Introduzione ai Web Services. Tito Flagella

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1 Introduzione ai Web Services Tito Flagella

2 Web Services Beppe, secret 2

3 Web Services (2) I Web Services sono uno sforzo di standardizzazione teso a rendere interpretabili, in maniera indipendente dalle tecnologie, le informazioni scambiate 3

4 Web Service (3) <userid>beppe</userid> <password>secret</password> <login> <userid>beppe</userid> <password>secret</password> </login> 4

5 <Envelope> <Header>. </Header> <Body> <login> <userid>beppe</userid> <password>secret</userid> </login> </Body> </Envelope> Web Services (4) 5

6 Tecnologie di base Web Services XML Linguaggio XML usato per la strutturazione dell informazione in documenti testuali XML Schema usati per descrivere i documenti XML SOAP Inizialmente: Simple Object Access Protocol Framework per la trasmissione di documenti XML WSDL Web Services Description Language Contiene le informazioni necessarie per interpretare i contenuti dei messaggi SOAP UDDI Universal Definition, Discovery and Integration Un meccanismo per indicizzare i servizi web WS-*, WS-I 6

7 Architettura Web Services 7

8 Architettura Web Services 2 Paradigma RPC 8

9 Architettura Web Services 3 Architettura Service Oriented (SOA) Indipendenza dal Trasporto Message-Oriented 9

10 XML XML sta per EXtensible Markup Language XML è un markup language (come sgml o HTML) XML è stato progettato per la rappresentazione di dati I TAG XML non sono predefiniti. Per usarlo è necessario definire i propri tag. Per descrivere il formato dei dati, XML usa un Document Type Definition (DTD) o un XML Schema Un documento XML assieme a un DTD o uno Schema è auto-descrittivo XML is a W3C Recommendation (http://www.w3.org/xml/) 10

11 XML nei sistemi distribuiti Un linguaggio facilmente parsabile, estensibile e auto-descrittivo Indipendente da linguaggi e piattaforme Considerato lo strumento ideale per lo scambio di informazioni tra sistemi I nostalgici di little-endian e big-endian lo considerano assolutamente troppo verboso 11

12 I Namespace in XML Usati per evitare conflitti tra i nomi dei tag in documenti complessi; Sono introdotti da attributi del tipo: xmlns:prefix=identificatore prefix viene poi usato per accedere agli elementi del namespace identificato da identificatore Si può settare un namespace di default, i cui nomi sono poi usati senza prefisso: xmlns=identificatore L identificatore è tipicamente una URL 12

13 Uso dei Namespace <isi:login xmlns:isi= > <isi:userid>beppe</isi:userid> <isi:password>secret</isi:password> </isi:login> o anche: <login xmlns= > <userid>beppe</userid> <password>secret</password> </login> 13

14 Schemi XML La struttura di un documento XML può essere espressa in un file di schema XML Lo schema è ancora un documento XML Fornisce la definizione di elementi e attributi Lavorare con uno schema ha enormi vantaggi: i tool XML permettono di verificare se un documento è conforme allo schema, di trasformare l xml in oggetti dei linguaggi, etc 14

15 Esempio schema XML <?xml version= 1.0?> <xsd:schema targetnamespace= xmlns= xmlns:xsd=http://www.w3.org/2001/xmlschema> <xsd:element name=login> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <Xsd:element name= Userid type= xsd:string /> <Xsd:element name= Password type= xsd:string /> </xsd:sequence> </xsd:complextype> </xsd:element> </xsd:schema> 15

16 Documento Login.xml <?xml version= 1.0?> <Login xmlns= > schemalocation= amples/xml/login.xsd <Userid>Beppe</Userid> <Password>secret</Password> </Login> 16

17 Schemi XML (2) Gli elementi XML possono essere definiti usando tipi built-in o definiti da utente Tipi Semplici: string, numbers, unsigned bytes, characters, Tipi Complessi: Sequence (record ordinati) All (record non ordinati) Choice Possibilità di specificare vincoli sui dati (da 0 a n, da 5 in su, ), Possibilità di usare l elemento include 17

18 Schemi XML (3) <xsd:simpletype name="telephonenumber"> <xsd:restriction base="xsd:string"> <xsd:length value="8"/> <xsd:pattern value="\d{3}-\d{4}"/> </xsd:restriction> </xsd:simpletype> 18

19 Schemi XML (4) <xsd:element name=login> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <Xsd:element name= Userid type= xsd:string /> <Xsd:element name= Password type= xsd:string /> </xsd:sequence> </xsd:complextype> </xsd:element> 19

