利用Web Services开发分布式应用

时间 2019-12-12

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1、引言

　　在前面文章中分别介绍了MSMQ和.NET Remoting技术，今天继续分享.NET 平台下另外一种分布式技术——Web Servicesweb

2、Web Services 详细介绍

2.1 Web Services 概述

　　Web Services是支持客户端与服务器经过网络互操做的一种软件系统，是一组能够经过网络调用的应用程序API。在Web Services中主要到SOAP/UDDI/WSDL这三个核心概念，下面分别介绍下这三个概念的定义。数据库

SOAP：SOAP（Simple Object Access Protocol，简单对象访问协议）是在分散或分布式的环境中交换信息的简单协议，是一种基于XML的协议，须要绑定一个网络传输协议来完成信息的传输，这个协议一般是Http或Https，但也可使其余协议。

　　它包括四个部分：安全

　　SOAP封装：它定义了一个框架，描述消息中的内容是描述，是谁发送的，谁又应当接收并处理；服务器

　　SOAP编码规则：定义了一种序列化的机制，用于表示应用程序须要使用的数据类型的实例；网络

　　SOAP RPC：表示一种协定，用于表示远程过程调用和应答；框架

　　SOAP绑定：它定义了SOAP使用哪一种协议来进行交换信息。使用Http/TCP/UDP均可以。与WCF中的绑定概念一致。分布式

　　换句话说，SOAP协议只是用来封装消息用的，封装后的消息你能够经过各类已有的协议来传输，如Http、Https、Tcp、UDP、SMTP等，甚至你还能够自定义协议。然而Web Service是采用基于Http协议来传输数据的。关于使用Https协议来访问Web Services的方法能够参考这个文章：如何利用 SSL 调用 Web 服务。测试

UDDI：是统一描述、发现和集成（Universal Description, Discovery, and Integration）的缩写，它是一个基于XML的跨平台的描述规范，可使世界范围内的企业在互联网上发布本身所提供的服务供其余客户查询使用。
WSDL：是Web服务描述语言（Web Services Description Language），是为描述Web服务发布的XML格式。用于描述服务器端口访问方式和使用协议的细节，一般用来辅助生产服务器和客户端代码及配置信息。

2.2 Web Services 实现过程

　　调用Web Services的实现过程与进行常规方法调用过程相似。不一样的在于，前者方法并不位于客户端应用程序中，而是经过指定传输协议生成请求消息。由于Web Services可能位于不一样的计算机上，所以必须将Web Services处理请求所需的信息经过网络传递给含有Web Services的服务器，Web Services在处理信息后，会经过网络将结果发送回客户端应用程序。下图显示了客户端与Web Services之间的通讯过程：网络传输协议

　　下面介绍下调用Web Services时事件发生顺序：编码

在客户端上，建立了一个Web Services代理类的实例。该对象驻留在客户端机器上。
客户端调用代理类上的方法
客户端机器将Web Services方法的参数序列化为SOAP消息，而后经过传送协议发送给Web Services。
Web Services底层结构接收SOAP消息并进行反序列化。它会建立Web Services的类的实例，同时调用对应的Web Services方法。
Web Services方法执行，并返回结果。
Web Services底层结构会将返回结果序列化为SOAP消息，而后经过网络发送回客户端。
客户端将接收SOAP消息，而后将XML反序列为返回值或任何输出参数，并将它们传递给代理类的实例。
客户端接收返回值和全部输出参数。

2.3 Web Services 优缺点

　　通过上面详细的介绍后，Web Services很明显具备如下优势：

跨平台：Web Services彻底基于XML（可扩展标记语言）、XSD（XMLSchema）等与平台无关的行业标准。
自描述：Web Service使用WSDL进行自我描述，包括服务的方法、参数、类型和返回值等相关信息。
跨防火墙：Web Service使用http协议进行通讯，能够穿越防火墙。

　　Web Services也具备如下缺点：

效率低下，不适合作单应用系统的开发。
安全问题：Web Services没有自身的安全机制，必须借助Http协议或IIS等宿主程序实现信息安全加密。

3、使用Web Services来开发分布式应用程序

　　使用Web Services来开发分布式应用较MSMQ和.NET Remoting来讲相对简单不少，今天的示例程序分三步走：

建立一个实现用户信息验证的项目WebServiceUserValidation。具体的实现代码以下所示：

 1 namespace WebServiceUserValidation
 2 {
 3     public class UserValidation
 4     {
 5         // 判断用户名和密码是否有效
 6         public static bool IsUserLegal(string name, string psw)
 7         {
 8             // 用户能够访问数据库进行用户和密码验证
 9             // 这里仅仅做为演示
10             string password = "LearningHard";
11             if (string.Equals(password, psw))
12             {
13                 return true;
14             }
15             else 
16             {
17                 return false;
18             }
19         }
20 
21         // 判断用户的凭证是否有效
22         public static bool IsUserLegal(string token)
23         {
24             // 用户能够访问数据库进行用户凭证验证
25             // 这里只作演示
26             string password = "LearningHard";
27             if (string.Equals(password, token))
28             {
29                 return true;
30             }
31             else
32             {
33                 return false;
34             }
35         }
36     }
37 }

