Що таке веб-сервіси: поняття, принципи роботи, достоїнства і недоліки

Сучасні інтернет-програми використовують різні програмні платформи для розробки веб-додатків. Деякі програми можуть бути розроблені на Java, інші-на .Net, Angular JS, Node.js. На основі цього може виникнути питання, Що таке веб-сервіси та як вони застосовуються. В основному робоче середовище не помітне звичайним користувачам.

Найчастіше цим унікальним додаткам потрібна якась комунікація між ними. Оскільки вони побудовані з використанням різних мов розробки, стає дуже важко забезпечити точний зв`язок між додатками.

Актуальність розробок

Розглядаючи питання, Що таке веб-сервіси, варто визначити, наскільки актуальна така розробка і чи є у неї аналоги. Представлена технологія узагальнює служби і додатки і дає їм можливість зв`язуватися між собою.

Веб-сервіси надають спільну платформу, яка дозволяє безліч додатків, побудованих на різних мова програмування, мати можливість спілкуватися один з одним.

У статті буде детальніше розказано про те, що таке веб-сервіси, про різні елементи, що їх складають, і трохи про принципи SOA (сервісно-орієнтована архітектура). Технології хоч і мають складні визначення, але являють собою доступну середу для розробок і програмування.

Визначення технології

Відповідаючи на питання, Що таке веб-сервіси, можна сказати, що це стандартизоване середовище для поширення зв`язку між клієнтськими і серверними додатками у всесвітній павутині. Вона може редагуватися і мати пакети поліпшень.

Крім цього веб-сервіс можна позначити як програмний модуль, призначений для виконання певного набору завдань. Структурні елементи додатків можуть бути знайдені в мережі, а також можуть бути викликані відповідним чином. При виклику веб-служба зможе надавати функціональні можливості клієнту, який запитує цей портал. Це відбувається протягом декількох секунд.

Принцип дії

Говорячи про те, що таке веб-сервіси, необхідно розглянути їх умови роботи. Це дозволить зрозуміти, як функціонує система.

Клієнт буде здійснювати серію викликів веб-служби за допомогою запитів до сервера, на якому буде розміщена реальна веб-служба.

Ці запити виконуються через так звані віддалені виклики процедур. Віддалені виклики процедур ( RPC) - це виклики методів, які розміщуються у відповідному запиті.

Прикладом веб-сервісу може стати компанія Amazon. Організація має мережу онлайн-магазинів і систем доставок. Вона надає веб-сервіс, який запитує ціни на продукти, що продаються онлайн через amazon.com. Зовнішній рівень або рівень представлення може бути в .Net або Java, але будь-яка мова програмування по-своєму взаємодіє з веб-службою. Відбувається це на спільній платформі.

Складові компоненти

Основним компонентом веб-сервісів в Інтернеті є дані, які передаються між клієнтом і сервером, і це XML (розширювана мова розмітки). Він є аналогом HTML і легко зрозумілий для проміжної мови, яку розуміють багато мов програмування. Отже, коли програми спілкуються між собою, вони фактично спілкуються в XML. Це забезпечує загальну платформу для додатків, розроблених на різних мовах програмування, для зв`язку один з одним.

Портали використовують так званий soap (простий протокол доступу до об`єктів) для надсилання даних XML між програмами. Дані надсилаються звичайним HTTP. Відомості, які відправляються з веб-служби в додаток, називаються soap-повідомленнями.

Повідомлення SOAP-це не що інше, як документ XML. Оскільки документ написаний XML, клієнтська програма, що викликає веб - сервіс, може бути написана будь-якою мовою програмування.

Які є типи додатків

В основному існує два типи веб-сервісів:

1. SOAP.
2. RESTful.

Для того щоб розроблене середовище було повністю функціональним, необхідна наявність певних компонентів. Ці компоненти повинні бути присутніми незалежно від того, яка мова розробки використовується для програмування конкретного запиту. Створити веб-сервіс самостійно можна. Для цього необхідно створити портал для його розміщення і встановити робоче середовище програмування.

