管理結(jié)構式Web服務元數(shù)據(jù)

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管理結(jié)構式Web服務元數(shù)據(jù)
 
－－ 管理Web服務元數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀

Uche Ogbuji (uche.ogbuji@fourthought.com)

首席顧問，F(xiàn)ourthought, Inc.

2002 年 4 月

本文是建立在以前發(fā)表在 developerWorks 上的一篇介紹使用資源描述框架（Resource Description Framework，RDF）來強化 WSDL 的文章的基礎之上，并與最近的一篇關于 SOAP 和 RDF 一起使用的文章有關。Uche Ogbuji 著眼于 WSDL 的更新對以前介紹過的技術造成的影響，他還提到了有關 RDF 和 Web 服務描述的重要討論以向開發(fā)者展示如何發(fā)揮兩者的優(yōu)勢。

大約一年半以前，我仔細研究了當時剛宣布的 Web 服務描述語言（Web Services Description Language，WSDL）如何從與 Web 元數(shù)據(jù)格式（RDF）交互（或者在標準層次上，或者在單獨的開發(fā)人員工作的層次上）中獲益。自從那時起，Web 服務社團和 RDF（以及 Semantic web）社團中就一直有很多活動。這當中有些很好，如這些組織之間的對話已經(jīng)定型，雙方提出的技術也得到了改進。但也有不好的，如出版界莫名其妙地想象了 Web 服務陣營和 Semantic Web 陣營之間在 W3C 發(fā)生的一場臆想的爭斗，雙方為該聯(lián)盟的資源而戰(zhàn)。所有這些進展都是對下一代技術的開發(fā)與交互的深刻認識。但在本文中，我只討論開發(fā)者感興趣的最重要的進展。

對標準的更新

過去的一年中對標準進行了大量更改。WSDL 已經(jīng)更新至版本 1.1，作為 W3C 備忘錄發(fā)布，并是新的 W3C Web 服務描述工作組（ W3C Web Services Activity 的一部分）的工作起點。該工作組已經(jīng)發(fā)布了草案需求和用例，其中有一條非常有趣的要求格外引人注目，這就是被標為“必須（MUST）”的 DR070：

憲章：工作組將提供到 RDF 的映射，以便被描述的信息很容易同其它應用程序的信息合并。該映射將在 RDF Interest Group 的幫助下開發(fā)。
這帶來了好消息，總有一天 WSDL 和 RDF 之間會有標準映射。與 1.0 文檔相比，WSDL 1.1 中在技術方面幾乎沒有重要的更改，大部分是印刷錯誤更正和對當時用到的最新版本的 W3C XML Schema 的更新。

然而，隨著 W3C 的 Semantic Web 活動蓬勃發(fā)展，RDF 發(fā)生了重要的更改。最近的 RDF 模型理論和 RDF/XML 語法規(guī)范推動我對曾經(jīng)采用的 WSDL 映射到 RDF 的方法進行了更改。還需要考慮一些其它因素。尤其是 Eric Prud'hommeaux 不采用我自己的機械的映射方法，而是一直在試圖通過建立 WSDL 元素背后底層意圖的映射來改進我的方法。當然，對于常規(guī)的 RDF 集成，這樣的映射更有用，而且人們希望映射可以“豐富”到可以為 Web 服務描述工作組（Web services description working group）所接受。但是，對于自己的方法，我還有一個特殊目的：提供足夠簡單而且適合非 RDF 類型的映射，并盡可能與 XML 的標識轉(zhuǎn)化相似。

隨著 Web 服務和 RDF 陣營之間的合作越來越多，這樣一種機械映射不再非常必要，因此，我將更多的著眼于開發(fā)者的前景。

您更新映射了嗎？

開始是我把滑雪板運動者保險 Web 服務的 WSDL 映射到 RDF，后來 Eric Prud'hommeaux's 進行了更新，清單 1 是我再次的更新。

清單 1：更新后的 RDF 中的滑雪板保險服務

   <xi:include parse="text" href="endorsement-services.rdf"/>
  
 為了代碼更加簡單明了，我使用了 XML 通用實體。簡潔起見，我還略去了 SOAP 錯誤消息規(guī)范，并修改了一些用到的名稱空間（例如，更新 XSD 名稱空間）。仍是為了簡潔，我使用的 RDF 類型分別與每個資源在描述中所使用 WSDL 元素名相對應。

