مقاله طراحی و پیاده سازی وب سرویس (مفاهیم، مزایا و کاربردها)

در این مقاله به بررسی مفاهیم، مزایا و کاربردهای طراحی وب سرویس پرداخته شده است. وب سرویس ها سرویس هایی هستند که از طریق اینترنت در دسترس برنامه های دیگر قرار می‌گیرند. این سرویس‌ها می‌توانند برای تبادل اطلاعات، پردازش داده‌ها و انجام عملیات‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

وب سرویس (web service) چیست؟

وب سرویس یک مفهوم کلیدی در علم کامپیوتر و فناوری اطلاعات است که به تبادل اطلاعات بین برنامه‌ها و سیستم‌ها از طریق شبکه‌های اینترنت اشاره دارد. برنامه‌های Enterprise به منظور ساده‌تر کردن پردازش‌ها و اشتراک دادن داده‌ها، نیاز به ارتباط با یکدیگر دارند. قبلاً، این ارتباطات با استفاده از استاندارد‌های خصوصی و فرمت‌های داده انجام می‌شد، اما با ظهور وب و تکنولوژی XML، امکان انتقال داده بین سیستم‌ها افزایش یافت. وب سرویس‌ها نرم‌افزارهایی هستند که از XML برای انتقال اطلاعات بین نرم‌افزارها از طریق پروتوکل‌های اینترنتی استفاده می‌کنند.

وب سرویس اصولاً از طریق وب عملیاتی را انجام می‌دهد (توابع یا ساب‌ روتین‌ها) و نتایج را به برنامه‌های دیگر ارسال می‌کند. به عبارت دیگر، یک برنامه در یک کامپیوتر در حال اجرا اطلاعاتی را به کامپیوتر دیگری ارسال کرده و درخواست جواب می‌دهد. این تبادل اطلاعات از طریق پروتکل‌های مختلف اینترنتی امکان‌پذیر است.

در سیستم‌های قدیمی‌تر، اصول برنامه‌ نویسی client-server بر مبنای request-response و استفاده از پورت‌ها، پروتکل‌ها و استانداردهای مشخص برای مرورگرها بود. در این روش، درخواست از طریق یک مرورگر به سرور ارسال می‌شد و سرور وظیفه انتقال آن به سمت application server را داشت. اپلیکیشن سرور درخواست را پردازش کرده و نتیجه را به مرورگر ارسال می‌کرد. اما با پیشرفت فناوری و ظهور وسایل مختلف متصل به شبکه، نیاز به روش‌های به‌روزتر در ارتباط با سرورها احساس شد.

وب سرویس به عنوان یک کامپوننت تحت وب، امکان استفاده از متدهای خود را برای برنامه‌های دیگر فراهم می‌کند. به عبارت دیگر، برنامه‌های کاربردی می‌توانند از امکانات وب سرویس بهره‌مند شوند تا اطلاعات خود را بهبود دهند. برای مثال، اگر نیاز به اطلاعات آب و هوا در برنامه‌ی وب داشته باشید، می‌توانید یا خود اطلاعات را جمع‌آوری کنید یا از یک وب سرویس آب و هوا استفاده کنید که اطلاعات را فراهم می‌کند.

از اینجا به بعد، با توجه به تنوع وسایل اتصال به شبکه و نیاز به برنامه‌های دسکتاپ برای ارتباط با سرورها، اصول وب سرویس به‌ عنوان یک پلتفرم قوی برای ارتباطات از سمت سرور برجسته شد. وب سرویس‌ها توانمندی‌های گسترده‌ای در ارتباط با پایگاه‌ داده‌ها دارند و این امکان را فراهم می‌کنند که برنامه‌ها از زبان‌ها و پلتفرم‌های مختلف استفاده کنند و به دیتابیس‌های مختلف دسترسی داشته باشند.

مزیت های استفاده از وب سرویس ها

وب سرویس، خود دارای خصوصیات منحصر به فردی است که آن را از دیگر تکنولوژی‌ها و مدل‌های کامپیوتری متمایز می‌کند. Paul Flessner، نایب رییس مایکروسافت در dot NET Enterprise Server، در یکی از نوشته‌های خود چندین ویژگی برای وب سرویس آورده است. اولین ویژگی این است که وب سرویس‌ها قابل برنامه‌ریزی هستند. این به این معناست که وب سرویس، کاری که انجام می‌دهد را در خود مخفی نگه می‌دارد و زمانی که برنامه‌ای به آن اطلاعات می‌دهد، وب سرویس آن را پردازش می‌کند و نتیجه را به برنامه اصلی باز می‌گرداند.

