web - web services

Dr. Sabin Buraga http://www.infoiasi.ro/~busaco/

TehnologiiTehnologii WebWeb <?xml version=“1.0” ?><curs desc=“…” />

Tehnologii Web

Dr. SabinCorneliu BuragaFacultatea de Informatica

Universitatea “A.I.Cuza” – Iasi, Romania

http://www.infoiasi.ro/~busaco/



Programare Web

ServiciiServicii WebWeb

DetaliiDetalii in in [[TX, 269TX, 269‐‐298] [SW, 61298] [SW, 61‐‐244244]]



“O arhitectura buna poate imbunataticalitatea vietii oamenilor.”

Alfred Hitchcock



Servicii WebPunerea problemei

“Definitii” si caracterizareSOA (Service Oriented Architecture)

SOAP, WSDL, UDDIInitiativeleWS‐*Arhitectura RESTDezvoltare & viitor

cuprins



Originile si scopurile Web‐ului

oferirea unui spatiu de comunicare inter‐umanaprin intermediul partajarii cunostintelor

exploatarea puterii computationale

intro



Remarci:interactiunea om‐Web se rezolva

prin intermediul formularelor Web siexplorarea legaturilor hipertext/hipermedia

interactiunea intre aplicatii (masini) se desfasoara, uzual, foarte limitat peWeb

intro



Nevoi ale dezvoltatorilor WebSolutii multi‐platforma, slab‐conectateIntegrare Internet/Web a aplicatiilor, serviciilor si sistemelorJustinTime integration

Performanta prin asigurarea scalabilitatiiServicii atasabile (pluggable) & inteligenteSoftware as a Service – SaaSApplication Service Provider

intro



Nevoi ale dezvoltatorilor WebStandardizare

SecuritateDisponibilitate & reutilizareMentenanta facila

intro



Necesitatea existentei unei/unor arhitecturipentru dezvoltarea de aplicatii distribuite

orientate spre Web

intro



Software‐ul trebuie divizat in servicii(independente) care se pot compune,

menite a se conecta si orchestra in mod spontanin cadrul proceselor de afaceri/tehnice

Web componentbased software

intro



Aplicatiile standard (“vechi”) sa poata fi integrate in noua arhitectura protectia investitiilor

intro



Solutia: “The Web is the computer”

Crearea/utilizarea unei arhitecturi care…sa ofere suport pentru paradigme de comunicare

bazata pe Web intre aplicatiisa ofere localizarea transparenta a serviciilor

sa permita adaugarea, inlocuirea, eliminarea serviciilorin mod dinamic

sa ascunda dezvoltatorului detaliile de sistem

intro



intro

Arhitectura – Web‐ul ca tehnologiemiddleware

Web‐ulca broker



Ce sunt serviciile Web?

Aplicatii oferind o functionalitate anume

Utilizate de alte aplicatii (la distanta)

Accesate standardizat via WebURI, HTTP, XML

“definitii”



“definitii”

Exemplu: serviciul unei agentii de voiajOferirea (si vinzarea) unor formulede petrecere a vacantei

Utilizeaza alte servicii (software) disponibilela nivel de Web: tranzactii financiareservicii hoteliereservicii de transport



Implementari standard:

script‐uri CGI sau utilizarea serverelor de aplicatii

caracterizare



Moduri de interactiune traditionala:

functionala vs. conversationala

caracterizare



Moduri de interactiune traditionala:functionala – cerere/raspuns

utilizatorul (nu neaparat uman☺) viziteazao pagina si formuleaza o cerere

serviciul Web returneaza un raspuns(uzual, un document Web)

caracterizare



Moduri de interactiune traditionala:conversationala – solicitare/raspuns

punerea de intrebari suplimentare pentru a rafina cererea

serviciul Web solicita date de la utilizatorin vederea returnarii unui raspuns mai bun

caracterizare



Traditional, serviciul Web expuneo interfata‐utilizator disponibila pe Web

Cererile erau capt(ur)ate via formulareUtilizatorii umani trebuie sa interpreteze etichetelesi cimpurile de dialog

