SOAP — это сокращение от Simple Object Access Protocol. Это протокол обмена сообщениями на основе XML для обмена информацией между компьютерами. SOAP является приложением спецификации XML.
Указывает на заметку
SOAP — это протокол связи, предназначенный для связи через Интернет.
SOAP может расширить HTTP для обмена сообщениями XML.
SOAP обеспечивает транспорт данных для веб-сервисов.
SOAP может обмениваться полными документами или вызывать удаленную процедуру.
SOAP может использоваться для трансляции сообщения.
SOAP не зависит от платформы и языка.
SOAP — это способ определения, какая информация отправляется и каким образом.
SOAP позволяет клиентским приложениям легко подключаться к удаленным службам и вызывать удаленные методы.
SOAP — это протокол связи, предназначенный для связи через Интернет.
SOAP может расширить HTTP для обмена сообщениями XML.
SOAP обеспечивает транспорт данных для веб-сервисов.
SOAP может обмениваться полными документами или вызывать удаленную процедуру.
SOAP может использоваться для трансляции сообщения.
SOAP не зависит от платформы и языка.
SOAP — это способ определения, какая информация отправляется и каким образом.
SOAP позволяет клиентским приложениям легко подключаться к удаленным службам и вызывать удаленные методы.
Хотя SOAP может использоваться в различных системах обмена сообщениями и может доставляться через различные транспортные протоколы, первоначальная цель SOAP — удаленные вызовы процедур, транспортируемые через HTTP.
Другие платформы, в том числе CORBA, DCOM и Java RMI, предоставляют функциональность, аналогичную SOAP, но сообщения SOAP написаны полностью на XML и поэтому уникально независимы от платформы и языка.
SOAP — структура сообщения
SOAP-сообщение — это обычный XML-документ, содержащий следующие элементы:
Конверт — определяет начало и конец сообщения. Это обязательный элемент.
Заголовок — содержит любые необязательные атрибуты сообщения, используемые при обработке сообщения, либо в промежуточной точке, либо в конечной конечной точке. Это необязательный элемент.
Тело — содержит данные XML, содержащие отправляемое сообщение. Это обязательный элемент.
Неисправность — необязательный элемент неисправности, который предоставляет информацию об ошибках, возникающих при обработке сообщения.
Конверт — определяет начало и конец сообщения. Это обязательный элемент.
Заголовок — содержит любые необязательные атрибуты сообщения, используемые при обработке сообщения, либо в промежуточной точке, либо в конечной конечной точке. Это необязательный элемент.
Тело — содержит данные XML, содержащие отправляемое сообщение. Это обязательный элемент.
Неисправность — необязательный элемент неисправности, который предоставляет информацию об ошибках, возникающих при обработке сообщения.
ПРИМЕЧАНИЕ. — Все эти характеристики могут быть изменены. Так что продолжайте обновлять себя новейшими спецификациями, доступными на сайте W3.
Структура сообщения SOAP
Следующий блок отображает общую структуру сообщения SOAP —
МЫЛО — Конверт
Конверт SOAP указывает начало и конец сообщения, чтобы получатель знал, когда было получено все сообщение. Конверт SOAP решает проблему определения того, когда вы получили сообщение и готовы его обработать. Поэтому конверт SOAP — это, по сути, механизм упаковки.
Указывает на заметку
Каждое сообщение SOAP имеет корневой элемент Envelope.
Конверт является обязательной частью сообщения SOAP.
Каждый элемент Envelope должен содержать ровно один элемент Body.
Если конверт содержит элемент заголовка, он должен содержать не более одного элемента и должен отображаться как первый дочерний элемент конверта перед телом.
Конверт изменяется при изменении версий SOAP.
Конверт SOAP указывается с использованием префикса пространства имен ENV и элемента Envelope.
SOAP-процессор, совместимый с v1.1, генерирует ошибку при получении сообщения, содержащего пространство имен конверта v1.2.
SOAP-процессор, совместимый с v1.2, генерирует ошибку VersionMismatch, если он получает сообщение, которое не включает пространство имен конверта v1.2.
Каждое сообщение SOAP имеет корневой элемент Envelope.
Конверт является обязательной частью сообщения SOAP.
Каждый элемент Envelope должен содержать ровно один элемент Body.
Если конверт содержит элемент заголовка, он должен содержать не более одного элемента и должен отображаться как первый дочерний элемент конверта перед телом.
Конверт изменяется при изменении версий SOAP.
Конверт SOAP указывается с использованием префикса пространства имен ENV и элемента Envelope.
SOAP-процессор, совместимый с v1.1, генерирует ошибку при получении сообщения, содержащего пространство имен конверта v1.2.
SOAP-процессор, совместимый с v1.2, генерирует ошибку VersionMismatch, если он получает сообщение, которое не включает пространство имен конверта v1.2.
v1.2-совместимое сообщение SOAP
Ниже приведен пример сообщения SOAP, совместимого с v1.2.
SOAP с HTTP POST
В следующем примере показано использование сообщения SOAP в операции HTTP POST, которая отправляет сообщение на сервер. Он показывает пространства имен для определения схемы конверта и для определения схемы правил кодирования. Ссылка OrderEntry в заголовке HTTP — это имя программы, которая будет вызываться на веб-сайте tutorialspoint.com.
ПРИМЕЧАНИЕ. — Привязка HTTP указывает местоположение службы.
SOAP — заголовок
Необязательный элемент Header предлагает гибкую структуру для указания дополнительных требований уровня приложения. Например, элемент Header может использоваться для указания цифровой подписи для служб, защищенных паролем. Кроме того, его можно использовать для указания номера учетной записи для сервисов SOAP с оплатой за использование.
Указывает на заметку
Это необязательная часть сообщения SOAP.
Элементы заголовка могут встречаться несколько раз.
Заголовки предназначены для добавления новых функций и возможностей.
Заголовок SOAP содержит записи заголовка, определенные в пространстве имен.
