Axis2分析報(bào)告ppt課件

1、.1Axis2分析報(bào)告.2第一部分：需求分析.3背景“網(wǎng)絡(luò)服務(wù)”（Web Services），是指一些在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的、面向服務(wù)的、基于分布式程序的軟件模塊，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)采用HTTP和XML等互聯(lián)網(wǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)，使人們可以在不同的地方通過不同的終端設(shè)備訪問WEB上的數(shù)據(jù)，如網(wǎng)上訂票，查看訂座情況。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)在電子商務(wù)、電子政務(wù)、公司業(yè)務(wù)流程電子化等應(yīng)用領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，被業(yè)內(nèi)人士奉為互聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)重點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)使用人群越來越多，互聯(lián)網(wǎng)本身和其相關(guān)技術(shù)都發(fā)展的越來越快，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)成為現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)中信息交流和信息共享中不可缺少的一部分。.4Axis2背景Axis2是下一代 Apache Axis。Axis2

2、 雖然由 Axis 1.x 處理程序模型提供支持，但它具有更強(qiáng)的靈活性并可擴(kuò)展到新的體系結(jié)構(gòu)。Axis2 基于新的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全新編寫，而且沒有采用 Axis 1.x 的常用代碼。支持開發(fā) Axis2 的動(dòng)力是探尋模塊化更強(qiáng)、靈活性更高和更有效的體系結(jié)構(gòu)，這種體系結(jié)構(gòu)可以很容易地插入到其他相關(guān) Web 服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議（如 WS-Security、WS-ReliableMessaging 等）的實(shí)現(xiàn)中。Apache Axis2 是Axis的后續(xù)版本，是新一代的SOAP引擎。.5目的目的我們的編寫目的是通過探索Axis2的設(shè)計(jì)架構(gòu)和開發(fā)模式來更好地理解軟件體系結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要性，尤其在互聯(lián)

3、網(wǎng)時(shí)代，信息交流大、數(shù)據(jù)通信頻繁的特點(diǎn)下，對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架的研究將有助于我們更好地理解和體驗(yàn)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架的意義和內(nèi)部原理。.6需求分析 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持支持廣泛使用的基于HTTP的SOAP協(xié)議，包括SOAP 1.1和SOAP 1.2。同時(shí)支持REST樣式的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)模型。支持Spring框架.7需求分析 傳輸協(xié)議支持在SOAP發(fā)送方和接收方中支持多種協(xié)議比如SMTP、FTP和消息導(dǎo)向性中間件。支持WSDL 2.0中的MEP（消息交換模式）.8需求分析 客戶端支持引言：大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架都支持阻塞的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)用，但是現(xiàn)在越來越多的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)框架開始支持非阻塞網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)用。其實(shí)不僅僅是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)

4、用程序都開始傾向于非阻塞調(diào)用，比如AJAX。因此框架客戶端調(diào)用需支持阻塞和非阻塞態(tài)調(diào)用。.9需求分析 擴(kuò)展性支持不管是服務(wù)器端還是客戶端，整個(gè)SOAP消息處理流程（也就是消息的接收與處理，和構(gòu)建與發(fā)送）都必須支持可擴(kuò)展性，所有流程可以改變，并且支持用戶自定義的處理模塊。.10需求分析 性能要求框架需提供專有的XML解析器來最大化得優(yōu)化SOAP中XML的處理性能。對(duì)于客戶端API提供XML構(gòu)造器來快速創(chuàng)建XML數(shù)據(jù)并封裝到SOAP中傳輸。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)用流程，不管是阻塞還是非阻塞，都必須可適應(yīng)高頻率的并發(fā)調(diào)用，并始終保持系統(tǒng)的有效有序運(yùn)行。擴(kuò)展性支持不會(huì)對(duì)整個(gè)處理流程造成過多性能損耗。.11第二

