• Tutorial

Всем привет!
Так случилось, что в последнее время я стал заниматься разработкой веб-сервисов. Но сегодня топик не обо мне, а о том, как нам написать свой XML Web Service основанный на протоколе SOAP 1.2.

Я надеюсь, что после прочтения топика вы сможете самостоятельно:

• написать свою собственную серверную реализацию веб-приложения;
• написать свою собственную клиентскую реализацию веб-приложения;
• написать свое собственное описание веб-сервиса (WSDL);
• отправлять клиентом массивы однотипных данных на сервер.

1 Постановка задачи

1.1 Границы

1.2 Какими данными будем меняться?

• Какой минимум данных надо посылать на сервер, чтобы отправить sms-сообщение абоненту?
• Какой минимум данных надо посылать с сервера, чтобы удовлетворить потребности клиента?

• номер мобильного телефона, а также
• текст sms-сообщения.

• дату отправки sms-сообщения.

• Тип сообщения.

И все же, я что-то забыл! Если еще немного порефлексировать, то стоит отметить, что клиент за раз может отправить на сервер как одно sms-сообщение, так и некоторое их количество. Другими словами, в одном пакете данных может быть от одного до бесконечности сообщений.

В результате мы получаем, что для отправки sms-сообщения нам необходимы следующие данные:

• номер мобильного телефона,
• текст sms-сообщения,
• время отправки sms-сообщения абоненту,
• тип сообщения.

На первый вопрос мы ответили, теперь необходимо ответить на второй вопрос. И пожалуй, я позволю себе немного с халтурить. Поэтому, с сервера мы будем присылать только булевы данные, значение которых имеет следующий смысл:

• TRUE – пакет успешно дошел до сервера, прошел аутентификацию и встал в очередь для отправки sms-провайдеру
• FALSE – во всех остальных случаях

На этом мы закончили описание постановки задачи! И наконец-то приступим к самому интересному – будем разбираться что за диковинный зверь этот SOAP!

2 С чем есть SOAP?

И начну я свое повествование с того, что данный протокол обмена данными относится к подмножеству протоколов основанных на так называемой парадигме RPC (Remote Procedure Call, удалённый вызов процедур) антиподом которой является REST (Representational State Transfer, передача репрезентативного состояния). Более подробно об этом можно прочесть в Wikipedia, ссылки на статьи находятся в самом конце топика. Из этих статей нам надо уяснить следующее: «Подход RPC позволяет использовать небольшое количество сетевых ресурсов с большим количеством методов и сложным протоколом. При подходе REST количество методов и сложность протокола строго ограничены, из-за чего количество отдельных ресурсов может быть большим». Т.е., применительно к нам это означает, что на сайте в случае RPC подхода будет всегда один вход (ссылка) на сервис и какую процедуру вызывать для обработки поступающих данных мы передаем вместе с данными, в то время как при REST подходе на нашем сайте есть много входов (ссылок), каждая из которых принимает и обрабатывает только определенные данные. Если кто-то из читающих знает, как еще проще объяснить различие в данных подходах, то обязательно пишите в комментариях!

Следующее, что нам надо узнать про SOAP – данный протокол в качестве транспорта использует тот самый XML, что с одной стороны очень хорошо, т.к. сразу же в наш арсенал попадает вся мощь стека технологий основанных на данном языке разметки, а именно XML-Schema – язык описания структуры XML-документа (спасибо Wikipedia!), который позволяет производит автоматическую валидацию поступающих на сервер данных от клиентов.

И так, теперь мы знаем, что SOAP – протокол используемый для реализации удаленного вызова процедур и в качестве транспорта он использует XML! Если почитать статью на Wikipedia, то оттуда можно узнать еще и о том, что он может использоваться поверх любого протокола прикладного уровня, а не только в паре с HTTP (к сожалению, в данном топике мы будем рассматривать только SOAP поверх HTTP). И знаете, что мне во всем этом больше всего нравится? Если нет никаких догадок, то я дам подсказку – SOAP!… Всеравно не появилось догадок?… Вы точно прочли статью на Wikipedia?… В общем, не буду вас дальше мучить. Поэтому, сразу перейду к ответу: «SOAP (от англ. Simple Object Access Protocol - простой протокол доступа к объектам; вплоть до спецификации 1.2 )». Самое примечательное в этой строчке выделено курсивом! Я не знаю какие выводы сделали вы из всего этого, но мне видится следующее – поскольку данный протокол ну никак нельзя назвать «простым» (и видимо с этим согласны даже в w3), то с версии 1.2 он вообще перестал как-то расшифровываться! И стал называться SOAP, просто SOAP и точка.

