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利用 WAS V6.1 开发安全可靠的 Web Services，第 1 部分：开发基于 JAX-WS 的 Web Services

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龚 豫鄂 (gongyue@cn.ibm.com), 软件工程师, IBM
王袁 希儿 (wangxi0617@sina.com), IBM 实习生, IBM

2008 年 5 月 08 日

随着 Web Services 在业界的应用越来越广泛，其安全性和可靠性也日益受到人们关注。WS-Security 规范保证了消息的完整性和机密性。WS-Security 规范也描述了如何利用安全令牌来进行身份认证。WS-Reliable Messaging 规范使得分布式的应用程序在系统，网络失败时仍然可以进行可靠的消息传输。 本系列文章介绍了如何利用 WebSphere Application Server V6.1 和 feature pack for web service 实现 WS-Security 和 WS-Reliable Messaging。

您可以访问“WebSphere Application Server V6.1 Feature Pack 专题”了解更多和 WAS V6.1 feature pack 相关的资源：

本系列的文章分为三个部分来介绍如何开发安全可靠的 web service：

第一部分：基于 JAX-WS 的 web service 的开发。

第二部分：实现可靠的消息传递。

第三部分：实现安全的 web service。

JAX-RPC 和 JAX-WS

JAX-RPC 是 Java 社区的工作成果，为客户端端和服务器端的 Web 服务实现提供一个众所周知的 API。通过采用一个面向 Web 服务的标准 API，JAX-RPC 旨在帮助服务用户（客户端）和服务实现者获得最大程度的灵活性，方法是通过把服务互操作性的重担转移到运行时的基础架构。通过采用标准组织提供的全局标准、使用定义明确的概要文件（例如 WS-I）以及创建 IDE 和其他开发工具来与这些标准相匹配，运行时框架可以提供连接级别的互操作性。就其本质而言，JAX-RPC 定义并使用了一种基于 XML 的远程过程调用机制。它使服务器（即服务提供者）能够用标准的 API 定义其服务并且能够用 WSDL 描述其服务；它使客户端（即服务消费者）能够用标准的 API 与服务器进行通信。

JAX-WS 是 JAX-RPC 的后续版本，简化了使用 Java 技术开发 web service 的工作。 JAX-WS 使用 JAXB 提供数据绑定服务，并支持通过定制来控制生成的服务端点接口。通过使用 J2SE 1.5 的 annotations 特性，JAX-WS 简化了 Web 服务开发，并缩小了运行时 JAR 文件的大小。

WebSphere Application Server(WAS) V6.1 和 feature pack for web service 同时支持 JAX-RPC 和 JAX-WS 两种编程模式。目前 WS-Reliable Messaging 只支持符合 JAX-WS 规范的 Web Services，所以在本例中我们将介绍如何使用 Application Server Toolkit V6.1 开发基于 JAX-WS 的 web service。生产环境则使用安装过 feature pack for web service 的 WAS V6.1。

基于 JAX-WS 规范的 WS-Security 和 WS-Reliable Messaging 的实现通过将符合需求的策略集（policy set）绑定到服务提供者或服务客户端应用程序上即可。





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开发基于 JAX-WS 的 Web Services

既可以通过已有的 WSDL 文件自顶向下，也可以根据实现类自底向上的开发基于 JAX-WS 的 Web Services。在本文中仅以自顶向下的方法为例介绍如何开发一个 Calculator 服务，实现简单的加法功能。开发的步骤有三步：