Utilizatorii umani trebuie sa interpreteze raspunsuloferit de serviciu

Orice modificare in marcaje rescrierea programuluide preluare a datelor din HTML‐ul rezultat

caracterizare



Serviciile Web fac explicite specificatiile implicite

caracterizare



caracterizare

Utilizate la interactiunea intre masini

Dinamice

Lipsa unei cunoasteri apriori a interactiuniicu alte aplicatii/servicii Web



caracterizare

Apare necesitatea de a intelege vocabulare XMLdezvoltate in maniera independenta

nevoia de semantica

La Master, pentru “curiosi” ☺



caracterizare

Puncte finale utilizate pentru procesarea datelor, in maniera publica – eventual, via API‐uri deschise

Abilitatea de a prelucra orice tip de date

Dezvoltate pe baza platformelor, arhitecturilorsi limbajelor curente



soa

Arhitectura orientata spre serviciiSOA – Service Oriented Architecture

stil arhitectural de dezvoltare de aplicatiiconsiderate drept servicii ce vor fi invocate de alte aplicatii

vezi si http://www.w3.org/TR/wsarch/



soa

Paradigma de dezvoltare a software‐uluicare adopta utilizarea de servicii,

oferind functionalitati solicitate de utilizatori

Resursele sunt disponibile via o suita de serviciiindependente ale caror implementarinu trebuie sa fie cunoscute (black box)



soa

Componentele sistemului in ansamblu au un grad mare de independenta (decoupling)

Serviciile pot fi recompuse/orchestrateconform cerintelor



soa

Principii de baza:serviciile sa partajeze un contract specificat rigurosserviciile sa fie slab conectate (loosely coupled)serviciile sa ascunda detaliile de implementareserviciile sa ofere suport pentru compunerea cu alte servicii (composability)



soa

Principii de baza:serviciile sa poata fi reutilizateserviciile sa se execute in mod autonomserviciile sa nu depinda de starea comunicarii(statelessness), cantitatea de informație specificaunei activitati ce trebuie retinuta fiind minimala

serviciile sa poata fi facil descoperite (discoverability)



invocare

Necesitatea unui protocol de comunicare(transport) intre masini (aplicatii) eterogenemesaje care sa permita o interactiune complexa

intre aplicatii

informatiile vehiculate pot fi oricit de complexe

asigurarea extensibilitatii + securitate, fiabilitate, caching



invocare

Scenariu:eu spun <telefon>0232-201090</telefon>

tu astepti <tel prefix="0232" numar="201090" />

XML nu este suficient!

protocolul va trebui sa ofere un mecanism de invocaresi de transmitere structurata a datelor



invocare: solutii

XMLRPCbazat pe XDR (External Data Representation) de la RPC (Remote Procedure Call)

simplu de utilizat, nepretentioswww.xmlrpc.com

SOAPsofisticat, ofera suport pentru serializaremult mai flexibil si raspinditwww.w3.org/TR/SOAP



invocare: soap

Scop: protocol de comunicatie intre doua masini

(client si server) pentru interschimbul de datemarcate in XML, indiferent de platforma

standard al Consortiului Web (2003, 2007)

vezi si www.w3.org/TR/soap12-part0/



invocare: soap

“Dialogul” dintre aplicatii are loc via mesaje SOAP ≡ documente XML (plic + antet si corp)

XML messaging

Se descrie un model de procesare a continutuluiSOAP encoding rules

Poate specifica o cale de la expeditor la destinatar,via un intermediar (proxy) optional – rutare SOAP



invocare: soap



invocare: soap

Anteturile pot fi procesate de intermediari diferiti

Procesarea antetelor poate fi specificatasa se efectueze obligatoriu



invocare: soap

Datele XML din corp pot fi transportate indiferent de protocolul folosit – HTTP uzual, dar pot fi adoptate

si alte protocoale (e.g., SMTP, XMPP)