Ну да ладно, прошу меня извинить, занесло немного в сторону. Как я писал ранее, в качестве транспорта используется XML, а пакеты, которые курсируют между клиентом и сервером называются SOAP-конвертами. Если рассматривать обобщенную структуру конверта, то он вам покажется очень знакомым, т.к. напоминает структуру HTML-страницы. В нем есть основной раздел – Envelop , который включает разделы Header и Body , либо Fault . В Body передаются данные и он является обязательным разделом конверта, в то время как Header является опциональным. В Header может передаваться авторизация, либо какие-либо иные данные, которые на прямую не относятся к входным данным процедур веб-сервиса. Про Fault особо рассказывать нечего, кроме того, что он приходит в клиент с сервера в случае возникновения каких-либо ошибок.

На этом мой обзорный рассказ про протокол SOAP заканчивается (более детально сами конверты и их структуру мы рассмотрим когда наши клиент и сервер наконец-то научатся запускать их друг в друга) и начинается новый – про компаньона SOAP под названием WSDL (Web Services Description Language). Да-да, это та самая штука, которая отпугивает большинство из нас от самой попытки взять и реализовать свое API на данном протоколе. В результате чего, мы обычно изобретаем свой велосипед с JSON в качестве транспорта. И так, что такое WSDL? WSDL – язык описания веб-сервисов и доступа к ним, основанный на языке XML (с) Wikipedia. Если из этого определения вам не становится понятным весь сакральный смысл данной технологии, то я попытаюсь описать его своими словами!

WSDL предназначен для того, чтобы наши клиенты могли нормально общаться с сервером. Для этого в файле с расширением «*.wsdl» описывается следующая информация:

• Какие пространства имен использовались,
• Какие схемы данных использовались,
• Какие типы сообщений веб-сервис ждет от клиентов,
• Какие данные принадлежат каким процедурам веб-сервиса,
• Какие процедуры содержит веб-сервис,
• Каким образом клиент должен вызывать процедуры веб-сервиса,
• На какой адрес должны отправляться вызовы клиента.

3 Введение в XML-Schema

Основная задачи схемы – описать структуру данных которые мы собираемся обрабатывать. Все данные в XML-схемах делятся на простые (скалярные) и коплексные (структуры) типы. К простым типам относятся такие типы как:

• строка,
• число,
• булево значение,
• дата.

Предлагаю далеко не ходить и написать XML-схему для нашего sms-сообщения! Ниже представлено xml-описание sms-сообщения:

71239876543 Тестовое сообщение 2013-07-20T12:00:00 12
Схема нашего комплексного типа будет выглядеть следующим образом:

Эта запись читается следующим образом: у нас есть переменная «message » типа «Message » и есть комплексный тип с именем «Message », который состоит из последовательного набора элементов «phone » типа string , «text » типа string , «date » типа dateTime , «type » типа decimal . Эти типы простые и уже определены в описании схемы. Поздравляю! Мы только что написали нашу первую XML-схему!

Думаю, что значение элементов «element » и «complexType » вам стало все более-менее понятно, поэтому не будем на них больше заострять внимание и переключимся сразу же на элемент-композитор «sequence ». Когда мы используем элемент-композитор «sequence » мы сообщаем о том, что элементы включенные в него должны всегда располагаться в указанной в схеме последовательности, а также все из них являются обязательными. Но не стоит отчаиваться! В XML-схемах есть еще два элемента-композитора: «choice » и «all ». Композитор «choice » сообщает о том, что должен быть какой-то один из перечисленных в нем элементов, а композитор «all » – любая комбинация перечисленных элементов.

Как вы помните, то в первом разделе топика мы договорились о том, что в пакете может передаваться от одного до бесконечности sms-сообщений. Поэтому предлагаю разобраться как такие данные декларируются в XML-схеме. Общая структура пакета может выглядеть следующим образом:

71239876543 Тестовое сообщение 1 2013-07-20T12:00:00 12 71239876543 Тестовое сообщение N 2013-07-20T12:00:00 12
Схема для такого комплексного типа будет выглядеть так:

В первом блоке идет знакомое нам декларирование комплексного типа «Message ». Если вы заметили, то в каждом простом типе, входящем в «Message », были добавлены новые уточняющие атрибуты «minOccurs » и «maxOccurs ». Как не трудно догадаться из названия, первый (minOccurs ) сообщает о том, что в данной последовательности должно быть минимум по одному элементу типа «phone », «text », «date » и «type », в то время как следующий (maxOccurs ) атрибут нам декларирует, что таких элементов в нашей последовательности максимум по-одному. В результате, когда мы пишем свои схемы для каких-либо данных, нам предоставляется широчайший выбор по их настройке!

Второй блок схемы декларирует элемент «messageList » типа «MessageList ». Видно, что «MessageList » представляет собой комплексный тип, который включает минимум один элемент «message », но максимальное число таких элементов не ограничено!

4 Пишем свой WSDL

Вообще, для того, чтобы у нас все работало правильно нам надо передавать клиенту WSDL-файл с правильным MIME-типом. Для этого необходимо настроить ваш веб-сервер соответствующим образом, а именно – установить для файлов с расширением «*.wsdl» MIME-тип равный следующей строке:

Application/wsdl+xml
Но на практике, я обычно отправлял посредством PHP HTTP-заголовок«text/xml »:

Header("Content-Type: text/xml; charset=utf-8");
и все прекрасно работало!

