01-服务计算基础(Web服务概述)

服务计算基础主讲：李伟刚[e-mail]西北工业大学软件与微电子学院介绍本课程讲授服务计算基础技术，涵盖软件服务的商业需求、技术原理、技术架构、技术开发以及应用模式，主要包括如下内容：服务计算概述XML与XMLSchemaSOAPWSDLUDDIWeb服务组合Web服务应用开发语义Web服务先修课程或准备知识编程基础（C、Java等）Web编程考核办法课程成绩由三方面构成课堂和实验课出勤及表现：20%作业及实验报告：30%期末考试：50%教材及资源教材(荷)帕派佐格罗著,龚玲等译.Web服务:原理和技术.机械工业出版社,2010.1参考书顾宁、刘家茂等.WebServices原理与研发实践.机械工业出版社,2007.9喻坚，韩燕波.面向服务的计算—原理和应用.清华大学出版社,2006.12KentKaIokTong.DevelopingWebServiceswithApacheCXFandAxis2(3rdedition).TipTecDevelopment,2010.3课件资源学院FTP:课件/WebServices/第一章服务计算概述主要内容背景分析WebServices的定义及功能WebServices发展史WebServices工作原理WebServices开发方法第一节背景分析1商业需求与IT技术的不足1.1商业需求业务敏捷性要求：IT实现的自动业务流程能够快速构造和快速调整保护企业对信息技术的投资要求：能够低成本地对原有IT系统更新、升级和维护；充分利用原有遗留系统构建新系统支持企业组织变革（虚拟企业）要求：IT能够支持动态联盟，软件互操作性强1商业需求与IT技术的不足1.2IT技术的不足编程级别上的发展史对计算机程序细节进行抽象——功能分解原始的组件的出现面向对象的编程面向组件的重生1商业需求与IT技术的不足1.2IT技术的不足分布式计算大型机集中式计算小型化、小型计算机UNIX操作系统C/S大行其道分布式计算平台与面向对象技术结合分布式计算中间件XML技术的出现Webservices……1商业需求与IT技术的不足1.2IT技术的不足业务计算20世纪70年代：数据库系统1972年：SAP1984年：IBMPC——ERP,SCM,PDM,BI……90年代初：信息孤岛下一步？？？1商业需求与IT技术的不足1.2IT技术的不足总结客户端与服务端紧耦合平台之间互操作困难业务计算SOA内容：数据&业务逻辑远程访问&基础结构实现平台、接口技术、交互模式分布技术编程语言AssemblerCOBOLPascalSIMULASmalltalkAdaC++JavaC#TCP/IPRPCCORBAEAIMQEJBSOAPWSDLSQLIBMPCR/3BPMMDA2企业级软件的特征桌面应用软件特征企业级软件程序算法相对简单；数据结构不复杂用户众多且多样、群组性管理方式多样化技术环境多样化业务数据的内容和使用期比技术创新或革新期长得多功能需求不断变化各种功能需求交叉依赖2企业级软件的特征关键：企业软件的架构架构师保持企业软件架构的可维护性和可更改性！！企业级软件架构的要求简单灵活性和可维护性可复用性业务功能与底层技术分离软件技术如何解决以上问题？3面向服务的计算3.1服务是什么是整个SOA实现的核心。SOA的基本元素是服务，SOA指定一组实体(服务提供者、服务消费者、服务注册表、服务条款、服务代理和服务契约)，这些实体详细说明了如何提供和消费服务。这些服务是可互操作的、独立的、模块化的、位置明确的、松耦合的并且可以通过网络查找其地址。3面向服务的计算3.2面向服务从解决方案角度看，SO是一组模式和实践惯例，用于开发单个服务和解决方案，它们利用了服务模型，因而能够在不同系统之间集成服务封装其操作系统和专用协议的特性，允许使用标准协议和极传统的接口访问其业务逻辑和信息。在稳定的接口背后，可以持续升级和改进实现，而不会对使用该服务的解决方案产生负面影响从资产组合角度看，面向服务的企业是分解、集成和管理组织的技术资产组合的一条途径，它将服务模型用作开发和操作分布式业务系统的基础3面向服务的计算3.3面向服务与企业计算业务流程层服务接口层应用层业务逻辑应用逻辑服务接口层3面向服务的计算3.3面向服务与企业计算服务建立了一个介于业务层与应用层之间的高级抽象形态，服务能够封装应用逻辑和业务流程逻辑业务逻辑通过服务扩展3面向服务的计算3.3面向服务与企业计算业务流程层服务接口层应用层服务接口层服务接口表示物理层封装3面向服务的计算3.4面向服务的原则服务可复用服务有一个正式契约服务是松散耦合的服务是底层逻辑抽象的服务是可组合的服务是自治的服务是无状态的服务是可被发现的3面向服务的计算3.5服务的分类基本服务中介服务以流程为中心的服务公共企业服务描述简单服务，包含“以数据为中心”的服务和“以逻辑为中心”的服务。也可有混合。技术网关、适配器、外观等封装流程逻辑与其它企业或合作组织共享的服务。