Заголовок закодирован как первый непосредственный дочерний элемент конверта SOAP.
Когда определены несколько заголовков, все непосредственные дочерние элементы заголовка SOAP интерпретируются как блоки заголовка SOAP.
Это необязательная часть сообщения SOAP.
Элементы заголовка могут встречаться несколько раз.
Заголовки предназначены для добавления новых функций и возможностей.
Заголовок SOAP содержит записи заголовка, определенные в пространстве имен.
Заголовок закодирован как первый непосредственный дочерний элемент конверта SOAP.
Когда определены несколько заголовков, все непосредственные дочерние элементы заголовка SOAP интерпретируются как блоки заголовка SOAP.
Атрибуты заголовка SOAP
Заголовок SOAP может иметь следующие два атрибута:
Атрибут актера
Протокол SOAP определяет путь сообщения как список узлов службы SOAP. Каждый из этих промежуточных узлов может выполнить некоторую обработку и затем переслать сообщение следующему узлу в цепочке. Устанавливая атрибут Actor, клиент может указать получателя заголовка SOAP.
Атрибут MustUnderstand
Указывает, является ли элемент Header необязательным или обязательным. Если установлено значение true, получатель должен понимать и обрабатывать атрибут Header в соответствии с его определенной семантикой или возвращать ошибку.
В следующем примере показано, как использовать заголовок в сообщении SOAP.
МЫЛО — Тело
Тело SOAP является обязательным элементом, который содержит определяемые приложением данные XML, которыми обмениваются в сообщении SOAP. Тело должно содержаться в конверте и должно следовать всем заголовкам, которые могут быть определены для сообщения.
Тело определяется как дочерний элемент оболочки, а семантика для тела определяется в связанной схеме SOAP.
Тело содержит обязательную информацию, предназначенную для конечного получателя сообщения. Например —
В приведенном выше примере запрашивается расценка компьютерных комплектов. Обратите внимание, что элементы m: GetQuotation и Item выше являются специфичными для приложения элементами. Они не являются частью стандарта SOAP.
Вот ответ на вышеуказанный запрос —
Обычно приложение также определяет схему, содержащую семантику, связанную с элементами запроса и ответа.
МЫЛО — Неисправность
Если во время обработки возникает ошибка, ответ на сообщение SOAP является элементом ошибки SOAP в теле сообщения, и ошибка возвращается отправителю сообщения SOAP.
Механизм сбоя SOAP возвращает конкретную информацию об ошибке, включая предопределенный код, описание и адрес процессора SOAP, который сгенерировал сбой.
Указывает на заметку
Сообщение SOAP может содержать только один блок отказа.
Ошибка является необязательной частью сообщения SOAP.
Для привязки HTTP успешный ответ связан с диапазоном кодов состояния от 200 до 299.
Ошибка SOAP связана с диапазоном кодов состояния от 500 до 599.
Сообщение SOAP может содержать только один блок отказа.
Ошибка является необязательной частью сообщения SOAP.
Для привязки HTTP успешный ответ связан с диапазоном кодов состояния от 200 до 299.
Ошибка SOAP связана с диапазоном кодов состояния от 500 до 599.
Подэлементы неисправности
Ошибка SOAP имеет следующие подэлементы —
Sr.No
Подэлемент и описание
1
Это текстовый код, используемый для обозначения класса ошибок. В следующей таблице приведен список предопределенных кодов ошибок.
Это текстовое сообщение, объясняющее ошибку.
Это элемент, используемый для передачи сообщений об ошибках приложения. Элемент detail может содержать дочерние элементы, называемые элементами detail.
Это текстовый код, используемый для обозначения класса ошибок. В следующей таблице приведен список предопределенных кодов ошибок.
Это текстовое сообщение, объясняющее ошибку.
Это элемент, используемый для передачи сообщений об ошибках приложения. Элемент detail может содержать дочерние элементы, называемые элементами detail.
Коды ошибок SOAP
Определенные ниже значения faultCode должны использоваться в элементе faultcode при описании неисправностей.
Sr.No
Ошибка и описание
1
Обнаружено недопустимое пространство имен для элемента конверта SOAP.
Непосредственный дочерний элемент элемента Header с атрибутом mustUnderstand, установленным в «1», не был понят.
Сообщение было неправильно сформировано или содержало неверную информацию.
Возникла проблема с сервером, поэтому сообщение не удалось продолжить.
Обнаружено недопустимое пространство имен для элемента конверта SOAP.
Непосредственный дочерний элемент элемента Header с атрибутом mustUnderstand, установленным в «1», не был понят.
Сообщение было неправильно сформировано или содержало неверную информацию.
Возникла проблема с сервером, поэтому сообщение не удалось продолжить.
Пример ошибки SOAP
SOAP — Кодировка
SOAP включает в себя встроенный набор правил для кодирования типов данных. Это позволяет сообщению SOAP указывать конкретные типы данных, такие как целые числа, числа с плавающей запятой, двойные числа или массивы.
Типы данных SOAP делятся на две широкие категории — скалярные типы и составные типы.
Скалярные типы содержат ровно одно значение, такое как фамилия, цена или описание продукта.
Составные типы содержат несколько значений, таких как заказ на покупку или список котировок акций.
Типы соединений далее подразделяются на массивы и структуры.
Чтобы использовать кодировку SOAP 1.1, используйте значение http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/
Чтобы использовать кодировку SOAP 1.2, используйте значение http://www.w3.org/2001/12/soap-encoding
Последняя спецификация SOAP принимает все встроенные типы, определенные XML-схемой. Тем не менее, SOAP поддерживает свое собственное соглашение для определения конструкций, не стандартизированных XML-схемой, таких как массивы и ссылки.
Типы данных SOAP делятся на две широкие категории — скалярные типы и составные типы.
Скалярные типы содержат ровно одно значение, такое как фамилия, цена или описание продукта.
Составные типы содержат несколько значений, таких как заказ на покупку или список котировок акций.
