13 Web-Dienste · 2014. 2. 4. · WS 13/14! ALP 5 - Web-Dienste! 2! 13.1 Prinzipien! Web-Dienste (Web Services): ! fernaufrufbare Dienste, vermittelt über Web Server (keine GUI,

WS 13/14 ALP 5 - Web-Dienste 1

13 Web-Dienste!

13.1 Prinzipien ! ! !2!13.2 Web-Dienste mit Java ! !6!13.3 WSDL ! ! ! !16!13.4 REST ! ! ! !23!Zusammenfassung ! ! !26 !!

Klaus-Peter Löhr!


13.1 Prinzipien!

Web-Dienste (Web Services):

Ø  fernaufrufbare Dienste, vermittelt über Web Server (keine GUI, kein Browser)

Ø  Datenformat: SOAP (XML-basiert), JSON oder andere

Ø  Schnittstellenbeschreibung: WSDL (XML-basiert)

Ø  unabhängig von Programmiersprachen (vgl. DCE/CORBA!)

( à„Dienstorientierte Architektur“, service-oriented architecture - SOA)


Klient K (Sprache X)

Dienst D (Sprache Y)

WSDL für D

SOAP-Bibliothek für X

WSDL für D

SOAP-Bibliothek für Y

Netz

HTTP (oder FTP ...) HTTP (oder FTP ...)


Bereitstellung eines Web-Dienstes (deployment):

Ø  in geeignetem Server (Tomcat, GlassFish, MS IIE, ...),

Ø  unter identifizierender URL („service endpoint“),

Ø  Werkzeuge zur Codegenerierung zusätzlich zum Anwendungscode einsetzen,

Ø  Spezifikation veröffentlichen: Schnittstellenbeschreibung (plus Semantik: WSDL-S), z.B. über UDDI (Universal Description, Discovery and Integration)


Benutzung eines Web-Dienstes:

Ø  URL in Erfahrung bringen - evtl. über UDDI .

Ø  Schnittstelle in Erfahrung bringen, §  evtl. über UDDI, §  evtl. mit Web Browser,

z.B. http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1?wsdl (VPN!).

Ø  Werkzeuge zur Codegenerierung zusätzlich zum Anwendungscode einsetzen.


13.2 Web-Dienste mit Java!

Ø  JAX-WS ist die „Java API for XML-based Web Services“

Ø  JAX-WS RI ist die zugehörige Reference Implementation

Ø  Web Resources Framework (WSRF) für zustandsbehaftete Dienste

Ø  Pakete beginnen mit javax: javax.jws Annotationen

!! !javax.jws.soap Annotationen !! !javax.xml.ws Schnittstellen und Klassen ... weitere


Zur Erinnerung: Java-Annotationen

Ø  Annotationen sind Zusätze zu normalem Programmtext

Ø  Syntax: @identifer [ name-value-list ]

Ø  Semantik des umgebenden Codes wird nicht verändert, aber das Verhalten von Werkzeugen wird beeinflusst.

Ø  Annotationen mit retention-Eigenschaft werden der übersetzten Klasse als Metadaten beigegeben, die auch mittels Reflexion greifbar sind.

Ø  Beispiele: §  @override !(keine Metadaten) §  @WebService


Beispiel: Dienst Sysprop Dieser Dienst liefert Informationen über seine Umgebung

und teilt mit, wie oft er aufgerufen wurde. package sysprop;! // diverse Annotationstypen (mit retention): import javax.jws.WebService; !!import javax.jws.WebMethod;!import javax.jws.soap.SOAPBinding;!import javax.jws.soap.SOAPBinding.Style;!!@WebService!@SOAPBinding(style = Style.RPC) // Interaktionsstil Fernaufruf public interface Sysprop { // „system property“ @WebMethod String getSysprop(String name);!}!

„Service Endpoint Interface - SEI“


... und hier eine Implementierung: !package sysprop;!!import javax.jws.WebService;!!@WebService(endpointInterface = "sysprop.Sysprop")!

// vollständiger Name des Java interface public class SyspropImpl implements Sysprop {! ! private int n = 0;!public String getSysprop(String name) { ! ! return " " + n++ + " " + ! System.getProperty(name); }!}!

