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1、服务计算基础,主讲：李伟刚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XML SchemaSOAPWSDLUDDIWeb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.Web Services原理与研发实
2、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 Kent Ka Iok Tong.Developing Web Services with Apache CXF and Axis2(3rd edition).TipTec Development,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Web Services的定义及功能Web Services发展史Web Services工作原理Web Services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
3、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,1.2 IT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,1.2 IT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
4、,1 商业需求与IT技术的不足,1.2 IT技术的不足业务计算20世纪70年代：数据库系统1972年：SAP1984年：IBM PCERP,SCM,PDM,BI90年代初：信息孤岛下一步？,1 商业需求与IT技术的不足,1.2 IT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,2 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
5、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
6、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
7、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,第二节 WS的定义及功能,1 Web Services的定义,W3C definition A software application identified by a URI,whose interfaces and binding are capable of being defined,described,and discovered by XML artifacts an
8、d supports direct interactions with other software applications using XML-based messages via Internet-based protocolsXMLInteractionsMessagesDefined and described,1 Web Services的定义,Web Services:部署在Web上的对象从外部使用者的角度来看,Web Services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,1 Web Services的定义
9、,Web Services:部署在Web上的对象Web Services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,UDDI,WSDL,SOAP,EJB/COM+/CORBA,1 Web Services的定义,Web Services:部署在Web上的对象对象技术演变,1 Web Services的定义,2 Web Services的功能,2.1 Web Services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
10、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,2 Web Services的功能,2.2 Web Services的分类Business-Oriented Web ServicesERP,CRM，Application system integrationConsumer-Oriented Web ServicesB2C website,across multi B2C systemsDevice-Oriented Web Services
11、Support the services across different kinds of services.E.g weather report,email serviceSystem-Oriented Web ServicesAuthenticationMonitoringQoS,3 Web Services的应用场合与局限,3.1 Web Services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,Web Services在需要通过Web进行互操作或远程调用的情况下最适用！,3 Web Services的应用场合与局限,3.2 Web Services不适用的场合单机应
12、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Web Services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,.NET Remoting等）,第三节 Web Services发展史,1 Web Services技术的发展历程,“Web Services”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XML Protocol
13、工作组2000年9月，IBM、微软、Ariba联合发布WSDL1.02001年3月，WSDL1.1提交给W3C,2 Web Services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,1 Web Services模型,1.1 面向服务的体系结构作为分布式计算架构，Web Services是SOA最重要的实现技术Web Services模型符合面向服务架构,1 Web Serv
14、ices模型,1.2 Web Services架构的元素RoleServices ProviderServices RequestorServices RegistryOperationPublishFindBindKey ComponentServicesServices Description,1 Web Services模型,1.3 对服务必要的描述要声明服务提供者提供的Web Services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
15、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,2 Web Services协议栈,2.1 Web服务核心协议Simple Object Access Protocol(SOAP)Web Services Description Language(WSDL)Universal Description,Discovery and Integration(UDDI)Web Service Business Process Execution Language(WSBPEL),2 Web Services协议栈,2.2 Web服务协议栈,Data,Type,I
16、nterface,Behavior,Message,BPEL,DAML-S,WSCI,Web Service Standards,Implementation Platforms,WSDL,SOAP,XML Schema,XML,Oracle Java EE,Microsoft.Net,Other SOA Solutions,2 Web Services协议栈,2.3 Web服务技术体系架构,Transport layer:HTTP,SMTP,FTP,etc.,XML messaging layer:SOAP,WS-Addressing,WS-Notification,WS-Eventing,
17、WS-Enumeration,WS-MessageDelivery,WS-Reliability,WS Reliable Messaging,WS-Resources WS-Transfer,Services Description Layer:WSDL,WSCL,WSCI,WS-MetadataExchange,WS-Policy,Web Services composition:WSFL,BPEL4WS WS-CDL WS-CAF,Publishing anddiscovery:UDDI,WSIL,WS-Discovery,Web Services Transaction:WS-Coord
18、ination WS-Transaction WS-AtomicTransaction WS-BusinessActivityWeb Services Management:WSDM,WS-Manageability SPML,WS-Provisioning,Web Services Security:XML-Encryption XML-Signature WS-Security WS-SecureConversation WS-SecurityPolicy WS-Trust,第五节 开发方法,1 Web Services开发,1.1 开发寿命周期构建开发和测试服务实现、定义服务接口描述和定
19、义Web Services实现描述部署向注册中心发布服务接口和服务实现的定义，把Web Services部署到执行环境中运行调用Web Services管理持续地管理和经营Web Services应用程序,设计与实现,发现与调用,部署与发布,1 Web Services开发,1.2 Web Services涉及的处理DiscoveryWhat properties should be described?How to efficiently query against them?CompositionSpecifying goals of a compositionSpecifying con
20、straints on a compositionBuilding a composition Analysis of compositionsInvocationKeeping enactments separatedProviding transactional guaranteesMonitoringHow to track enactmentsRecovering from failed enactments,1 Web Services开发,1.3 WS开发模型,Business Component Analysis,Services Identification,Services
21、Specification,Component Identification,Component Specification,Services Realization Decision,Services Implementation,过程模型,1 Web Services开发,1.3 WS开发模型,Existing Application Resources,Components,Services,Business Process,Services Provider,Services Consumer,Qos Security Management,Integration Architecture,层次模型,过程模型 VS.层次模型,1 Web Services开发,1.4 WS开发方案零起点自底向上自顶向下中间相遇,2 Web Services开发平台,Microsoft.NETIBM WebsphereOracle sun one,思考与讨论题,Web Services的优势有哪些？为什么说Web Services是部署在Web上的对象？哪些场合不适用Web Services？简述Web Services模型Web Services开发过程,