Хочу сразу предупредить, наш простенький веб-сервис будет иметь довольно внушительное описание, поэтому не пугайтесь, т.к. большая часть текста является обязательной водой и написав ее один раз можно постоянно копировать от одного веб-сервиса к другому!

Поскольку WSDL – это XML, то в самой первой строке необходимо прямо об этом и написать. Корневой элемент файла всегда должен называться «definitions »:

Обычно, WSDL состоит из 4-5 основных блоков. Самый первый блок – определение веб-сервиса или другими словами – точки входа.

Здесь написано, что у нас есть сервис, который называется – «SmsService ». В принципе, все имена в WSDL-файле могут быть вами изменены на какие только пожелаете, т.к. они не играют абсолютно никакой роли.

После этого мы объявляем о том, что в нашем веб-сервисе «SmsService » есть точка входа («port»), которая называется «SmsServicePort ». Именно в эту точку входа и будут отправляться все запросы от клиентов к серверу. И указываем в элементе «address » ссылку на файл-обработчик, который будет принимать запросы.

После того, как мы определили веб-сервис и указали для него точку входа – необходимо привязать к нему поддерживаемые процедуры:

Для этого перечисляется какие операции и в каком виде у будут вызываться. Т.е. для порта «SmsServicePort » определена привязка под именем «SmsServiceBinding », которая имеет тип вызова «rpc » и в качестве протокола передачи (транспорта) используется HTTP. Т.о., мы здесь указали, что будем осуществлять RPC вызов поверх HTTP. После этого мы описываем какие процедуры (operation ) поддерживаются в веб-сервисе. Мы будем поддерживать всего одну процедуру – «sendSms ». Через эту процедуру будут отправляться на сервер наши замечательные сообщения! После того, как была объявлена процедура, необходимо указать в каком виде будут передаваться данные. В данном случае указано, что будут использоваться стандартные SOAP-конверты.

После этого нам необходимо привязать процедуру к сообщениям:

Для этого мы указываем, что наша привязка («binding») имеет тип «SmsServicePortType » и в элементе «portType » с одноименным типу именем указываем привязку процедур к сообщениям. И так, входящее сообщение (от клиента к серверу) будет называться «sendSmsRequest », а исходящее (от сервера к клиенту) «sendSmsResponse ». Как и все имена в WSDL, имена входящих и исходящих сообщения – произвольные.

Теперь нам необходимо описать сами сообщения, т.е. входящие и исходящие:

Для этого мы добавляем элементы «message » с именами «sendSmsRequest » и «sendSmsResponse » соответственно. В них мы указываем, что на вход должен прийти конверт, структура которого соответствует типу данных «Request ». После чего с сервера возвращается конверт содержащий тип данных – «Response ».

Теперь надо сделать самую малость – добавить описание данных типов в наш WSDL-файл! И как вы думаете, как описываются в WSDL входящие и исходящие данные? Думаю, что вы уже все давно поняли и сказали сами себе, что при помощи XML-схем! И вы будете абсолютно правы!

Можно нас поздравить! Наш первый WSDL был написан! И мы еще на один шаг приблизились к достижению поставленной цели.
Далее мы разберемся с тем, что нам предоставляет PHP для разработки собственных распределенных приложений.

5 Наш первый SOAP-сервер

После того, как все было установлено и настроено нам необходимо будет создать в корневой папке вашего хостинга файл «smsservice.php » со следующим содержанием:

setClass("SoapSmsGateWay"); //Запускаем сервер $server->handle();
То, что находится выше строчки с функцией «ini_set», надеюсь, что объяснять не надо. Т.к. там определяется какие HTTP-заголовки мы будем отправлять с сервера клиенту и настраивается окружение. В строчке с «ini_set» мы отключаем кеширование WSDL-файла для того, чтобы наши изменения в нем сразу же вступали в действие на клиенте.

Теперь мы подошли к серверу! Как видим, весь SOAP-сервер занимает всего лишь три строки! В первой строке мы создаем новый экземпляр объекта SoapServer и передаем ему в конструктор адрес нашего WSDL-описания веб-сервиса. Теперь мы знаем, что он будет располагаться в корне хостинга в файле с говорящим именем «smsservice.wsdl.php ». Во второй строке мы сообщаем SOAP-серверу какой класс необходимо дергать для того, чтобы обработать поступивший с клиента конверт и вернуть конверт с ответом. Как вы могли догадаться, именно в этом классе будет описан наш единственный метод sendSms . В третьей строке мы запускаем сервер! Все, наш сервер готов! С чем я нас всех и поздравляю!