5、部分：系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析和管道過濾器模型.12系統(tǒng)設(shè)計(jì) Axis2的模塊部署模塊代碼生成模塊核心組件信息處理模塊SOAP處理模塊XML處理模塊客戶端API傳輸組件.13系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 管道過濾器模式管道過濾器模式：Pipeline and Filters pattern，從名稱上可以看出來，它形象得描述了一種消息處理的模式，即以一種類似管道和過濾器的處理方式逐步對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。管道：需要處理的數(shù)據(jù)。過濾器：處理的執(zhí)行。.14系統(tǒng)設(shè)計(jì) - 管道過濾器模式前一個(gè)過濾器的輸出是后一個(gè)過濾器的輸入。執(zhí)行過程環(huán)環(huán)相扣，如果一個(gè)過濾器沒有輸出，后續(xù)過濾器就沒有了輸入，因此無法進(jìn)行。每一個(gè)執(zhí)行點(diǎn)都可以有反饋機(jī)制，這

6、樣整個(gè)執(zhí)行過程是可控制的。例如一些腳本執(zhí)行器就是采用類似管道過濾器模式，如下圖：.15系統(tǒng)設(shè)計(jì) 管道過濾器處理方式為了滿足需求分析中：分段、高效、支持?jǐn)U展的處理方式。Axis2使用了管道過濾器模式的處理方式。最外層管道邏輯處理流：SOAP請(qǐng)求和回應(yīng)中層管道引擎執(zhí)行流：處理單元底層管道單元執(zhí)行流：最基本原子執(zhí)行單元.16系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第一層：邏輯處理流Axis2會(huì)根據(jù)MEP（消息交換模式）的不同來決定最外層的邏輯處理流：.17系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第二層：引擎執(zhí)行單元Axis2的執(zhí)行引擎是在第二層之上的，在第一層邏輯層之下，引擎處理層則把輸入流和輸出流的各個(gè)步驟具體刻畫出來。.18系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第三層原子執(zhí)行到達(dá)第

7、三層，執(zhí)行的模塊就不可再分了。Axis2會(huì)使用原子執(zhí)行模塊代表管道過濾器中的節(jié)點(diǎn)。.19系統(tǒng)設(shè)計(jì) 多層管道過濾器的連接多層管道過濾器采用類似面對(duì)對(duì)象編程中對(duì)象的繼承和多態(tài)特性，一層管道過濾器看起來是線性的，但是一個(gè)過濾器類型的執(zhí)行可能會(huì)誘發(fā)另一個(gè)子管道過濾器，這樣這個(gè)過濾器的執(zhí)行就是其包含的子管道過濾器先得執(zhí)行。那么此時(shí)邏輯上這個(gè)管道過濾器執(zhí)行就具有多層的意義了。如下圖：.20Axis執(zhí)行引擎概括 第一層客戶端基于HTTP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)傳輸協(xié)議Axis2執(zhí)行引擎服務(wù)端SOAP請(qǐng)求InFlow或者InFaultFlow接受方WebService執(zhí)行SOAP回應(yīng)OutFlow或者OutFaultFlow

8、.21Axis2執(zhí)行引擎 第二層，第三層下圖中的Phase代表第二層單元，Handler代表第三層概念。具體代碼實(shí)現(xiàn)在后面會(huì)詳解。.22第三部分：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析.23Axis2最底層管道過濾器最底層管道過濾器 - Handler和和Context剛才講過，Axis2中的最底層管道過濾器執(zhí)行是原子的，不可再分的，因此管道過濾器直接對(duì)應(yīng)Handler和MessageContext對(duì)象：.24Axis2最底層管道過濾器最底層管道過濾器 - Handler和和ContextHandler是一個(gè)接口。命名空間：org.apache.axis2.engineHandler是沒有狀態(tài)存儲(chǔ)的：Stateless

9、。因此可以理解成是一種靜態(tài)的支持并發(fā)操作的對(duì)象，當(dāng)然實(shí)際上它還是非靜態(tài)的。管道過濾器的具體執(zhí)行類型都是可擴(kuò)展的：Handler和MessageContext都是可擴(kuò)展類型，僅定義必要執(zhí)行和操作接口。整個(gè)過程是可控制的： 通過InvocationResponse類型。.25Handler類型Handler類型定義如下常用方法：名稱作用getName返回名稱getParameter根據(jù)參數(shù)名稱返回參數(shù)類型（Parameter類型）invoke參數(shù)MessageContext，返回值InvocationResponse。調(diào)用Handler 的執(zhí)行flowComplete參數(shù)MessageContex

