Веб-сервис

Веб-сервис — обладающая уникальным веб-адресом (URL) программная система, построенная на базе открытых протоколов/стандартов и использующаяся для обмена данными между приложениями или системами. Программные приложения, написанные на разных языках программирования и работающие на разных платформах, могут использовать веб-сервисы для обмена данными по компьютерным сетям, таким как Интернет.

Веб-сервис обеспечивает связь между различными приложениями с использованием открытых стандартов, таких как:

• HTML — для обмена Web-страницами;
• XML — для описания данных;
• SOAP — для обмена структурированными сообщениями;
• WSDL — для описания Web-сервисов и доступа к ним;
• JSON — для обмена текстовыми данными.

Основное преимущество веб-сервисов — универсальность. Они работают на базе стандартных технологий, не зависящих от поставщиков приложений, могут использоваться в любых операционных системах, серверах приложений, языках программирования и т.д.

Сегодня веб-сервисы получили широкое распространение. Компании используют их для интеграции информационных систем и доступа клиентов или партнеров к своим ресурсам. Например, банк может создать веб-сервис для предоставления данных о курсах валют и акций, условиям по кредитам и вкладам. Торговая компания — веб-сервис для знакомства клиентов с ассортиментом товаров и ценами.

Возможности веб-сервисов

У веб-сервисов намного более разнообразные и гибкие возможности, чем у обычных сайтов. Вот, что они умеют.

• С помощью веб-сервиса можно интегрировать бизнес-процессы одной компании с процессами другой компании или организации (например, партнерской). Такое решение очень распространено в сфере e-commerce (онлайн-торговли) — компании интегрируются с банковскими сервисами, чтобы принимать платежи от клиентов. Встречается это решение и в других сферах.
• Веб-сервис может значительно упростить внутренние процессы компании: бухгалтерию, ведение другой документации, логистику, коммуникации с клиентами и т.д. Например, можно создать корпоративное онлайн-пространство для всех сотрудников с их личными кабинетами, где сотрудники могут обмениваться рабочей информацией.
• Если создавать индивидуальный веб-сервис, а не пользоваться готовыми решениями на рынке, можно решить очень узкие и специфичные задачи конкретно вашей компании с учетом вашего контекста и всех особенностей. В нем можно настраивать уровни доступа пользователей, условия срабатывания разных функций и т.д.

Как мы уже знаем, в основе Web-сервисов лежат Internet-стандарты. Эти стандарты определяют протоколы, а не способы их реализации. Такое утверждение является залогом успеха Internet — ни одна компания не может влиять на Internet-стандарты и задавать собственные правила игры. Например, стандарты Web-сервисов разрабатываются совместно такими компаниями, как IBM, Microsoft, Ariba и некоторыми другими, и обсуждаются комитетом World Wide Web Consortium (W3C).

Web-сервисы базируются на трех основных Web-стандартах:

Серверы приложений являются хранилищами Web-сервисов и делают их доступными через протоколы HTTP GET, HTTP POST и HTTP SOAP.

Существующие Web-сервисы описываются в WSDL-документах, которые располагаются либо на сервере приложений, либо в специальных XML-хранилищах. WSDL-документ может ссылаться на другие WSDL-документы и документы XSD (XML Schema), в которых описаны типы данных, используемые Web-сервисами. XML-хранилища используются для управления WSDL-документами. Внутри WSDL-документа находится адрес (URL) Web-сервиса. Web-сервисы описаны и проиндексированы в бизнес-реестре, содержащем адреса (URL) WSDL-документов.

В следующих разделах мы рассмотрим три основных Web-стандарта, на которых базируются Web-сервисы SOAP, WSDL и UDDI, более подробно.

SOAP — Simple Object Access Protocol

SOAP — это стандарт для отсылки и получения сообщений по Internet. Изначально этот протокол был предложен фирмой Microsoft в качестве средства для удаленного вызова процедур (RPC, Remote Procedure Call) по протоколу HTTP, а спецификация SOAP 1.0 (Userland, Microsoft, Developmentor) была тесно связана с Component Object Model. Фирма IBM и ряд других компаний, в том числе Lotus, внесли определенный вклад в развитие этого протокола, и его стандарт был направлен на рассмотрение комитетом W3C.

Спецификация SOAP определяет XML-«конверт» для передачи сообщений, метод для кодирования программных структур данных в формате XML, а также средства связи по протоколу HTTP.