ویژگی دوم وب سرویس‌ها این است که بر پایه XML بنا نهاده شده‌اند. استفاده از XML و XML‌های مبتنی بر SOAP (Simple Object Access Protocol) این امکان را به وب سرویس می‌دهد که با برنامه‌های دیگر ارتباط داشته باشد، حتی اگر آن برنامه‌ها در زبان‌ها و سیستم‌ عامل‌های مختلف باشند. همچنین، وب سرویس‌ها خود را توصیف می‌کنند، به این معنا که کاری را که انجام می‌دهند و نحوه استفاده از خودشان را توضیح می‌دهند، و این توضیحات به طور کلی در WSDL یا Web Services Description Language نوشته می‌شود. همچنین وب سرویس‌ها قابل شناسایی هستند، به این معنا که برنامه‌ نویس می‌تواند به دنبال وب سرویس‌های مورد علاقه در دایرکتوری‌هایی مثل UDDI یا Universal Description, Discovery and Integration جستجو کند.

یکی از مزایای اصلی وب سرویس، عدم نیاز به کد نویسی مجدد است که امکانات و امتیازات بزرگی را در کار با وب سرویس‌ها فراهم می‌کند. این مزیت به دلیل این است که در برنامه‌ نویسی با کلاس‌ها، برای استفاده از هر کلاس باید تک‌ تک آنها را به کد اضافه کنید، اما در وب سرویس، کافیست متدها را بنویسید. این ویژگی توانمندی را به برنامه‌ نویسان می‌دهد تا با استفاده از یک وب سرویس، در هر نقطه‌ای و در هر برنامه‌ای که دارای امکانات ارتباط با وب سرویس است، کار کنند.

وقتی با وب سرویس‌ها کار می‌کنیم، استفاده از استانداردها و زیرساخت‌های مشترک امکان پذیر است. این موضوع موجب افزایش قابلیت استفاده‌ مجدد برنامه‌ها می‌شود و از جمله مزایای اصلی وب سرویس به شمار می‌آید. به عنوان مثال، وب سرویس‌هایی که در طول روز به چند صد هزار درخواست پاسخ می‌دهند، از این ویژگی بهره‌مند هستند. این شامل نرم‌افزارهایی مانند Yahoo Messenger که از وب سرویس‌هایی پیاده‌ سازی شده توسط WebLogic استفاده می‌کند، و همچنین وب سرویس‌های مربوط به گزارش وضعیت ترافیک راه‌ها یا حتی شخص الکترونیکی در بازار سهام می‌شود.

مفاهیم کاربردی در وب سرویس ها

XML یک تکنولوژی گسترده است که از آن به شدت حمایت می‌شود و جالب است که این تکنولوژی با ویژگی Open معرفی شده است، به این معنی که متعلق به یک شرکت خاص نیست. این استاندارد برای اولین بار توسط کنسرسیوم WWW یا W3C در سال 1996 ایجاد شد تا بهبودی در انتقال داده‌ها ایجاد کند. در دهه 90، با افزایش استفاده از وب، محدودیت‌های HTML آشکار شدند. ضعف‌های HTML در توسعه‌پذیری (قابلیت افزودن و کاستن ویژگی‌ها) و ناتوانی در توصیف داده‌هایی که درون خود نگه می‌دارد، منجر به ناامیدی برنامه‌نویسان شد.

برای پاسخ به این چالش‌ها، W3C تصمیم به افزودن امکاناتی به HTML گرفت که مهم‌ترین آن توانایی تغییر ساختار متن HTML بود. این توسعه به نام CSS یا Cascade Style Sheet شناخته می‌شود. با این حال، این توسعه فقط یک راه‌حل موقت بود و نیاز به یک روش استاندارد، توسعه‌پذیر و با ساختار قوی احساس می‌شد. به همین دلیل W3C تصمیم به ایجاد XML گرفت؛ یک استاندارد با قابلیت توسعه مشابه با SGML یا Standard Generalized Markup Language و همچنین سادگی که در محیط وب استفاده از آن به آن نیاز دارد.

