Web服务中间件(数据库)

时间：2022-11-26 14:30:01 | 来源：信息时代

时间：2022-11-26 14:30:01 来源：信息时代

    Web服务中间件 : 以XML(extensible markup language)及SOAP作为消息格式,以WSDL(Web service description language)为服务接口描述为主要技术特征,支持网络环境中分布式软件之间互操作的一种新兴中间件技术体系及软件形态。
技术体系包含了面向服务的体系结构、技术规范等几方面的内涵。面向服务的体系结构(serviceoriented architecture,SOA)的核心思想是“把软件当作服务”,或者说把“服务”作为软件系统设计及软件之间相互操作的基本方法。软件系统之间通过遵循标准的“服务接口”的方式查找并请求服务(对于服务请求者而言),发布并提供服务(对于服务提供者而言),与底层的操作系统及程序设计语言无关; 服务中介的功能类似于人类日常生活当中的黄页,方便了服务的查找和发布。
面向服务的技术规范是面向服务中间件的主要内容和技术指南,它包括一组开放技术规范及标准,如消息编码规范SOAP、服务接口描述规范WSDL、服务发布与发现规范UDDI(universal description,discovery and integration)、服务安全规范WS-Security等。这些技术规范与标准用来规范软件的开发、部署(将软件安装配置到网络环境中)、运行、维护过程中相关环节,以保证开发的应用软件遵循SOA体系结构,降低和消除数据交换和过程集成中的互操作问题。面向服务的体系结构、主要技术规范及相互关系如图1所示。
已有的Web Services软件形态包括了支持服务的开发、部署、运行和维护的平台软件。根据底层实现技术不同,主要包括基于Java的Web Services平台、基于.NET的平台、基于CORBA(common object request broker architecture)的平台,以及基于其他现有技术(如Perl、PHP等)的平台。用户基于这些平台软件,能够有效地开发出以标准服务接口提供服务的具体服务实例,方便地将这些服务实例部署到网络环境中的计算节点上,并对服务运行进行管理与维护。

图1 面向服务的体系结构、主要技术规范及相互关系

Web Services技术中核心规范主要有三个,即SOAP、WSDL和UDDI。它们最早是由微软、IBM、Ariba等公司在1998～2000年先后联合提出的。提出这些规范的初衷是试图基于文本格式(即XML),建立一套新的远程过程调用(remote procedure call,RPC)技术体系。与已有的RPC技术体系(如DCE、CORBA RPC和Java RMI等)相比,这套新的体系在消息编解码方法和实现平台在编码支持上,都会带来更少的异构性问题。因此,SOAP规范和WSDL规范在制订之初(如SOAP 1.0,WSDL 1.0规范),主要目的就是分别为基于XML的RPC技术体系标准化编解码规范和调用接口描述。
当Web Service技术被用以开发基于大型开放网络、跨多个管理域的分布式应用(如业务过程集成)时,基于RPC的通信方式暴露出了它难以实现通信双方在时间、空间上的松散耦合的缺陷。因此,面向服务的体系结构逐渐成为Web Services技术标准的主流结构。支持SOA的Web Services不再关注通信双方的具体交互方式(如某一种特定消息格式、具体编码方法等),而是将XML消息作为通信双方交互的基础,标准化的重点也逐步转移到面向消息的通信机制上(如通信双方对消息接口描述的一致性理解),基于XML消息的异步调用方式在各实现平台中占据越来越重要的地位。同时,与消息机制相关的多种服务质量保证的标准化工作,也在这一时期得到了快速发展,如面向消息传输的完整性与私密性的WS-Security规范; 面向消息可靠传输的WS-Reliability及WS-Reliable messaging规范等。
此外,www技术对Web Services发展的另一个重要影响是REST方式的Web Services技术。这一方式的主要特点是试图以比SOAP更为简单、普适的技术(如支撑Web网页应用的HTTP GET/POST/DELETE等命令格式)实现服务请求者与服务提供者之间的通信。
目前,在技术方面和非技术方面,Web Services都表现出了其不足之处:
(1)技术方面: XML编码方式为互操作性带来好处的同时,也为系统增加了开销,主要表现在编码较二进制编码方式低效,目前的技术在处理有状态服务、服务间的事务性等方面的支持不足。
(2)非技术方面:Web Services标准的制订过程过多地受到工业界,特别是大型软件企业的支配,非营利组织(如开放软件)的巨大潜在作用未能得到充分发挥。
Web Services的技术规范由一组包括SOAP、WSDL、UDDI、WS-Security、WS-Reliable messaging等规范的协议栈组成,可以分成以下几个部分:
(1)服务传输(service transport)协议: 用以规范分布式软件之间的消息传递,主要基于已有的、广为使用的事实规范,包括HTTP、FTP、SMTP,以及新近出现的BEEP等。
(2) XML消息传递(XML messaging transfer)协议:用以规范基于XML格式的消息编码,确保消息的发送软件与接收软件对消息格式理解的一致性,主要包括XML-RPC、SOAP、WS-Addressing、MTOM、WS-Notification、WS-Eventing等。
(3)服务描述(service description)协议: 用以规范特定Web Service的接口描述方法,主要包括WSDL规范。
(4)服务发现(service discovery)协议: 用以规范服务发现过程,包括服务发布机制的体系结构,服务发布者、注册中心、服务请求者关于服务描述与位置等信息,目前主要基于UDDI规范。
(5)服务安全(service security)协议:以规范的方式,为Web服务增加安全特性,如消息传输的完整性(integrity)与私密性(confidentiality),主要包括WS-Security规范,涉及到访问控制与认证机制(如SAML、Kerberos),以及证书的格式(如X.509)的具体技术。
(6)服务可靠消息协议:为了实现服务间端到端的可靠消息传递,在SOAP规范的基础上,增加了处理诸如消息丢失、重复和乱序等问题的消息处理机制,目前主要的技术规范包括WS- Reliable messaging和WS-Reliability等。
(7)业务过程执行:为了在面向服务的体系结构下支持业务过程管理应用,在WSDL、XML、WS-Addressing等规范的基础上,规范以 Web Services实现业务过程的服务接口。目前主要的技术规范是WS-BEPL。
各技术规范可以分成传输层、消息层、服务质量层、协作层和服务元数据层5个部分,各层次间的关系如图2所示。

图2 各层次间的关系

此外,为了尽量限制和避免在Web Services技术的实现中出现由实现所引起的互操作性问题,工业界还针对Web Services的核心规范(SOAP、WSDL和UDDI等)的实现,协商制订了Web Services互操作性指导规范(WS-I BASIC profile specification)。
上述技术规范的标准化进程主要由软件工业界的大公司,以及国际标准化组织主导。包括微软、IBM、Oracle、Sun、HP等各大软件公司均参与到标准化工作中。Web Services标准化进程的推动方式有多种,包括参与W3C、OASIS、WS-I等国际标准化组织,多家软件公司联合推出规范,以及独家推出规范等多种方式。
总之,面向服务的中间件Web Services是迄今为止最为广泛支持的中间件技术,相关的技术规范与标准正在成熟过程中。随着工业界以产品形态的应用推广,各规范标准将进一步趋于成熟。对于非功能特性的支持(如事务、性能),对于语义信息的支持,是未来的发展方向。