Introduzione ai Web Services - Moreno Marzolla

Web Service“A Web service is a software system designed tosupport interoperable machine-to-machineinteraction over a network. It has an interface describedin a machine-processable format (specifically WSDL).Other systems interact with the Web service in a mannerprescribed by its description using SOAP-messages,typically conveyed using HTTP with an XML serializationin conjunction with other Web-related standards.”http://www.w3.org/TR/2004/NOTE-ws-gloss-20040211/Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 4

Tecnologie dei Web Services●L’infrastruttura dei WS si basa su diverse tecnologieXML per il trasporto, lo scambio e la trasformazionedei dati tra programmi e applicazioni. In particolare:XML (Extensible Markup Language), fornisce un linguaggio perdefinire i dati e processare i dati.WSDL (Web Service Description Language), una notazioneXML per definire le interfacce dei WS.SOAP (Simple Object Access Protocol), una notazione XML chefornisce un meccanismo di packaging dei messaggiUDDI (Universal Description, Discovery and Integration), unmeccanismo per registrare, categorizzare e rintracciare leinterfacce WS.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 5

Stack dei WSWS-BPELProcessiUDDIDiscoveryWSDLDescrizioneSOAPXMLMessaggiHTTP, FTP, SMTPTrasportoMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 6

SOAP●Il Simple Object Access Protocol (SOAP):Definisce un meccanismo per il trasporto dei dati da unpunto all’altro della rete.Consente al mittente e al destinatario di un documento XMLdi disporre di un protocollo comune.Consente la spedizione di messaggi XML su HTTP e larelativa ricezione di una risposta.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 7

SOAP—Formato dei messaggi●Un messaggio SOAP somiglia ad una lettera. Sipuò quindi schematizzare un documento SOAPcome una lettera composta da:Una busta (Envelope);Informazioni varie per la spedizione del messaggio (Header);Un documento da spedire (Body).SOAP EnvelopeSOAP BodySOAP Header(questa componenteè opzionale)Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 8

SOAP—Formato dei messaggi●Un messaggio SOAP è un documento XMLconsistente in:Un elemento SOAP Envelope (obbligatorio) che rappresentala radice del documento XML; tale elemento DEVE esserepresente nel documento, PUO’ contenere un Header, DEVEcontenere un BODY.Un elemento SOAP Header (opzionale) contenenteinformazioni aggiuntive per la comprensione e la spedizionedel messaggio.Un elemento SOAP Body (obbligatorio) contenente leinformazioni che si intendono far giungere al destinatario. Alsuo interno viene inoltre definito l’elemento Fault usato per lagestione degli errori; viene come primo figlio dopo Header.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 9

SOAP—Formato dei messaggiSOAP EnvelopeSOAP HeaderParti dell'HeaderSOAP BodyDati da spedireSOAP Faultattributi del messaggiomessaggiogestione erroriMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 10

Esempiouuid:093a2da1-q345-739r-ba5d-pqff98fe8j7d2001-11-29T13:20:00.000-05:00Åke Jógvan ØyvindNew YorkLos Angeles2001-12-14late afternoonaisleLos AngelesNew York2001-12-20mid-morningnoneMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 11

EsempioSOAP Envelopeuuid:093a2da1-q345-739r-ba5d-pqff98fe8j7d SOAP Header2001-11-29T13:20:00.000-05:00Åke Jógvan ØyvindHeader BlockNew YorkLos Angeles2001-12-14late afternoonaisleLos AngelesNew York2001-12-20mid-morningpassengerSOAP BodyBody sub-elementitineraryBody sub-elementlodgingnoneMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 12

SOAP Envelope●●L’elemento Envelope identifica l’inizio e la finedel messaggio, in maniera tale che il riceventesappia quando l’intero messaggio è stato ricevuto.Si risolve in questo modo il problema di saperequando la ricezione è completata e si può iniziarea processare il messaggio.Agisce come meccanismo di packaging.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 13

SOAP Header●●Le informazioni contenute nell’header:possono essere utilizzate da intermediari SOAP identificatida URI in un qualunque punto del cammino seguito dalmessaggio.non devono essere indirizzate necessariamente aldestinatario finale.L’attributo mustUnderstand è usato per indicarese una voce dell’Header debba essere elaboratadal destinatario o meno.Se un elemento dell’Header possiede questo attributo convalore “true”, il destinatario deve elaborarlo correttamenteoppure restituire un erroreMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 14