Poate fi specificat un apel la distanta(SOAP RPC representation)



invocare: soap

Vehicularea mesajelor SOAP



invocare: soap – exemplu

Scenariu:Un client trimite un nume de document XML

pentru a afla daca acesta este valid



invocare: soap – exemplu

Abordare clasica TCP/IP: socket‐uri se utilizeaza un port stabilit de utilizator(e.g., 3374) + o conventie de transmitere a datelor

Abordare RPC:apel la o procedura la distanta, executata de server(port al dispecerului RPC), folosind XDR

Abordare SOAP (XML messaging):independenta de platforma si de limbajdatele vehiculate vor fi impachetate de mesaje SOAP,transportate via HTTP – port standard: 80



invocare: soap

Invocarea unui serviciu Web – in stilul RPC

POST http://127.0.0.1:8080/xml-validator2.asmxAccept: text/xmlContent-Type: text/xmlSOAPAction: http://127.0.0.1/XMLValidator/Validate

<S-ENV:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/1999/XMLSchema-instance" xmlns:S-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:S-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/1999/XMLSchema" S-ENV:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"><S-ENV:Body>

<v:Validate xmlns:v="http://127.0.0.1/XMLValidator/">

<filename xsi:type="xsd:string">projects-xsd.xml</filename>

</v:Validate></S-ENV:Body>

</S-ENV:Envelope>

invocare: soap – cerere

Server: ASP.NET Development Server/8.0.0.0Content-Type: text/xml

<soap:Envelopexmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:tns="http://127.0.0.1/XMLValidator/" xmlns:types="http://127.0.0.1/XMLValidator/encodedTypes" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<soap:Bodysoap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">

<tns:ValidateResponse><ValidateResult xsi:type="xsd:string">Valid</ValidateResult>

</tns:ValidateResponse></soap:Body></soap:Envelope>

invocare: soap – raspuns



SOAP ≡ RPC orientat‐obiect

cerere/raspuns incluzind parametri deintrare/iesire (+tipurile lor specificate in XML)

invocare: soap



SOAP ≡ protocol de mesagerie (serializare)

cererea contine un obiect‐cerere serializatraspunsul contine un obiect‐raspuns serializat

invocare: soap



SOAP ≡ “XSLT with a long wire”

cererea este un document XMLserverul returneaza o varianta

transformata a cererii

invocare: soap



Nici una dintre abordari nu este impusa de protocol

invocare: soap



specificare

Necesitatea unui limbaj de descrierea serviciilor Web

Cum gasim un serviciu Web?Care este sintaxa mesajelor vehiculate?Cum se desfasoara transferul de date?



specificare: solutie

WSDL (Web Services Description Language)

WSDL 1.1 / WSDL 2.0http://www.w3.org/TR/wsdl

descriere bazata pe XML a serviciilor Webtipurile de date se definesc via scheme XMLspecifica sintaxa, nu semantica unui serviciu



specificare: wsdl

Conceptual, se foloseste un model de date reprezentatprintr‐un set de componente avind atasate proprietati



specificare: wsdl



specificare: wsdlSintactic,se utilizeaza XML

Schema WSDL



specificare: wsdl

Intr‐un document WSDL se declara:Tipurile (abstracte) de date pentru parametrii de intrare si rezultatul returnat de serviciul Web: constructii XML Schema

Mesajele vehiculate intre server (serviciu) si client (aplicatie)

Operatiile (metodele) oferite de serviciul WebAtasarea (binding) operatiilor la un protocol de transport (e.g., HTTP, SMTP) – similar porturilor

Colectia de porturi folosite (i.e., adrese de acces)



regasire: uddi

Universal Description, Discovery, and IntegrationCatalog distribuit, universal, al listei de servicii Web disponibile (inregistrate)

