppPrefix/servlet/ServletName。

但是，常常会更改这个URL，以便servlet可以访问初始化参数或更容易地处理相对URL。在更改缺省URL时，使用servlet-mapping元素。 -->
<servlet-mapping>
<servlet-name>UserService</servlet-name>
<!-- 描述了相对于Web应用的根目录的URL。url-pattern元素的值必须以斜杠（/）起始。 -->
<url-pattern>/user</url-pattern>
</servlet-mapping>

红色代码部分很重要，会在Web容器启动的时候加载相应的servlet。绿色部分为该服务的外部接口。以此找到相应的jax-ws.xml文件（如下所示）

<endpoint name="UserPort" implementation="cn.ujn.service.UserService"
url-pattern="/user">
</endpoint>

进而绑定到相关的相应的实现类cn.ujn.service.UserService中。客户端发送的SOAP请求消息消息体body中包含有客户端所请求的方法名和参数信息。

以下为客户端封装的soap消息体(以Json方式与服务端进行数据传输)(SOAP Rerquest Envelope)：

​<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:q0="http://ujn.cn/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"       xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance">
-    <soapenv:Body>
-    <q0:login>
         <arg0>{"username":"shq","password":"shq"}</arg0>
  </q0:login>
  </soapenv:Body>
  </soapenv:Envelope>

以下为SOAP1.1协议调用Web服务

/**
* 通过SOAP1.1协议调用Web服务
* 
* text/xml 这是基于soap1.1协议
* 
* @param wsdl WSDL路径
* @param method方法名
* @param namespace命名空间
* @param headerParameters 头参数
* @param bodyParameters   体参数
* @param isBodyParametersNS 体参数是否有命名空间
* @return String
* @throws Exception
*/
public static String invokeBySoap11(String wsdl, String method,
String namespace, Map<String, String> headerParameters,
Map<String, String> bodyParameters, boolean isBodyParametersNS)
throws Exception {
    StringBuffer soapOfResult = null;
    // 去除 ?wsdl,获取方法列表
    int length = wsdl.length();
    wsdl = wsdl.substring(0, length - 5);
    // 以字符串为参数创建URL实例
    URL url = new URL(wsdl);
    // 创建连接
    HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
    // 设置请求方式
    conn.setRequestMethod("POST");
    // 如果打算使用 URL连接进行输入，则将 DoInput 标志设置为 true
    conn.setDoInput(true);
    // 如果打算使用 URL连接进行输出，则将 DoInput 标志设置为 true
    conn.setDoOutput(true);
    // 主要是设置HttpURLConnection请求头里面的属性（K-V）
    conn.setRequestProperty("Content-Type", "text/xml;charset=utf-8");
    // 获取输入流(相对于客户端来说，使用的是OutputStream)
    OutputStream out = conn.getOutputStream();
    // 获取soap1.1版本消息
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    sb.append("<soap:Envelope xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\" 
    xmlns:xsd=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema\"         xmlns:soap=\"http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/\" ");
    sb.append("xmlns:ns0=\"" + namespace + "\"");
    sb.append(">");
    // 拼装消息头
    if (headerParameters != null) {
    sb.append("<soap:Header>");
    for (Entry<String, String> headerParameter : headerParameters
    .entrySet()) {
        sb.append("<ns0:");
        sb.append(headerParameter.getKey());
        sb.append(">");
        sb.append(headerParameter.getValue());
        sb.append("</ns0:");
        sb.append(headerParameter.getKey());
        sb.append(">");
    }
    sb.append("</soap:Header>");
}
// 拼装消息体
sb.append("<soap:Body><ns0:");
sb.append(method);
sb.append(">");
// 输入参数
if (bodyParameters != null) {
    for (Entry<String, String> inputParameter : bodyParameters
    .entrySet()) {
        if (isBodyParametersNS) {
            sb.append("<ns0:");
            sb.append(inputParameter.getKey());
            sb.append(">");
            sb.append(inputParameter.getValue());
            sb.append("</ns0:");
            sb.append(inputParameter.getKey());
            sb.append(">");
        } else {
            sb.append("<");
            sb.append(inputParameter.getKey());
            sb.append(">");
            sb.append(inputParameter.getValue());
            sb.append("</");
            sb.append(inputParameter.getKey());
            sb.append(">");
        }
    }
}
sb.append("</ns0:");
sb.append(method);
sb.append("></soap:Body></soap:Envelope>");
//测试用
System.out.println(sb.toString());
//写入SOAP消息(相对于客户端来说，使用的是out.write())
out.write(sb.toString().getBytes());
//获取服务器端的相应
int code = conn.getResponseCode();
if (code == 200) {
    InputStream is = conn.getInputStream();
    byte[] b = new byte[1024];
    int len = 0;
    soapOfResult = new StringBuffer();
    // 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。以整数形式返回实际读取的字节数
    // 如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1；
    while ((len = is.read(b)) != -1) {
        // Converts the byte array to a string using the named charset. 
        String s = new String(b, 0, len, "UTF-8");
        soapOfResult.append(s);
    }
}
conn.disconnect();
return soapOfResult == null ? null : soapOfResult.toString();
}

注：在客户端发送SOAP请求消息后便处于阻塞状态。直至服务端返回状态码。

以下为服务端进行响应(SOAP Response Envelope)：

<S:Envelope xmlns:S="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<S:Body>
<ns2:loginResponse xmlns:ns2="http://ujn.cn/">
  <return>1</return>
</ns2:loginResponse>
  </S:Body>
</S:Envelope>

    客户端接收到服务端发来的Json数据后会进行相应的解析操作。如下：

// 将Soap协议进行解析(DOM解析只能用于解析XML文档类型，而SOAP消息就是采用XML数据格式)
Document doc = XmlUtil.string2Doc(result);
Element ele = (Element) doc.getElementsByTagName("return").item(0);
方法中使用到的string2Doc()方法体如下：
public static Document string2Doc(String str) {
    //将XML文档解析成DOM树
    DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance();
    Document document = null;
    DocumentBuilder build;
    if (str == null || str.equals("")) {
        return null;
    }
try {
    InputStream bais = new ByteArrayInputStream(str.getBytes("UTF-8"));
    build = factory.newDocumentBuilder();
    //Parse the content of the given InputStream as an XML document and return a new DOM Document object. 
    document = build.parse(bais);
} catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
}
    return document;
}

    根据返回结果，客户端再进行相应的处理。

    以上是web服务的基本工作原理。在此感谢实验室徐师兄的技术支持。