Теперь нам необходимо создать WSDL-файл. Для этого можно либо просто скопировать его содержимое из предыдущего раздела, либо позволить себе вольности и немного его «шаблонизировать»:

"; ?> /" xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soap12="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap12/" xmlns:http="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/http/" name="SmsWsdl" xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"> /">

/smsservice.php" />
На этом этапе получившийся сервер нас должен устроить полностью, т.к. поступающие к нему конверты мы можем логировать и потом спокойно анализировать приходящие данные. Для того, чтобы мы могли что-либо получать на сервер, нам необходим клиент. Поэтому давайте им и займемся!

6 SOAP-клиент на подходе

messageList = new MessageList(); $req->messageList->message = new Message(); $req->messageList->message->phone = "79871234567"; $req->messageList->message->text = "Тестовое сообщение 1"; $req->messageList->message->date = "2013-07-21T15:00:00.26"; $req->messageList->message->type = 15; $client = new SoapClient("http://{$_SERVER["HTTP_HOST"]}/smsservice.wsdl.php", array("soap_version" => SOAP_1_2)); var_dump($client->sendSms($req));
Опишем наши объекты. Когда мы писали WSDL в нем для входящего на сервер конверта описывались три сущности: Request , MessageList и Message . Соответственно классы Request , MessageList и Message являются отражениями этих сущностей в нашем PHP-скрипте.

После того, как мы определили объекты, нам необходимо создать объект ($req ), который будем отправлять на сервер. После чего идут две самые заветные для нас строки! Наш SOAP-клиент! Верите или нет, но этого достаточно для того, чтобы на наш сервер начали сыпаться сообщения от клиента, а также для того, чтобы наш сервер успешно их принимал и обрабатывал! В первой из них мы создаем экземпляр класса SoapClient и передаем в его конструктор адрес расположения WSDL-файла, а в параметрах явно указываем, что работать мы будем по протоколу SOAP версии 1.2. В следующей строке мы вызываем метод sendSms объекта $client и сразу же выводим в браузере результат.
Давайте запусти и посмотрим что-же у нас наконец-то получилось!

Мне с сервера вернулся следующий объект:

Object(stdClass) public "status" => boolean true
И это замечательно, т.к. теперь мы точно знаем о том, что наш сервер работает и не просто работает, но еще и может возвращать на клиент какие-то значения!

Теперь посмотрим на лог, который мы предусмотрительно ведем на серверной стороне! В первой его части мы видим необработанные данные, которые поступили на сервер:

79871234567 Тестовое сообщение 1 2013-07-21T15:00:00.26 15
Это и есть конверт. Теперь вы знаете как он выглядит! Но постоянно на него любоваться нам вряд ли будет интересно, поэтому давайте десереализуем объект из лог-файла и посмотрим все ли у нас хорошо:

Object(stdClass) public "messageList" => object(stdClass) public "message" => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 1" (length=37) public "date" => string "2013-07-21T15:00:00.26" (length=22) public "type" => string "15" (length=2)
Как видим, объект десериализовался правильно, с чем я нас всех хочу поздравить! Далее нас ждет что-то более интересно! А именно – мы будем отправлять клиентом на сервер не одно sms-сообщение, а целую пачку (если быть точнее, то целых три)!

7 Отправляем сложные объекты

// создаем объект для отправки на сервер $req = new Request(); $req->messageList = new MessageList(); $msg1 = new Message(); $msg1->phone = "79871234567"; $msg1->text = "Тестовое сообщение 1"; $msg1->date = "2013-07-21T15:00:00.26"; $msg1->type = 15; $msg2 = new Message(); $msg2->phone = "79871234567"; $msg2->text = "Тестовое сообщение 2"; $msg2->date = "2014-08-22T16:01:10"; $msg2->type = 16; $msg3 = new Message(); $msg3->phone = "79871234567"; $msg3->text = "Тестовое сообщение 3"; $msg3->date = "2014-08-22T16:01:10"; $msg3->type = 17; $req->messageList->message = $msg1; $req->messageList->message = $msg2; $req->messageList->message = $msg3;
В наших логах числится, что пришел следующий пакет от клиента:

79871234567 Тестовое сообщение 1 2013-07-21T15:00:00.26 15 79871234567 Тестовое сообщение 2 2014-08-22T16:01:10 16 79871234567 Тестовое сообщение 3 2014-08-22T16:01:10 17
Что за ерунда, скажете вы? И будете правы в некотором смысле, т.к. только что мы узнали о том, что какой объект ушел от клиента, то абсолютно в том же виде он пришел к нам на сервер в виде конверта. Правда, sms-сообщения сериализовались в XML не так, как нам было необходимо – они должны были быть обернуты в элементы message , а не в Struct . Теперь посмотрим в каком виде приходит такой объект в метод sendSms :