„Service Implementation Bean - SIB“


Bereitstellung (deployment) zu einfachen Testzwecken ohne Web Server in einem separaten Prozess, z.B. auf wuhan: package sysprop;!import javax.xml.ws.Endpoint;! // usage: java sysprop.SyspropPublisher &!public class SyspropPublisher { !public static void main(String[] arg) {! Endpoint.publish(! "http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1", !

! new SyspropImpl() );!! } // keeps running!!

}!

à Dienst wird samt generiertem WSDL-Text bereitgestellt.


Von irgendwoher (VPN!) als Webseite „missbrauchen“:!!$ curl http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1!<html>!<head><title>!Web Services!</title></head>!<body>!<h1>Web Services</h1>!.....!!!!... denn der Aufruf als Web-Dienst erfolgt über POST statt GET.!

mit Browser


package sysprop; ! !// Klient: Benutzung des Dienstes!!import javax.xml.namespace.QName;!import javax.xml.ws.Service;!import java.net.URL;!!class SyspropClient {// usage: java SyspropClient property!public static void main(String arg[ ]) throws Exception {! URL url = new URL(!

! "http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1");! QName qname = new QName("http://sysprop/", !

! ! ! ! "SyspropImplService");! Service service = Service.create(url, qname);! Sysprop proxy = service.getPort(Sysprop.class);! System.out.println(proxy.getSysprop(arg[0])); }!}!

aus WSDL zu entnehmen


... oder auch mit Perl: !!#!/usr/bin/perl!# usage: syspropclient.pl <property>!!use SOAP::Lite;! !my $url ='http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1';!!my $stub = SOAP::Lite->service($url);!

! ! ! ! ! ! ! !print $stub->getSysprop($ARGV[0]), "\n"; ! !!!


... und ein paar Tests: !lounge: java sysprop/SyspropClient os.arch! 0 amd64!lounge: java sysprop/SyspropClient os.name! 1 Linux!lounge: java sysprop/SyspropClient java.version! 2 1.7.0_25!!lounge: syspropclient.pl os.name! 3 Linux!lounge: !


Für komplexere Anwendungen expliziter Einsatz von Werkzeugen: wsgen class

generiert zu einem SEI die für die WSDL-Erzeugung benötigten Hilfsklassen und auf Wunsch auch gleich den WSDL-Text (vgl. CORBA: java2idl )

wsimport wsdl

generiert zu einem WSDL-Text Hilfsklassen zur Benutzung durch Klienten (vgl. CORBA: idl2java )


13.3 WSDL!Web Services Description Language

beschreibt Schnittstelle eines Web-Dienstes mittels XML:

abstrakte Schnittstelle (port type) Schnittstelle unabhängig von Nachrichtenformaten, Beschreibung mit XML Schema

konkrete Schnittstelle (binding)

Abbildung der abstrakten Schnittstelle auf unterstützte Nachrichtenformate


Dienstbeschreibung

abstrakte Schnittstelle

Operation Anfrage Antwort

konkrete Schnittstelle

Operation SOAP-Anfrage SOAP-Antwort

Web-Adressen (end points)


<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>!!!<definitions xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/" ! xmlns:tns="http://sysprop/" ! xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" ! xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/" ! targetNamespace="http://sysprop/"! name="SyspropImplService" > !!<types></types> ! ! ! ! ! !<message name="getSysprop">! <part name="arg0" type="xsd:string"></part>!</message>!<message name="getSyspropResponse">! <part name="return" type="xsd:string"></part>!</message>!<portType name="Sysprop">! <operation name="getSysprop">! <input message="tns:getSysprop"></input>! <output message="tns:getSyspropResponse"></output>! </operation>!</portType>!<binding .......!

Schnitt- stelle


<binding name="SyspropImplPortBinding" type="tns:Sysprop">!<soap:binding transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http" style="rpc">!</soap:binding>! <operation name="getSysprop">! <soap:operation soapAction=""></soap:operation>! <input><soap:body use="literal" namespace="http://sysprop/">! </soap:body>! </input>! <output><soap:body use="literal" namespace="http://sysprop/">! </soap:body>! </output>! </operation>!</binding>!<service name="SyspropImplService">! <port name="SyspropImplPort" binding="tns:SyspropImplPortBinding">! <soap:address location="http://wuhan.imp.fu-berlin.de:44711/sysprop1">! </soap:address>! </port>!</service>!</definitions>!

