《知识点扫盲 · 学会 WebService》

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文章目录

    • 写在前面的话
    • WebService 统括
      • 技术简介
      • 常用实现
      • SB 整合 CXF
      • 实战拓展
      • 总结陈词

        《知识点扫盲 · 学会 WebService》

        写在前面的话

        博主所在公司是医疗信息化厂商，同时拥有集成平台产品线，在针对跨不同厂商的系统，通常采用WebService进行数据交互。

        本篇文章介绍一下WebService的实际应用，希望可以帮助到大家。

        Tips：金鳞岂是池中物，一遇风云便化龙。

        WebService 统括

        技术简介

        WebService 是一种基于网络的、分布式的计算技术，它允许不同的应用程序通过网络进行交互。WebService 使用标准的网络协议，如HTTP或HTTPS，以及基于XML的消息传递系统来交换数据。这种技术的主要目的是实现不同平台、不同语言编写的应用程序之间的互操作性。

        WebService 的核心组件包括：

        1. SOAP（Simple Object Access Protocol）：一种基于XML的消息传递协议，用于在网络上传输数据；
        2. WSDL（Web Services Description Language）：一种XML格式，用于描述WebService的接口，包括可调用的操作、输入输出参数等信息；
        3. UDDI（Universal Description, Discovery, and Integration）：一个用于发布和发现WebService的目录；

        WebService 的主要优点是跨平台和语言无关性，使得不同系统之间的集成变得更为容易。

        Tips：上面的概念大部分人看起来可能一头雾水，可能要说，直接介绍怎么用就好了，干嘛说这些有用的废话。其实也是为了保证内容的连贯性，下面来一个容易看懂的版本。

        通俗来说，WebService 可以理解为一种特殊的 Http 调用方式，采用 XML格式作为出入参，下文简称“WS”。

        常用实现

        前面介绍 WS 的概念，可能有的人不熟悉，但接下来介绍的 Apache CXF，应该很多人见过。

        Apache CXF 是 Apache 软件基金会的一个开源项目，支持 SOAP 和 RESTful 风格的Web服务。CXF提供了全面的功能，包括服务端的部署、客户端的生成以及数据绑定的支持。

        无独有偶，同样的实现方案，还有 Apache Axis2、Spring-WS 等等很多种，这个很好理解，他们和 WS 的关系，就像HttpURLConnection、HttpClient、OkHttp 等技术都可以用于在Java应用程序中发送HTTP请求和接收HTTP响应。

        Axis2，同样也是Apache的一个开源项目，是Axis的后续版本，支持SOAP和RESTful Web服务。Axis2提供了模块化的架构，易于扩展和定制。

        Spring-WS，是Spring框架的一部分，专注于简化Web服务的开发。它支持SOAP协议，并且与Spring框架的其他部分紧密集成，提供了声明式的事务管理和安全性支持。

        三者各有优缺点，这边也不去讨论优劣势，以最常见的CXF展开介绍实战运用。

        SB 整合 CXF

        Step1、引入 Maven 依赖，整合第一步基本是这个

        
    org.apache.cxf
    cxf-spring-boot-starter-jaxws
    3.4.1

        Step2、创建服务端接口和实现类，正常些业务逻辑

        @WebService
public interface HelloWorldService {
    @WebMethod
    String sayHello(@WebParam(name = "theName") String name);
}
@Service
@WebService(endpointInterface = "com.lw.boot.ws.HelloWorldService")
public class HelloWorldServiceImpl implements HelloWorldService {
    @Override
    public String sayHello(String name) {
        return "Hello, " + name + "!";
    }
}

        Step3、添加CXF服务端配置类，这里主要是创建服务端

        @Configuration
public class CxfConfig {
    private final Bus bus;
    private final HelloWorldService helloWorldService;
    public CxfConfig(Bus bus, HelloWorldService helloWorldService) {
        this.bus = bus;
        this.helloWorldService = helloWorldService;
    }
    @Bean
    public Endpoint endpoint() {
        EndpointImpl endpoint = new EndpointImpl(bus, helloWorldService);
        endpoint.publish("/hello");
        return endpoint;
    }
}

        Step4、模拟实现客户端调用

        @RestController
public class HelloWsController {
    @GetMapping("/wsTest")
    public String test(@RequestParam String name) {
        JaxWsProxyFactoryBean factory = new JaxWsProxyFactoryBean();
        factory.setServiceClass(HelloWorldService.class);
        factory.setAddress("http://localhost:8082/services/hello");
        HelloWorldService helloWorldService = (HelloWorldService) factory.create();
        return helloWorldService.sayHello(name);
    }
}