Object(stdClass) public "messageList" => object(stdClass) public "message" => object(stdClass) public "Struct" => array (size=3) 0 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 1" (length=37) public "date" => string "2013-07-21T15:00:00.26" (length=22) public "type" => string "15" (length=2) 1 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 2" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "16" (length=2) 2 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 3" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "17" (length=2)
Что нам дает это знание? Только то, что выбранный нами путь не является верным и мы не получили ответа на вопрос – «Как нам на сервере получить правильную структуру данных?». Но я предлагаю не отчаиваться и попробовать привести наш массив к типу объект :

$req->messageList->message = (object)$req->messageList->message;
В этом случае, нам придет уже другой конверт:

79871234567 Тестовое сообщение 1 2013-07-21T15:00:00.26 15 79871234567 Тестовое сообщение 2 2014-08-22T16:01:10 16 79871234567 Тестовое сообщение 3 2014-08-22T16:01:10 17
Пришедший в метод sendSms объект имеет следующую структуру:

Object(stdClass) public "messageList" => object(stdClass) public "message" => object(stdClass) public "BOGUS" => array (size=3) 0 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 1" (length=37) public "date" => string "2013-07-21T15:00:00.26" (length=22) public "type" => string "15" (length=2) 1 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 2" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "16" (length=2) 2 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 3" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "17" (length=2)
Как по мне, то «от перемены мест слагаемых – сумма не меняется» (с). Что BOGUS , что Struct – цель нами до сих пор не достигнута! А для ее достижения нам необходимо сделать так, чтобы вместо этих непонятных названий отображалось наше родное message . Но как этого добиться, автору пока не известно. Поэтому единственное, что мы можем сделать – избавить от лишнего контейнера. Другими словами, мы сейчас сделаем так, чтобы вместо message стал BOGUS ! Для этого изменим объект следующим образом:

// создаем объект для отправки на сервер $req = new Request(); $msg1 = new Message(); $msg1->phone = "79871234567"; $msg1->text = "Тестовое сообщение 1"; $msg1->date = "2013-07-21T15:00:00.26"; $msg1->type = 15; $msg2 = new Message(); $msg2->phone = "79871234567"; $msg2->text = "Тестовое сообщение 2"; $msg2->date = "2014-08-22T16:01:10"; $msg2->type = 16; $msg3 = new Message(); $msg3->phone = "79871234567"; $msg3->text = "Тестовое сообщение 3"; $msg3->date = "2014-08-22T16:01:10"; $msg3->type = 17; $req->messageList = $msg1; $req->messageList = $msg2; $req->messageList = $msg3; $req->messageList = (object)$req->messageList;
Вдруг нам повезет и из схемы подтянется правильное название? Для этого посмотрим на пришедший конверт:

79871234567 Тестовое сообщение 1 2013-07-21T15:00:00.26 15 79871234567 Тестовое сообщение 2 2014-08-22T16:01:10 16 79871234567 Тестовое сообщение 3 2014-08-22T16:01:10 17
Да, чуда не произошло! BOGUS – не победим! Пришедший в sendSms объект в этом случае будет выглядеть следующим образом:

Object(stdClass) public "messageList" => object(stdClass) public "BOGUS" => array (size=3) 0 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 1" (length=37) public "date" => string "2013-07-21T15:00:00.26" (length=22) public "type" => string "15" (length=2) 1 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 2" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "16" (length=2) 2 => object(stdClass) public "phone" => string "79871234567" (length=11) public "text" => string "Тестовое сообщение 3" (length=37) public "date" => string "2014-08-22T16:01:10" (length=19) public "type" => string "17" (length=2)
Как говорится – «Почти»! На этой (немного печальной) ноте предлагаю потихонечку закругляться и сделать некоторые для себя выводы.

8 Заключение

• вам по силам написать необходимый для вашего веб-сервиса WSDL-файл;
• вы без всяких проблем можете написать свой собственный клиент способный общаться с сервером по протоколу SOAP;
• вы можете написать свой собственный сервер общающийся с окружающим миром по SOAP;
• вы можете отправлять массивы однотипных объектов на сервер со своего клиента (с некоторыми ограничениями).

• нативный класс SoapClient не умеет правильно сериализовывать однотипные структуры данных в XML;
• при сериализации массива в XML он создает лишний элемент с именем Struct ;
• при сериализации объекта в XML он создает лишний элемент с именем BOGUS ;
• BOGUS меньшее зло чем Struct из-за того, что конверт получается компактнее (не добавляются лишние namespace"ы в XML заголовке конверта);
• к сожалению, класс SoapServer автоматически не валидирует данные конверта нашей XML-схемой (возможно, и другие сервера этого не делают).

Simple Object Access Protocol (SOAP) - это протокол на базе языка XML, который определяет правила передачи сообщений по Internet между различными прикладными системами. В основном он используется для удаленного вызова процедур. Изначально протокол SOAP разрабатывался с тем расчетом, что он будет функционировать «над» HTTP (дабы упростить интеграцию SOAP в Web-приложения), однако теперь могут быть задействованы и иные транспортные протоколы, например SMTP.

