详解SOAP简单对象访问协议

Posted 2022-07-28 dvlinker

       随着计算机技术的不断发展，现在企业面临的环境越来越复杂，其信息系统大多数为多平台、多系统的复杂系统。这就要求今天的企业解决方案具有广泛的兼容能力，可以支持不同的系统平台、数据格式和多种链接方式，要求在internet环境下，实现系统是松耦合的、跨平台的，与语言无关的，与特定接口无关的，而且要提供对web应用程序的可靠访问。对于WEB服务堆栈来说其SOAP在WEB服务堆栈中作为用于XML消息传递的一种非常普遍的协议，发挥着十分重要的作用。

 1、SOAP协议分析

       在网络应用服务中，我们规定SOAP协议为一种标准化的通讯规范。那么这个SOAP协议的意思则是：简单对象访问协议（SOAP，全写为Simple Object Access Protocol），它主要用于Web服务（web service）中。SOAP的出现是为了简化网页服务器（Web Server）在从XML数据库中提取资料时，无需花时间去格式化页面，并能够让不同应用程式之间透过HTTP通讯协定，以XML格式互相交换彼此的资料，使其与程式语言、平台和硬体无关。

       用一个简单的例子来说明SOAP使用过程，一个SOAP消息可以发送到一个具有 Web Service 功能的 Web 站点，例如，一个含有房价信息的数据库，消息的参数中标明这是一个查询消息，此站点将返回一个 XML 格式的信息，其中包含了查询结果（价格，位置，特点，或者其他信息）。由于数据是用一种标准化的可分析的结构来传递的，所以可以直接被第三方站点所利用。

2、SOAP协议定义

1.1、SOAP相关定义

       SOAP封装（envelop），它定义了一个框架，描述消息中的内容是什么，是谁发送的，谁应当接受并处理它以及如何处理它们。

       SOAP编码规则（encoding rules），它定义了一种序列化的机制，用于表示应用程序需要使用的数据类型的实例。

       SOAPRPC表示（RPC representation），它定义了一个协定，用于表示远程过程调用和应答。

        SOAP绑定（binding），它定义了SOAP协议使用哪种协议交换信息。使用HTTP/TCP/UDP协议都可以。

        把SOAP绑定到 HTTP 提供了同时利用SOAP的样式和分散的灵活性的特点以及 HTTP 的   丰富的特征库的优点。在 HTTP 上传送SOAP并不是说SOAP会覆盖现有的 HTTP 语义，而是HTTP 上的SOAP语义会自然的映射到 HTTP 语义。在使用 HTTP 作为协议绑定的场合中， RPC 请求映射到 HTTP 请求上，而 RPC 应答映射到 HTTP 应答。然而，在 RPC 上使用SOAP并不仅限于 HTTP 协议绑定。

1.2、SOAP传输方式

       SOAP使用因特网应用层协议作为其传输协议。SMTP以及HTTP协议都可以用来传输SOAP消息，但是由于HTTP在如今的因特网结构中工作得很好，特别是在网络防火墙下仍然工作流畅，所以其更为广泛地被采纳。SOAP亦可以在HTTPS上进行传输。

1.3、SOAP的消息格式采用XML

SOAP协议的消息实例
1）请求：

<soapenv:Envelope 
 xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" 
    xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" 
    xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> 
  <soapenv:Body> 
    <req:echo xmlns:req="http://localhost:8080/axis2/services/MyService/"> 
      <req:category>classifieds</req:category> 
    </req:echo> 
  </soapenv:Body> 
</soapenv:Envelope> 

2）回应：

<soapenv:Envelope 
    xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" 
    xmlns:wsa="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing"> 
  <soapenv:Header> 
    <wsa:ReplyTo> 
      <wsa:Address>http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing/role/anonymous</wsa:Address> 
    </wsa:ReplyTo> 
    <wsa:From> 
      <wsa:Address>http://localhost:8080/axis2/services/MyService</wsa:Address> 
    </wsa:From> 
    <wsa:MessageID>ECE5B3F187F29D28BC11433905662036</wsa:MessageID> 
  </soapenv:Header> 
  <soapenv:Body> 
    <req:echo xmlns:req="http://localhost:8080/axis2/services/MyService/"> 
      <req:category>classifieds</req:category> 
    </req:echo> 
  </soapenv:Body> 
</soapenv:Envelope> 