        Step5、运行测试

        运行 Spring Boot 应用程序，访问以下 URL 来测试服务端和客户端：

        服务端 WSDL 地址：http://localhost:8082/services/hello?wsdl

        客户端测试 URL：http://localhost:8082/wsTest?name=cjwmy

        Tips：路径services是默认值，可以通过cxf.path设定。

        实战拓展

        【WSDL与效果测试】

        访问前面示例：http://localhost:8080/services/hello?wsdl

        内容效果如下图，关键信息已经圈出来，其实就是描述这个WS服务端的一个能力，hello下面可以有多个方法。

        《知识点扫盲 · 学会 WebService》

        进一步用测试工具运行，效果如下：

        《知识点扫盲 · 学会 WebService》

        到此，还是挺简单而且顺利的。

        【关于CXF客户端】

        实际开发中，CXF客户端的封装远不止上面示例那么简单，它应该和 HttpUtil 一样的重要级别，客户端初始化策略、请求超时、请求重试、熔断限流、返回值包装、入参多样化、链路日志记录等元素，一个都不能缺少，由于本篇不是框架封装系列，那就不展开介绍了，后面专栏展开。

        要特别提醒的是，由于创建CXF客户端是一个耗时的动作，可以考虑如何针对同样URL的客户端的复用，同时首次访问慢的问题也应该要解决。

        还是给一段示例代码：

        @RequiredArgsConstructor
public class WSRequestUtil {
    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(WSRequestUtil.class);
    private static final Map WS_CLIENT_CACHE_MAP = new ConcurrentHashMap();
    private static final Map WS_CLIENT_COUNT_MAP = new ConcurrentHashMap();
    /**
     * 发送WebService的请求后等待响应的时间,超过设置的时长就认为是响应超时.以毫秒为单位,默认是60000毫秒,即60秒.
     */
    private static final int RECEIVE_TIMEOUT = 60000;
    /**
     * WebService以TCP连接为基础,这个属性可以理解为TCP握手时的时间设置,超过设置的时间就认为是连接超时.以毫秒为单位,默认是30000毫秒,即30秒。
     */
    private static final int CONNECTION_TIMEOUT = 30000;
    /**
     * 当前请求数
     */
    public static final AtomicInteger CURRENT_TASK_COUNT = new AtomicInteger();
    public static final int WS_REQUEST_MAX_WAIT = 50;
    private final OnelinkBizProperties.BizParam bizParam;
    private final Tracer tracer;
    public static WSRequestUtil SELF;
    @PostConstruct
    public void init() {
        SELF = this;
    }
    /**
     * 获取客户端
     *
     * @param wsUrl          ws地址
     * @param receiveTimeout 响应超时时间
     * @return Client 客户端对象
     * @throws Exception 异常信息
     */
    private static Client getClient(String wsUrl, int receiveTimeout) throws Exception {
        return getClient(wsUrl, CONNECTION_TIMEOUT, receiveTimeout);
    }
    /**
     * 获取客户端
     *
     * @param wsUrl ws地址
     * @return Client 客户端对象
     * @throws Exception 异常信息
     */
    private static Client getClient(String wsUrl, int connectionTimeout, int receiveTimeout) throws Exception {
        if (ValidUtil.isEmptyOrNull(wsUrl)) {
            return null;
        }
        if (!WS_CLIENT_CACHE_MAP.containsKey(wsUrl)) {
            AtomicInteger clientVisitCounter = WS_CLIENT_COUNT_MAP.computeIfAbsent(wsUrl, url -> new AtomicInteger(0));
            if (clientVisitCounter.incrementAndGet() > WS_REQUEST_MAX_WAIT) {
                clientVisitCounter.decrementAndGet();
                logger.warn("WS客户端创建过于频繁【{}】：{}", WS_REQUEST_MAX_WAIT, wsUrl);
                throw ApiException.createEx(ExceptionCodeEnum.WS_CLIENT_CREATE_RATE_LIMIT_ERROR, WS_REQUEST_MAX_WAIT);
            }
        }
        Span span = SELF.tracer.nextSpan().start();
        if (span != null) {
            span.name("[WS] [CreateClient] " + wsUrl);
            span.tag(TraceSpanConstant.WS_URL, wsUrl);
        }
        return WS_CLIENT_CACHE_MAP.computeIfAbsent(wsUrl, key -> {
            try {
                Client client = OnelinkThreadUtil.submit(() -> createWsClient(wsUrl, connectionTimeout, receiveTimeout)).get(30, TimeUnit.SECONDS);
                AtomicInteger wsClientCounter = WS_CLIENT_COUNT_MAP.get(wsUrl);
                if (client != null && wsClientCounter != null) {
                    wsClientCounter.set(0);
                }
                return client;
            } catch (TimeoutException e) {
                decrementCounter(wsUrl);
                if (span != null) {
                    span.error(e);
                }
                logger.error("获取WS客户端超时，wsUrl：{}", wsUrl);
                throw ApiException.createEx(e, ExceptionCodeEnum.WS_CLIENT_CREATE_ERROR, "WS Client Timeout");
            } catch (Exception e) {
                decrementCounter(wsUrl);
                if (span != null) {
                    span.error(e);
                }
                logger.error("获取WS客户端失败，wsUrl：{}", wsUrl);
                throw ApiException.createEx(e, ExceptionCodeEnum.WS_CLIENT_CREATE_ERROR, e.getMessage());
            } finally {
                OnelinkTracerUtil.finishSpan(span);
            }
        });
    }
    private static void decrementCounter(String wsUrl) {
        AtomicInteger wsClientCounter = WS_CLIENT_COUNT_MAP.get(wsUrl);