Типы соединений далее подразделяются на массивы и структуры.
Чтобы использовать кодировку SOAP 1.1, используйте значение http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/
Чтобы использовать кодировку SOAP 1.2, используйте значение http://www.w3.org/2001/12/soap-encoding
Последняя спецификация SOAP принимает все встроенные типы, определенные XML-схемой. Тем не менее, SOAP поддерживает свое собственное соглашение для определения конструкций, не стандартизированных XML-схемой, таких как массивы и ссылки.
Скалярные Типы
Для скалярных типов SOAP принимает все встроенные простые типы, указанные в спецификации XML-схемы. Это включает в себя строки, числа с плавающей запятой, двойные и целые числа.
В следующей таблице перечислены основные простые типы, взятые из XML-схемы, часть 0 — учебник http://www.w3.org/TR/2000/WD-xmlschema-0-20000407/.
Например, вот ответ SOAP с двойным типом данных —
Типы соединений
Массивы SOAP имеют очень специфический набор правил, которые требуют, чтобы вы указали как тип элемента, так и размер массива. SOAP также поддерживает многомерные массивы, но не все реализации SOAP поддерживают многомерную функциональность.
Например, следующий атрибут задает массив из 10 двойных значений —
В противоположность этому следующий атрибут задает двумерный массив строк:
Вот пример ответа SOAP с массивом двойных значений:
Структуры содержат несколько значений, но каждый элемент указан с уникальным элементом доступа. Например, рассмотрим элемент в каталоге продуктов. В этом случае структура может содержать SKU продукта, название продукта, описание и цену. Вот как такая структура будет представлена в сообщении SOAP:
ПРИМЕЧАНИЕ. — Пожалуйста, позаботьтесь о правильном отступе при написании кода SOAP. Каждый элемент в структуре указывается с уникальным именем доступа. Например, вышеприведенное сообщение включает в себя четыре элемента доступа — имя, цена, описание и артикул. Каждый элемент может иметь свой собственный тип данных. Например, имя указывается как строка, а цена указывается как двойная.
МЫЛО — Транспорт
SOAP не привязан ни к какому транспортному протоколу. SOAP может транспортироваться через SMTP, FTP, IBM MQSeries или Microsoft Message Queuing (MSMQ).
Спецификация SOAP содержит подробности только по HTTP. HTTP остается самым популярным транспортным протоколом SOAP.
SOAP через HTTP
Логично, что SOAP-запросы отправляются через HTTP-запрос, а SOAP-ответы возвращаются в содержимом HTTP-ответа. Хотя запросы SOAP можно отправлять через HTTP GET, в спецификации содержатся сведения только о HTTP POST.
Кроме того, как HTTP-запросы, так и ответы требуются для установки типа контента text / xml.
Спецификация SOAP требует, чтобы клиент предоставил заголовок SOAPAction, но фактическое значение заголовка SOAPAction зависит от реализации сервера SOAP.
Например, чтобы получить доступ к службе перевода AltaVista BabelFish, размещенной в XMethods, в качестве заголовка SOAPAction необходимо указать следующее.
Даже если серверу не требуется полный заголовок SOAPAction, клиент должен указать пустую строку («») или нулевое значение. Например —
Вот пример запроса, отправленного через HTTP в службу перевода XMethods Babelfish:
Обратите внимание на тип содержимого и заголовок SOAPAction. Также обратите внимание, что метод BabelFish требует двух параметров String. Режим перевода en_fr переводит с английского на французский.
Вот ответ от XMethods —
Ответы SOAP, доставляемые через HTTP, должны следовать тем же кодам состояния HTTP. Например, код состояния 200 OK указывает на успешный ответ. Код состояния 500 Internal Server Error указывает, что произошла ошибка сервера и что ответ SOAP содержит элемент Fault.
SOAP — Примеры
Соответствующий SOAP-ответ выглядит так:
SOAP — Стандарты
SOAP 1.1 был первоначально представлен W3C в мае 2000 года. Официальными представителями были крупные компании, такие как Microsoft, IBM и Ariba, а также небольшие компании, такие как UserLand Software и DevelopMentor.
В июле 2001 года рабочая группа по протоколу XML выпустила «рабочий проект» SOAP 1.2. В рамках W3C этот документ официально находится в стадии разработки, что означает, что документ, вероятно, будет обновляться много раз, прежде чем будет завершен.
Объясните, пожалуйста, простыми словами, что такое SOAP, для чего нужен, и, если можно, пару примеров использования.
6 ответов 6
Лирическая часть.
Представьте что у вас реализована или реализуется некая система, которая должна быть доступна извне. Т.е. есть некий сервер, с которым вам надо общаться. Например веб-сервер.
Этот сервер может выполнять множество действий, работать с базой, выполнять какие-то сторонние запросы к другим серверам, заниматься каким-то вычислениями и т.д. жить и возможно развиваться по ему известному сценарию (т.е. по сценарию разработчиков). С таким сервером общаться человеку неинтересно, потому что он может не уметь/не хотеть отдавать красивые странички с картинками и прочим юзер-френдли контентом. Он написан и работает чтобы работать и выдавать на запросы к нему данные, не заботясь, чтоб они были человекочитаемые, клиент сам с ними разберется.
Практическая часть.
Веб-сервис (так называется то, что предоставляет сервер и то, что используют клиенты) дает возможность общения с сервером четко структурированными сообщениями. Дело в том, что веб-сервис не принимает абы какие данные. На любое сообщение, которое не соответствует правилам, веб-сервис ответит ошибкой. Ошибка будет, кстати, тоже в виде xml с четкой структурой (чего нельзя сказать правда о тексте сообщения).
WSDL (Web Services Description Language). Правила, по которым составляются сообщения для веб-сервиса описываются так же с помощью xml и также имеют четкую структуру. Т.е. если веб-сервис предоставляет возможность вызова какого-то метода, он должен дать возможность клиентам узнать какие параметры для данного метода используются. Если веб-сервис ждет строку для метода Method1 в качестве параметра и строка должна иметь имя Param1, то в описании веб-сервиса эти правила будут указаны.