SOAP-сообщения бывают двух типов: запрос (Request) и ответ (Response). Запрос вызывает метод удаленного объекта, ответ возвращает результат выполнения данного метода. На рис. 2 и 3 приведены примеры запроса и ответа в формате SOAP.

Спецификация SOAP определяет формат кодирования, который, в свою очередь, задает способ представления данных в XML-формате.

Одной из первых реализаций протокола SOAP была Java-версия, созданная фирмой Developmentor. Компания IBM выпустила собственную Java-версию, известную под названием IBM SOAP4J, доступную на Web-узле alphaWorks (http://www.ibm.com/alphaworks/). Впоследствии эта версия была интегрирована в проект Apache XML (http://www.xml.apache.org/). В настоящее время она носит название Apache SOAP 2.0 и работает под управлением Apache Tomcat, IBM WebSphere Application Server и других серверов, поддерживающих сервлеты. Версия Microsoft, известная под названием SOAP Toolkit, позволяет использовать Visual Basic. Более полный список известных реализаций протокола SOAP можно найти на Web-узле SOAP WebServices Resource Center (http://www.soap-wrc.com/webservices/), а список доступных SOAP Web-сервисов — на Web-узле SOAP Web Services 

WSDL — Web Services Description Language

Для того чтобы приложения могли использовать Web-сервисы, программные интерфейсы последних должны быть детально описаны — с этой точки зрения язык WSDL играет ту же роль, что и язык Interface Definition Language (IDL) в распределенных вычислениях. Описание может включать такую информацию, как протокол, адрес сервера, номер используемого порта, список доступных операций, формат запроса и ответа и т.п.

Для описания этой информации было предложено несколько языков. Одним из них был язык Service Description Language (SDL), разработанный Microsoft и входивший в первую версию Microsoft SOAP Toolkit. Компания IBM переработала спецификацию и, использовав спецификацию Network Accessible Service Specification Language (NASSL), выпустила NASSL Toolkit как часть SOAP4J. Идеи, реализованные в NASSL, повлияли на спецификацию языка SOAP Contract Language (SCL), предложенную Microsoft. В настоящее время обе спецификации (NASSL и SDL/SCL), а также предложения других фирм учтены в спецификации языка WSDL. Для описания бизнес-логики IBM и Microsoft работают над спецификацией языка Web Services Flow Language (WSFL).

Как мы видим, описание сервисов представляет собой XML-документ, состоящий из нескольких элементов, в том числе из описания пространства имен (namespace), описания типов и элементов, сообщений, порта, а также возможных операций — запросов и ответов.

Файл, содержащий описание сервисов, является достаточно комплексным документом, поэтому для его создания по возможности следует пользоваться автоматическими генераторами, включенными в состав средств разработки.

Описание языка WSDL можно найти на Web-сайте компании Microsoft по адресу http://www.msdn.microsoft.com/xml/general/wsdl.asp/.

Задача UDDI — предоставить механизм для обнаружения Web-сервисов. UDDI задает бизнес-реестр, в котором провайдеры Web-сервисов могут регистрировать сервисы, а разработчики — искать необходимые им сервисы. Компании IBM, Microsoft и Ariba создали собственные UDDI-реестры (в скором времени эти реестры будут объединены в Web-реестр), в одном из которых разработчики могут зарегистрировать свои Web-сервисы, после чего данные будут автоматически реплицированы в другие реестры (рис. 5).

UDDI базируется на элементах четырех типов: Business Entity, Business Service, Binding Template и Technology Model. Элемент Business Entity описывает индустрию, предоставляющую данный Web-сервис. Этот элемент может включать описания категорий для данной индустрии, облегчающие более детальный поиск сервисов.

Business Service — это класс сервисов в рамках определенной отрасли промышленности или услуг. Каждая отрасль принадлежит определенному элементу Business Entity.

Вместе Binding Template и Technology Model определяют Web-сервис. Technology Model содержит абстрактное описание, а Binding Template — конкретную спецификацию сервиса. Каждый элемент Binding Template принадлежит определенному элементу Business Service, но несколько элементов Binding Template могут ссылаться на один элемент Technology Model.

Бизнес-реестр UDDI сам является SOAP Web-сервисом. Он поддерживает операции создания, модификации, удаления и поиска элементов всех четырех рассмотренных выше типов.

Полное описание UDDI можно найти на Web-сайте по адресу http://www.uddi.org/.