1．根据 WSDL，使用 wsimport 命令生成服务提供者和服务请求者需要的各种类文件

2．实现服务提供者

3．实现服务请求者

第一步：根据 WSDL 生成相关的服务端和客户端类

Calculator 服务的 wsdl 文件 Cal.wsdl 如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<wsdl:definitions targetNamespace="http://services.ws.ibm.com" ...>
<wsdl:types>
<schema targetNamespace="http://services.ws.ibm.com" ...>
<element name="addResponse">// 服务响应
<complexType>
<sequence>
<element name="addReturn" type="xsd:int"/>// 服务返回值
</sequence>
</complexType>
</element>
<element name="add">
<complexType>
<sequence>
<element name="a" type="xsd:int"/> // 服务的输入参数
<element name="b" type="xsd:int"/>
</sequence>
</complexType>
</element>
</schema>
</wsdl:types>
……
<wsdl:portType name="Cal">// 服务端口
<wsdl:operation name="add">// 服务操作
<wsdl:input message="intf:addRequest" name="addRequest"/>// 服务调用的输入
<wsdl:output message="intf:addResponse" name="addResponse"/>// 服务响应输出
</wsdl:operation>
</wsdl:portType>
……
<wsdl:service name="CalService">// 服务名称
<wsdl:port binding="intf:CalSoapBinding" name="Cal">
<wsdlsoap:address location="http://localhost:9082/Services/CalService"/>// 服务地址
</wsdl:port>
</wsdl:service>
</wsdl:definitions>

将 Cal.wsdl 文件复制到 {WAS_INSTALL_ROOT}\bin\ 目录，在 cmd 中运行 wsimport 命令：

wsimport –keep –verbose –Cal.wsdl

使用 wsimport 命令生成模板文件后，将生成下列文件：

com\ibm\ws\services\Add.java

com\ibm\ws\services\AddResponse.java

com\ibm\ws\services\Cal.java

com\ibm\ws\services\CalService.java

com\ibm\ws\services\ObjectFactory.java

com\ibm\ws\services\package-info.java

ObjectFactory.java 文件包含 com.ibm.ws.services 包中生成的每个 Java 内容接口和 Java 元素接口的工厂方法。package-info.java 文件接收 targetNamespace 值并创建目录结构。Cal.java 文件是生成的服务端点接口（SEI）类，包含 ping 方法定义。Add.java 和 AddResponse.java 文件包含由 JAXB 生成的类型值，这些值是从 XML 模式类型映射的 Java 类。CalService.java 文件是生成的服务提供者类文件，供 JAX-WS 客户端使用。

第二步：实现服务提供者

打开 Application Server Toolkit V6.1 建立企业应用程序项目 ServiceEAR，该项目包含一个动态 Web 项目 Services。



在 Serivces 动态 Web 项目中创建 com.ibm.ws.services 包，然后拷贝以下 java 文件：

com\ibm\ws\services\Add.java

com\ibm\ws\services\AddResponse.java

com\ibm\ws\services\ObjectFactory.java

com\ibm\ws\services\package-info.java

com\ibm\ws\services\Cal.java

添加 Cal.java 接口的实现类 CalImpl.java



在该实现类 CalImpl.java 中加入注释行：

@WebService(endpointInterface="com.ibm.ws.services.Cal",targetNamespace =
"http://services.ws.ibm.com",serviceName="CalService",portName="Cal", 
wsdlLocation="WEB-INF/wsdl/Cal.wsdl")

可以看到此处添加的 web service 注释中，服务名为 CalService，服务端口为 Cal，这都与我们在 Cal.wsdl 中看到的一致。



接着在 Srvices 项目的 WEB-INF\wsdl 路径下添加 Cal.wsdl 文件。



最后打包生成 ServiceEAR.ear 即可。

第三步：实现服务请求者

建立企业应用程序项目 ClientEAR，该项目包含一个动态 Web 项目 Client。

在 Client 动态 Web 项目中创建 com.ibm.ws.services 包，然后拷贝以下 java 文件：

com\ibm\ws\services\Cal.java

com\ibm\ws\services\CalService.java



然后打开 CalService.java 文件进行修改，我们将注释 @WebServiceClient 中 wsdlLocation 属性的值设置为 WEB-INF/wsdl/Cal.wsdl