SOAP (простий протокол доступу до об`єктів)

Використання веб-сервісів залежить від застосовуваних технологій. З їх допомогою відбувається необхідна конвертація і настройка вихідних і потокових даних, переданих системою. SOAP відомий як незалежний від версії та системи протокол обміну повідомленнями. Він заснований на передачі даних XML у вигляді кодованих повідомлень. Кожне послання містить документ XML. Тільки структура XML-документа відповідає певному шаблону, але не вмісту. Найкраща частина веб-сервісів та SOAP полягає в тому, що всі вони надсилаються через HTTP, який є стандартним веб-протоколом.

Ось з чого складається SOAP-повідомлення:

1. Кожен документ SOAP повинен мати кореневий елемент, відомий як елемент . Кореневий елемент є першим елементом у документі XML.
2. "Конверт", в свою чергу, ділиться на 2 частини. Перша-заголовок, а наступна-тіло.
3. Заголовок містить дані маршрутизації, які в основному є інформацією, якому клієнту XML-документ повинен бути відправлений.
4. Тіло буде містити фактичне повідомлення.

WSDL (мова опису програми)

Веб-сервіс не може бути використаний, якщо він не може бути знайдений. Клієнт, який викликає службу, повинен знати, де насправді знаходиться її протокол.

Крім цього, клієнтська програма повинна знати, що насправді робить конкретна служба, щоб вона могла викликати правильну веб-службу. Це робиться за допомогою WSDL, відомого як мова опису веб-служб. Файл WSDL знову є файлом на основі XML, який в основному повідомляє клієнтській програмі, що робить веб-служба. Використовуючи документ WSDL, клієнтська програма зможе зрозуміти, де знаходиться веб-служба та як її можна використовувати.

Переваги розробки

Веб-сервіси виникли в першу чергу, щоб забезпечити платформу, яка дозволяла б різним програмам спілкуватися між собою.

Тепер необхідно подивитися на деякі інші переваги того, чому важливо використовувати веб-сервіси:

1. Представлення бізнес-функцій у мережі. Веб-служба - це одиниця керованого коду, яка надає певну функціональність клієнтським програмам або кінцевим користувачам. Ця функція може бути викликана через HTTP, що означає, що вона також може бути викликана через Інтернет. В даний час всі програми знаходяться в Інтернеті, що робить призначення веб-сервісів більш корисним. Це означає, що веб-сервіс може бути де завгодно в Інтернеті та надавати потрібну функціональність за потреби.
2. Взаємодія між додатками-веб-сервіси дозволяють різним додаткам спілкуватися між собою та обмінюватися даними та послугами між собою. Всі типи додатків можуть спілкуватися один з одним. Отже, замість того, щоб писати певний код, який можна зрозуміти лише для певних програм, тепер можна написати загальний код, зрозумілий для всіх програм.
3. Стандартизований протокол, який усі розуміють-веб-сервіси використовують стандартизований промисловий протокол для зв`язку. Усі чотири рівні (Рівні передачі послуг, XML-повідомлення, опис служб та виявлення служб) використовують чітко визначені протоколи в системі.
4. Зниження вартості зв`язку-веб-сервіси використовують протокол SOAP поверх HTTP, тому можна використовувати існуючий недорогий Інтернет для реалізації веб-сервісів.

Це одні з основних переваг, які виділяють власники порталів і розробники. Варто відзначити, що, якщо при виклику веб-сервісу сталася помилка, необхідно перевірити вихідні дані. Можливо, сервер або сам додаток відключені від загальної бази, що перешкоджає передачі даних і відправці запитів за вказаними протоколами.

Архітектура додатків

Розробка веб-сервісів-завдання нескладне, але досить об`ємне. Необхідно розробити власне середовище, куди будуть надалі вивантажуватися всі робочі протоколи, а також підключити бази даних.