SOAP Body●●Il Body di un messaggio SOAP può essere vistocome il documento vero e proprio che si vuolespedire: questa parte contiene i dati che siintendono mandare al destinatario.L’elemento fault del body trasporta informazioniriguardanti gli errori occorsi durante la spedizionedel messaggio.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 15

SOAP Body. Elemento fault

SOAP con HTTP●●●Benché SOAP possa utilizzare diversi protocollidi trasporto, HTTP è quello più comunementeusato.Le richieste HTTP consistono in un comandoHTTP, come POST o GET, seguito dall’URLrichiesto e dalla versione del protocollo (es.HTTP 1.1).Le risposte seguono la semantica di HTTP perfornire il codice dello stato della risposta;Ad esempio, uno status code del tipo 2xx indica che larichiesta è stata ricevuta, capita, accettata, ecc.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 17

SOAP con HTTP●●Esistono due modelli per lo scambio di messaggiSOAP via HTTP:il modello “SOAP request-response” in cui il metodo POSTviene utilizzato per portare i messaggi SOAP nel Body dellerichieste/risposte http;il modello “SOAP response” in cui nelle richieste http vieneusato il metodo GET per ottenere il messaggio SOAP edinserirlo nel Body della risposta.Utilizzando SOAP con HTTP si devono ricordaredi settare l’header Content-Type comeapplication/SOAP+xmlMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 18

Richiesta HTTP GETSOAP con HTTP GETGET /travel.example.org/reservations?code=F3T HTTP/1.1Host: travelcompany.example.orgAccept: text/html;q=0.5, application/soap+xmlRisposta HTTP GETHTTP/1.1 200 OKContent-Type: application/soap+xml; charset="utf-8“Content-Length: 200……Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 19

Richiesta HTTP POSTSOAP con HTTP POSTPOST /Reservations HTTP/1.1Host: travelcompany.example.orgContent-Type: application/soap+xml; charset="utf-8“Content-Length: 230 ... ... Risposta HTTP POST simile al caso della GETMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 20

SOAP via mail—RichiestaFrom: a.oyvind@mycompany.example.comTo: reservations@travelcompany.example.orgSubject: Travel to LADate: Thu, 29 Nov 2001 13:20:00 ESTMessage-Id: Content-Type: application/soap+xmluuid:093a2da1-q345-739r-ba5d-pqff98fe8j7d2001-11-29T13:20:00.000-05:00Åke Jógvan ØyvindNew YorkLos Angeles2001-12-14late afternoonaisleLos AngelesNew York2001-12-20mid morningnoneMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 21

SOAP via mail—RispostaFrom: reservations@travelcompany.example.orgTo: a.oyvind@mycompany.example.comSubject: Which NY airport?Date: Thu, 29 Nov 2001 13:35:11 ESTMessage-Id: In-reply-to:Content-Type: application/soap+xmluuid:093a2da1-q345-739r-ba5d-pqff98fe8j7d2001-11-29T13:35:00.000-05:00Åke Jógvan Øyvind......Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 22

WSDL●Il Web Service Description Language (WSDL) èuna notazione XML con cui descrivere leinterfacce dei Web Services.un documento WSDL fornisce ad un programmatore unadescrizione di come può essere instaurata unacomunicazione con un determinato servizio; un sistemaautomatico potrebbe utilizzare questa descrizione perinvocare dinamicamente un servizio Web.generare automaticamente, a partire da una descrizioneWSDL, il servizio stesso o il client per inoltrare delle richiesteal servizio descrittoMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 23

● WSDL fornisce :●WSDLun meccanismo comune per rappresentare le operazionisupportare dai WS.la definizione dei tipi di dato da utilizzare nei messaggi.il meccanismo il binding dei messaggi con i protocolli ditrasporto da adottare.WSDL è progettato per poter essere utilizzato sianella modalità procedure-oriented (RPC) chedocument-oriented.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 24

WSDLMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 25

Elementi principali di WSDL●Un documento WSDL utilizza i seguenti elementiper descrivere un servizio:L'elemento types descrive i tipi di messaggi che il servizioinvia e riceveL'elemento interface descrive le funzionalità astrattefornite dal WSL'elemento binding descrive come accedere al servizioL'elemento service descrive dove è possibile accedere alservizioMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 26

WSDL by example●Consideriamo un ipotetico hotel, che voglia fornireuna interfaccia WS per implementare le dueseguenti funzionalitàCheckAvailability: controlla la disponibilità di unacamera. Ovvorre specificare: data di arrivo (check-in date),data di partenza (check-out date), tipo di stanza. Questometodo ritorna un numero reale (il costo della stanza algiorno). se c'è una stanza disponibile, zero altrimenti.MakeReservation: Riceve in input anche cognome, nomee numero di carta di credito.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 27