Для клиентов достаточно знать url веб-сервиса, wsdl всегда будет рядом, по которому можно получить представление о методах и их параметрах, которые предоставляет этот веб-сервис.
Какие плюсы у всех этих наворотов:
Описание, имеющее четкую структуру, читается любым soap-клиентом. Т.е. какой бы ни был веб-сервис, клиент поймет какие данные веб-сервис принимает. По этому описанию клиент может построить свою внутреннюю структуру классов объектов, т.н. binding’и. В итоге программисту, использующему веб-сервис, остается написать что-то типа (псевдокод):
Минусов тоже полно:
В качестве примера есть открытый веб-сервис belavia:
Можете вручную создать и послать запрос типа:
ЗЫ Раньше был открыт веб-сервис аэрофлота, но после того как 1C добавили поддержку soap в 8ку, куча 1с-бета-тестеров с успехом положили его. Сейчас что-то там поменяли (адреса не знаю, можно поискать, если интересно). ЗЗЫ Дисклеймер. Рассказал на бытовом уровне. Пинать можно.
SOAP позволяет объектам любого вида, т.е. написанным под любую платформу и на любом языке, перекрестно взаимодействовать. В настоящее время SOAP реализован в более 60 языках и более 20 платформах. Неожиданно все объекты, локальные и удаленные, маленькие и большие, получили возможность взаимодействия друг с другом.
Том Клементс Январь 2002
Теперь перейдем к сценарию другого рода, действие которого происходит в Internet и представителями второго “я” являются компании Microsoft и Sun. Каждая из этих компаний имеет свою четкую точку зрения, пытается ликвидировать разрыв и наладить контакты с другой. Узнайте о SOAP (Simple Object Access Protocol – Простой Объектный Протокол Доступа).
Содержание
Введение
Выражаясь просто, SOAP позволяет Java и COM объектам взаимодействовать друг с другом в распределенной, децентрализованной Web-среде.
В более общем смысле, SOAP позволяет объектам (или коду) любого вида, т.е. написанным под любую платформу и на любом языке, перекрестно взаимодействовать. В настоящее время SOAP реализован в более 60 языках и более 20 платформах. Неожиданно все объекты, локальные и удаленные, маленькие и большие, получили возможность взаимодействия друг с другом. Брэд Питт и Эдвард Нортон, как два объекта различных типов, в конце концов тоже стали способны взаимодействовать.
В данном обзоре SOAP будет первоначально представлен в более широком контексте Web-сервисов, как протокол, соединенный с UDDI (Universal Description, Discovery and Integration – Универсальное Описание, Открытие и Интеграция) с целью обеспечения регистрационных сервисов и сервисов передачи сообщений между предприятиями. Также будут обсуждаться Web обоснования появляющейся парадигмы “публиковать, находить, связывать”, и будут показаны механизмы организации пакетов, транспортировки и доставки в SOAP.
Эволюция Web-сервисов
Не смотря на все возражения, SOAP – это всего один компонент (хотя и центральный) в новом представлении Web, как структуры для бизнес-операций, основанной на стандартах и не зависящей от языка и платформы. Эти операции обычно собраны в универсальном понятии “Web-сервисы”, но Web-сервисы сами по себе хороши настолько, насколько хороша инфраструктура, поддерживающая их. Соответственно, мы имеем быстрый многоуровневый взгляд на основу Internet.
Сетевые уровни
В эволюции Web-сервисов ярко выражены три сетевых уровня: TCP/IP, HTTP/HTML и XML. Эти уровни надстроены последовательно друг над другом и по сегодняшний день остаются совместимыми.
Первый уровень, протокол TCP/IP, связан прежде всего с передачей данных в пакетах по кабелю. Будучи протоколом, который гарантирует пересылку данных по общественным сетям, TCP/IP придает особое значение надежности транспортировки данных и физическому обеспечению связи. Первоначально TCP/IP являлся “замазкой”, скрепляющей отдельные сети, тогда как сейчас это базовый протокол Web, на котором основаны высокоуровневые стандартные протоколы типа HTTP.
Второй уровень, HTML над HTTP, является уровнем представления и занимается поиском с броузерным интерфейсом, выборкой и совместным использованием информации. Здесь основное внимание уделяется GUI-навигации и манипуляции форматов представления. Во многих отношениях HTML носит больше демонстративный, чем функциональный характер, и испытывает недостаток как в расширяемости, так и в истинной программной мощности. Тем не менее, совместное использование гипертекстовых документов в среде с броузерным интерфейсом полностью реконструировало способ передачи текстовой информации между людьми. Сетевые настольные среды, обремененные собственными операционными системами и платформно-зависимым программным обеспечением, медленно но верно уступают основанной на стандартах, открыто-системной обработке данных в Internet.
Погружение в этот новый прекрасный стандартизованный мир возглавляет XML, третий и возможно наиболее неотразимый уровень в Internet. XML – формат обмена данными со строгим контролем типов – предоставляет новое измерение уровню HTTP/HTML, в котором осуществление межкомпьютерного взаимодействия возможно посредством стандартных интерфейсов. Этот уровень, описываемый как A2A (application to application), B2B (business to business) или C2C (computer to computer), позволяет программам обмениваться данными независимо от платформы и представления. Таблицы стилей XSLT могут быть добавлены как дополнительные компоненты представления и/или трансформации.
XML: ключ к описанию Web-сервисов
Ключом к осуществлению всех этих возможностей является межкомпьютерное взаимодействие – область, в которой преобладает XML. Будучи синтаксисом для описания данных, XML управляется определением (при помощи DTD или схем) и позволяет программно управлять информацией. Это означает, что большая часть предполагаемой работы может быть получена из B2B-взаимодействий. Теги могут быть согласованы, интерфейсы определены, а обработка данных стандартизована. Web-сервисы – это компонентные программы многократного пользования, которые используют XML как стандартную расширяемую сетевую структуру, с целью облегчения этого вида межкомпьютерного взаимодействия.
