WebService原理浅析

WebService和编程语言中的类相似，它们都实现了一些功能，并且通过方法供给外部调用，不同的是WebService是部署在网络服务器上，而类在同一个进程空间里面。WebService部署在网络上，通过网络进行服务调用，只要遵循了访问协议，任何编程语言都可以访问服务，所以它是编程语言不相关的。

我们可以通过类文件知道一个类提供了哪些方法，那怎么知道WebService提供了哪些服务供外部调用呢？每一个WebService都有一个WSDL文件，WSDL全称Web Services Description Language(网络服务描述语言)，WSDL有两个作用：

1. 描述了WebService提供的服务，就像类里面的方法，包含名字、参数、返回值。
2. 描述了访问服务的方法。

下面是一个WSDL的示例文件：

WSDL包含了五部分内容：

• types
• message
• portType
• binding
• service

其中portType里面的内容描述了WebService提供的服务，上例中的portType内容可以翻译为Java类，如下：

 
  
    ==> 对应类名 
   
     ==> 对应方法名 ...... 
    
   

//翻译后的portType内容 public class HelloWorld { public ... sayHelloWorld(...) { // ...... } }

可以看到sayHelloWorld方法中的参数和返回值使用了”…”，这是因为通过portType无法直接得到参数和返回值，所以用“…”代替。至于具体的参数和返回值怎么获取，我们在后面讲解，姑且先当做void看待。现在知道了WebService提供的方法，要怎么调用它呢？还是得看WSDL，我们知道WebService是部署在网络上的，访问WebService就需要进行网络数据交互，网络数据交互需要通信协议。 WSDL中的binding部分描述了通信协议，WebService通常是HTTP + SOAP（Simple Object Access Protocol 简单对象访问协议）协议来进行数据交互，SOAP基于XML它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。本例中WebService也是采用HTTP+SOAP协议进行数据交互，本文中WSDL的binding内容如下所示：

下面是一个 HTTP+SOAP 示例：

POST URI HTTP/1.1 Accept: text/xml, multipart/related Content-Type: text/xml; charset=utf-8 SOAPAction: "Action" User-Agent: JAX-WS RI 2.2.7-b01 svn-revision#${svn.Last.Changed.Rev} Host: localhost:9090 Connection: keep-alive Content-Length: xxx 
   
   
   
    
     
    
      自定义元素内容 
     
    
  

可以看到HTTP+SOAP就是把SOAP放入HTTP的body部分使用POST发送给WebService服务器。SOAP协议的Body内容由使用者定义，WSDL为每个WebService方法的调用和返回定义了SOAP body格式也就是定义了一个XML元素，只要找到 WebService 方法对应的自定义元素，就能封装SOAP协议了。通过WSDL的portType 、message两部分内容可以找到方法对应的自定义元素，本例中这两部分内容如下所示：

types从http://localhost:9090/HelloWorld?xsd=1引入了元素定义，引入的内容如下：

可以看到sayHelloWorld元素包含一个类型为string的arg0元素，表示 sayHelloWorld 方法有一个string类型的参数。saysayHelloWorldResponse包含一个类型为string的return元素， 表示 sayHelloWorld 返回一个string类型的值。知道了参数和方法Webservice描述的方法就可以用Java完整的翻译出来，如下：

//WebService提供的服务 public class HelloWorld { public String sayHelloWorld(String arg0) { // ...... } }

知道了 sayHelloWorld 元素和 saysayHelloWorldResponse 元素的定义以后我们就知道怎么封装Soap了，调用 sayHelloWorld 并且传参数jack的Soap封装为：

 
   
   
    
     
     
      
     
       jack 
      
     
    
   

返回时的Soap封装如下：

 
   
   
    
     
     
     
       Hello, world, from jack 
      
     
    
   

可以看到sayHelloWorld返回值是“Hello, world, from jack”。封装好Soap协议以后就可以往Webservice服务器发送协议了，但是我们目前还不知道Webservice的地址，通过WSDL的service部分可以获取Webservice的地址，本例中的service内容如下：

wsam:Action内容即是HTTP头部的SOAPAction。至此我没可以组装出完整的HTTP+SOAP，完整的调用协议内容如下：

 POST /HelloWorld HTTP/1.1 Accept: text/xml, multipart/related Content-Type: text/xml; charset=utf-8 SOAPAction: "http://example/HelloWorld/sayHelloWorldRequest" User-Agent: JAX-WS RI 2.2.7-b01 svn-revision#${svn.Last.Changed.Rev} Host: localhost:9090 Connection: keep-alive Content-Length: xxx 
   
   
    
     
     
      
     
       jack 
      
     
    
   

完整的返回协议如下：

 HTTP/1.1 200 OK Date: Fri, 17 May 2019 08:34:13 GMT Transfer-encoding: chunked Content-type: text/xml; charset=utf-8 
   
   
    
     
     
     
       Hello, world, from jack 
      
     
    
   

虽然WebService的底层很复杂，但是大多数编程语言都有现成的框架帮助我们完成底层的细节，具体的我们在编写WebService时通常只用创建一个类并且实现类的一些方法， 框架会根据类自动生成WSDL 。WebService的调用也很简单，框架可以根据WSDL生成一个类，我们只需实例化对象然后调用方法获取返回值，和使用普通的类没什么两样。

• service，提供了WebService的访问地址 。
• portType，定义了WebService提供的服务。
• binding，定义了WebService通信协议 。
• message，定义了每个服务调用的和返回的格式，常通过引用一个自定义元素，由自定义的元素 （element） 描述格式。
• types，定义了message引用的各种自定义元素（element）。

本文描述的WSDL使用Document literal wapped 格式的协议，它还支持RPC literal/encode 协议，关于两种协议的区别和各自的应用场景会在后面的文章中讲解。