WSDL by exampleMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 28

●●Mediante il tag è possibile definire i tipidi dato utilizzati negli scambi di messaggiWSDL utilizza in genere XML Schema per ladichiarazione dei tipiMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 29

WSDL passo passo / typesMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 30

●A WSDL 2.0 interface defines the abstractinterface of a Web service as a set of abstractoperations, each operation representing a simpleinteraction between the client and the service.Each operation specifies the types of messages that theservice can send or receive as part of that operation.Each operation also specifies a message exchange patternthat indicates the sequence in which the associatedmessages are to be transmitted between the parties.For example, the in-out pattern indicates that if the clientsends a message in to the service, the service will eithersend a reply message back out to the client (in the normalcase) or it will send a fault message back to the client (in thecase of an error).Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 31

WSDL passo passo / interfaceMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 32

●Although we have specified what abstractmessages can be exchanged, we have not yetspecified how those messages can beexchanged. This is the purpose of a binding.A binding specifies concrete message format andtransmission protocol details for an interface, and mustsupply such details for every operation and fault in theinterface.In the general case, binding details for each operation andfault are specified using operation and fault elements insidea binding element.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 33

WSDL passo passo / bindingMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 34

●●●Now that our binding has specified how messageswill be transmitted, we are ready to specify wherethe service can be accessedA WSDL 2.0 service specifies a single interfacethat the service will support, and a list of endpointlocations where that service can be accessed.A service is only permitted to have one interface.Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 35

●●Documentation should explain the purpose anduse of the service, the meanings of all messages,constraints on their use, and the sequence inwhich operations should be invoked.The documentation element allows the WSDL2.0 author to include some human-readabledocumentation inside a WSDL 2.0 documentThis document describes the GreatH Web service. Additionalapplication-level requirements for use of this service --beyond what WSDL 2.0 is able to describe -- are availableat http://greath.example.com/2004/reservation-documentation.htmlMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 36

REST●●REST: REpresentational State TransferUtilizza le caratteristiche e i protocolli del World Wide Webcome modelli architetturalihttp://www.ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htmNon è un protocolloE' possibile costruire servizi RESTful mediante HTTP oppureSOAPMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 37

REST: Principi fondamentali●Ogni risorsa è rappresentata da un URIUn job Grid in esecuzione sull'host cream-01.pd.infn.ithttp://cream-01.pd.infn.it/activities/CREAM01324Lo stato del job di cui soprahttp://cream-01.pd.infn.it/activities/CREAM01324/statusLa descrizione del job di cui soprahttp://cream-01.pd.infn.it/activities/CREAM01324/submittedMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 38

REST: Principi fondamentali●E' possibile avere rappresentazioni multiple dellastessa risorsaGET /activities/CREAM01324/submitted HTTP/1.1Host: cream-01.pd.infn.itAccept: text/xmlHTTP/1.1 200 OKContent-Type: text/xml...Rappresentazione JSDL del job...GET /activities/CREAM01324/submitted HTTP/1.1Host: cream-01.pd.infn.itAccept: text/plainHTTP/1.1 200 OKContent-Type: text/plain...Rappresentazione Classad(JDL) del job...Moreno Marzolla Introduzione ai Web Services 39

REST: Principi fondamentali●Interfaccia uniformePOST /activities/CREAM01324/status HTTP/1.1Host: cream-01.pd.infn.itContent-length: XXXCotnent-type: text/plainCANCELLEDMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 40

Riferimenti●Web Services Glossary, http://www.w3.org/TR/ws-gloss/●Web Services Description Working Group,http://www.w3.org/2002/ws/desc/●SOAP Version 1.2 Part 0: Primer (Second Edition), W3C Recommendation27 April 2007, http://www.w3.org/TR/2007/REC-soap12-part0-20070427/●Web Services Description Language (WSDL) Version 2.0 Part 0: Primer,W3C Recommendation 26 June 2007,http://www.w3.org/TR/2007/REC-wsdl20-primer-20070626/●S. Andreozzi, M. Marzolla, A RESTful Approach to the OGSA BasicExecution Service Specification, INFN Technical Note INFN/TC_08/4,september 22, 2008http://www.dsi.unive.it/~marzolla/papers/infn_tc_08_4_besrest.pdfMoreno Marzolla Introduzione ai Web Services 41