粒度较大，需提供解耦、安全、收费或健壮性的机制实现的复杂性低——中中——高高因具体服务而异状态管理无状态无状态有状态因具体服务而异可复用性高低低高更改频率低中——高高低是否SOA必需是否否否第二节WS的定义及功能1WebServices的定义W3Cdefinition–AsoftwareapplicationidentifiedbyaURI,whoseinterfacesandbindingarecapableofbeingdefined,described,anddiscoveredbyXMLartifactsandsupportsdirectinteractionswithothersoftwareapplicationsusingXML-basedmessagesviaInternet-basedprotocolsXMLInteractionsMessagesDefinedanddescribed1WebServices的定义WebServices:部署在Web上的对象从外部使用者的角度来看,WebServices是部署在Web上的对象,具备以下特征:完好的封装性（数据和处理）松散耦合使用协约的规范性标准化高度可集成能力1WebServices的定义WebServices:部署在Web上的对象WebServices的要件对象界面描述:WSDL对象访问:SOAP对象界面发现:UDDI对象实现:EJB,COM+,CORBA以及任何可用于对象实现的技术UDDIWSDLSOAPEJB/COM+/CORBA1WebServices的定义WebServices:部署在Web上的对象对象技术演变TighterLooserCouplingGranularityScopeXML/HTTPMOMORBB2BMarket,GlobalEnterpriseEcosystemsHomogeneousApplicationProgram典型的访问方法:WebServicesServicesComponentsObjects1WebServices的定义2WebServices的功能2.1WebServices的功能与任何平台上用任何语言编写的应用交互将应用程序的功能概念化成任务，从而形成面向任务的开发和工作流允许松耦合，当某个或多个服务在设计或实现中发生变更时，应用程序之间的交互作用不会因此而中断使现有的应用能适应不断变化的业务和客户需求向原有软件提供服务接口，而无需改变原来的应用程序，从而使这些应用程序完全可以运行在原本的软硬件环境2WebServices的功能2.2WebServices的分类Business-OrientedWebServicesERP,CRM，ApplicationsystemintegrationConsumer-OrientedWebServicesB2Cwebsite,acrossmultiB2CsystemsDevice-OrientedWebServicesSupporttheservicesacrossdifferentkindsofservices.E.gweatherreport,emailserviceSystem-OrientedWebServicesAuthenticationMonitoringQoS3WebServices的应用场合与局限3.1WebServices的应用场合跨防火墙通信应用程序集成B2B集成软件和数据重用WebServices在需要通过Web进行互操作或远程调用的情况下最适用！3WebServices的应用场合与局限3.2WebServices不适用的场合单机应用程序使用本地API更高效不便于对本地系统资源进行操作局域网的同构应用程序WebServices大多基于HTTP协议，在同构局域网环境下不如应用协议效率高（如DCOM,RMI,.NETRemoting等）第三节WebServices发展史1WebServices技术的发展历程“WebServices”一词首先出现在1999年微软旧金山中心的一次记者招待会上W3C于1999年开始探索基于XML的服务调用协议2000年5月，Ariba、CommerceOne、IBM、Microsoft等公司向W3C提交SOAP1.1规范，被接受2000年9月，W3C创建XMLProtocol工作组2000年9月，IBM、微软、Ariba联合发布WSDL1.02001年3月，WSDL1.1提交给W3C2WebServices应用的几个阶段早期应用—2002年中期以前强调在企业内部集成驱动因素：成本效益、挖潜领域：金融服务、高技术制造、通信、汽车和保险等系统地部署—2002年中至2004年初企业系统地、策略地开发和应用WS，理顺已有的业务流程新业务模式—2004年至今第四节WS工作原理1WebServices模型1.1面向服务的体系结构作为分布式计算架构，WebServices是SOA最重要的实现技术WebServices模型符合面向服务架构1WebServices模型1.2WebServices架构的元素RoleServicesProviderServicesRequestorServicesRegistryOperationPublishFindBindKeyComponentServicesServicesDescription1WebServices模型1.3对服务必要的描述要声明服务提供者提供的WebServices的特征。服务注册中心根据某些特征将服务提供者进行分类，以帮助查找具体服务。服务请求者根据特征来匹配那些满足要求的服务提供者服务描述应该声明接口特征，以访问特定服务服务还应声明各种非功能性特征，如安全、事务要求、使用服务的费用等。接口特征和非功能性特征也可以用来帮助服务请求者查找服务2WebServices协议栈2.1Web服务核心协议SimpleObjectAccessProtocol(SOAP)WebServicesDescriptionLanguage(WSDL)UniversalDescription,DiscoveryandIntegration(UDDI)WebServiceBusinessProcessExecutionLanguage(WSBPEL)……2WebServices协议栈2.2Web服务协议栈DataTypeInterfaceBehaviorMessageBPEL,DAML-S,WSCIWebServ