INHALTSVERZEICHNIS 2

Inhaltsverzeichnis   

1  Einleitung  3

2  Einf uhrung in Microsoft Net  4

2.1  Das Microsoft Net Framework  4

2.1.1  Die Common Language Runtime (CLR)  5

2.1.2  Die Net Klassenbibliothek  6

3  Technologien von Web Services  7

3.1  Web Service Description Language (WSDL)  7

3.2  Simple Object Access Protocol (SOAP)  7

3.3  DISCO  8

3.4  Universal Description, Discovery and Integration (UDDI)  9

4  Programmierung von Net Web Services  10

4.1  Ein Hello World -Web Service  10

4.1.1  Hello World -Web Service als Inline-Code  10

4.1.2  Hello World -Web Service mit Code-behind  11

4.2  Das Attribut WebService  12

4.3  Das Attribut WebMethod  12

4.4  Die Attribute SoapDocumentMethod und SoapRPCMethod  13

5  Programmierung von Net Web Service Clients  15

5.1  Das Publish-find-bind-Modell  15

5.2  Das Einbinden eines Web Services  15

6  Serialisierung  17

6.1  Flache vs. Tiefe Serialisierung  19

6.2   

Ubergabe  von DataSets  20

7  Zustandsverwaltung  21

7.1  Transaktionen  21

8  Asynchrone Services  22

8.1  Polling  22

8.2  WaitHandles  22

8.3  Callbacks  22

9  Zusammenfassung und Ausblick  23

Literaturverzeichnis   24

A  WSDL Beschreibung des MathService  25

3 1 EINLEITUNG

1 Einleitung

Das Internet wird haupts¨ achlich zum Betrachten von HTML Dokumenten sowie zum Senden von Emails genutzt. Die Zukunftsvision, dass verschiedenste Ger¨ ate ¨ uber das Internet

kommunizieren um Informationen und Funktionalit¨ at auszutauschen ist bis dato nicht wahr geworden. Nun hat sich eine Allianz namhafter Firmen formiert (IBM, Microsoft, Sun, ...) um das Potential des Internet besser zu nutzen. Das erkl¨ arte Ziel dabei ist, dass Anwendungen Funktionalit¨ at ¨ uber das Internet genauso leicht verf¨ ugbar machen k¨ onnen sollen wie auf dem lokalen PC. Das zentrale Konzept hierf¨ ur bilden Web Services. Ein Web Service ist eine Anwendung, die eine Dienstleistung ¨ uber das Internet anbietet.

Microsoft bietet zum einfachen Entwickeln sowie Bereitstellen von Web Services das Microsoft .Net Framework an. In dieser Arbeit soll die Entwicklung und Nutzung von Web Services mit dem .Net Framework untersucht werden.

Das zweite Kapitel dieser Arbeit gibt eine Einf¨ uhrung in Microsoft .Net. Anschließend werden die Grundlagen von Web Services vorgestellt. Im vierten Kapitel wird dann die Programmierung von Web Services mit .Net dargestellt. Das darauf folgende Kapitel besch¨ aftigt sich mit der Nutzung und Einbindung von Web Services. Im sechsten Kapitel wird genauer auf die Serialisierung von Daten eingegangen. Das siebte Kapitel befasst sich mit der Zustandsverwaltung von Web Services. Darauf folgt ein Kapitel ¨ uber die Entwicklung und Nutzung asynchroner Web Services. Kapitel neun fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf zuk¨ unftige Entwicklungen.

2 EINF ¨ 4 UHRUNG IN MICROSOFT .NET

2 Einf¨ uhrung in Microsoft .Net

Bei Microsoft .NET handelt es sich um einen Satz von Softwaretechnologien zum Verkn¨ upfen von Informationen, Menschen, Systemen und Ger¨ aten. Diese Technologie der n¨ achsten Generation basiert auf Webservices - kleinen Anwendungsmodulen, die ¨ uber das Internet sowohl miteinander als auch mit anderen, gr¨ oßeren Anwendungen kommunizieren k¨ onnen. [8]

Microsoft .Net ist eine Plattform (siehe Abb. 1), die es erm¨ oglichen soll neue Dienste und Anwendungen anzubieten, sowie moderne Windows-Anwendungen zu entwickeln. Die Kernidee der .Net Technologie sind Web Services. Ein Web Service ist ein Dienst, der anderen Anwendungen Daten und Informationen ¨ uber das Internet verf¨ ugbar macht. .Net

soll den Rahmen f¨ ur plattformunabh¨ angige Dienste darstellen. Die enge Verzahnung mit Web Technologien (z.B. XML, SOAP, UDDI) soll es Clients erm¨ oglichen von beliebigen Plattformen aus auf diese Dienste zuzugreifen.

Web Services sollen mit anderen Web Services, Anwendungen und Clients kommunizieren und so eine einfache Entwicklung verteilter Anwendungen erm¨ oglichen. Im folgenden Kapitel wird das .Net Framework vorgestellt, das die Infrastruktur f¨ ur die .Net Plattform zur Verf¨ ugung stellt.

2.1 Das Microsoft .Net Framework

Das .Net Framework (siehe Abb. 2) bildet den Kern von Microsoft .Net. Es besteht aus einer Laufzeitumgebung (Common Language Runtime (CLR)) sowie der objektorientierten .Net Klassenbibliothek mit Bibliotheken f¨ ur Windows- und Internet-Programmierung. In den folgenden Abschnitten wird weiter auf die einzelnen Bestandteile eingegangen.