20 SOAP Originariamente: Simple Object Access Protocol E poi evoluto in un Framework per lo scambio di messaggi in XML 20

21 SOAP (2) Le caratteristiche principali del framework sono: L estensibilità L indipendenza dal protocollo di rete L indipendenza dal modello di programmazione 21

22 La struttura del messaggio SOAP Un messaggio SOAP consiste di: Envelope, identifica il contenuto del messaggio e include: Header, opzionali, contengono informazioni relative al messaggio (meta) Body, contiene i documenti XML di richiesta o di risposta 22

23 Struttura di un messaggio SOAP <?xml version= 1.0?> <soap:envelope xmlns= > <soap:header> </soap:header> <soap:body> < contenuto del messaggio> </soap:body> </soap:envelope> 23

24 Gli Header SOAP Gli Header sono elementi opzionali, ma possono essere caratterizzati dall attributo mustunderstand, che puo assumere i valori: 1, indica che il ricevente deve sapere gestire l Header, altrimenti deve restituire un messaggio di Fault 0, o attributo non presente, indica che il ricevente può ignorare l Header e continuare nella gestione del messaggio. 24

25 Versioni SOAP SOAP 1.1 Completamente definito nello schema: SOAP 1.2 Definito nello schema: 25

26 SOAP Protocol Binding SOAP è indipendente dal protocollo di trasporto utilizzato; Per favorire l interoperabilità è necessario standardizzare come i messaggi SOAP siano veicolati in un certo protocollo 26

27 SOAP http binding 27

28 WSDL Web Services Description Language Definizione neutra di un Web Service rispetto a linguaggio e piattaforma Descrive completamente il servizio Web: Tipi di dati usati nei messaggi Formato dei Messaggi Descrizione delle Operazioni in termini di sequenza di messaggi Binding tra le operazioni e il trasporto Indirizzo fisico dei servizi da utilizzare Completamente definito dallo schema XML: Riferimento: 28

29 Struttura di un file WDSL L elemento top level XML è definitions La descrizione del web service è articolata in una parte astratta e una parte concreta: <definitions name="mathservice" targetnamespace="http://example.org/math/" xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/" > <!-- abstract definitions --> <types>... <message>... <porttype>... <!-- concrete definitions --> <binding>... <service>... </definition> 29

30 Struttura di un file WDSL (2) La parte astratta include: Types: descrivono il formato dei dati usati nei messaggi Message: definizione dei dati trasmessi in un messaggio Operation: ogni operazione può avere un messaggio di input e uno di output porttype: l insieme di operazioni del Servizio La parte concreta include: Binding: informazioni concrete sul protocollo da utilizzare per uno specifico porttype Port: specifica l indirizzo fisico per il binding del servizio Service: usato per aggregare un insieme di Port correlate 30

31 WSDL Types Usano gli schemi XML per definire i tipi e gli elementi usati nel documento WSDL <definitions <types> <xs:schema> <xs:complextype name="mathinput"> <xs:sequence> <xs:element name="x" type="xs:double"/> <xs:element name="y" type="xs:double"/> </xs:sequence> </xs:complextype> <xs:element name="add" type="mathinput"/> </xs:schema> </types>... </definitions> 31

32 WSDL Message Gli elementi Messages definiscono il formato dei messaggi elementari di input o di output di una operation <definitions <message name="addmessage"> <part name="parameter" element="ns:add"/> </message> <message name="addresponsemessage"> <part name="parameter" element="ns:addresponse"/> </message>... </definitions> 32

33 WSDL Operation Una operation può avere un input e un output message <definitions <operation name="add"> <input message="y:addmessage"/> <output message="y:addresponsemessage"/> </operation>... </definitions> 33

34 WSDL Operation Le operazioni posso essere quindi: One-way, un unico messaggio di input Request-response, un messaggio di input seguito da un messaggio correlato di output Solicit-response, un messaggio di output seguito da un messaggio di input Notification, un unico messaggio di output 34

35 WSDL PortType In WSDL 1.2 "porttype" è sostituito da "interface" porttype, individua l insieme di operazioni accessibili: <porttype name="mathinterface"> <operation name="add"> </operation> <operation name="subtract"> </operation> </porttype> 35

36 WSDL Binding Binding: indica il protocollo da utilizzare per le comunicazioni tra il fornitore e l utente del servizio Sono possibili binding multipli per lo stesso porttype Il binding è solo un framework generico per specificare i dettagli relativi ai protocolli, tramite l elemento operation <binding name="mathsoaphttpbinding" type="y:mathinterface">... <-- extensibility element --> <operation name="add">... <-- extensibility element --> <input>... <-- extensibility element --> </input> <output>... <-- extensibility element --> </output> </operation>... </binding> 36

