Web 服务互操作性和 SOAP

摘要：本文概要说明了在通过 SOAP 进行 RPC 调用时当前实际存在的互操作性问题，同时讨论了导致互操作性问题的三个
因素：HTTP 问题、XML 问题和 SOAP 间断性。

目录

简介
什么是 SOAP？
常见的互操作性问题
传输问题
XML 问题
SOAP 问题
后续话题

简介
当前有多种创建应用程序的平台。但每种平台都习惯于使用自身的协议（本质上通常是二进制代码）来实现机器间的集
成。因此，跨平台的应用程序在数据共享方面的能力相当有限。认识到这些限制后，人们一直在致力于建立有关数据格式
和数据交换方面的标准，藉此以实现“不论服务采用何种软件，使用何种硬件，都能够跨越这一传统的界限以 Web 的形式
无缝地将它们集成在一起”这一远景目标。目前，这一目标已迅速发展成为一种新的计算范例。

该目标的核心是互操作性概念，即不同系统能够无缝地进行通信和共享数据。这也是 Web 服务追求的目标。Web 服务是一
种可以用标准 Internet 协议来访问的可编程应用逻辑；从另一个角度来说，Web 服务是有关机器间和应用程序间透明通
信的、借助于 Web 的标准的具体实现。

目前，实现机器间消息传递的 Web 服务技术多种多样，例如简单对象访问协议 (Simple Object Aclearcase/" target="_blank" >ccess Protocol,
SOAP)、Web 服务说明语言 (Web Service Description Language, WSDL) 和超文本传输协议 (HyperText Transfer
Protocol, HTTP)。这些消息的复杂程度各不相同，既有简单的方法调用，也有复杂的订单提交。在 Web 服务的功能中，
最一般但又较高级的功能是实现 RPC（远程过程调用）形式的通信（通过 RPC，一台计算机上的程序可以执行另一台计算
机的程序。）本文从实用的角度介绍了在使用 SOAP 进行 RPC 形式的通信时当前常见的互操作性问题，以后还将撰文探讨
有关通过 SOAP、WSDL 以及其它协议传送消息的问题。


图 1：Web 服务路线图：有线协议元素、服务说明和发现

什么是 SOAP？
SOAP 是 Simple Object Access Protocol（简单对象访问协议）的缩写。该协议的当前版本为 1.1，其具体规范发布在下
列站点上： www.w3.org/tr/soap（英文）。SOAP 以 XML 为基础，说明了机器间通信的消息传送格式。此外，它还包括几
个可选部分，用于描述方法调用 (RPC) 和详细说明通过 HTTP 发送 SOAP 消息的方法。（有关 SOAP 和 Web 服务的详细
背景知识，请参见 Web 服务的平台（英文）。）

以下是一个典型的 SOAP 请求（包括 HTTP 标头），它请求名为 EchoString 的 RPC 方法调用，并将一个字符串当作参
数：

POST /test/simple.asmx HTTP/1.1
Host: 131.107.72.13
Content-Type: text/xml; charset=utf-8
Content-Length: length
SOAPAction: "http://soapinterop.org/echoString"

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:tns="http://soapinterop.org/" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<tns:echoString>
<inputString>string</inputString>
</tns:echoString>
</soap:Body>
</soap:Envelope>

如上所示，该请求将方法名编码为 XML : <tns:echoString>，将字符串参数编码为 <inputString>。它所代表的 C# 方法
类似于以下内容：

public String echoString(String inputString);

以下是来自服务器的响应：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset=utf-8
Content-Length: length

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:tns="http://soapinterop.org/" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<tns:echoStringResponse>
<Return>string</Return>
</tns:echoStringResponse>
</soap:Body>
</soap:Envelope>

有关序列化字符串数据类型以及方法调用形状的规则在 SOAP 1.1 的第 5 节和第 7 节 (www.w3.org/tr/soap（英文）)
中定义。

常见的互操作性问题
当执行 RPC 形式的 SOAP 消息传送时，可能会因为多种原因导致互操作性问题。有趣的是，许多互操作性问题都不是
SOAP 本身的问题，而是基本传输引擎或 XML 引擎所导致的互操作性问题。也就是说，互操作性问题可能是：

HTTP 问题


XML 问题，或


SOAP 间断性
还应指出的是，这些规范的制定者也有考虑不周的地方，他们有时可能会模棱两可，这样就很难确定唯一正确的行为。

传输问题
XML Web 服务消息的核心在于发送消息的传输机制。当通过 SOAP 进行 RPC 调用时，HTTP 是目前最为常用的传输机制。
这意味着 SOAP 堆栈之间必然存在 HTTP 互操作性问题。

HTTP 互操作性问题的一个简单示例就是 SOAPAction 的使用。SOAPAction 是一种 HTTP 标头，它必须存在于通过 HTTP
传送的 SOAP 消息中。此标头可以赋以多个不同的值，例如：

SOAPAction: "http://tempuri.org/"

SOAPAction 的值虽然可以完全为空，但必须用引号引起来：

SOAPAction:

问题就在这儿：如果服务器要求空值 SOAPAction，有些客户端将无法满足这一要求，因为并非所有 HTTP 客户端 API 都
具有设置空 HTTP 标头值的方法。这种问题可能存在两种解决方法：修正客户端 API 和/或确保服务器不要求空值
SOAPAction。通常，避免这类问题的唯一方法是确保所使用的 HTTP API 稳定强壮，并且已知可以在 Web 上工作。即便如
此，这类问题仍可能出现；要彻底消除它们，测试可能是唯一的方法。

