服务计算基础服务计算基础主讲：李伟刚西北工业大学软件与微电子学院介绍介绍l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先修课程或准备知识l编程基础（C、Java等）lWeb编程考核办法考核办法l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%教材及资源教材及资源l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, 2010.1l参考书顾宁、刘家茂等. Web Services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 Kent Ka Iok Tong. Developing Web Services with Apache CXF and Axis2 (3rd edition). TipTec Development, 2010.3 l课件资源学院FTP: ftp:/10.128.48.10/课件/WebServices/第一章第一章 服务计算概述服务计算概述主要内容主要内容l背景分析lWeb Services的定义及功能lWeb Services发展史lWeb Services工作原理lWeb Services开发方法第一节第一节 背景分析背景分析1 商业需求与商业需求与IT技术的不足技术的不足l1.1 商业需求业务敏捷性l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l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）l要求：IT能够支持动态联盟，软件互操作性强1 商业需求与商业需求与IT技术的不足技术的不足l1.2 IT技术的不足编程级别上的发展史l对计算机程序细节进行抽象功能分解l原始的组件的出现l面向对象的编程l面向组件的重生1 商业需求与商业需求与IT技术的不足技术的不足l1.2 IT技术的不足分布式计算l大型机集中式计算l小型化、小型计算机lUNIX操作系统lC/S大行其道l分布式计算平台与面向对象技术结合l分布式计算中间件lXML技术的出现lWebservicesl1 商业需求与商业需求与IT技术的不足技术的不足l1.2 IT技术的不足业务计算l20世纪70年代：数据库系统l1972年：SAPl1984年：IBM PCERP,SCM,PDM,BIl90年代初：信息孤岛l下一步？1 商业需求与商业需求与IT技术的不足技术的不足l1.2 IT技术的不足总结l客户端与服务端紧耦合l平台之间互操作困难业务计算S O A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/IPRPCCORBAEAIMQEJBSOAPWSDLSQLIBM PCR/3BPMMDA2 企业级软件的特征企业级软件的特征l桌面应用软件特征企业级软件l程序算法相对简单；数据结构不复杂l用户众多且多样、群组性l管理方式多样化l技术环境多样化l业务数据的内容和使用期比技术创新或革新期长得多l功能需求不断变化l各种功能需求交叉依赖2 企业级软件的特征企业级软件的特征l关键：企业软件的架构 架构师l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l简单l灵活性和可维护性l可复用性l业务功能与底层技术分离软件技术如何解决以上问题？3 面向服务的计算面向服务的计算l3.1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 面向服务的计算面向服务的计算l3.2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 面向服务的计算面向服务的计算l3.3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服务接口层3 面向服务的计算面向服务的计算l3.3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 面向服务的计算面向服务的计算l3.3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层服务接口表示物理层封装3 面向服务的计算面向服务的计算l3.4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 面向服务的计算面向服务的计算l3.5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第二节 WS的定义及功能的定义及功能1 Web Services的定义的定义lW3C definition A software application identified by a URI, whose interfaces and binding are capable of being defined, described, and discovered by XML artifacts and supports direct interactions with other software applications using XML-based messages via Internet-based protocolsXMLInteractionsMessagesDefined and described1 Web Services的定义的定义lWeb 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:l完好的封装性 （数据和处理）l松散耦合l使用协约的规范性 l标准化l高度可集成能力1 Web Services的定义的定义lWeb Services: 部署在Web上的对象Web Services的要件l对象界面描述: WSDLl对象访问: SOAPl对象界面发现: UDDIl对象实现: EJB, COM+, CORBA以及任何可用于对象实现的技术UDDIWSDLSOAPEJB/COM+/CORBA1 Web Services的定义的定义lWeb Services: 部署在Web上的对象对象技术演变TighterLooserCouplingCouplingGranularityScopeXML/HTTPMOMORB B2B Market, Global EnterpriseEcosystemsHomogeneous ApplicationProgram典型的访问方法典型的访问方法: :Web ServicesServicesComponentsObjects1 Web Services的定义的定义2 Web Services的功能的功能l2.1 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的功能的功能l2.2 Web Services的分类Business-Oriented Web ServiceslERP,CRM，lApplication system integrationConsumer-Oriented Web ServiceslB2C website, across multi B2C systemsDevice-Oriented Web ServiceslSupport the services across different kinds of services. E.g weather report, email serviceSystem-Oriented Web ServiceslAuthenticationlMonitoringlQoS3 Web Services的应用场合与局限的应用场合与局限l3.1 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的应用场合与局限的应用场合与局限l3.2 Web Services不适用的场合单机应用程序l使用本地API更高效l不便于对本地系统资源进行操作局域网的同构应用程序lWeb 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）第三节第三节 Web Services发展史发展史1 Web Services技术的发展历程技术的发展历程l“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lW3C于1999年开始探索基于XML的服务调用协议l2000年 5月 ， Ariba、 CommerceOne、 IBM、Microsoft等公司向W3C提交SOAP1.1规范，被接受l2000年9月，W3C创建XML Protocol工作组l2000年 9月 ， IBM、 微 软 、 Ariba联 合 发 布WSDL1.0l2001年3月，WSDL1.1提交给W3C2 Web Services应用的几个阶段应用的几个阶段l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l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l新业务模式2004年至今第四节第四节 WS工作原理工作原理1 Web Services模型模型l1.1 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 Services模型模型l1.2 Web Services架构的元素RolelServices ProviderlServices RequestorlServices RegistryOperationlPublishlFindlBindKey ComponentlServiceslServices Description1 Web Services模型模型l1.3 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