初探 SOAP&Web Service

因为明天要去见 Bill.Gates （详见《2001 微软开发者成功之路大会》），所以今天花了一天时间了解一下今年以来 Microsoft 大肆鼓吹的 SOAP 技术，也好明天多听一点东东。虽然我在用 Delphi 6 试做了 SOAP （见《DELPHI 6 抢先研究 -- BizSnap/SOAP/WebService 之一 -- 一个 Hello world! 的例子》）后不久就对 SOAP 有了大致的了解，但总觉得不够，所以还是查查资料充充电吧。

首先去的便是 W3C(http://www.w3c.org)，结果只找到两个标准规范： SOAP Vervsion 1.1 和 SOAP Version 1.2 (草案) 。 SOAP 1.1 是在2000年5月8日由 Microsoft 和 IBM 等公司参与制定的规范，而 SOAP 1.2 则是在今年7月9日由 Microsoft 和 Sun 等公司制定的一个草案。这里是这两个文本的中文版： SOAP 1.1 规范中文版和 SOAP 1.2 草案中文版。

光这些是无论如何不够的，我又上 google 这个搜索引擎去搜了一把，结果却很不幸，差不多一半的内容都跟化工、肥皂有关，剩下的一半中有价值的也是少得很，把搜索结果翻了几页也没见到多少好东东，不过总算是聊胜于无吧，就把那几篇文字研究了一番。研究的结果仍然令人失望，除了那两篇规范以外其它的东东大多是对 SOAP 的一些说明性的文字，一些更甚至于就是赤裸裸的广告，只有一两篇介绍用 VS.net（而且居然还不是用 VC# 而是用的 VB.net ，失败！）做 SOAP 的文章，还有一篇是讲用 Java 做的 Web Service 的。没辙，只好仔细读了一下 SOAP 的规范，总算是有了一点眉目，不过我对 XML 实在太不熟了，晚上回家赶紧从书厨里找了本 XML 的书恶补了一把，才算是明白了一个大概。

其实在我用 Delphi 6 试做 Web Services 后看了一些与此有关的文章（包括 SOAP/XML/UDDI 等），特别是看了李维的文章《樂趣無窮，可能無限的新技術-Web Service》之后，对 Web Services/SOAP/UDDI 都有了一定的了解。

首先要明确的是：SOAP 即 Simple Object Access Protocol -- 简单对象访问协议。它只是一种对象间的访问协议！并不是一种新的对象技术，可以说，在这点上，它跟 DCOM 用的 ORPC（Object Remote Procedure Call，对象远程过程调用）、 CORBA 用的 GIOP（General Inter-ORB Protocol，通用 ORB 间协议）和 Java 用的 RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）没什么不同。但是除此之外， SOAP 与这些对象间的访问协议有很大的不同，它不与任何一种对象模式相关，它是一种独立的、通用的对象间访问协议，它是基于 XML 标准的、文本的协议（ORPC/GIOP/RMI都是二进制协议），而 ORPC/GIOP/RMI 都与相应的组件技术密切相关（不过由于目前很多的 RMI 产品是通过 IIOP -- 通过 TCP/IP 进行数据传输的 GIOP 实现 -- 来实现的，所以它们可以实现与 CORBA 的互通，但这不影响它们是非开放二进制协议的本质）。 SOAP 的简单原理如下图：

如上图所示， SOAP 的工作原理就是把对象间的访问请求和响应都打包成 XML 文档，在对象间传递。而要实现对象无关的访问，各种对象就必须对这个 XML 有规范性的要求，这样不同的对象才相互理解别的对象的请求或响应，这个规范便是 SOAP 。 SOAP 与 GIOP 类似，是一个抽像的上层的通讯协议，它的实现可以基于其它的通讯协议，因为 SOAP 传递的是 XML 文档，所以最自然的便是用 HTTP 来实现，正如实际上在 CORBA 中通常都是用 GIOP 在 TCP/IP 上的实现 -- IIOP 来进行对象通讯的。因为 SOAP 通常是用 HTTP 作为下层通讯手段，所以 SOAP 服务也叫 Web services（今天/18日听微软的说法是：XML web services）。其分层通讯的原理如下图：

正是因为 SOAP 提供了一种与具体实现无关的对象访问能力，所以它可以将现有的、用不同的技术实现的系统互联起来，提供相互的数据交流和访问操作。但这种系统间的耦合又是一种很松散的耦合，它并不要对原有系统进行修改，不会影响原有系统的功能，它只需要在原有系统的基础上加上一个 SOAP 接口即可，这可以算是对原有系统的一个扩展。借助于 SOAP ，各种不同的系统可以互相协作，形成一个更为强大的大系统。也许正是因为 SOAP 具有这种将各种不同的系统整合在一起的能力，所以它已经成为当前世界各主要 IT 厂商所竞相支持的技术，包括 IBM, Oracle, Sun, Microsoft, Borland 等。

由于不同的实际对象要通过 SOAP 实现相互访问，就必须将它们的访问请求用 XML 打包，而在收到请求后解包，它们的响应也相应的要有打包和解包的过程。简单表述如下图：