        // 客户端创建成功重置计数器
        if (wsClientCounter != null) {
            wsClientCounter.decrementAndGet();
        }
    }
    private static Client createWsClient(String wsUrl, int connectionTimeout, int receiveTimeout) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        logger.info("CXF调用webservice生成动态客户端");
        OnelinkDynamicClientFactory factory = OnelinkDynamicClientFactory.newInstance();
        Client cachedClient = factory.createClient(wsUrl);
        logger.info("CXF调用webservice生成动态客户端成功,耗时: {}", System.currentTimeMillis() - start);
        //设置超时时间
        HTTPConduit http = (HTTPConduit) cachedClient.getConduit();
        HTTPClientPolicy httpClientPolicy = new HTTPClientPolicy();
        httpClientPolicy.setConnectionTimeout(connectionTimeout);
        httpClientPolicy.setAllowChunking(false);
        httpClientPolicy.setReceiveTimeout(receiveTimeout);
        http.setClient(httpClientPolicy);
        return cachedClient;
    }
    /**
     * 执行请求
     *
     * @param wsUrl      url地址
     * @param methodName 方法名称
     * @param params     参数集
     * @return String 返回信息
     */
    public static Object[] doRequest(String wsUrl, String methodName, Object... params) throws Exception {
        return doRequest(wsUrl, methodName, RECEIVE_TIMEOUT, params);
    }
    /**
     * 执行请求
     *
     * @param wsUrl             url地址
     * @param methodName        方法名称
     * @param connectionTimeout 连接超时时间,单位:毫秒
     * @param receiveTimeout    接受超时时间,单位:毫秒
     * @param params            参数集
     * @return String 返回信息
     */
    public static Object[] doRequest(String wsUrl, String methodName, int connectionTimeout, int receiveTimeout, Object... params) throws Exception {
        logger.debug("请求地址：{}，请求方法：{}, 请求参数{}", wsUrl, methodName, params);
        if (ValidUtil.isEmptyOrNull(wsUrl)) {
            throw new IllegalArgumentException("接口地址不能为空");
        }
        if (ValidUtil.isEmptyOrNull(methodName)) {
            throw new IllegalArgumentException("方法名不能为空");
        }
        if (CURRENT_TASK_COUNT.incrementAndGet() > SELF.bizParam.getWsMaxRequestCount()
                && ServerStatusUtil.isHttpMainThreadPool()) {
            String msg = StrUtil.format("第三方请求过于频繁【{}】,请稍后再试！", SELF.bizParam.getWsMaxRequestCount());
            throw new RuntimeException(msg);
        }
        try {
            Client client = getClient(wsUrl, connectionTimeout, receiveTimeout);
            OnelinkI18nAssert.notNull(client, ExceptionCodeEnum.VALUE_NOT_NULL, "WebServiceClient");
            return invokeAndTrace(wsUrl, methodName, params, client);
        } catch (Exception e) {
            String stackTraceStr = ExceptionUtil.stacktraceToString(e);
            logger.error("WS请求失败, 请求地址：{}, 请求方法：{}, 请求参数{}, 异常信息：{}", wsUrl, methodName, params, stackTraceStr);
            if (e instanceof ApiException) {
                throw e;
            }
            throw ApiException.createEx(ExceptionCodeEnum.WS_OUTER_ERROR, e.getMessage());
        } finally {
            CURRENT_TASK_COUNT.decrementAndGet();
        }
    }
    private static Object[] invokeAndTrace(String wsUrl, String methodName, Object[] params, Client client) throws Exception {
        Span span = SELF.tracer.nextSpan();
        if (span != null) {
            span.name(StrUtil.format("[WS] {}", methodName));
            span.tag(TraceSpanConstant.WS_URL, wsUrl);
            span.tag(TraceSpanConstant.WS_METHOD_NAME, methodName);
            span.tag(TraceSpanConstant.WS_PARAM, JSON.toJSONString(params));
            span.start();
        }
        try {
            return client.invoke(methodName, params);
        } catch (Throwable e) {
            if (span != null) {
                span.error(e);
            }
            throw e;
        } finally {
            OnelinkTracerUtil.finishSpan(span);
        }
    }
    /**
     * 执行请求
     *
     * @param wsUrl      url地址
     * @param methodName 方法名称
     * @param params     参数集
     * @return String 返回信息
     */
    public static Object[] doRequest(String wsUrl, String methodName, int receiveTimeout, Object... params) throws Exception {
        return doRequest(wsUrl, methodName, CONNECTION_TIMEOUT, receiveTimeout, params);
    }
}

        总结陈词

        上文介绍了WebService的基础用法，仅供参考，希望可以帮助到大家。

        💗 后续会更新企业常用技术栈的若干系列文章，敬请期待。

        《知识点扫盲 · 学会 WebService》

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