XML 问题
这是可能存在的第二类互操作性问题，它们涉及到 XML 语法分析和 XSD 架构处理。SOAP 使用 XML 和 XML 架构作为核
心，因此这两者的互操作性是 SOAP 互操作性的基础。

有一个有趣的互操作性问题示例，它同时涉及到 XML 语法分析和 HTTP 传输，并且与字节顺序标记 (Byte Order Mark,
BOM) 相关。当通过 HTTP 发送数据时，您可以在 Content-Type 标头中指定数据的编码形式，如 UTF-16 或 UTF-8。也可
以通过插入一组用来指定编码形式的字节来表示某一段 XML 的编码形式。当发送 UTF-16 时，即使 Content-Type 标头中
指定了编码形式，也仍需要 BOM 来指示是 big-endian 还是 little-endian；但对于 UTF-8，BOM 则是不必要的。例如：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset=utf-8
Content-Length: length

n++<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:tns="http://soapinterop.org/" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<tns:echoStringResponse>
<Return>string</Return>
</tns:echoStringResponse>
</soap:Body>
</soap:Envelope>

示例中的前三个字符是字节顺序标记的十六进制代码，用于指示编码形式为 UTF-8，不过，您可以看到，Content-Type 也
指出了这点。即使不需要，但是有些实现方案仍会为 UTF-8 发送 BOM。而其它实现方案有了 BOM 反而无法处理 XML。为
了解决这一问题，应避免在不需要的时候发送 BOM，并且应正确处理 BOM。由于在处理 UTF-16 消息时需要 BOM，所以在
这种情况下务必要正确处理 BOM。虽然没有任何单一的方法可以提早解决这些问题，不过当发现问题时，最好的方法就是
参考描述标准的具体规范（通常在 W3C 上可以找到），然后应用这些规范来评判遇到的问题。

SOAP 问题
现在，我们将讨论问题的核心：SOAP 问题本身。如上所述，SOAP 的互操作性首先要求解决传输（通常是 HTTP）和 XML
问题。解决这两个问题之后，再来解决 SOAP 问题。

SOAP 本身的问题相对简单。它要求将消息装入信封，并将消息的实际内容放在正文元素中。SOAP 使标头等元素成为可选
项，对正文元素中可包含的内容允许存在一定的灵活性。以下是一个简单的 SOAP 消息示例，大多数堆栈与它进行互操作
时不会存在问题：

<soap:Envelope xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soap:Body >
<foo />
</soap:Body>
</soap:Envelope>

虽然这个示例不是十分有趣，但是 SOAP 还提供一种对常见数据类型进行编码的方法（请参见 SOAP 规范的第 5 节），它
进一步说明了如何对 RPC 方法调用进行编码。您可能已注意到，在前面的示例中，方法名是正文的子标记，参数则是方法
名的子标记。

即使不用这么麻烦，您也可以找到许多有趣的互操作性问题。例如，SOAP 规范规定，如果您收到 mustUnderstand 属性设
置为“1”的 SOAP 标头，就必须理解它，否则将出错。但许多实现方案并没有做到这点。以下是 mustUnderstand 标头的
示例：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/xml; charset=utf-8
Content-Length: length

n++<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<soap:Envelope xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:soapenc="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:tns="http://soapinterop.org/" xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<SOAP-ENV:Header>
<Foo SOAP-ENV:mustUnderstand="1">
Hello!
</Foo>
</SOAP-ENV:Header>
<soap:Body soap:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/">
<tns:echoStringResponse>
<Return>string</Return>
</tns:echoStringResponse>
</soap:Body>
</soap:Envelope>

这个示例是通过 SOAP 互操作性测试发现的众多问题之一。有关现已发现的互操作性问题的更多示例，请参见
http://groups.yahoo.com/group/soapbuilders（英文）中的档案。总之，为了确保 SOAP 在实现 RPC 形式通信时的互操
作性，全世界的 SOAP 构建者已经做了很多工作，并取得了丰硕的成果。从 5 月 8 日到 5 月 10 日，在拉斯维加斯将举
行 Networld+Interop 会议，到时，SOAP 团体的许多成员将在会上将充分展示这方面的成果。如果您在使用 SOAP 堆栈或
对其感兴趣，欢迎惠顾这次演示会。

另外，有关 XML Web 服务的许多讨论和测试已经在 http://groups.yahoo.com/group/soapbuilders（英文）、
http://www.mssoapinterop.org/（英文）和 http://www.xmethods.net/ilab/（英文）等站点上进行。这些站点包含到许
多互操作性测试端点的链接。构建 SOAP 堆栈的所有人员都应该阅读这些档案并参与互操作性测试。

后续话题
本文简要概括了在 XML Web 服务领域中发现的一些早期互操作性问题。不过，这方面的讨论并不会就此停止。除了通过
HTTP 进行 RPC 调用之外，SOAP 还有许多更为有趣的情况需要讨论。其中包括“document”形式的消息传递、基于 SMTP
和其它传输机制的 SOAP、WSDL 以及各种 SOAP 标头测试 － 所有这些都值得在今后的文章中进行讨论。

原文转自：http://www.ltesting.net