Web-сервисы предоставляют интерфейсы для передачи компонентных данных и бизнес-логики по HTTP. Огромное количество данных располагается сразу за скриптами, выполняемыми на стороне сервера, в традиционных репозиториях, ожидая доступа к данным из Web-броузеров и клиентских приложений. Web-сервисы обещают восстановить ценные свойства корпоративных приложений, неиспользуемые в настоящее время во многих областях предприятия.
XML играет ключевую роль в интеграции Web-резидентных данных в корпоративные приложения, а также в координировании бизнес-логики, соединяющей составные части. Определенные бизнес-задачи и услуги (включая логику автоматизации, бизнес-логику, логику упорядочения компонентов, логику формирования транзакций и т.д.) могут быть включены в XML-документ и интегрированы в существующие бизнес-среды. Это позволяет предприятиям усилить существующие ценные свойства и процессы, а также представить эту информацию в виде Web-сервисов, упрощая деловые операции и поддерживая цепное взаимодействие во всей сети WWW.
Поскольку XML удобен для чтения и основан на тексте, он идеально подходит в качестве транспортной структуры для слабосвязанных Web-сервисов. Основным моментом является то, что автоматизированные транзакции увеличивают производительность, уменьшают затраты и улучшают услуги. Присутствие стандартов в сети делают возможными автоматизированные транзакции, приводя к росту производительности.
SOAP – это технология, которая произошла от раннего XML-стандарта (XML-RPC) и, в некотором смысле, стремится к появляющемуся стандарту ebXML (electronic business XML). ebXML – это незавершенная технология, направленная на обеспечение всестороннего определения общедоступных бизнес-сообщений между торговыми партнерами. SOAP является менее обширным и менее сложным в выполнении.
Слабосвязанные системы
Web-сервисы отделяют объекты от связывающей их платформы. То есть Web-сервисы облегчают взаимодействие между платформно-независимыми объектами, способными обращаться к данным из любой точки Web. Осуществляя удаление от частных платформ, Web-сервисы полагаются скорее на слабые, чем сильные связи между Web-компонентами. Согласно Брайану Трэвису, консультанту и автору SOAP, системы, которые полагаются на специфичные для одной платформы объекты, называются сильносвязанными системами, т.к. они опираются на однозначный, но хрупкий интерфейс. Если какая-либо часть соединения между объектом-приложением и серверным объектом разорвана, или если вызов некорректен, это может привести к непредсказуемым результатам. EDI (Electronic Data Interchange – Электронный Обмен Данными) является примером сильносвязанной структуры для осуществления электронной коммерции. В свою очередь слабосвязанные системы учитывают гибкий и динамический обмен в открытых распределенных Web-средах.
Второе пришествие CORBA
В настоящее время многие компании (например, IBM, BEA, Sun и др.) совместно сотрудничают с теми же компаниями, с которыми они конкурируют. Стандартизованные сетевые транспортные протоколы, платформно-независимые языки программирования (такие как Java, XML, диалекты, характерные для той или иной промышленности) и открытые компонентные серверные архитектуры способствуют этой антисобственнической общедоступности. Сегодня Web-сервисы (с их обещаниями всеобъемлющей прикладной функциональной совместимости) представляются как окончательный “клей”, заставляющий взаимодействовать все эти технологии, если не без швов, то хотя бы без избыточного багажа, который сопровождал предыдущие технологии, такие как CORBA и RMI.
В каком-то смысле Web-сервисы представляют второе пришествие CORBA. Однако CORBA была объектно-ориентированной структурой бинарных IIOP коммуникаций, загруженной заглушками, скелетами программ и зависящими от поставщика брокерами объектных запросов. Web-сервисы в свою очередь являются легкими, основанными на HTTP, XML-управляемыми и полностью независящими от платформы и языка. Тогда как CORBA была 600-фунтовой полузапертой гориллой, Web-сервисы – это газель, легко скачущая по обширным просторам Internet.
Публикация, нахождение, связывание
Структура Web-сервисов состоит из цикла “публиковать-находить-связывать”, посредством которого поставщики сервисов делают данные, содержимое или услуги доступными для зарегистрированных запрашивающих сторон, потребляющих ресурсы, локализуя сервисы и соединяясь с ними. Запрашивающие приложения настраиваются на Web-сервисы при помощи WSDL (Web Services Definition Language – язык описания Web-сервисов), который предоставляет низкоуровневую техническую информацию о желаемом сервисе, допускает обращение приложений к информации XML Schema для кодировки данных и гарантирует, что правильные операции будут осуществлены по правильным протоколам.
Механизмы публикации, нахождения и связывания имеют соответствующие аналоги в трех отдельных (но отчасти эквивалентных) протоколах, которые составляют сетевой набор Web-сервисов: WSDL, SOAP и UDDI.
Погружаясь немного глубже в аналогию с CORBA, отметим, что SOAP играет роль IIOP в CORBA (или JRMP в RMI). Это связующий механизм между противоположными конечными точками. С другой стороны, WSDL играет роль IDL (Interface Definition Language – Язык Описания Интерфейсов). В этом смысле WSDL определяет Web-сервисы как совокупность портов и операций. WSDL-порт аналогичен интерфейсу, а WSDL-операция аналогична методу. WSDL публикует интерфейсы Web-сервисов сторонам, заинтересованным в коммуникации через гетерогенные платформы.