2 EINF ¨ 5 UHRUNG IN MICROSOFT .NET

2.1.1 Die Common Language Runtime (CLR)

Die Common Language Runtime (CLR) ist die Laufzeitumgebung auf der .Net Anwendungen ausgef¨ uhrt werden. Wie auch die Java Runtime basiert die CLR auf einer virtuellen Maschine mit einem eigenen Befehlssatz, der Common Intermediate Language (CIL). Die Anwendungen werden unmittelbar vor der Ausf¨ uhrung von der CLR in den jeweiligen Maschinencode ¨ ubersetzt (just in time compilation).

Den Entwicklern stehen verschiedene Programmiersprachen zur Auswahl um .Net Anwendungen zu entwickeln wie C#, VisualBasic, C++ oder J#. Alle Anwendungen sollen miteinander interagieren k¨ onnen, unabh¨ angig von der Programmiersprache in der sie geschrieben sind. Um dies zu erreichen muss sichergestellt sein, dass alle Programme dieselben Datentypen benutzen. Deswegen hat Microsoft das Common Type System (CTS) entwickelt. Das CTS definiert wie Datentypen, Klassen und Interfaces auszusehen haben. Da alle von Microsoft entwickelten .Net-Sprachen auf dem CTS aufbauen ist es m¨ oglich, eine in C# geschriebene Klasse mit VisualBasic zu erweitern oder gar eine Exception, die von einem C# Programm ausgel¨ ost wurde, mit einer J# Komponente abzufangen.

Damit eine Sprache mit in anderen Sprachen geschriebenen Komponenten zusammenarbeiten kann muss sie mindestens die Common Language Specification (CLS) (eine Teilmenge der CTS) unterst¨ utzen. Es gibt eine Vielzahl von Sprachen (neben den Microsoft spezifischen), die die CLS unterst¨ utzen, wie zum Beispiel Java, ML, Perl, Python und einige mehr.

Die CLR besitzt einen Garbage Collector sowie einen Verifier der sicherstellt, dass die Typregeln der CLR nicht verletzt werden.

2 EINF ¨ 6 UHRUNG IN MICROSOFT .NET

2.1.2 Die .Net Klassenbibliothek

Die .Net Klassenbibliothek ist eine Bibliothek von Klassen, die von jeder CLR basierten Sprache genutzt werden k¨ onnen. Sie ist in verschiedene Namensr¨ aume unterteilt, die jeweils bestimmte Funktionalit¨ aten bereitstellen (Collections , IO, Threading, Net, Reflection , Windows.Forms, Xml).

Die beiden wichtigsten Bibliotheken zur Entwicklung von Web Services sind ADO.Net und ASP.Net.

ADO.Net

ActiveX Data Object .Net (ADO.Net) stellt diverse Klassen zur Verf¨ ugung um auf Datenbanken oder andere Datenquellen (z.B. XML Dateien) zuzugreifen. Dabei werden DataSets als zentrale Datenstruktur verwendet (siehe auch Abschnitt 6.2).

ASP.Net

Active Server Pages .Net (ASP.Net) dient zur Entwicklung dynamischer Webseiten. Dabei kann es sich sowohl um klassische HTML Seiten als auch um Web Services handeln.

7 3 TECHNOLOGIEN VON WEB SERVICES

3 Technologien von Web Services

F¨ ur das Verst¨ andnis von Web Services und insbesondere deren Implementierung unter .Net sind Kenntnisse der eingesetzten Technologien notwendig. Daher werden in diesem Abschnitt die wichtigsten Technologien vorgestellt, die bei .Net Web Services zum Einsatz kommen.

3.1 Web Service Description Language (WSDL)

Web Service Description Language (WSDL)[4] ist ein XML Format um Web Services zu beschreiben. WSDL wurde von IBM und Microsoft gemeinsam formuliert und beim World Wide Web Consortium (W3C) ¹ eingereicht. Ein WSDL Dokument beschreibt das Interface eines Web Service.

In .Net wird jeder Web Service durch ein WSDL Dokument beschrieben. Die WSDL Beschreibung wird automatisch aus dem Quellcode generiert, und ist ein fester Bestandteil des Web Service. Wird ein Service ge¨ andert oder neu kompiliert, so wird die WSDL Beschreibung aktualisiert. Ein Beispiel f¨ ur ein WSDL Dokument ist in Anhang A zu finden.

3.2 Simple Object Access Protocol (SOAP)

Simple Object Access Protocol (SOAP) ² [...] ist ein leichtgewichtiges Protokoll zum Austausch strukturierter Information in dezentralisierten, verteilten Umgebungen. [5]

SOAP ist eine Weiterentwicklung des XML-RPC Formats, das in einer Zusammenarbeit von Dave Winer und Microsoft entwickelt wurde. Es wird nun von einer Arbeitsgruppe weiterentwickelt der unter anderen IBM, Sun und Canon angeh¨ oren. SOAP wird (im Gegensatz zu XML-RPC) vom W3C unterst¨ utzt. Im Bereich Web Services ist es das g¨ angigste Format zum Austausch von Daten.

Der wichtigste Unterschied zwischen SOAP und XML-RPC besteht darin, dass unter SOAP der Name sowie die Reihenfolge von Parametern irrelevant sind. Im Gegensatz dazu ist bei XML-RPC die Reihenfolge entscheidend, da Parameter nicht mit Namen versehen sind.

SOAP stellt zwei Arten der Formatierung von Daten zur Verf¨ ugung:

• Bei dem Electronic Document Exchange Format wird die Kommunikation als Austausch von Nachrichten in Form von Dokumenten betrachtet. Das Electronic Document Exchange Format ist die Standardeinstellung in .Net.

¹ Siehe http://www.w3.org/.

² Seit SOAP Version 1.2 handelt es sich bei SOAP um den offiziellen Namen des Protokolls und nicht mehr um eine Abk¨ urzung, deswegen wird im Folgenden lediglich SOAP als Bezeichnung verwendet.