XML-RPC で C++ アプリケーションを Web サービス対応可能にする

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レベル: 中級

Karthik Subbian (ksubbian@in.ibm.com), Staff Software Engineer, IBM India
Ramakrishnan Kannan (rkrishnan@in.ibm.com), Staff Software Engineer, IBM India

2006年 6月 20日

XML-RPC は、異種のプラットフォーム間で複合 XML ベースの通信を可能にする、軽量で単純かつ強力なメッセージング・プロトコルです。この記事では、C++ プログラムを対象とした独自の XML-RPC ベースのサービスを作成する方法について説明します。

はじめに

インターネットの普及が進む今日、インターネットならではの利点は、開発者やIT 部門が複合 C/C++ ビジネスと科学的アプリケーションを Web ベースの環境に統合する動機となっています。従来のアプリケーションを WWW に統合しやすくするものとして、SOAP (SimpleObject Access Protocol)、REST (Representational State Transfer)、そしてXML-RPC (XML リモート・プロシージャー・プロトコル) などの Web サービスがあります。このうちXML-RPC は、既存の C/C++ プログラムをクライアント・サイドのその他の技術に統合するメカニズムにもなります。この記事を読むと、どのような場合に SOAP や REST ではなく、XML-RPC を選択すればいいのかが分かるようになります。また、オープン・ソース XML-RPC ライブラリーを使用した C++ 統合についてのステップバイステップ・ガイドとサンプル・コードの抜粋も記載しています。

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XML-RPCを使用する理由とは？

C/C++ コードを統合する際の課題は、さまざまな方法で解決されています。 従来のC/C++ コードの統合方法には、COBRA (Common Object Request Broker Architecture)、DCOM(Distributed Component Object Model)、RMI (Remote Method Invocation) IIOP(Internet Inter-ORB Protocol)、JNI (JavaTM native interface) などのインターフェースが使用されています。

図 1 に、従来の方法による既存の C++ コードと 3 つのアプリケーションの統合を示します。これらのアプリケーションはそれぞれ3 種類のプログラミング言語 (Java、VC++、PL/1) で開発されています。

上の図から分かるように、C++ コードでは RMI/IIOP/JNI、CORBA および DCOMクライアント・サイドのそれぞれの統合技術ごとに、対応するインターフェースを公開する必要があります。つまり開発に 3 倍の労力を必要とし、複合インターフェースをデプロイして管理するプロセスが非常に困難で骨の折れるものとなってしまいます。

このような場合には、XML-RPC を選択するほうが賢明です。XML-RPC によって、開発、デプロイ、そして管理が簡単になるためです。

XML-RPC および REST について XML-RPC は、UserLand Software の Dave Winer によって 1998 年に考案されました。XML-RPCの着想については、Dave Winerのブログにアクセスしてください。 REST は当初、カリフォルニア大学アーヴィン校の Roy Thomas Fielding が博士号論文のなかで提案したものです。

図 2 には、XML を使用したリモート・プロシージャー・コールで、HTTP を介してC++ プログラムを呼び出す場合を示しています。 SOAP や REST などの技術も、同じ役目を果たします。ただし次のセクションで説明するように、これらの技術には決定的な違いがあります。

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SOAP、XML-RPC、RESTの比較

3 つのプロトコルはすべて HTTP を介した XML-RPC をサポートしますが、C++に関する違いがそれぞれにあります。 表 1 で、これらのプロトコルのエレメントを詳細に比較しています。

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XML-RPC++ ライブラリーをインストールする

XML-RPC の C++ プログラムを使用可能にするには、まず、XML-RPC ライブラリー・インプリメンテーションをダウンロードしてインストールします。C++ プログラム用のさまざまなインプリメンテーションが用意されています。インプリメンテーションの詳細リンクは、参考文献にあります。

ここで紹介するサンプル・プログラムでは、XMPLRPC++ インプリメンテーションを使用します。このインプリメンテーションをダウンロードして Linux、AIX、32ビット Windowsなどのおなじみのプラットフォームにインストールする方法については、参考文献のセクションを参照してください。 サンプル・インプリメンテーションでは、RedHat 9 プラットフォームと XML-RPC++ 0.7 ライブラリーを使用します。