Предположим, что вы создаете в Internet службу доступа к приложениям; потребители взаимодействуют с этой службой, передавая ей информацию. Ваши серверы обрабатывают данные и возвращают результаты потребителям. Как лучше всего поддерживать обмен данными с системой?

Вы могли бы создать настраиваемое клиент-серверное приложение и потребовать, чтобы потребители использовали для доступа к вашей службе специальную клиентскую программу. Но если вы намерены всерьез найти себя в Internet-бизнесе, вам придется создать клиент, работающий на всех возможных клиентских платформах - Windows, Macintosh, Unix, Linux и т. д. Другими словами, потребуется написать множество различных клиентов.

А как вы отнесетесь к использованию Web? Такое решение, естественно, вполне приемлемо, но жестко завязано на реализации браузера, и вам опять-таки придется создавать инфраструктуру, чтобы посылать и получать входящую и исходящую информацию, а также форматировать и упаковывать данные для подобного обмена. Для реализации сложных приложений можно выбрать Java или ActiveX, но тогда некоторые пользователи откажутся от ваших услуг из-за явно завышенных требований к полосе пропускания и неадекватной защиты.

Все, что требуется, - это простой протокол, который упрощает упаковку данных приложения и передает их по Web, используя адаптируемый к содержанию информации язык XML. Тем самым он гарантирует, что и отправитель и получатель смогут легко интерпретировать содержимое любого сообщения. При этом благодаря использованию в качестве транспорта Web-протокола HTTP можно будет отказаться от необходимости снижать уровень защиты межсетевых экранов.

Достаточно подробно описанный Simple Object Access Protocol (SOAP) представляет собой простой «связующий» протокол, с помощью которого узлы могут удаленно вызывать объекты приложения и возвращать результаты. SOAP предлагает минимальный набор условий, позволяющий приложению передавать сообщения: клиент может посылать сообщение для того, чтобы вызывать программный объект, а сервер может возвращать результаты этого вызова.

SOAP довольно прост: сообщения представляют собой документы XML, содержащие команды SOAP. Хотя теоретически SOAP может быть привязан к любому транспортному протоколу для приложений, как правило, он используется вместе с HTTP.

Кеннард Скрибнер, один из авторов книги Understanding SOAP: The Authoritative Solution (Macmillan USA, 2000), говорит, что SOAP работает за счет преобразования информации, необходимой для вызова метода (например, сюда относятся значения аргументов и идентификаторы транзакций) в формат XML.

Данные инкапсулируются в HTTP или в какой-то другой транспортный протокол и передаются адресату, в качестве которого обычно выступает сервер. Этот сервер выделяет данные SOAP из пакета, выполняет требуемую обработку и возвращает результаты в виде ответа SOAP.

Скрибнер отметил, что SOAP действует как протокол удаленного вызова процедур, во многом так же, как протокол Remote Method Invocation в Java или General Inter-ORB Protocol в CORBA.

По словам Скрибнера, поскольку HTTP и XML используются практически повсюду, SOAP, по-видимому, можно назвать самым масштабируемым из созданных на сегодняшний день протоколов удаленного вызова процедур. SOAP не рассчитан на то, чтобы действовать как полная объектная архитектура.

SOAP не заменяет собой протокол Remote Method Invocation в Java, Distributed Component Object Model и CORBA; он предлагает правила, которые могут использоваться любой из этих моделей. SOAP не является полным решением. Он не поддерживает активацию объектов или защиту. По словам Скрибнера, разработчики SOAP «уверены в том, что пользователи самостоятельно добавят этот код», надстраивая его над SOAP, вместо того чтобы делать его составной частью самого протокола.

На рисунке приводится пример, взятый из спецификации SOAP 1.1, в котором хост запрашивает у службы котировок стоимость определенной акции. Запрос SOAP встраивается в HTTP POST, а в теле запроса указывается тип запроса и параметр - символ акции. Ответ также предоставляет собой объект XML, инкапсулированный в ответ HTTP с единственным возвращаемым значением (34,5 в данном случае).

Особенности SOAP

С помощью SOAP разработчики могут создавать Web-службы настолько же оперативно, насколько быстро будут написаны сообщения SOAP для вызовов программ для существующих приложений, а затем добавить эти приложения в простые Web-страницы. Но, кроме того, у разработчиков есть возможности использовать вызовы SOAP в выделенных приложениях и создавать приложения, которые можно переносить на Web-страницы других людей, и тем самым избежать трудоемкого и дорогостоящего процесса разработки.

По мнению Марка Стивера, еще одного автора книги Understanding SOAP, именно эту цель преследует Microsoft в своей перспективной платформе.Net. «Здесь SOAP выступает во всем своем блеске. Он дает разработчикам действительно прекрасные возможности для создания приложений, избавляя их от мучений по поводу вероятной несовместимости», - утверждает он.