37 WSDL http/soap binding <binding name="mathsoaphttpbinding" type="y:mathinterface"> <soap:binding style="document" transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/> <operation name="add"> <soap:operation soapaction="http://example.org/math/#add"/> <input> </input> <output> </output> </operation>... </binding> <soap:body use="literal"/> <soap:body use="literal"/> 37

38 SOAP Binding Style RCP: indica che il body del messaggio SOAP contiene un elemento (wrapper) con il nome del metodo invocato; questo elemento a sua volta contiene una entry per ogni parametro e per il valore di ritorno di questo metodo. Document: in questo stile non c è un elemento wrapper che codifica l invio dei dati. Invece le parti del messaggio appaiono nel <soap:body> come documento xml completamente specificato nel file WSDL. 38

39 L elemento SOAP Body Per ogni stile, si può avere un uso literal o encoded, specificato tramite l elemento soap:body Encoded, il contenuto del messaggio è serializzato in xml usando le codifiche di serializzazione per oggetti, strutture, array, etc. previste nelle specifiche SOAP Literal, il contenuto del messaggio è serializzato in XML usando le stesse specifiche XML del file WSDL e degli schemi XML utilizzati 39

40 4 possibili schemi di codifica Rpc/encoded Rpc/literal Document/Literal Wrapped Document/Literal 40

41 Esempio codifica document/literal <SOAP-ENV:Envelope. <SOAP-ENV:Body> <m:add> <x> </x> <y> </y> </m:add> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> 41

42 Esempio codifica rpc/encoded <SOAP-ENV:Envelope <SOAP-ENV:Body> <m:add> <parameter xsi:type="m0:mathinput"> <x xsi:type="xsd:double"> </x> <y xsi:type="xsd:double"> </y> </parameter> </m:add> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> 42

43 SOAP Port Element Port: specifica l indirizzo fisico per il binding del servizio L elemento Port è un framework generico per specificare i dettagli relativi allo specifico protocollo <service name="mathservice"> <port name="mathendpoint" binding="y:mathsoaphttpbinding"> <soap:address location="http://localhost/axis/services/math"/> </port> </service> 43

44 SOAP Service element Service: usato per aggregare un insieme di Port correlate <service name="mathservice"> <port name="mathendpoint" binding="y:mathsoaphttpbinding"> <soap:address location="http://localhost/axis/services/math"/> </port> <port > </port> </service> 44

45 WS-Interoperability An open industry effort chartered to promote Web Services interoperability across platforms, applications and programming languages. A standards integrator to help Web services advance in a structured, coherent manner Approximately 130 member organizations 70% vendors, 30% end-user organizations Strong non-u.s. membership, including very influential Japan SIG 45

46 Deliverable di WS-I Basic Profile Basic Profile 1.0 and 1.1 More than 200 interoperability issues resolved in the Basic Profile 1.0; conventions around messaging, description and discovery Simple SOAP Binding Profile 1.0 Derived from Basic Profile requirements related to serialization of an envelope and its representation in the message Sample Applications and Testing Tools for the Basic Profile Attachments Profile 1.0 Complements the Basic Profile 1.1 to add support for conveying interoperable, SOAP with Attachments (SwA) with SOAP messages 46

47 Deliverable di WS-I (2) Basic Security Profile Security Scenarios (Working Group Draft) Document security risks in interoperable Web services, along with potential countermeasures Basic Security Profile 1.0 (Working Group Draft) Addresses transport security, SOAP messaging security and other security considerations for WS-I Profiles Profiles OASIS Web Services Security specification Final version expected in early,

48 WS-I ad oggi Additional Capabilities Management Portals Business Process Orchestration Composition/Orchestration Composable Service Elements WS-Security Reliable Messaging Transactionality Messaging Description Invocation Transports Endpoint Identification, Publish/Subscribe XML Schema, WSDL, UDDI, SOAP with Attachments XML, SOAP HTTP, HTTPS, Others 48

49 Lavoro Futuro per WS-I Ongoing work Basic Security Profile Requirements gathering XML Schema Work Plan Likely future candidates Update Basic Profile to include SOAP v1.2, WSDL v2.0, UDDI v3.0 Other profile candidates include reliable messaging, transactionality, orchestration, etc. Driven by market demand 49

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