استقلال اطلاعات یکی از ویژگی‌های مهم XML است که به معنای جدا بودن محتوا از ظاهر یک مشخصه می‌باشد. فایل‌های XML تنها برای توصیف داده‌ها استفاده می‌شوند و برنامه‌ای که از این فایل‌ها استفاده می‌کند، بدون توجه به زبان برنامه‌نویسی یا سیستم عامل می‌تواند اطلاعات موجود درون یک فایل XML را به هر شکلی که نیاز دارد تفسیر کند. به عبارت دیگر، محتوای XML بدون نیاز به یک فرم خاص، صرفاً داده‌ها را نمایش می‌دهد و برنامه‌های مختلف می‌توانند این داده‌ها را به صورت دلخواه نمایش دهند. این ویژگی موجب متفاوت بودن نمایش یک فایل XML در دستگاه‌های مختلف، مانند کامپیوتر شخصی (PC)، PDA، یا تلفن همراه می‌شود.

برنامه‌ها با مواجهه با متن XML نیاز به اطمینان دارند که اطلاعات مورد نظر خود را در آن متن پیدا کنند. این اطمینان توسط برنامه‌هایی به نام XML Parser حاصل می‌شود. XML Parserها دستورات متن XML را تجزیه و بررسی می‌کنند و برنامه‌ها را در تفسیر متن‌های XML یاری می‌کنند. به صورت اختیاری، هر متن XML می‌تواند به متن دیگری اشاره کند که حاوی ساختار فایل XML اصلی است؛ به این متن XML دوم، DTD یا Document Type Definition گفته می‌شود.

وقتی یک فایل XML به DTD اشاره می‌کند، برنامه تجزیه‌کننده آن فایل اصلی را با DTD مقایسه می‌کند تا بررسی کند آیا به همان ساختاری که در DTD توصیف شده است، شکل گرفته یا خیر. اگر یک تجزیه‌کننده XML بتواند یک متن را به درستی پردازش کند، معنای داده‌ها نیز به شکل صحیحی فرمت شده است.

با گسترش امکانات وب توسط نرم‌افزارها، به نظر می‌آید که XML به عنوان یک تکنولوژی جهانی برای فرستادن اطلاعات بین برنامه‌ها انتخاب شده است. این امکان باعث می‌شود که تمام برنامه‌هایی که از XML استفاده می‌کنند، بتوانند با یکدیگر اطلاعات را درک کنند. این تطابق بین برنامه‌ها، XML را به یک تکنولوژی مناسب برای وب سرویس تبدیل کرده است، زیرا می‌تواند بدون نیاز به یکسان بودن سیستم عامل و سخت‌افزار، اطلاعات را جابجا کند.

فهرست مطالب

فصل اول
مقدمه
web service چیست؟
مزیت های استفاده از وب سرویس ها
مفاهیم کاربردی در وب سرویس ها
XML یا Extensible Mark Up Language
SOAP یا Simple Object Access Protocol
WSDL یا Web Services Descrition Language
UDDI یا Universal Description Discovery Integration
خلاصه ی فصل اول

فصل دوم (ابزارهای لازم )
Net Frame Work
مراحل نصب Micro Soft . Net Frame Work
ایجاد یک سرور مجازی IIS
نصب ویژوال استودیو ۲۰۰۵
نصب Sql Server 2005
خلاصه ی فصل دوم

فصل سوم (طراحی و پیاده سازی وب سرویس )
وظیفه ی وب سرویس
سایت اصلی مقاله یا Book Web Service
وب سرویس سرویس دهنده / سرویس گیرنده
تنظیمات IIS برای اجرای برنامه
خلاصه ی فصل سوم

فصل چهارم (پیشنهادات برای آینده ی وب سرویس)
توسعه ی یک وب سرویس امن
معرفی مدل امنیتی
تهدید های شناخته شده توسط RupSec
راه حل های امنیتی پیشنهادی RupSec
خلاصه فصل چهارم
ضمیمه ی فصل ۴ – کاربرد فناوری ajax در وب سرویس
فهرست منابع