　　2. 建立Web Services服务类，须要建立一个继承自SoapHeader，来接收SOAP 头里的消息，并添加WebServiceUserValidation程序集。经过添加Asp.net 空Web应用程序来建立Web Services服务工程，再右键建立的Web 应用程序工程添加一个Web 服务文件来建立Web 服务。具体的实现代码以下所示：

 1 // 用户自定义的SoapHeader类必须继承于SoapHeader
 2     public class MySoapHeader : SoapHeader
 3     {
 4         // 存储用户凭证
 5         public string Token { get; set; }
 6     }
 7  /// <summary>
 8     /// LearningHardWebService 的摘要说明
 9     /// </summary>
10     [WebService(Namespace = "http://www.cnblogs.com/zhili/")]
11     [WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
12     [System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
13     // 若要容许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消注释如下行。 
14     // [System.Web.Script.Services.ScriptService]
15     public class LearningHardWebService : System.Web.Services.WebService
16     {
17         // 存储用户凭证的Soap Header信息
18         // 必须保证是public和字段名必须与SoapHeader("memberName")中memberName同样
19         // 不然会出现“头属性/字段 LearningHardWebService.authenticationToken 缺失或者不是公共的。”的异常
20         public MySoapHeader authenticationToken; 
21         private const string TOKEN = "LearningHard"; // 存储服务器端凭证
22         
23 
24         // 定义SoapHeader传递的方向
25         //SoapHeaderDirection.In;只发送SoapHeader到服务端,该值是默认值
26         //SoapHeaderDirection.Out;只发送SoapHeader到客户端
27         //SoapHeaderDirection.InOut;发送SoapHeader到服务端和客户端
28         //SoapHeaderDirection.Fault;服务端方法异常的话，会发送异常信息到客户端
29         [SoapHeader("authenticationToken", Direction = SoapHeaderDirection.InOut)]
30         [WebMethod(EnableSession = false)]
31         public string HelloLearningHard()
32         {
33             if (authenticationToken != null && UserValidation.IsUserLegal(authenticationToken.Token))
34             {
35                 return "LearningHard 你好，调用服务方法成功!";
36             }
37             else
38             {
39                 throw new SoapException("身份验证失败", SoapException.ServerFaultCode);
40             }
41         }
42     }

　　在上面代码中须要注意的是，Web Servies中的Web方法须要抛出SoapExcetion异常才能被客户端捕获到，若是在Debug模式下调试运行的话，还须要在异常设置里把这个异常勾选掉，即编译器不对该异常进行捕获。

　　3. 建立控制台客户端，经过添加服务引用的方式来添加Web Services，添加成功后，会在客户端程序中建立一个代理类，客户端能够经过该代理类来调用Web Services的方法，具体的实现代码以下所示:

 1 namespace WebServiceClient
 2 {
 3     class Program
 4     {
 5         static void Main(string[] args)
 6         {
 7             // 实例化一个Soap协议的头
 8             MySoapHeader mySoapHeader = new MySoapHeader() { Token = "LearningHard"};
 9             string sResult = string.Empty;
10             LearningHardWebServiceSoapClient learningHardWebSer = null;
11             try
12             {
13                 // 实例化Web服务的客户端代理类
14                 learningHardWebSer = new LearningHardWebServiceSoapClient();
15                 // 调用Web服务上的方法
16                 sResult= learningHardWebSer.HelloLearningHard(ref mySoapHeader);
17                 // 输出结果
18                 Console.WriteLine(sResult);
19             }
20             catch
21             {
22                 Console.WriteLine("调用Web服务失败!");
23             }
24             finally
25             {
26                 // 释放托管资源
27                 if (learningHardWebSer != null)
28                 {
29                     learningHardWebSer.Close();
30                 }
31             }
32 
33             Console.WriteLine("请按任意键结束...");
34             Console.ReadLine();
35         }
36     }
37 }

　　关于Web Services异常捕获的更多信息能够参考MSDN：在 XML Web services 中处理和引起异常。然而在这个MSDN上的示例代码好像运行不成功，后面发现，该文章中的客户端对异常的处理只处理了SoapException 异常，而此时客户端触发的异常时FaultException异常，因此异常处理代码应像下面代码同样处理，固然也能够直接只处理Exception异常，我上面代码就只处理这个大范围的异常。

catch (SoapException ex)
    {
        // Do sth with SoapException 
    }
    catch (Exception ex)
    {
        // Do sth with Exception
    }

　　通过上面的步骤，咱们就已经完成了全部的开发工做，下面运行来测试下该程序的运行效果。把WebServiceClient做为启动项目，直接按F5或Ctrl+F5来运行客户端程序，你将看到以下所示的结果：

　　注：像通常分布式应用程序，都应用先运行服务器端，再运行客户端来访问服务方法。而这里咱们运行却直接运行客户端就能够访问Web Services中的Web方法了。这是由于在运行Web Services客户端程序以前，会先把Web Services部署到IIS Express 中，你将会看到任务栏右下角有，右键该图标就能够看到运行的Web Services。

4、总结

　　到这里，Web Services技术的分享就结束，从下一篇文章开始，将正式进入WCF的世界。而Web Services的内容和WCF内容同样也有不少，只是微软官方推荐采用WCF来建立Web服务程序，若是你想更多地了解Web Services的内容，能够参考MSDN：使用 ASP.NET 建立的 XML Web Services 以及 XML Web Services 客户端