Web Services-网络服务

概念

  在理解Web服务之前，我想我们需要理解什么是Service（服务），在经济学中服务区别于产品，即我们所说的第三产业。产品是属于有形的可以保存的财产；但服务是在产品制成后，利用这些产品去赚取利益。那么在计算机中，服务又是什么，通常我们把计算机中的服务认为是一种在后台运行的应用程序类型。

  由于服务来源的不同，我们又可以把服务分为两种：本地服务（本地计算机提供的服务，不需要网络）和网络服务（另一台计算机提供的服务，需要网络）。

  比如网上报名需要jpg格式的图片文件，但是手头的照片格式是png格式的。所以需要转换一下格式，如果在自己的计算机上转换格式的话，可以看作是本地服务；如果在网上找了一个提供图片格式转换服务的网站进行转换的话，提交png格式的图片，它会返回jpg格式的图片，可以看作是网络服务。

  Web Services（网络服务）让我们可以通过网络调用其它机器上的资源。

实现方式

  广义的Web Services更多的是一种概念，是对远程网络资源调用的一种描述，提供网络服务的方法通常被认为有三种：

RPC

  Remote Procedure Call（远程过程调用），RPC就是要像调用本地函数一样去调用远程函数，先来看看如何完成一个本地函数的调用：

int add(int x,int y)
{
    return x + y;
}

int a = 1;
int b = 1;
int result = add(a,b);

  add函数的执行流程大致为：

1. 分别将变量a、b的值压入栈
2. 执行add函数，从栈中取出a、b的值赋值给x、y
3. 计算x+y的值，并保存在栈中
4. 退出add函数，将x+y的值赋值给result

  本地过程调用发生在同一个进程，共享内存区域，但是RPC通信需要跨过不同的机器，不同的进程，因此需要解决几个问题：

• 函数ID：第一个需要解决的问题是如何定位函数的位置，如何告诉远程服务器调用的是哪个函数？在本地调用中，通过函数指针来指定函数体，调用add函数，编译器会自动通过函数指针确定add函数在内存中的位置。但是在RPC中，无法通过函数指针来完成调用，因为它们的内存地址可能是完全不同的。所以调用方和被调用方同时需要维护一个{函数<->ID}的映射表，来保证调用到正确的函数。

• 序列化、反序列化：本地过程调用中传参是通过栈内存结构来实现的，但是RPC并不能直接使用内存来传递参数，因此传输过程中需要把参数或者返回值序列化，转化为字节流，反之为反序列化。

• 网络传输：函数的调用方和被调用方通常是通过网络连接的，也就是说函数ID、序列化之后的字节流都需要通过网络传输，因此并不局限与某种网络协议，只要可以完成传输即可。比如有的RPC框架使用TCP协议、有的使用HTTP。

RMI

  Remote Method Invocation，远程方法调用。它使得一个Java虚拟机可以调用另一个Java虚拟机中的方法，仅限于Java平台，API主要在 java.rmi 包中。RMI可以看做是RPC在Java平台下的一个实现。

RPC框架

  市场上开源的RPC框架有不少，比如国内非常有名的dubbo（阿里开源，已经捐献给Apache基金会，孵化中），国外有Google的gRPC以及Facebook的Thrift等。

SOA

  Service-oriented architecture，面向服务架构。请注意，这里的SOA不特指某种技术，而是软件设计方法，正如文章主题Web Services一样，是广义上的网络服务概念，同样也不特指某种技术。

  如果说RPC是以函数（方法）为主体，由动作驱动。那么在SOA中，主体是服务，由消息驱动。与RPC方式的最大差别在于，SOA方式更加关注如何去连接服务而不是特定某个实现的细节。

REST

  表现层状态转换（REST，Representational State Transfer）是Roy Thomas Fielding博士于2000年在他的博士论文中提出来的一种网络软件设计风格，提供REST风格的web API称为RESTful API。

  RESTful API 主要有以下特点：

• 每一个URL代表一个网络资源，也就是说URL是由名词组成的
• 对于资源的操作是通过HTTP协议中的请求方法来完成的

  一个传统API的设计可能是这样：

https://bookstore.com/getBook
https://bookstore.com/deleteBook

  RESTful API 为：

//查询所有图书
GET https://bookstore.com/Book
//查询某本图书
GET https://bookstore.com/Book/1111
//删除所有图书
DELETE https://bookstore.com/Book

  对于某一个资源通常有增删改查四种方式，HTTP分别有不同的方法与之对应：

方法	动作
GET	查询
POST	添加
PUT	更新
DELETE	删除

小结

  Web Services，SOA，RPC、RMI其相关的概念与技术非常之多，很多没有明确的定义，并且概念之间非常相近，很混乱但是又没有一个完整的概念体系来整理他们，因此学习的时候一定要进行梳理，形成自己的知识网络。本文提到的Web Services主要指其广义上的概念——网络服务，而非具体的技术实现。狭义上的Web Services指的是W3C定义的技术集合，比如SOAP、WSDL等。

参考资料

1. Web服务
2. Introduction to Web Services
3. Web service是什么？