Inregistrarea este posibila in fiecare nodInregistrarile sint replicateUDDI este un serviciu Web: se utilizeaza SOAPCataloagele UDDI pot fi publice sau privateIn continua dezvoltare (versiunea 3, in prezent)Vezi si http://www.uddi.org/



regasire: uddi



White pages – catalog de nume, informatii despreofertant si mod de contactare

Yellow pages – catalog de domenii, cautari specificedupa context (localizare, tip de serviciu,…), pointeaza la White pages

Green pages – catalog de informatii ebusiness: informatii despre modelele de afaceri, detalii tehnice, informatii despre procesele de afaceri,…

Cataloage publice: uddi.ibm.com, uddi.microsoft.com

regasire: uddi – arhitectura



Instrumente software (exemple):

jUDDI (Apache): http://ws.apache.org/juddi/managementul unui catalog UDDI privat

Registry Browserdin Java WSDP (Web Services Developer Pack)

interogari asupra unui catalog UDDI

regasire: uddi – implementare



Specificatii & initiative aditionale (WS‐*)Adresare: WS‐AddressingDescoperire: WS‐Inspection, WS‐DiscoveryMesagerie: Reliable HTTP (HTTPR), WS Attachments, WS‐Routing,...

Securitate & autorizare: WS‐Security, WS‐Trust, WS‐Policy,...

Procesarea tranzactiilor: WS‐Coordination,WS‐Transaction

Interfata‐utilizator: WS for Remote Portlets (WSRP), WS for Interactive Applications (WSIA)

initiative



Specificatii & initiative aditionale (WS‐*)Interoperabilitate – initiativaWS‐I: www.wsi.org

Workflow: Business Process Execution Language (BPEL), WS‐Choreography, WS Flow Language (WSFL) etc.

…si altele

initiative



REpresentational State Transfer (REST)Arhitectura de dezvoltare a aplicatiilor WebRezultatul unei procesari conduce la returnareaunei reprezentari de resursa

Orice accesare a unei reprezentari plaseaza aplicatiaintr‐o stare care va fi schimbata in urma unuitransfer de date (accesarea altei reprezentari)

Transferul se realizeaza prin HTTP, reprezentareaeste marcata in XML si indicata via tipuri MIME, iar adresabilitatea se rezolva via URI

rest



Viziune complementara de implementare siutilizare a serviciilor Web (fara SOAP)

rest



Componentele care invoca functionalitativor consuma reprezentari de resurse (in stilul pull)

Fiecare cerere este considerata independenta,fara a se lua in consideratie contextul – stateless

Resursele sunt accesate printr‐o interfata generica(via HTTP: GET, POST, PUT, DELETE)

rest



Resursele sunt numite folosind URI‐uri (URL‐uri)

Reprezentarile sunt interconectate prin URL‐uri

Pot exista intermediari (proxy, cache, porti)intre clienti si resurse performanta, securitate,...

Cererile pot fi si asincrone – in stilul AJAX

rest



Punctul central e dat de conceptul de resursasi nu de operatiile asupra resurselor

ROC (Resource Oriented Computing)

rest



Scenariu:implementarea unui magazin online oferind portocale

Stilul “clasic” SOAP (conform RPC)operatii privind produsele:

furnizeazaSortim (), adaugaSortim (), listeazaSortim (), cautaSortim ()

operatii vizind utilizatorii:furnizeazaUtiliz (), adaugaUtiliz (), eliminaUtiliz (), cautaUtiliz (),…

rest: exemplu



Scenariu:implementarea unui magazin online oferind portocale

Stilul “nou” RESTtipuri de resurse (Sortim & Utiliz), identificate unic de URI

http://www.portocale.info/sortim/japoneze

o resursa poate avea asociate reprezentari XMLce pot fi accesate/alterate via operatii HTTP(CRUD – Create, Retrieve, Update, Delete)

rest: exemplu



Serviciile oferite de Flickr

acces – folosind HTTP (e.g., GET, POST) – via URI‐ulhttp://api.flickr.com/services/rest/

pentru a invoca un serviciu Flickr, se vor preciza metoda + parametrii (daca exista)

http://api.flickr.com/services/rest/?method=flickr.photos.getInfo&...