Однако WSDL не только является языком описания интерфейсов, он также включает конструкции, позволяющие описывать информацию об адресе и протоколе публикуемого Web-сервиса. Интересно то, что WSDL описывает абстрактный интерфейс для Web-сервиса, одновременно позволяя (в мучительных подробностях) связывать Web-сервис с определенным транспортным механизмом, таким как HTTP. Абстрагируя интерфейс, WSDL функционирует как технология многократно используемых Web-сервисов. Связывая Web-сервис с определенным транспортным механизмом, WSDL делает абстракцию конкретной. Если это покажется вам слегка шизофреничным, подумайте о космическом шатле: многократно используемая, полностью функциональная космическая капсула связана со специализированными, но одноразовыми стартовыми ракетными двигателями. Транспортный механизм может измениться, но полезный груз сохраняется.
Наконец, UDDI действует как реестр для публикации и локализации Web-сервисов. Выставляя информацию о сервисе и связывая интерфейсы в Web-реестре, UDDI предоставляет совместно используемую директорию для предпринимателей и клиентов, размещающих в этой директории Web-сервисы друг друга.
Создание Web-сервисов
SOAP позволяет создавать приложения, удаленно вызывая методы объектов. SOAP устраняет требование того, что две системы должны запускаться на одной платформе или быть написаны на одном языке программирования. Вместо вызова методов по определенному бинарному протоколу, пакет SOAP использует XML, основанный на тексте синтаксис для осуществления вызова методов. Вся информация между запрашивающим приложением и принимающим объектом пересылается в виде данных, заключенных между тегами, в XML-потоке по HTTP. С точки зрения Web-сервисов SOAP может быть реализован в качестве как клиента, так и сервера.
SOAP клиенты и серверы
Клиент SOAP – это программа, которая создает XML-документ, содержащий информацию, необходимую для удаленного вызова метода в распределенной системе. Клиенты SOAP не должны быть традиционными. В дополнение к тому, что они пополняют разнообразие ваших настольных приложений, клиенты SOAP могут служить Web-серверными или основанными на серверной технологии приложениями.
Сообщения и запросы от клиентов SOAP обычно пересылаются по HTTP. В результате документы SOAP способны обойти почти любой брандмауэр (firewall), допуская обмен информацией между разными платформами.
Сервер SOAP – это специальный код, который слушает SOAP сообщения и действует как распределитель и интерпретатор SOAP документов. Внешние Web-сервисы могут взаимодействовать с приложениями-серверами, основанными на технологии J2EE, которые обрабатывают запросы SOAP от множества клиентов.
Серверы SOAP гарантируют, что документы, полученные по HTTP соединению, преобразованы к языку, который понятен объекту и всем окружающим. Поскольку все коммуникации осуществляются в форме XML, объекты, написанные на одном языке (скажем, Java), могут связываться через SOAP с объектами, написанными на другом языке (например, C++). Работа SOAP сервера заключается в том, чтобы удостовериться, что конечные пункты понимают обслуживающий их SOAP.
SOAP и Java технология
Согласно спецификации SOAP 1.1, SOAP является легким протоколом для обмена информацией в децентрализованной, распределенной среде.
SOAP не устанавливает единую модель программирования, также как и не делает привязки к определенному языку программирования. В контексте языка программирования Java установление привязки к конкретному языку зависит от Java-сообщества. В настоящее время привязки к языку Java преследуются по инициативе JAX-RPC.
В недавнем обсуждении SOAP, состоявшемся на конференции разработчиков JavaOne(sm), инженеры компании Sun Роберто Чинници (Roberto Chinnici) и Рауль Шарма (Rahul Sharma) определили семейство технологий JAX как “дающее возможность создания Web-сервисов при помощи уже известных компонентных технологий JSP(tm) и EJB(tm) для платформы Java”. Сервлеты и сессионные компоненты, не имеющие состояния, были отмечены как две технологии, наиболее пригодные для инкапсулирования Web-сервисов.
Так что же такое в действительности SOAP?
Полностью подготовив платформу для изучения SOAP и описав решающую роль SOAP в создании Web-сервисов, рассмотрим более детально, что же такое в действительности SOAP, что и как делает этот протокол.
SOAP – это расширяемая, основанная на тексте структура для предоставления связи между разными сторонами (вообще говоря, объектами), которые не знают заранее друг о друге или о платформе, на которой работает противоположная сторона. С точки зрения объектов в сети SOAP – это изначально “свидание вслепую”. Клиентские приложения могут взаимодействовать в слабосвязанных средах, обнаруживать сервисы и динамически подсоединяться к ним без установления каких-либо предварительных соглашений.
SOAP является расширяемым, потому что SOAP клиенты, серверы и сам протокол могут развиваться, не разрушая уже существующие приложения. Более того, SOAP богат в плане поддерживаемых посредников и многоуровневых архитектур. Это означает, что узлы обработки могут находиться на пути запроса между клиентом и сервером. Эти промежуточные узлы обрабатывают части сообщений при помощи использования заголовков, которые позволяют клиентам определять, какая часть сообщения обрабатывается данным узлом. Такой метод обработки промежуточных заголовков выполняется по приватному соглашению между клиентским приложением и промежуточным узлом обработки. SOAP предоставляет заголовкам атрибут mustUnderstand, который позволяет клиенту определить, является обработка обязательной или опциональной. Если mustUnderstand установлен в 1, сервер должен либо выполнить промежуточную обработку, указанную в заголовке, либо выдать ошибку.
SOAP также устанавливает правила кодирования данных, называемые основными уровнями кодирования или кодированием “Section 5” (по названию раздела в спецификации SOAP, посвященного кодированию). Надо отметить, что кодирование в SOAP занимает большую часть сорокастраничной спецификации SOAP 1.1. Не слишком углубляясь в специфику типов данных XML, можно сказать, что кодирование SOAP может быть вкратце описано как коллекция простых или сложных значений.
Простые значения – это либо простые типы данных (например, int, float, string), либо встроенные типы, описанные в разделе 2 спецификации XML Schema. Сюда входят такие типы как байтовые массивы и перечисления.
Сложные значения включают структуры, массивы и сложные типы, определенные группой XML Schema. И последнее, однако немаловажное замечание: кодирование данных в SOAP определяет правила для сериализации объектов, т.е. для механизмов маршалинга и демаршалинга потоков данных. Стоит отметить, что кодирование “Section 5” необязательно, поэтому клиенты и серверы могут использовать различные соглашения по кодированию данных, если есть договоренность о формате.