3、SOAP=RPC+HTTP+XML

       SOAP简单的理解，就是这样的一个开放协议SOAP=RPC+HTTP+XML：采用HTTP作为底层通讯协议；RPC作为一致性的调用途径，ＸＭＬ作为数据传送的格式，允许服务提供者和服务客户经过防火墙在INTERNET进行通讯交互。RPC的描叙可能不大准确，因为SOAP一开始构思就是要实现平台与环境的无关性和独立性，每一个通过网络的远程调用都可以通过SOAP封装起来，包括DCE（Distributed Computing Environment ）　RPC CALLS，COM/DCOM CALLS, CORBA CALLS, JAVA CALLS，etc。

       SOAP 使用 HTTP 传送 XML，尽管HTTP 不是有效率的通讯协议，而且 XML 还需要额外的文件解析（parse），两者使得交易的速度大大低于其它方案。但是XML 是一个开放、健全、有语义的讯息机制，而 HTTP 是一个广泛又能避免许多关于防火墙的问题，从而使SOAP得到了广泛的应用。但是如果效率对你来说很重要，那么你应该多考虑其它的方式，而不要用 SOAP。

      为了更好的理解SOAP,HTTP,XML如何工作的，不妨先考虑一下COM/DCOM的运行机制，DCOM处理网络协议的低层次的细节问题，如PROXY/STUB间的通讯，生命周期的管理，对象的标识。在客户端与服务器端进行交互的时候，DCOM采用NDR（Network Data Representation）作为数据表示，它是低层次的与平台无关的数据表现形式。

       DCOM是有效的，灵活的，但也是很复杂的。而SOAP的一个主要优点就在于它的简单性，SOAP使用HTTP作为网络通讯协议，接受和传送数据参数时采用XML作为数据格式，从而代替了DCOM中的NDR格式，SOAP和 DCOM执行过程是类似的，如下图：

但是用XML取代 NDR作为编码表现形式，提供了更高层次上的抽象，与平台和环境无关。

       客户端发送请求时，不管客户端是什么平台的，首先把请求转换成XML格式，SOAP网关可自动执行这个转换。为了保证传送时参数，方法名，返回值的唯一性，SOAP协议使用了一个私有标记表，从而服务端的SOAP网关可以正确的解析，这有点类似于COM/DCOM中的桩（STUB）。转化成XML格式后，SOAP终端名（远程调用方法名）及其他的一些协议标识信息被封装成HTTP请求，然后发送给服务器。

       如果应用程序要求，服务器返回一个HTTP应答信息给客户端。与通常对html页面的HTTP GET请求不同的是，此请求设置了一些HTTP HEADER，标识着一个SOAP服务激发，和HTTP包一起传送。例如：对于一个询问股票价格的应用程序，服务器端具有组件提供某股票当前的价格，组件是COM或CORBA在服务器上建立的。客户端发送一个SOAP请求给服务器询问股票价格。服务器依赖于服务器上的SOAP网关，使用内嵌的HTML对象调用合适的方法， 然后把得到的价格通过SOAP应答传给客户端。    

4、总结

       SOAP是一种基于XML的协议，它用于在分布式环境中方式消息，并执行远程过程调用。使用SOAP，不用考虑任何特定的传输协议(尽管通常选用HTTP协议)，就能使数据序列化。用SOAP来构建平台与语言中性的互操作系统是一个好的选择。总之，SOAP和 Web服务已为在XML上构建分布式应用程序基础结构所需的一切都考虑好了。通过解决COM和Java组件对象模型之间的冲突，SOAP把多个平台在访问数据时所出现的不兼容性问题减至最少。