图中客户端对象向服务端发出的二进制请求(Request)被用 XML 编码再包上一个信封(Envelop)后用 Web 客户端（一般是通过一些 HTTP 控件或用浏览器），通过 HTTP 协议发送到服务端。服务端是一个 Web 服务器，它收到这个 XML 请求后，拆开信封取出经 XML 编码的客户端请求，用 XML Parser 解析出附合服务端要求的请求内容。注意：虽然这里解析出的请求一般也是二进制的，但如果服务端用的对象技术与客户端不同时，这个请求就与客户端发出的原始请求不一样，不过它们都表示一样的意思，只是表示方式不同，在两端按各自要求的方式表达。

图中的服务端对象和客户端对象可以是任何一种对象技术，甚至不一定是对象都可以，只要它们之间的请求能够通过 XML 以各自都能识别的方式表达即可。如服务端可能是用 EJB 实现的一个中间层，而客户端却可能是一个嵌在网页中的 ActiveForm ，这在 SOAP 诞生之前是不可思议的事。那时如果服务端是用 EJB ，那只能在网页中嵌入 Java Applet 才行，而如果要用 ActiveForm 的话，服务端就只能用 COM 技术实现，但现在有了 SOAP ，一切的障碍都不复存在了。

第二个与 SOAP 有关的重要概念是 WSDL ，即 Web Service Description Language -- Web 服务描述语言。它是用 XML 来对对象进行描述的一种语言，其实也是 XML ，只是有一定的规范要求。它最常用的是描述对象的接口，这一点跟 IDL 十分相似，但是它比 IDL 更通用、更开放而且具有更好的扩展性。在早期使用 SOAP Toolkit 等进行 SOAP 应用开发时，必须手工编写一个 WSDL 文件（类似于 IDL 文件）来描述 SOAP 服务端对象，但现在的 Delphi 6 和 Visual Studio.net 都已经可以根据写好的服务端对象自动导出 WSDL 文件。

服务端提供 WSDL 文件最重要的用途就是向客户端提供服务端接口的描述。而客户端可以在没有任何服务端的开发资料的情况下，通过导入 WSDL 文件，产生服务端的接口单元。这一操作在 Delphi 6 中被称为"Web services importer"，在 Visual Studio.net 中被称为“添加 Web 引用”。导入服务端的接口文件后，客户端就可以像操作本地对象一样操作服务端对象，并且无须了解服务端对象的实现细节。如下图：

下面是一个 WSDL 文件的例子，是从《DELPHI 6 抢先研究 -- BizSnap/SOAP/WebService 之一 -- 一个 Hello world! 的例子》一文的例子程序中导出的。

<?xml version="1.0"?>
<definitions xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
  name="ISoapHelloservice" targetNamespace="http://www.borland.com/soapServices/"
  xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap"
  xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
  <message name="GetHelloRequest">
    <part name="aID" type="xs:int"/>
  </message>
  <message name="GetHelloResponse">
    <part name="return" type="xs:string"/>
  </message>
  <portType name="ISoapHello">
    <operation name="GetHello">
      <input message="GetHelloRequest"/>
      <output message="GetHelloResponse"/>
    </operation>
  </portType>
  <binding name="ISoapHellobinding" type="ISoapHello">
    <soap:binding style="rpc" transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/>
    <operation name="GetHello">
      <soap:operation soapAction="urn:MainWM-ISoapHello#GetHello"/>
      <input>
        <soap:body use="encoded" encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
        namespace="urn:MainWM-ISoapHello"/>
      </input>
      <output>
        <soap:body use="encoded" encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
        namespace="urn:MainWM-ISoapHello"/>
      </output>
    </operation>
  </binding>
  <service name="ISoapHelloservice">
    <port name="ISoapHelloPort" binding="ISoapHellobinding">
      <soap:address location="http://localhost/delphi6/soap/soaptest.dll/soap/ISoapHello"/>
    </port>
  </service>
</definitions>

最后一个与 SOAP 有关的重要概念是 UDDI ，即 Universal Description, Discovery, Integration -- 通用描述、发现与集成。它的功能类似于搜索引擎，用于在 Internet 中注册 Web Services 或者查找合适的 Web Services 。顾名思义，它是一种通用的技术，Web Services 提供者以一种统一的方式将各种 Web Services 注册到 UDDI 注册中心，用户就可以通过 UDDI 注册中心方便地找到他们所需的 Web Services 。其工作原理如下图：

SOAP/WSDL/UDDI 对 B2B 电子商务应用来说是再合适不过了。举例来说：一个商店可以很容易地通过 UDDI 找到最合适的供货商，并且通过导入供货商的 Web Services 的 WSDL 文件来建立与供货商的接口，再用 SOAP 将二者的管理系统联系在一起，实现系统整合，而不用关心二者所用的系统是否相同，他们可以用不同的组件技术，不同的操作系统，甚至是完全不同的硬件。

如上所述， SOAP 是一项非常通用的组件访问技术，也将会是一项非常有前途的技术。当然，限于水平，以上内容只是个人对 SOAP 的理解，也许有一些不对之处，还望指正。

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