任何映射解決的問題都包括 WSDL 的命名方法。對于描述來說，WSDL 功能的名稱不一定是唯一的；端口類型可以取與服務相同的名稱。WSDL 可以根據(jù)上下文自己分辨這一點，但是這令人困惑而且容易出錯。RDF 的好處就在于它迫使人們考慮清楚標識；在這一映射中，由一種方便的標記法來命名。全球唯一的 URI 提供實際的標識，雖然 URI 要向 RDF 軟件提供重要的錨點，但卻不需要讓 WSDL 軟件看到或理會。事實上，這些標識符可以由映射軟件生成為基于隨機數(shù)的全局唯一標識符（universally-unique identifiers，UUID）。

各種建模中常見的一個問題是，如何處理一起使用并且由相同的通用名來表示的屬性和類。例如，在上面的 WSDL 映射中，消息與其部件之間的關系被稱為 <wsdl:part>，這夠自然的了，而該屬性值的類，則被稱為 <wsdl:Part>，這也是很自然的。但這有點糟糕，因為它是通過語法方面的細節(jié)來排除模棱兩可的（也就是說，只能通過 RDF 和大多數(shù)語言中的大小寫來分辨 URI ）。但是，我認為，在這種情況下，最好通過自然命名方法來解決這一問題，而不是耍命名的把戲。

在一種情況下，這樣的映射為了清晰而扭曲了這種命名方法：綁定與其相關操作（被命名為 <wsdl:operation>）的綁定細節(jié)之間的關系，以及未命名的內(nèi)聯(lián)資源所表示的該種細節(jié)與抽象的操作定義（來自 WSDL <operation> 元素）之間的關系。后者被命名為 <wsdl:abstractOperation> 以強調(diào)這兩種關系完全不同的概念意義。WSDL 綁定的其余語句并不符合最初的 WSDL 語法所提議的直接方式，因為我曾嘗試通過仔細閱讀規(guī)范中對綁定元素的描述，來尋找最能抓住概念背后的意義的表達。

雖然這是很值得費些功夫的重要任務，但最終我并沒有把元素模式定義分解成低級描述，而是提取每個元素的內(nèi)容模型作為整段文字模式（literal schema），該模式是用 <rdf:parseType=Literal> 編碼的。由于 RDF 1.0 中對 RDF 文本對象的文字內(nèi)容的規(guī)定非常不完整，所以傳統(tǒng)觀點一直認為這是一種危險的做法，但是 RDF 核心工作組已經(jīng)在 XML 典范和信息集工作組（XML canonicalization and infoset working groups）工作的基礎之上對這一規(guī)范進行了非常重要修訂工作。

把這些內(nèi)容用于實際

對于開發(fā)者來說，這一 RDF 映射的直接好處在于能夠把任意數(shù)目的這類 WSDL/RDF 描述聚集到數(shù)據(jù)庫并進行全局查詢。作為這樣的一個示例，我已經(jīng)把它放在了我的在線 RDF 查詢演示接口（清單 1 中的 RDF）中，還有我為問題跟蹤器 Web 服務所寫的 WSDL/RDF 描述，這個服務是我在最近的 SOAP/RDF 文章中討論過的。現(xiàn)在如果試驗這些查詢，您將會得到普通的三元組（triple）或者甚至是圖（graph）。讓我們看一些樣本查詢，開發(fā)者可能會發(fā)現(xiàn)這些查詢有所幫助。

消息調(diào)度

事實上，您可以使用這一 RDF 描述編寫可以靈活調(diào)度代碼的驅(qū)動程序。您可以添加表示對 Web 服務本身的抽象的 RDF 資源。然后把與這一資源有關的語句添加到 WSDL 描述及實現(xiàn)它的編程模塊。請參閱清單 2 中提供的代碼片斷示例。