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サンプル C++ アプリケーション

次のサンプル・アプリケーションは、ユーザー定義クラス「operations」を使用して2つの整数を加算する単純な演算です。 リスト 1 に、operations クラスのコードを抜粋します。

ご存知ですか？ Eclipse を IDE として使用して、C/CPP アプリケーションを開発できます。 詳細については、Eclipse CDT にアクセスしてください。

                
class operations {
public:
   int add();
   operations(int i, int j);

private:
   int op1;//Operand 1
   int op2;//Operand 2
};

このクラスのコンストラクターは 2 つの整数パラメーターを使用し、それぞれをop1 および op 2 プライベート変数に設定します。 リスト 2 に、このクラスのadd メソッドを示します。このメソッドを XML-RPC サービスとして公開します。

                
int operations::add()
{
        std::cout << "Sum of "<<op1<<" + "<<op2<<" = "<<op1+op2<<std::endl;
        return(op1 + op2);
}

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XML-RPC ライブラリーのコンポーネント

このセクションでは、クラス図に XML-RPC ライブラリーに含まれるさまざまなコンポーネントを示し、これらのコンポーネントがサーバー・サイドのoperations クラスとどのようにインターフェースを取るかについて説明します。

表 3 に、それぞれのクラスの詳細を説明します。

リスト 3 に、上記のテーブルに記載した各クラスの .cpp ファイルごとのコードを示します。xmlRpcServer と xmlRpcServerMethod は XML-RPC ライブラリーにインプリメントされているため、残りの4 つのクラスに焦点を絞ります。

                
#include "myXmlRpcServer.h"

using namespace XmlRpc;
using namespace std;

myXmlRpcServer::myXmlRpcServer()
{
//call register methods
pm_registerMethods();

//set port bind and listen
int port = 8085;
pm_xmlRpcServer.bindAndListen(port);
std::cout<<"XmlRpcSever running in port "<<port<<std::endl;
}

void
myXmlRpcServer::pm_registerMethods()
{
        Add* a=new Add(&pm_xmlRpcServer);
        myXmlRpcServerMethod *p=a;
        pm_serverMethods.push_back(p); 
}

void
myXmlRpcServer::run()
{
        pm_xmlRpcServer.work(-1);
}

                
#include <iostream>
#include "myXmlRpcServerMethods.h"
#include "XmlRpc.h"

class myXmlRpcServer {
public:
        myXmlRpcServer();
        void run();
private: 
        void pm_registerMethods();
        XmlRpc::XmlRpcServer pm_xmlRpcServer;
        std::list< myXmlRpcServerMethod* > pm_serverMethods;
};

リスト 5 とリスト 6 に、XmlRpc サーバーにメソッドを登録するために使用するクラスのコードを示します。このサーバーは、XML-RPCライブラリーに付属しています。

                
#include <iostream>
#include "myXmlRpcServer.h"
#include "operations.h"

using namespace std;

Add::Add(XmlRpcServer* s) : myXmlRpcServerMethod("Add", s) {};

Void Add::execute(XmlRpcValue & params, XmlRpcValue& result)
{
 operations a(10,12);
 try 
    {
      cout << "Inside Add::execute method\n";
      result = a.add();
    }
  catch(std::exception & stde)
    {
      throw XmlRpcException(stde.what());
    }
}
 

                
class myXmlRpcServerMethod : public XmlRpcServerMethod
{
public:
  myXmlRpcServerMethod
   (const char *name, XmlRpcServer * server):XmlRpcServerMethod(name, server) {}
   virtual void execute(XmlRpcValue & params, XmlRpcValue& result) {assert(0);}
};

class Add:public myXmlRpcServerMethod
{
public:
   Add(XmlRpcServer* s); 
   virtual void execute(XmlRpcValue & params, XmlRpcValue& result);
};

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サーバー・ドライバー

サーバー・サイドのエントリー・ポイントには、サーバー・ドライバー・プログラムを使用します。ここで myXmlRpcServer オブジェクトをインスタンス化して run() メソッドを呼び出すと、サーバーが始動します。

                
#include <iostream>
#include "myXmlRpcServer.h"

int main(int argc, char* argv[])
{
        myXmlRpcServer GeeBoomBaa;
        std::cout<<"About to run the server\n";
        GeeBoomBaa.run();
        return 0;
}