Пример SOAP

Вообще сегодня есть стандартные протоколы обмена XML данными:

• XML-RPC – вы передаете пакет и указываете, какой метод на сервере хотите вызвать.
• REST - есть некие объекты на сервере. Каждый объект характеризуется каким-то идентификатором. У каждого элемента свой url. С любым элементов можно сделать: insert, delete, update, select. Вы просто посылаете нужный запрос на сервер (например, вставить такой-то элемент). Обмен клиент-сервер базируется либо на JSON, либо на XML.

Именно на RPC базируется SOAP (сервис ориентированная архитектура, набор слабосвязанных сервисов, взаимодействующих друг с другом). Главное достоинство RPC - небольшое количество сетевых ресурсов (точек входа) и много задействованных методов. Несмотря на это достоинство, у RPC - это устаревший протокол, у которого ряд недостатков:

• Нельзя проверить правильность XML-RPC сообщения. Старый протокол, создавался до того, как в XML были стандартизированы схемы (способы проверки данных). Т.е. сервер принимает запросы, он должен убедиться, что эти запросы для него, и что данные не противоречивы. В XML-RPC для этого типы данных декларируются, но это проверка типа данных, а согласованность данных не проверяется (что вы получили структуру со всеми нужными параметрами).
• Нельзя создавать комбинированные сообщения.
• Нельзя использовать пространство и время (появилось позже создания RPC).
• Нельзя расширять сообщение, т.е. добавлять дополнительную информацию.

Все эти недостатки были решены в XML Schema. Это промышленный стандарт описания XML документа. Т.е. это способ моделирования произвольных данных. XML схема может описывать модель (отношения между элементами и атрибутами, и их структура), типы данных (характеризует типы данных) и словарь (названия элементов и атрибутов).

Исходя из всех недостатков XML-RPC создали протокол SOAP.

SOAP (Simle Object Access Protocol) - протокол доступа к объекту (к точке входа). Сегодня это основной промышленный стандарт построения распределенных приложений.

Он представляет собой расширения языка XML-RPC. Т.е. он построен по принципу: 1 точка входа и любые методы. Сам протокол в плане транспорта (как передать данные) дает широкий выбор: SMTP, FTP, HTTP, MSMQ.

SOAP лежит в основе реализации XML веб-сервисов (XML веб служб). Недостаток SOAP - сложен в изучении.

SOAP базируется на обмене сообщениями между клиентом и сервером (синхронно и асинхронно). Каждое сообщение несет информацию о данных (какие данные передаются-получаются). SOAP заранее описывает всю структуру сообщения с помощью XML схем: что должно быть в сообщении, как оно будет передаваться. Это дает возможность, не зная сервер, понять, что там происходит, и дает возможность серверу проверить, для него ли это сообщение.

XML схема

Задача схемы - описать структуру данных, т.е. что у нас есть. Все данные делятся на простые и сложные типы (скаляры и структуры). Простой тип (строка, число, boolean, дата) никогда внутри ничего содержать не будет. А структура (объект) может содержать свойства.

Основные операции SOAP

• Не только простой обмен информацией клиент-сервер. Но и автоматическое распознавание сервера и поиск этого сервера, т.е. клиент может даже ничего не знать про сервер. Т.е. клиент сначала выполняет поиск сервера, найдет подходящие службы, поймет какие там методы, что на сервера есть, и произведет его вызов.
• Сервер производит публикацию своей информации (расположение, какие методы поддерживает), чтобы клиент нашел этот сервер. Публикация происходит в UDDI каталог.

Структура SOAP сообщений:

• SOAP Envelope (конверт) - сюда входит все сообщение. Состоит из заголовка и тела.
• SOAP Header (заголовок) - дополнительная информация (авторизация, например).
• SOAP Body (тело) - само сообщение.
• SOAP Fault (ошибка) - способ передачи ошибки от сервера к клиенту.

WSDL

WSDL (Web Services Description Language) - язык описания веб служб. Применяется в SOAP. Это некий докуент, который описывает все: какие пространства имен использовались, какие схемы данных использовались, какие типы сообщений сервер ждет от клиента, какие конверты к какому методу принадлежат, какие методы вообще есть, на какой адрес отправлять и т.д. Собственно, WSDL и есть веб сервис. Достаточно клиенту изучить содержимое этого документа, он уже знает о сервере все.

Любой сервер должен публиковать WSDL.

WSDL состоит из блоков:

• Определение самой службы, т.е. точки входа, указывается порт.
• Формат методов. Происходит привязка точки входа к операциям, т.е. какие методы поддерживает. Указывается тип вызова, способ передачи. Внутри каждого метода происходит объяснение - в каком виде передаются данные - в виде SOAP.
• Привязка методов к сообщению.
• Описание самих сообщений.