И наконец, SOAP устанавливает набор правил, которые дают возможность клиентам и серверам осуществлять вызов удаленных процедур, используя SOAP как структуру коммуникаций. Будучи по сути протоколом, ориентированным на работу с сообщениями, SOAP может хорошо работать как RPC-протокол. Объектная сериализация – это механизм, обуславливающий эффективность SOAP-RPC.
Формат сообщений
Все вышеперечисленное выполняется в контексте стандартизованного формата сообщений. Основная часть сообщения имеет MIME тип “text/xml” и содержит SOAP конверт. Этот конверт является XML документом. Конверт содержит заголовок (опционально) и тело (обязательно). Тело конверта всегда предназначено конечному получателю сообщения, тогда как записи в заголовке могут быть адресованы узлам, выполняющим промежуточную обработку. К телу также могут быть присоединены бинарные или какие-либо другие вложения.
SOAP предоставляет клиенту возможность определить, какой из промежуточных узлов обрабатывает ту или иную запись заголовка. Поскольку заголовки ортогональны основному содержимому SOAP сообщения, они полезны для добавления к сообщению той информации, которая не влияет на обработку его тела.
Заголовки, к примеру, могут быть использованы для предоставления цифровой подписи к запросу, находящемуся в теле сообщения. В этом случае сервер аутентификации или авторизации может обработать запись заголовка (независящего от тела), разбирая информацию для проверки правильности подписи. Как только проверка правильности прошла успешно, остальная часть конверта будет передана на SOAP сервер, который обработает тело сообщения. Более детальное рассмотрение конверта SOAP поможет выяснить расположение и цель заголовка и элементов тела.
Анализ конверта SOAP
Спецификация SOAP 1.1 предоставляет следующий образец конверта:
В этом примере запрос GetLastTradePrice посылается службе котировки акций на Web. Запрос принимает строковый параметр, аббревиатуру акции, и возвращает число с плавающей точкой в ответе SOAP.
Конверт SOAP – это верхний элемент XML документа, который представляет сообщение SOAP. Пространства имен XML используются для отделения идентификаторов SOAP от специфичных идентификаторов приложения. Пространства имен XML используются в основном для того, чтобы квалифицировать элементы в сообщении или отнести их к определенной области. Для понимания пространств имен SOAP необходимо быть знакомым со спецификацией пространств имен XML. Если же вы не знакомы с ней, представляйте себе пространство имен, как идентификатор некоторой окрестности элементов, который помогает уникально идентифицировать элементы SOAP, ассоциируя их с определенным местоположением, действительным или воображаемым.
Пространства имен
Первое пространство имен в примере указывает на схему SOAP, которая определяет элементы и атрибуты сообщения SOAP. Второе пространство имен ссылается на кодирование SOAP: типы данных “Section 5”, обсужденные ранее. Поскольку никакого дополнительного поэлементного кодирования не определено, данное кодирование применяется ко всему документу.
Заголовок
Первый элемент в заголовке нашего конверта SOAP является элементом транзакций, имеющим два атрибута: атрибут пространства имен и атрибут mustUnderstand со значением 1. Так как mustUnderstand установлен в 1, сервер, принимающий данное сообщение, должен выполнять промежуточную обработку на данном узле транзакций. Вы можете интерпретировать это следующим образом: сервер и клиент предварительно договорились о семантике, которая управляет обработкой данного элемента заголовка, поэтому сервер точно знает, что делать с содержимым элемента (в данном случае, со значением 5).
Если сервер, получающий сообщение, не понимает семантику обрабатываемого заголовка, он потребует полностью отменить запрос и выдаст ошибку. Элемент ошибки – это специальная часть тела сообщения SOAP и однозначный механизм отправки информации об ошибке клиенту.
Узлы промежуточной обработки, подобные данному, являются примером расширяемости SOAP. Клиенты включают такие узлы в сообщение SOAP, чтобы указать, что прежде чем обрабатывать тело сообщения, необходимо провести специальную обработку. Обеспечение обратной совместимости с серверами, неспособными осуществлять такую обработку, является всего лишь вопросом установки mustUnderstand в 0, что делает эту операцию необязательной.
Кроме того, SOAP сообщения могут содержать в заголовке записи, которые определяют узлы, осуществляющие авторизацию, шифрование, обработку персистенции состояния, обработку бизнес-логики и т.д. Заголовки помогают сделать SOAP модульной расширяемой моделью организации пакетов. Однако следует иметь в виду, что обработка заголовка полностью независима от тела сообщения SOAP.
Тело сообщения
Тело сообщения SOAP в примере содержит полезную нагрузку XML (XML payload), которая, предположим, выполняет RPC (Remote Procedure Calling – вызов удаленной процедуры). SOAP – это не только модульная, но также и довольно скрытая модель организации пакетов.
Здесь ничего явно не указывает на то, что был начат RPC. Все, что мы видим в теле, – это пара XML элементов, один из которых квалифицирован пространством имен. Задачей SOAP сервера является понимание семантики документа и осуществление правильных действий. В действительности, сервер предоставляет структуру для работы с полезной нагрузкой XML (XML payload) “значимым” способом. Слово “значимый” в данном случае подразумевает, что сервер осуществляет вызов удаленной процедуры в некоторой вспомогательной базе данных, чтобы получить готовую цену за элемент готового символа, содержащийся в теле сообщения. Вся магия происходит за занавесом SOAP RPC.
SOAP-RPC
Сообщения SOAP по существу являются односторонними пересылками информации от отправителя к получателю, однако SOAP сообщения часто объединяются для того, чтобы улучшить механизмы запроса и ответа. Для осуществления RPC в SOAP необходимо соблюдать некоторые соглашения. Прежде всего, сообщения запроса и ответа должны быть закодированы как структуры. Для каждого входного параметра операции должен существовать элемент (или член входной структуры) с таким же именем, как у параметра. И для каждого выходного параметра должен существовать элемент (или член выходной структуры) с соответствующим именем.