10、t，類似事件。當(dāng)Handler執(zhí)行完畢后，Axis2引擎會(huì)調(diào)用Handler的flowComplete函數(shù)。.26Handler類型Handler定義一個(gè)Nested Class：InvocationResponse，后者定義三個(gè)靜態(tài)字段：CONTINUE、SUSPEND、ABORT控制當(dāng)一個(gè)過濾器完成后，是否繼續(xù)或者暫停還是停止后續(xù)的操作。.27AbstractContext類型介紹完管道過濾器中的過濾器類型：Handler，我們來看管道對(duì)應(yīng)的類型：AbstractContext。Axis2的AbstractContext類型在命名空間：org.apache.axis2.context內(nèi)。該

11、類型是用來存儲(chǔ)任何過濾器操作中的抽象數(shù)據(jù)類型核心定義.28AbstractContext類型類型定義如下字段（全部是派生類可見的）：定于如下函數(shù)：名稱類型propertiesMapparentAbstractContextlastTouchTimelong名稱作用getProperty, setProperty, mergeProperties, getPropertiesNames對(duì)存儲(chǔ)屬性的操作（添加、刪除、合并）getParent,isAncestor, setLastTouchedTime其他非存儲(chǔ)屬性相關(guān)操作.29自定義一個(gè)Handler類型了解了上述信息我們可以自定義一個(gè)Handl

12、er類型：/定義一個(gè)類型繼承自Axis2中的AbstractHandler類型public class MyHandler extends AbstractHandler public SimpleHandler() public InvocationResponse invoke(MessageContext msgContext) /判斷MessageContext中是否有叫abc的屬性，如果沒有的話，暫停整個(gè)管道過濾器處理流程 if(msgContext.getProperty(abc) = null) return InvocationResponse.SUSPEND; /如果有的話，

13、返回CONTINUE，繼續(xù)整個(gè)流程 return InvocationResponse.CONTINUE; .30Axis2第二層管道過濾器 Phase這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中第二層：引擎執(zhí)行單元的具體執(zhí)行，在Axis2中，這層的類型名稱是Phase類型。命名空間：org.apache.axis2.engine它具備如下特點(diǎn)：定義一系列有序的Handler。是Axis2中新加的概念。Phase類型執(zhí)行Handler接口，因此Phase就是一種Handler，只不過是一個(gè)特殊的可以包含子Handler的Handler。.31Axis2第二層管道過濾器 PhasePhase類型的函數(shù)：名稱作用getHand

14、lers, addHandler, removeHandler對(duì)子Handler的操作Invoke 參數(shù)是MessageContext，執(zhí)行所有子HandlergetName, setNamePhase本身名稱操作.32Axis2第二層管道過濾器 PhaseAxis引擎在運(yùn)行時(shí)是以Phase為執(zhí)行單位的，Axis2引擎只會(huì)調(diào)用Phase的Invoke函數(shù)，而Phase類型的Invoke函數(shù)會(huì)調(diào)用背后包含的Handler的所有Invoke函數(shù)。如下圖：.33Axis2第三層管道過濾器：FlowFlow和Phase的關(guān)系就如同Phase和Handler的關(guān)系：Flow包含一個(gè)或多個(gè)Phase。區(qū)別

15、：Flow在Axis2中比較偏向邏輯方面，具體沒有直接的對(duì)應(yīng)執(zhí)行類型，而且Axis2引擎直接執(zhí)行的元素是Phase。Axis2中包含下面4中FlowInFlow輸入流。SOAP請(qǐng)求。InFaultFlow輸入錯(cuò)誤流。SOAP請(qǐng)求發(fā)生錯(cuò)誤（HTTP狀態(tài)值500）OutFlow輸出流。SOAP回應(yīng)。OutFaultFlow輸出錯(cuò)誤流。.34Axis2執(zhí)行模型再次回顧一下Axis2執(zhí)行模型：從最外層將，Axis2處理整個(gè)SOAP消息是在Phase層：客戶端基于HTTP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)傳輸協(xié)議Axis2執(zhí)行引擎服務(wù)端SOAP請(qǐng)求InFlow或者InFaultFlow接受方WebService執(zhí)行SOAP回應(yīng)O

