淺談Web異步服務調用的分析試用(二)

JAXM旨在使用純Java API來使應用程序能夠發送和接收面向文檔的XML消息，目的是為基于標準的更高級消息協議提供基礎。JAXM支持點對點同步消息傳遞和通過消息提供者的異步消息傳遞。前者使用更簡單，后者提供異步通信機制，但它必須在J2EE容器中運行。在基于JAXM實現Web服務的AIM時，使用JAXM的異步消息傳遞機制在客戶端和服務器之間實現回調/輪詢模型。與此同時，由于JAXM本身是一個面向文檔的消息處理模型，因此在具有ACK消息的回調/輪詢模型中的ACK響應也很容易實現。系統架構如圖3-1所示。

圖3-1：基于JAXM的Web Services AIM實現結構圖

從圖中可以看出，實現方案相對簡單，對底層網絡通信協議沒有限制（即可以綁定到SOAP的所有底層通信協議環境，可以使用該方案，例如HTTP、JMS、SMTP，FTP等），但其客戶端必須放置在J2EE容器中（由于使用了Message Provider），這使得它對場景的使用非常有限，如在J2SE中，不是Java環境不能使用。同時，由于JAXM是一種面向文檔的消息處理模型，并且不提供直觀和方便的RPC式服務調用接口，所以應用程序開發人員必須實現“異步消息”和“RPC調用接口”之間的復雜映射，包括：RPC參數請求、結果之間的對應關系以及對特定服務的激勵等，從而進一步降低其實用性。

（二）基于Net框架的實現

Microsoft的Net Framework支持基于HTTP Web服務異步回調和輪詢模型的服務調用。系統架構如圖4-2所示。對于每個同步Web服務操作方法XXX（...），客戶端提供對應于BeginXXX（...）和EndXXX（...）的兩種方法用于異步服務調用。BeginXXX方法將用戶的傳入回調響應類引用作為參數，然后通過委托類發送服務請求，并將IAsyncResult對象引用返回給客戶端。之后，客戶端可以通過以IAsyncResult對象作為參數的EndXXX方法獲取服務請求結。委托類封裝了所有異步服務訪問的細節，但微軟并未透露其實現機制。

雖然是.NET框架下提供的異步服務調用接口的簡單和方便的RPC的形式，類似于基于JAXM的實現方案，該解決方案的客戶端必須在NET環境運行，這也限制了它的客戶端操作系統平臺（僅在Windows平臺上）。此外，該解決方案僅實現回調和輪詢模型，但尚未針對帶ACK的回調/輪詢模型實施。僅當下面的網絡實體檢測到錯誤（如HTTP網絡超時）和用戶程序拋出異常（異常）時，才可以在回調結果的處理或活動的查詢之后知道服務請求消息失敗。

圖3-2：基于Net框架的Web Services AIM實現結構圖

（三）基于JMS的實現

JMS是用于訪問企業消息系統的標準API，用于與面向消息的中間件MOM進行通信的應用程序接口，以促進消息系統中的Java應用程序通過以下方式交換消息并生成、發送、接收消息來簡化企業應用程序的開發。它支持點對點域以及發布/訂閱域，并提供：批準的消息傳遞、事務性消息傳遞、一致性消息和持久訂閱者支持。 基于JMS的WebServices AIM使用JMS點對點可靠異步消息傳遞與SOAP消息進行交互，為最終用戶提供異步服務調用接口。其系統結構如圖3-3所示。由于JMS提供了自動和客戶端等消息確認模式，因此可以輕松實現具有ACK的各種AIM。

圖3-3：基于JMS的Web Services AIM實現結構圖

從圖中可以看出，實現方案的系統結構比較復雜，客戶端也必須運行在J2EE環境中，這使得該方案的實際場景也受到較大限制。同時，由于不同JMS產品之間的互操作性和兼容性問題，客戶端的JMS實體通常必須與服務器端的JMS實體保持一致，這使得該方案無法在實際應用中得到廣泛應用。

（四）基于HTTP的實現

如上所述，由于HTTP在實際應用中的普遍性以及遍歷防火墻的優點，基于HTTP的Web服務已經成為最廣泛使用和實用的Web服務實現框架。因此，研究和設計基于HTTP WebServices的AIM在整個Web服務系統中占有重要的現實意義。Uwe Zdun 、Markus Voelter等人基于客戶端同步多線程機制在AIM中設計并實現了兩種回調和輪詢模型。該方案充分利用了基于HTTP的Web服務的現有同步請求/響應服務調用模型，與隱含的后臺多線程一起向用戶顯示異步調用接口，其整體結構如圖3-4所示。

從圖中可以看出，該實現方案下的客戶端沒有J2EE、Net環境等限制，其整體結構比較簡單，但由于客戶端服務請求數量較大，是一個客戶端操作系統，它具有線程負載量大、業務響應時間長、網絡資源過多、資源利用率低等缺點。此外，Uwe Zdun等人的設計和實現系統不支持帶ACK的回調/輪詢模型。

圖3-4：基于同步多線程的Web Services AIM總體結構圖

本文參考Uwe Zdun等人的結果，并基于同步多線程MTSI模式的WebServices / HTTP設計和實現所有AIM。 此外，還提出了一種基于Asyn SOAP模式的AIM，旨在克服同步多線程的一些缺點。 整體結構如圖3-5所示。

圖3-5：基于Asyn SOAP的Web Services AIM總體結構圖

四、AIM原型系統的實現

（一）開發環境及工具

1.硬件環境

CPU：Intel Pentium III 866MHz

內存：56M SDRAM

硬盤:：00M可用空間

2.軟件環境及工具

操作系統：Windows XP Profession Edition

HTTP服務器：pache Tomcat 5.03

SOAP引擎：Apache Axis 1.2

XML處理器：Apache Xerces-J 2.6.2

開發語言：Java

編譯器：JDK 1.5.4

輔助開發調試工具：Eclipse 3.02 + sysdeo eclipse tomcat plugin 3.0

圖4-1：Web Services/HTTP的異步調用模型系統實現的軟件實體框圖

軟件實體之間的關系如圖4-1所示。應該指出，原型系統的開發是在一臺獨立的機器上完成的，客戶端和服務器之間的網絡連接使用localhost循環（IP地址：127.0.0.1）進行連接，在系統測試中，客戶端和服務器軟件實體被發布到服務器和兩個不同的客戶端。此外，為了清楚地顯示每個軟件實體的邏輯位置（在客戶端或服務器端），圖4-1將客戶端和服務器描述為位于兩個不同的邏輯操作系統上。

（二）用戶接口定義