摘要：介紹了Java ME的Web服務規(guī)范，比較了該規(guī)范定義的可選包與kXML和kSOAP之間的不同，指出了JavaME的JAX-RPC與Java SE／EE平臺上的JAX-RPC 1．1之間的差異，并給出了這些差異給Java ME程序設計者帶來的影響，為開發(fā)者提供了一些有價值的參考。

關(guān)鍵詞：Java ME；Web服務；JSR 172；JAX-RPC

O引言

在有線網(wǎng)絡環(huán)境中，Web服務已經(jīng)成為實現(xiàn)企業(yè)業(yè)務系統(tǒng)之間協(xié)同工作的一種關(guān)鍵技術(shù)，Web服務也使企業(yè)更容易實現(xiàn)和影響新的服務交付類型，以及更方便在企業(yè)合作伙伴、企業(yè)和客戶之間進行溝通。Web服務的下一步目標，就是在任何地點都可以使用無線移動設備訪問企業(yè)應用或數(shù)據(jù)，也就是無線Web服務。目前，許多開源軟件已經(jīng)開始嘗試為無線Web服務提供支持，如NanoXML，TinyXML，kXML，kSOAP和kXML-RPC等。不過，由于使用這些軟件通常會增加無線移動設備客戶端應用的大小，并且其編程接口也不統(tǒng)一，所以它們并不是企業(yè)最佳的選擇。2004年3月，由JCP(Java Community Process)制定的、旨在為Java ME應用提供Web服務支持的JSR 172規(guī)范正式發(fā)布，它為企業(yè)尋求無線Web服務解決方案提供了一種新的選擇。借助Java手持設備，特別是Java手機的普及，它極有可能成為Java平臺上最佳的無線Web服務解決方案。本文對該規(guī)范進行了深入的分析，指出了它與企業(yè)已存在的有關(guān)標準或應用編程接口之間的不同之處，給出了一些建議，為Java ME平臺上的Web應用的開發(fā)提供參考。

1 Java ME的Web服務規(guī)范簡介

Java ME的Web服務規(guī)范，即JSR 172為Java ME應用增加了兩大功能：一是使其能夠訪問基于SOAP／XML的遠程Web服務；二是使其具有解析XML數(shù)據(jù)的能力。與這兩大功能對應的兩個可選包，即Web服務訪問可選包和XML解析可選包可以單獨或共同集成到Java ME設備的runtime(運行時環(huán)境)中。由此，開發(fā)者不必把這些功能包含到每一個使用它們的Java ME應用中，這對資源受限的設備如手機和PDA來說是非常必要的。Java ME目前包括兩大體系結(jié)構(gòu)，CLDC體系和CDC體系，JSR 172的這兩個可選包可以在這兩大體系上工作。

1．1 Web服務訪問可選包

JSR 172中用于訪問遠程Web服務的API是JAX-RPC1．1(用于Java SE／EE平臺)的—個子集，這里稱之為Java ME的JAX-RPC。Java ME的JAX-RPC遵循如下核心Web服務規(guī)范：SOAP 1．1、WSDL 1．1、XML 1．0、XML Schema。不過它并不支持UDDI 2．0規(guī)范，因此利用它訪問Web服務的Java ME應用將無法在運行中動態(tài)地“發(fā)現(xiàn)\"Web服務。無論如何，Java ME的JAX-RI~符合WS-I基本概要1．0(WS-I Basic Profile1．0)。Java ME設備特別是基于CLDC的設備(比如手機)內(nèi)存資源有限，處理能力較弱，并且一般沒有一個確定的IP地址，JavaME的JAX-RPC目前只為Java ME設備提供消費Web服務的能力，而沒有提供創(chuàng)建和部署Web服務的能力。除此之外，其體系結(jié)構(gòu)遵循Web服務的標準結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

作為Web服務的消費者(使用者)，客戶端包括Java ME應用程序，比如基于CLDC的MlDlet或基于CDC的Xlet，一個JAX-RPC Stub和相關(guān)支持類，以及JAX-RPC Runtime。

Java ME的JAX-RPC也遵循標準Web服務的調(diào)用模型和數(shù)據(jù)流。Java ME應用通過JAX-RPC Stub調(diào)用遠程服務。JAX-RPC Stub隱藏了與JAX-RPC Runtime交互以及數(shù)據(jù)編碼的復雜性。JAX-RPC Runtime負責管理遠程調(diào)用和網(wǎng)絡操作，調(diào)用過程遵循同步請求一響應模型，如圖2所示。

在Java ME應用中使用Web服務訪問可選包主要包括如下3個步驟：(1)使用相關(guān)工具從WSDL文檔產(chǎn)生一個JAx－RPCstub類；(2)在Java ME程序中創(chuàng)建—個該stub的實例；(3闕用該stub類的方法以訪問遠程Web服務。