16、utFlow或者OutFaultFlow.35Axis2執(zhí)行模型在往下細(xì)分就是Phase和Handler的管道過濾器執(zhí)行：.36第四部分：非核心部分實(shí)現(xiàn)分析.37信息處理模型最下是StAX：Streaming API for XML (StAX)，XML解析框架，來自Java，相比SAX模式的XML解析更具動(dòng)態(tài)性，相比DOM形式XML解析更具性能優(yōu)勢(shì)，可以理解為介于SAX解析和DOM解析之間。 之上是AXIOM：Apache AXIOM是XML信息集模型，可供用來動(dòng)態(tài)創(chuàng)建信息對(duì)象數(shù)。 然后在原始XML解析和XML信息模型的基礎(chǔ)上，建立了整個(gè)核心框架，執(zhí)行引擎，部署。因?yàn)锳xis2使用SOAP傳

17、輸，用到WSDL定義服務(wù)描述，而SOAP和WSDL都是基于XML的。 核心框架定義好后，Axis還定義一些上層應(yīng)用運(yùn)行在核心框架之上。如數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)綁定模塊。.38信息處理模型上述過程可以用這個(gè)圖來表示：.39客戶端API分析Axis2客戶端API支持異步核同步的調(diào)用方式。對(duì)于同步的調(diào)用方式，應(yīng)用程序的當(dāng)前執(zhí)行線程會(huì)阻塞，直到收到服務(wù)器回應(yīng)，如下圖：.40客戶端API分析對(duì)于異步的調(diào)用方式，應(yīng)用程序的當(dāng)前執(zhí)行線程不會(huì)阻塞，服務(wù)器回應(yīng)會(huì)通過異步事件調(diào)用通知應(yīng)用程序。如下圖：RN代表服務(wù)器傳來的回應(yīng)通知。.41代碼測(cè)試實(shí)現(xiàn)使用Java創(chuàng)建一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)執(zhí)行。來模擬查詢商品價(jià)格和添加商品價(jià)

18、格：首先創(chuàng)建一個(gè)HashMap來存儲(chǔ)string和double。首先判斷HashMap中否包含指定字符串。如果有的話，返回字符串對(duì)應(yīng)的double值。如果沒有返回42。.42代碼測(cè)試實(shí)現(xiàn)上述功能代碼：public class StockQuoteService private HashMap map = new HashMap(); /獲取價(jià)格函數(shù)獲取價(jià)格函數(shù) public double getPrice(String symbol) Double price = (Double) map.get(symbol); if(price != null) return price.doubleVa

19、lue(); return 42.00; /添加物品函數(shù)添加物品函數(shù) public void update(String symbol, double price) map.put(symbol, new Double(price); .43代碼測(cè)試實(shí)現(xiàn)使用W3C推薦的標(biāo)準(zhǔn)來定義這個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)規(guī)格化：定義XML根節(jié)點(diǎn)為service（代表一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)），然后通過description、operation和parameter三個(gè)節(jié)點(diǎn)規(guī)格化定義網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的描述、操作和參數(shù)的數(shù)據(jù)。.44代碼測(cè)試實(shí)現(xiàn)上述功能的代碼（保存在XML文件中） Stock Quote Service samples.

20、quickstart.service.axiom.StockQuoteService.45代碼測(cè)試實(shí)現(xiàn)接下來需要重新改寫網(wǎng)絡(luò)服務(wù)類型的執(zhí)行（按照Axis2的模式）。具體則需要使用AXIOM中的XML對(duì)象數(shù)解析的方法規(guī)范網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的執(zhí)行。最后就是用ServiceClient客戶端API來調(diào)用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，仍然是采用AXIOM的方式，當(dāng)然Axis2提供多種處理方式來讀取SOAP協(xié)議，不僅限于AXIOM，同時(shí)也不僅限與ServiceClient類型。.46測(cè)試代碼實(shí)現(xiàn)下面就是使用AXIOM的OMElement元素準(zhǔn)備發(fā)送SOAP數(shù)據(jù)的部分代碼：public static OMElement getPric

21、ePayload(String symbol) OMFactory fac = OMAbstractFactory.getOMFactory(); /讀取讀取XSD對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證 OMNamespace omNs = fac.createOMNamespace(http:/axiom.service.quickstart.samples/xsd, tns); /創(chuàng)建創(chuàng)建AXIOM準(zhǔn)備發(fā)送準(zhǔn)備發(fā)送XML數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) OMElement method = fac.createOMElement(getPrice, omNs); OMElement value = fac.createOMElement(symbol, omNs); value.addChild(fac