此外我们需要确保服务请求者能够访问到 wsdl 文件。可以通过以下两种方式进行设置：

1. 如上图所示，将路径写入到 CalService 类静态代码中，例如：

url＝new URL(“file:/C:/AST_workspace/Aircrafts/Cal.wsdl”)；

此时，wsdl 文件位于 C:/AST_workspace/Aircrafts/ 下

2. 使用 CalService 类带参数的构造函数

public CalService(URL wsdlLocation, QName serviceName) {
 super(wsdlLocation, serviceName);
}

向参数 wsdlLocation 中传入正确的 wsdl 文件的位置即可。

在本例中，我们采用第一种方法保证 wsdl 文件可被正确的访问。

然后在项目的 WEB-INF\wsdl 路径下添加 Cal.wsdl 文件。



然后添加客户端的欢迎页面 index.html 和 servlet：CalServiceServlet.java，并在 doPost 方法中调用 web service。从前面的 wsdl 中可以看到我们的 web service 需要向其中传入两个参数 a，b，方法 add 会进行简单的加法并返回两个数的和。我们在欢迎页面和 servlet 中实现参数 a，b 的传入，调用 web service 的示例代码如下：

Cal cal = (new CalService()).getCal(); // 调用构造函数创建 web service
cal.add(a, b); // 调用 web service

最后打包生成 ClientEAR.ear 即可。

第四步：报文监测

最后检查开发的 web service 是否能够正确运行。首先，我们打开 C:/AST_workspace/Artifacts/ 目录下的 Cal.wsdl 文件进行编辑，以使我们能在 TCP/IP 监视器中察看收发双方的报文。

将服务地址改为 http://localhost:9090/Services/CalService

……
<wsdl:service name="CalService">
<wsdl:port binding="intf:CalSoapBinding" name="Cal">
<wsdlsoap:address location="http://localhost:9090/Services/CalService"/>// 服务地址
</wsdl:port>
</wsdl:service>
……

打开 Application Server Toolkit V6.1 中的 TCP/IP 监视器，添加监视器，在本地监视端口中输入 9090，在主机栏中填写服务提供方所在的服务器的地址，本例中服务提供方就部署在本地，因此填写 localhost，填写服务器监听端口，点击确定并启动监视器。



然后将 ServiceEAR 和 ClientEAR 两个项目部署到 WAS V6.1 服务器上。

在浏览器中输入 http://localhost:9082/Client/，进入客户端的欢迎页面，输入参数并点击 Add 后，在 TCP/IP 监视器中可以看到请求报文如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soapenv:Body>
<dlwmin:add xmlns:dlwmin="http://services.ws.ibm.com">
<a>12</a>
<b>24</b>
</dlwmin:add>
</soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

响应报文如下：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<soapenv:Body>
<ns2:addResponse xmlns:ns2="http://services.ws.ibm.com">
<addReturn>36</addReturn>
</ns2:addResponse>
</soapenv:Body>
</soapenv:Envelope>

到此，就完成了符合 JAX-WS 的 web service 的服务提供者和客户端所有的开发工作。





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结束语

本文通过示例展示了 Web services 的新编程模型 JAX-WS 的开发过程。通过本文，您可以对 JAX-WS 有一个初步的了解，并懂得如何通过 WebSphere 提供的工具开发简单的符合 JAX-WS 标准的 Web services。您可以通过本文提供的参考资源获得更多关于 JAX-WS 的信息。



参考资料

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作者简介

龚豫鄂目前在 IBM 中国软件开发中心实验室服务部门工作，在 Java和 Web 开发方面有丰富的经验，对J2EE、SOA和网格计算等技术有深入的研究。现在正从事电子商务、物流和供应链管理解决方案的开发和支持工作，你可以通过gongyue@cn.ibm.com与他联系。


王袁希儿 中国科学院研究生院硕士研究生，目前在IBM CSDL实习，主要从事web service方面的学习和工作 ，学生期间一直从事信息安全方面的理论研究，对工程的开发有着浓厚的兴趣和热情。闲散时间喜欢旅游、轮滑和游泳。您可以通过wangxi0617@sina.com与她联系。




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