Кожному фреймворку потрібна якась Архітектура, щоб переконатися, що весь портал працює як потрібно. Так само веб-сервіси мають архітектуру, яка складається з трьох окремих ролей, як зазначено нижче:

1. Провайдер створює веб-сервіс і робить його доступним для клієнтського додатка, який хоче його використовувати.
2. Запитувач - це клієнтська програма, якій потрібно зв`язатися з веб-службою. Клієнтський додаток може бути .Net, Java або будь-яким іншим мовним додатком, яке шукає якусь функціональність через веб-сервіс.
3. Брокер-це програма, яка надає доступ до UDDI. UDDI дозволяє клієнтському додатку знаходити веб-сервіс.

Взаємодія з іншими системами

Без локальних і віртуальних баз даних Додатки функціонувати не зможуть. Веб-сервіси дозволяють використовувати протоколи та запити для обробки та отримання інформації від усіх носіїв. Адміністратори можуть і самостійно підключати каталоги, і формувати нові напрямки.

Для роботи і взаємодії між системами і додатками існує 3 основних види запиту:

1. Публікація-це дія, коли постачальник інформує брокера (Реєстр послуг) про існування веб - служби за допомогою інтерфейсу публікації брокера, щоб зробити послугу доступною для клієнтів.
2. Знайти-запитувач, який консультується з брокером, щоб знайти опублікований веб-сервіс.
3. Прив`язування. Отримавши інформацію від веб-служби, отриману від брокера (реєстру служб), запитувач може пов`язати або викликати веб-службу.

Характеристики розробки

Всі вступники відомості в системі перенаправляються в кореневі каталоги. Кожна операція в мережі при роботі протоколу реєструється. Опис веб-сервісів на кожному конкретному порталі дає можливість швидко провести інтеграцію і підключити необхідне джерело інформації.

Вони мають такі особливі поведінкові характеристики:

1. Вони засновані на XML - веб-служби використовують XML для представлення даних на рівнях представлення і транспортування даних. Використання XML усуває будь-які залежності від мереж, операційна система або платформ, оскільки XML є загальною мовою, зрозумілою всім.
2. Слабко пов`язана система означає, що клієнт та веб-служба не пов`язані між собою. Навіть якщо програма змінюється з часом, вона не повинна змінювати спосіб виклику клієнта веб-служби. Використання слабко пов`язаної архітектури робить програмні системи більш керованими та полегшує інтеграцію між різними системами.
3. Синхронна або асинхронна функціональність-синхронність відноситься до прив`язки клієнта до виконання служби. У синхронних операціях клієнт фактично чекатиме завершення операції веб-службою. Прикладом цього, ймовірно, є сценарій, коли виконуються операції читання та запису в базу даних. Якщо дані зчитуються з однієї бази даних і згодом записуються в іншу, то операції повинні виконуватися послідовно. Асинхронні операції дозволяють клієнту викликати службу, а потім паралельно виконувати інші функції. Це один з найбільш поширених і, ймовірно, найбільш бажаних методів забезпечення того, щоб інші служби не зупинялися при виконанні певної операції.
4. Можливість підтримки віддалених викликів процедур (RPC) - веб-служби дозволяють клієнтам викликати процедури, функції та методи для віддалених об`єктів за допомогою протоколу на основі XML. Віддалені процедури надають вхідні та вихідні параметри, які повинен підтримувати веб-сервіс.
5. Підтримують обмін документами. Однією з ключових переваг XML є його загальний спосіб представлення не лише даних, а й складних документів. Ці документи можуть бути такими ж простими, як подання поточної адреси, або такими ж складними, як представлення всієї книги.

Перераховані параметри детально описують структуру і властивості сервісів в Інтернеті. З їх допомогою розробники додатків і власники порталів можуть інтегрувати різні сценарії операції, при цьому використовуючи різні мови програмування.