Далее следует укороченный вид SOAP-RPC сообщения, представленного ранее. Показаны только тела сообщений конвертов запроса и ответа SOAP.
Запрос вызывает метод GetLastTradePrice. Обратите внимание, что ответ определяет операцию GetLastTradePriceResponse. Общее соглашение SOAP требует, чтобы в конце операции запроса (Request) добавлялось слово Response для создания структуры ответа (Response). Данная выходная структура содержит элемент с названием price (цена), который возвращает результат вызова метода, возможно, в виде числа с плавающей точкой.
Важно отметить, что нигде в конверте SOAP не выражены явно типы данных, поэтому мы действительно не знаем тип символа или тип результирующего параметра цены, только лишь смотря на сообщение SOAP. Клиентские приложения определяют типы данных либо открыто посредством кодирования “Section 5”, либо частным образом через согласованные контакты с сервером. В обоих случаях эти определения не включены явно в SOAP сообщение.
И наконец, для осуществления RPC необходим низкоуровневый протокол, такой как HTTP. Хотя спецификация SOAP 1.0 предписывает использование HTTP, как транспортного протокола, SOAP 1.1 (а также спецификация “Сообщение SOAP с вложениями”) разрешает использовать FTP, SMTP и даже (возможно) TCP/IP сокеты. Все правила сериализации и кодирования SOAP относятся также и к RPC-параметрам.
Случай использования SOAP
Теперь, когда мы подробно рассмотрели конверт SOAP, сделаем небольшое отступление и рассмотрим SOAP с позиции случая использования, чтобы уловить смысл спускоподъемной обработки, которая имеет место в распределенном Web-окружении. Ниже приведено несколько основных итоговых суждений, формирующих концептуальную основу Web-сервисов и SOAP.
Клиентское приложение где-либо в Internet потребляет Web-сервисы.
Объектные методы обращаются к удаленным данным где угодно на Web.
Применяя транзитивную логику к этим сетевым высказываниям, мы можем вывести итоговое суждение о Web-сервисах и SOAP: “Клиенты повсюду потребляют данные, находящиеся где угодно на Web”. Что и требовалось доказать.
Далее случай использования рассмотрен более детально.
Клиент SOAP использует UDDI реестр для локализации Web-сервиса. В большинстве случаев, вместо управления WSDL напрямую, приложение SOAP будет сконструировано так, чтобы использовать специфичный тип порта и стиль связывания, и будет динамически конфигурировать адрес сервиса, вызываемого с целью согласования с сервисом, найденным посредством UDDI.
Клиентское приложение создает сообщение SOAP, которое является XML документом, способным осуществлять необходимые операции запроса/ответа.
Клиент посылает SOAP сообщение JSP или ASP странице на Web-сервере, слушающем запросы SOAP.
Сервер SOAP анализирует пакет SOAP и вызывает соответствующий метод объекта в его области, передаваемой в параметрах SOAP документа. Перед принятием сообщения SOAP сервером узлы промежуточной обработки могут выполнять специальные функции, как указано в заголовках SOAP.
Запрашиваемый объект выполняет обозначенную функцию и возвращает данные SOAP серверу, который запаковывает ответ в конверт SOAP. Затем сервер “кладет” конверт SOAP в объект ответа (например, сервлет или COM-объект), который посылается обратно запрашивающей машине.
Клиент получает объект, “снимает” конверт SOAP и посылает ответный документ программе, первоначально запросившей его, завершая цикл запроса/ответа.
Заключение
SOAP – это основанный на XML протокол для отправки сообщений и осуществления вызовов удаленных процедур в распределенной среде. При использовании SOAP данные могут быть сериализованы безотносительно любого транспортного протокола, хотя обычно выбирается протокол HTTP.
SOAP хорошо подходит для создания взаимодействующих систем, не зависящих от платформы и языка. В целом SOAP и Web-сервисы отвечают за все необходимое при построении инфраструктуры распределенных приложений на вершине XML. SOAP минимизирует проблему межплатформенной совместимости в организации доступа к данным, разрешая конфликт между моделями компонентных объектов COM и Java.
Возвращаясь к метафоре, с которой начиналось обсуждение, отметим, что SOAP – это идеальная среда для объектов любых типов (даже голливудских: Брэда Питта и Эдварда Нортона), используемая в качестве коммуникационной среды. Ожидается, что результаты этой новой технологии (так же, как и в фильме) сотрясут землю.
Ссылки
“Структура для использования Web-сервисов”, Симеон Симонов, XML Journal, том 2, изд. 6.
“SOAP 1.1 и платформа Java: введение в технологию JAX-RPC”, Роберто Чинници и Рауль Шарма, из выступления на конференции разработчиков JavaOne, июнь 2001.
Понимание SOAP, Кеннард Скрайбнер и Марк К. Стайвер, издательство Sams, 2000. (Чрезвычайно подробное, низкоуровневое представление SOAP и сетевых технологий. Великолепная книга для опытных разработчиков XML и Web-сервисов, желающих стать экспертами в SOAP.)
“Написание вашего первого Web-сервиса”, Энди Маккрайт, Web Services Journal, 1-й выпуск, июнь 2001.
XML и SOAP программирование для серверов BizTalk, Брайан Е. Трэвис, издательство Microsoft, 2000. (Пусть название не отпугивает вас. Это превосходный обзор Web-сервисов и SOAP, блестяще написанный и чрезвычайно хорошо организованный. BizTalk отходит на задний план по сравнению с начальными сведениями, которые занимают большую часть текста. Великолепная книга для начинающих.)
Об авторе
Том Клементс является внештатным техническим писателем, специализирующимся на документации по Java API, XML/XSLT, драйверам устройств и беспроводной связи.