清單 2：抽象的“參保的滑雪板運動者”web 服務的 RDF 描述

<wsdl:Service rdf:about="http://snowboard-info.com/EndorsementSearch">
  <wsdl:description rdf:resource="&sb;EndorsementSearchDef"/>
  <wsdl:implementation>
    com.snowboard-info.EndorsementSearch
  </wsdl:implementation>
</wsdl:Service>

正如 WSDL 中規(guī)定的，這是 HTTP Web 服務，也許是眾多服務之一。每當消息傳入服務的托管服務器時，我們可以從 HTTP 協(xié)議實現(xiàn)中獲得 SOAP 端點和 SOAPAction ，并迅速獲取諸如根元素名稱空間和本地名稱等細節(jié)。接著，如果要執(zhí)行請求，您可以裝入包括下列查詢的那個模塊：

請查找實現(xiàn) Web 服務的代碼模塊，該 Web 服務的描述指定 SOAP 動作和端點為 http://snowboard-info.com/EndorsementSearch、文檔元素名稱空間為 http://snowboard-info.com、名稱為 GetEndorsingBoarder。
可以使用 Versa（一種 RDF 查詢語言）來實現(xiàn)這一查詢，如清單 3 所示。

清單 3：給定進入的 Web 服務請求條件，從資源庫中檢索代碼模塊的一個 Versa 查詢

 1  $port = filter(
 2    type(wsdl:Port),
 3    ".-soap:address->eq(@'http://snowboard-info.com/EndorsementSearch')",
 4    ".-wsdl:binding->*
 5      -wsdl:operation->*
 6      -wsdl:soapAction->eq(@'http://snowboard-info.com/EndorsementSearch')",
 7    ".-wsdl:binding->*
 8      -wsdl:operation->*
 9      -wsdl:abstractOperation->*
10      -wsdl:input->*
11      -wsdl:part->*
12      -wsdl:element->*
13      -xsd:name->eq('GetEndorsingBoarder')",
14    ".-wsdl:binding->*
15      -wsdl:operation->*
16      -wsdl:abstractOperation->*
17      -wsdl:input->*
18      -wsdl:part->*
19      -wsdl:element->*
20      -xsd:namespace->eq(@'http://snowboard-info.com')"
21  );
22 
23  ((($port<-wsdl:port-*)<-wsdl:service-*)<-wsdl:description-*)
24     -wsdl:implementation->*

這只是介紹了 Versa 的一點皮毛，總體上，它是一種非常簡單的查詢語言（請參閱參考資料尋找教程的鏈接）。為了使解釋脈絡清楚，我給每行都標上了數(shù)字。第 1 行開始變量賦值（一直延至第 21 行）。我隨意使用了一些空格以加強可讀性。Versa 的核心遍歷表達式允許您遍歷 RDF 圖。

$foo - a:predicate -> *

 這是向前的遍歷，它按照謂詞（a:predicate）從給定的主語 foo 檢索模型中的所有可以以這種方式找到的賓語。您可以用布爾表達式（比如 eq("bar")）替換 * 字符來進一步細化結(jié)果賓語，這樣就只能與文字為 bar 的字符串匹配。接下來，您可以象下面這樣把結(jié)果賓語用作鏈狀遍歷表達式的起點：

$start-wsdl:binding->*
      -wsdl:operation->*
      -wsdl:soapAction->eq(@'http://snowboard-info.com/EndorsementSearch')

只要這些動作是帶 URL http://snowboard-info.com/EndorsementSearch 的資源，就可以這樣檢索起始資源的綁定操作的所有 SOAP 動作。Versa 中資源可以寫成限定名（<wsdl:binding>），或者把資源 URI 放在引號中，并在前面加上一個 @ 字符（例如，@'http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/'）。