SOAP

URL Service Endpoint


Charakterisierung von Web-Diensten über SOAP:

Ø  Dienst/Ressource kann zustandsbehaftet sein

Ø  Identifikation mittels URL

Ø  Funktionalität ähnlich wie bei Fernaufrufen

Ø  Aufruf stets per HTTP-Anfrage POST Ø  Operation/Parameter werden innerhalb der

POST-Anfrage/Antwort-Daten mit SOAP codiert


Das Entsprechende in CORBA IDL:

module sysprop {!!interface Sysprop {!! ! string getSysprop(in string name);!! ! };!

}; Dies entspricht den Informationen in den WSDL-Abschnitten <message> und <portType> . Die übrigen Angaben gehören nicht zur abstrakten Schnittstelle: <binding> bindet die Realisierung an das SOAP-Protokoll. <service> legt die URL des Dienstes fest.


Web-Dienste vs. DCE/CORBA

Ø  Ähnlichkeiten: §  keine Übertragung von Code §  asynchrone Nachrichten (oneway)

Ø  Web-Dienste haben Nachteile gegenüber CORBA:

§  schwerfälliger Apparat §  keine echten Callbacks (nur in Verbindung mit Asynchronie)

Ø  Web-Dienste haben Vorteile gegenüber CORBA:

§ Stabilität §  allgemeine Akzeptanz

Empfohlene Lektüre: M. Henning: The Rise and Fall of CORBA.


13.4 REST!(„representational state transfer“)

Ø  Rückbesinnung auf die bei HTTP intendierte Semantik von GET, PUT, POST, DELETE, .....

Ø  Gegenstand eines Web-Dienstes ist eine gewisse Menge von

Ressourcen unterschiedlicher Typen Ø  GET, PUT, ... als Standard-Operationen auf diesen Ressourcen

Ø  Parameter sind die Anfrage/Antwort-Daten der HTTP-Anfragen

Ú RESTful Web Services (ohne SOAP)


GET (readonly)

PUT (idempotent) POST DELETE

(idempotent)

Collection URI www.travel.com/booking

Elemente von „booking “ auflisten

Collection „booking “ ersetzen oder erzeugen

Neues Element erzeugen samt geeigneter URI und diese ausliefern

Collection „booking “ löschen

Element URI www.travel.com/booking /FT35ZBQ

Inhalt des Elements „FT35ZBQ“ ausliefern

Element „FT35ZBQ“ ersetzen oder erzeugen

Element „FT35ZBQ“ löschen

FT35ZBQ ist Datei oder Datenbankeintrag oder .....


Java-RS mit diversen Laufzeit-Annotationen:

@Path("sysprop") !public class SysProp {! private int n = 0; // ohne Effekt – kein Zustand! @GET!@Produces("text/html")!public String getAuthor() {! return "<html><h3>made by Pete</h3><html>"; }!@POST !@Consumes("text/plain") ! // MIME type !@Produces("text/plain")!public String getSysprop(String name) {! return " " + n++ + " " + ! System.getProperty(name); } !}!

!Netbeans erlaubt einfaches Testen mit automatisch generiertem Klienten.


Zusammenfassung!Ø  Web-Dienste = „DCE-Prinzip mit Web-Technologie“

Ø  WSDL = Pendant zu DCE/CORBA IDL, formuliert in XML

Ø  SOAP = HTTP-unabhängiges, XML-basiertes Format für Fernaufrufe und Antworten (auch andere Formate sind populär, z.B. JSON), Dienst mit Zustand (WSRF)

Ø  REST = HTTP-basiertes , XML-basiertes Format, SOAP-unabhängig, zustandsloser Dienst

Ø  Entwicklungsunterstützung: diverse Frameworks für unterschiedliche Programmiersprachen.


Quellen!

M. Kalin: Java Web Services. O‘Reilly 2009 Oracle: Java EE 6 Web Services

docs.oracle.com/javaee/6/tutorial/doc/bnayk.html W. Iverson: Real-World Web Services. O‘Reilly 2004 Microsoft: Windows Communication Foundation

msdn.microsoft.com/en-us/library/dd456779.aspx P. Cibraro et al.: Professional WCF 4. Wiley 2010 M. Henning: The Rise and Fall of CORBA. Comm. of the ACM 51.8,

August 2008, pp. 53-57 cacm.acm.org/magazines/2008/8/5336-the-rise-and-fall-of-corba/fulltext

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