Заголовок топика – это действительно вопрос, т.к. я сам не знаю, что это и впервые попробую поработать с этим в рамках настоящей статьи. Единственное, что могу гарантировать, что код, представленный ниже, будет работать, однако мои фразы будут лишь предположениями и догадками о том, как я сам все это понимаю. Итак, поехали…

Введение

1. SOAP . Прежде чем вызвать удаленную процедуру, нужно этот вызов описать в XML файле формата SOAP. SOAP – это просто одна из многочисленных XML разметок, которая используется в веб-сервисах. Все, что мы хотим куда-то отправить через HTTP, сначала превращается в XML описание SOAP, потом засовывается в HTTP пакет и посылается на другой компьютер в сети по TCP/IP.
2. WSDL . Есть веб-сервис, т.е. программа, методы которой можно удаленно вызывать. Но стандарт требует, чтобы к этой программе прилагалось описание, в котором сказано, что «да, вы не ошиблись – это действительно веб-сервис и можно у него вызвать такие-то такие-то методы». Такое описание представляется еще одним файлом XML, который имеет другой формат, а именно WSDL. Т.е. WSDL – это просто XML файл описания веб-сервиса и больше ничего.

Общий подход

1. Описать интерфейс нашего веб-сервиса
2. Реализовать этот интерфейс
3. Запустить наш веб-сервис
4. Написать клиента и удаленно вызвать нужный метод веб-сервиса

Сервер

Клиент

Заключение

Что такое SOAP?

SOAP расшифровывается как Simple Object Access Protocol (Простой Протокол Доступа к Объектам). Надеюсь по прочтении статьи вам останется только недоумевать: "Что за странное название?"

SOAP в теперешней его форме – это метод удаленного вызова (RPC, Remote procedure Call) по сети. (Да, он также используется для передачи документов в виде XML, но мы это пока опустим).

Давайте разбираться. Представьте, что у вас есть сервис, который возвращает биржевую котировку (stock quote) для заданного тикера (stock symbol). Он посылает данные на сайт Nasdaq и формирует на основе возвращенного HTML нужный результат. Дальше, чтобы позволить другим разработчикам использовать его внутри своих приложений, вы делаете из этого сервиса компонент, который через Интернет находит информацию о котировках. Работает он отлично, пока в один прекрасный день Nasdaq не меняет разметку своих страниц. Вам приходится пересмотреть всю логику работы компонента и разослать обновления всем разработчикам, использующим его. А им в свою очередь необходимо разослать обновления всем своим пользователям. Если это происходит на более-менее постоянной основе, вы можете нажить немало врагов среди коллег-разработчиков. А с программистами, как известно, шутки плохи. Вы же не хотите завтра доставать фотографию любимого кота из офисного шредера, правда?

Что же делать? Посмотрим... все, что вам нужно, это предоставить одну функцию, которая будет принимать на вход тикер (типа string) и возвращать биржевую котировку (типа float или double). Так не проще ли было бы просто позволить вашим разработчикам каким-то образом вызвать эту функцию через Интернет? Отлично! Тоже мне новость, есть же COM и Corba, и Java, которые этим занимаются уже годами... что правда – то правда, но эти методы не без изъяна. Удаленная настройка COM не тривиальна. Кроме того, нужно открыть столько портов в брандмауэре, что на системного администратора пива не напасешься. Да, и придется забыть о пользователях всех операционных систем кроме Windows. Но ведь позьзователи Linux тоже иногда интересуются биржей.

Хотя, похоже, что не все потеряно для пользователей Linux, если они используют DCOM, больше здесь: http://www.idevresource.com/com/library/res/articles/comonlinux.asp.

На счет Corba и Java я много сказать не могу, так что в качестве упражнения предлагаю читателям найти минусы в этих подходах.

SOAP – это стандарт, который позволяет вам описать такой удаленный вызов и вид, в котором будет возвращаться результат. Таким образом вам нужно разместить вашу функцию в приложении, доступном по сети и получать вызовы в виде SOAP пакетов. После этого вы валидируете входные данные, запускаете вашу функцию и возвращаете результат в новом SOAP пакете. Весь процесс может работать через HTTP, так что вам не придется открывать кучу портов в брандмауэре. Правда просто?

О чем эта статья

Soap и XML

Все SOAP пакеты имеют XML формат. Что это значит? Посмотрим. Взгляните на эту функцию (Pascal):
function GetStockQuote(Symbol: string) : double; Выглядит отлично, но проблема в том, что это – Pascal. Какая польза от этого простого определения для Java-разработчика? Или для кого-то, кто работает с VB? Нам нужно что-то, что будет понятно всем, даже VB-программистам. Так дайте им XML, содержащий одну и ту же инфрмацию (параметры, значения биржевых котировок и т.д.). Вы создаете SOAP пакет, который по сути является вызовом вашей функции, обернутый в XML, чтобы любое приложения на любой платформе могло его понять. Теперь посмотрим, как выглядит наш SOAP вызов:
xmlns:xsi="http://www.w3.org/1999/XMLSchema-instance"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema">

IBM


Информативно, правда? SOAP упрощается на глазах. Ладно, шутки в сторону. Теперь я постараюсь объяснить вам, как разобраться в этом SOAP вызове.

Расшифровка тегов