您也可以以謂詞的相反方向進行遍歷，也就是說，使用一個回退遍歷，從主語到賓語：

$foo <- a:predicate - *

當您從定義過的 $port 變量回退到與它間接相關的抽象 Web 服務資源時，您將會看到清單 3 中第 23 行的這個動作。接著，為了獲取您正在尋找的代碼模塊名，您可以從該資源向前移到它的實現(xiàn)。

type() 函數(shù)檢索所有給定的 <rdf:type> 資源的列表。filter() 函數(shù)會以列表作為開始，并根據(jù)一組規(guī)則不斷細化。它只遍歷滿足所有條件的列表項。第 2 行是第一個參數(shù)，給出了初始列表，而其余 4 個參數(shù)分別從第 3 行、第 4 行、第 7 行和第 14 行開始，這些參數(shù)表示我們已經(jīng)設定的條件（即，具有指定的 SOAP 動作、SOAP 端點、文檔元素名和名稱空間的描述）。

結(jié)束語

正如您所看到的，Web 服務和 RDF 方面的進展不僅為那些想要利用兩者的開發(fā)者提供了更豐富的工具，而且雙方努力之間的合作精神也更為完美。使用 SQL 查詢，或?qū)φ找恍?WSDL 數(shù)據(jù)綁定的 API 調(diào)用足以容易的復制我所演示的 WSDL 元數(shù)據(jù)的 RDF 查詢，但是使用 RDF 的好處在于，我們可以混合 WSDL 和其它基于 RDF 的重要的元數(shù)據(jù)，包括內(nèi)容描述和聯(lián)合格式（例如 Prism 和 RSS）、私有簡檔（例如 P3P）以及其它新興的 RDF 應用程序。Web 服務信息管理越一般化，改進集成就越容易提高效率。

 參考資料

以前在 IBM developerWorks 發(fā)表的相關文章

• 請單擊文章上部或下部的討論參加關于本文的討論論壇。
  
• Introduction to RDF（作者 Uche Ogbuji）提供了對 RDF 的基本介紹，還包括指向其它有用資源的鏈接。
  
• 借助 RDF 增強 WSDL：管理結(jié)構化的 Web 服務元數(shù)據(jù)（作者 Uche Ogbuji）。
  
• SOAP 與RDF（作者 Uche Ogbuji）。

Uche Ogbuji 的其它相關文章

• WSDL and the Wild, Wild West ，關于應用程序開發(fā)趨勢（Application Development Trends）方面。
  
• Powering Web Services Through Metadata，關于 Web 服務體系結(jié)構設計（Web Services Architect）方面。

WSDL 鏈接

• WSDL 1.1 現(xiàn)在被保留為 W3C 備忘錄。
  
• Web Services Description Working Group 是 W3C Web Services Activity 的組成部分，負責開發(fā) Web 服務的標準描述語言，對它來說最可能的起點就是 WSDL 1.1。

RDF/Web 服務參考資料

• 請閱讀 WSDL/RDF mapping（作者 Eric Prud'hommeaux），是他根據(jù)我從前在 developerWorks 上對這兩種技術之間的映射的研究進行了探索。是對他在前一頁面 Annotated RDF WSDL Examples 上所提出的觀點的提煉。
  
• Eric 還維護著與 Semantic Web 和 Web 服務有關的資源列表。
  
• W3C Semantic Web 活動主頁上的相關技術的 RDF 部分包括一個有關 Web 服務和 RDF 的部分，其中有我在 developerWorks 上發(fā)表的關于 SOAP/RDF 和 WSDL/RDF 文章。
  
• Dave Beckett 的 RDF Resource Guide 簡明扼要，并包括一些相關的參考資料。

其它參考資料

• 若需要 Versa 的詳盡介紹，請參閱我的循序漸進教程：Versa by Example。
  
• Web Services Development and Deployment with IBM Tools and Technologies（作者 Greg Flurry），講述了各種 WebSphere 組件在 Web 服務開發(fā)方面的應用，包括創(chuàng)建 WSDL 描述。

關于作者

Uche Ogbuji 是 Fourthought Inc. 的顧問兼創(chuàng)始人，該公司是專為企業(yè)知識管理應用提供 XML 解決方案的軟件供應商和顧問。Fourthought 開發(fā)了 XML 中間件開放源代碼的平臺 4Suite。Ogbuji 先生是一名出生于尼日利亞的計算機工程師和作家，他生活和工作在美國科羅拉多州的博耳德。您可以通過 uche.ogbuji@fourthought.com 與 Ogbuji 先生聯(lián)絡。