rest: exemplu

Se inlocuieste cu serviciul dorit



Divizarea setului de date al problemei in resurseNumirea prin URI a fiecarei resurseProiectarea reprezentarii(lor) acceptate de la client sireprezentarii(lor) intoarse spre client

Integrarea resurselor via legaturi hipertext+formulareCrearea de studii de caz, cu (re)considerarea tipurilorstandard – e.g., HTML, Atom

Considerarea conditiilor de eroare/exceptie

rest: metodologie



SOAP:Actiuni arbitrare(verbe)

Structuri de date arbitrare(oricit de complexe)Specificatevia XML Schema

Descriere complexa a serviciului (WSDL)

REST:Actiuni fixe HTTP: GET, POST,…

Opereaza asuprareprezentarilor de resurse (i.e., XML)

Bazat pe URIScalabilUzual, mai usor de programat

rest vs. soap



intrebare

Existenta serviciilor Web este suficienta?



Informatiile & serviciile sa fie accesibile de lafiecare dispozitiv si de oriunde – ubiquitous Web

necesitatea unei platforme independente de dispozitiv(masina virtuala)

dezvoltare



Noile servicii pot fi compuse din serviciile Web deja existente si accesate in mod transparent

middleware oferind cod + interoperabilitate(SOAP, WSDL, UDDI, XML)

dezvoltare



Suport pentru continut Web in “stil vechi” (e.g., CGI) + servicii Web

servere Web ≡ porti spre pagini/servicii Web

dezvoltare



Framework‐uri Web (structura conceptuala stratificata)



Tehnologii, produse, aplicatiiAxis 2 (Java), Synapse, Tuscany (C++, Java)Eclipse SOA ToolsgSOAP (C)JAX‐WS (Java Arch. for XML: Web Services).NET Framework + WSE (Web Services Enhancements)NuSOAP, PEAR::SOAP (PHP)Ruby on Rails (Ruby) – incurajeaza RESTSOAP::Lite (modul Perl)Tonic (framework PHP, incurajeaza REST)WSDP (Web Services Developer Pack) – Java 1.5+

dezvoltare



Servicii publice prin SOAP: Amazon, eBay, European Bioinformatics Institute, Google, Interfax, LiveJournal, PayPal, RedHat, Shopsync, Virtual Earth (Windows Live), Xignite, XMethods,…

Servicii publice via REST: Amazon, Bloglines, del.icio.us, eBay, Flickr, Google, Technorati, Yahoo! etc.

API‐urispecifice

dezvoltare



Servicii Web bazate pe Java ESB (Enterprise Service Bus)vezi si proiectul GlassFish

Servicii Web bazate pe .NETWCF (Windows Communication Foundation)

pe baza .NET 3.0+

dezvoltare: directii



Diverse API‐uri disponibile libersi pentru PHP, Python, Objective C, Ruby etc.




SCA (Service Component Architecture)asigura reutilizarea componentelor software,

oferind facilitati pentru definirea, asamblarea, invocarea& medierea serviciilor – punct de vedere orientat‐obiect

Transferul datelor (d)inspre sistemele de stocareeste facilitat de SDO (Service Data Objects)

Implementari disponibile in C++, Java, PHP5 etc.

Vezi siwww.osoa.org




stratificarea aplicatiilor Web (Ntier Web applications)

dezvoltare: privire de ansamblu



servicii web: demo

!!



rezumat

Servicii WebPunerea problemei

“Definitii” si caracterizareSOA (Service Oriented Architecture)

SOAP, WSDL, UDDIInitiativeleWS‐*Arhitectura RESTDezvoltare & viitor



??

web - web services

Technology