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サーバーを始動する

コードをコンパイルするには、(XML_RPC_INSTALL_DIR)/src と (XML_RPC_INSTALL_DIR)/includeディレクトリーを組み込まなければなりません。 リンク用には、libXmlRpc.aライブラリーを組み込みます。 コードが正常にコンパイルされてリンクされると、実行可能プログラムになります。これが、XML-RPCサーバーです。 以下のサンプル・インプリメンテーションでは、サーバーは localhostで実行され、ポート 8085 をリッスンします。これは、myXmlRpcServer.cpp ファイルにハードコーディングされます。ハードコーディングする代わりに、構成ファイルを読み込む方法や、コマンド・プロンプトからパラメーターとして渡す方法にすることもできます。正常にコンパイルおよびリンクされたら、完成した a.out プログラムを実行してサーバーを始動します。

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サンプル・クライアント

サンプル・クライアントは、XML-RPC ライブラリーに提供されている XmlRpcClientクラスのオブジェクトをインスタンス化します。 このクラスの「execute(...)」メソッドは、以下の3 つのパラメーターを使用します。

1. const char*: メソッド名
2. const int: ポート番号
3. オプションの uri 文字列: http get のヘッダー内の URI として送信されます。

リスト 8 に示すサンプル・クライアントは、「add(...)」メソッドを実行して、クライアント・サイドに結果を印刷します。

                
#include <iostream>
#include "XmlRpc.h"
using namespace XmlRpc;

int main(int argc, char* argv[])
{
        const char *server = "localhost";
        const int port = 8085;
        const char *uri = NULL;
        XmlRpcValue args, res;

        XmlRpcClient c( server, port, uri);
        c.execute("Add", args, res);
        std::cout<<"result is "<<res<<std::endl;
}

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まとめ

XML-RPC は、異種プラットフォーム間で複合 XML ベースの通信を可能にする、軽量で単純かつ強力なメッセージング・プロトコルです。この標準ならではの単純さは、従来のアプリケーションを企業向けアプリケーションに統合する際にその効果を発揮します。さまざまなインプリメンテーションを揃えた XML-RPC は、そのオープン・ソースの性質上、より多くのエンタープライズ・アプリケーション統合で活用されるようになっています。XML-RPC向けの一層高度なツールが登場するにつれ、この技術は企業内統合の「デファクト」スタンダードになることでしょう。

参考文献

• XML-RPC 標準についての詳細を学習してください。
  
  
• 各種プログラミング言語に対応した XML-RPC インプリメンテーションのリストを参照してください。
  
  
• SOAP 仕様についてお読みください。
  
  
• XML-RPC と SOAPの比較を参照してください。
  
  
• xFront には XML についての詳細が記載されています。
  
  
• SOA および Web サービス -- Web サービス・アプリケーションの開発方法についての情報記事と初級者、中級者、上級者向けのチュートリアルを多数記載しています。
  
  

• Sourceforge.net から、XMLRPC++ をダウンロードしてインストールできます。
  
  

• XML-RPC ディスカッション・フォーラムに参加してください。
  
  
• developerWorks ブログ -- developerWorks コミュニティに参加してください。

著者について

		Karthik Subbian は現在、バンガロールの IBM India Software Laboratory でメーカー用の最適化製品のビルドに従事しています。また、クライアントのアプリケーション管理支援および IBM プラットフォームへのマイグレーション支援にも実績があります。ソフトウェア分野では、グリッド・コンピューティング、XML、Web サービス、そして SOA の分野を専門としています。 共著として、グリッド・コンピューティング・テクノロジーについての IBM Redbook があります。 彼は IBM 公認 XML ソリューション開発者、Sun 公認 Java プログラマーです。

		Ramakrishnan Kannan は、バンガロールの IBM India Software Laboratory でホスト統合に従事しています。彼は、IBM パーソナル・コミュニケーションズ製品と通信サーバー製品の開発者として活躍してきました。開発事業の他、IBM アジア・パシフィック地域のカスタマーと協力して、ホスト・アプリケーションのWeb サービス対応化にも取り組んでいます。 また、Developerworks のため、Infosys などのビジネス・パートナーとの Web サービス認識セッションを実施してきました。彼は IBM 公認 XML ソリューション開発者、Sun 公認 Java プロフェッショナルです。ホスト統合、分散コンピューティング、SOA、そしてネットワーキングを専門としています。

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