1．2 XML解析可選包

JSR 172中用于解析XML的API是基于JAXP 1．2(用于Java SE／EE平臺)和SAX 2的一個子集，這里稱之為Java ME的JAXP。JSR 172規(guī)定XML解析器必須符合XML 1．0規(guī)范，但可以基于DTD確認也可以不確認。解析器須遵循XML 1．0規(guī)范中給出的確認或非確認規(guī)則。由于確認是一個代價高昂的操作，是否實現(xiàn)一個需要確認的解析器，由設備供應商根據(jù)其設備的內(nèi)存資源大小和處理能力強弱決定。另外，JSR 172要求XML解析器必須支持XML名字空間，UTF-8和UTF-16字符編碼，以及DTD，但對DOM和XSLT不作要求。Java ME的JAXP提供了解析XML文檔所需的全部功能。事實上，在解析XML文檔時，可能只需使用該JAXP的一部分功能。JavaME的JAXP的使用包含3個主要步驟：(1)編寫應用程序的事件處理器(handler)；(2)創(chuàng)建一個SAX解析器實例；(3)解析輸入的XML文檔。

2 JSR 172的可選包與kXML和kSOAP的比較

在JSR 172推出之前，Java ME應用通常使用kXML和kSOAP類庫來解析XML數(shù)據(jù)和調(diào)用Web服務。JSR 172的出現(xiàn)并沒有讓kXML和kSOAP過時，原因是它們工作在較低層次，可以為開發(fā)者提供很大的靈活性。JSR 172的可選包與kXML和kSOAP主要有以下不同：

(1)XML解析模式不同。JSR 172中的XML解析可選包僅支持推式的SAX模式，而kXML支持推式的SAX、拉式的XMLPull，以及kDOM(輕量級的DOM)模式。由于SAX模式比較節(jié)省內(nèi)存空間，因此比較適合Java ME設備。

(2)Web服務訪問可選包以Java為中心，kSOAP以XML為中心。使用JSR 172的Web服務訪問可選包，SOAP RPC調(diào)用如同Java本地RMI RPC調(diào)用，使用Web服務是非常直接和幾乎透明的，不過開發(fā)者不能直接控制低層的SOAP消息。相反，kSOAP允許開發(fā)者窺探XML內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增加定制的頭／屬性，以及操縱任意結(jié)點。

(3)Web服務訪問可選包不支持擴充的類型映射，而kSOAP是支持的。因此kSOAP可以訪問低層的SOAP結(jié)構(gòu)，而可選包不可以。

(4)Web服務訪問可選包支持Web服務網(wǎng)關(guān)(經(jīng)由SPI即服務提供者接口)，從而可以優(yōu)化系統(tǒng)的運行效率(比如在設備和網(wǎng)關(guān)之間使用二進制編碼)。kSOAP直接訪問Web服務，但由于Java ME設備的計算能力有限，對SOAPXML消息的解析處理速度不是很高，因此與使用了Web服務網(wǎng)關(guān)的可選包相比，kSOAP的系統(tǒng)效率較低。

3 Java ME的JAX—RPC與JAX—RPC 1．1之間的差異及給開發(fā)者帶來的影響

WS-I基本概要1．0通過對Web服務中的技術(shù)如SOAP1．1、XML 1．0、XML Schema、WSDL 1．1，以及UDDI 2．0的標準化，盡量保證不同的Web服務的互操作。JSR 172要求JavaME的JAX-RPC必須符合WS-I基本概要1．0，因此，Java ME的JAX-RPC會忽略掉JAX-RPC 1．1中不符合WS-I基本概要1．0的部分。遵循WS-I基本概要1．0可以增大Java ME應用使用各種Web服務的機會，不過，當Java ME應用在使用沒有實現(xiàn)該概要的JAX-RPC 1．1 Web服務的時候，可能會遇到問題。

JAX-R1．1支持3種類型的調(diào)用：靜態(tài)stub，動態(tài)代理(Dynamic Proxy)，以及動態(tài)調(diào)用接口DII(Dynamic InvocationInterface)。靜態(tài)stub缺乏靈活性，但代碼最簡潔；DII最靈活，但實現(xiàn)起來也最復雜。Java ME的JAX-RPC僅支持靜態(tài)stub，開發(fā)者可使用WSDL到Java的映射工具來產(chǎn)生stub。缺乏對動態(tài)代理和DII的支持對Java ME應用并沒有什么負面影響，在Java ME平臺上靜態(tài)stub工作得很好，惟一的不便之處是開發(fā)者必須提前產(chǎn)生這些stub。

JAX-RPC 1．1為Java應用提供了使用Web服務的能力，也提供了創(chuàng)建和部署Web服務的功能。Java ME的JAX-RPC目前只為Java ME設備提供使用Web服務的能力，開發(fā)者不能使用Java ME的JAX-RPC在Java ME設備上創(chuàng)建Web服務端點。

JAX-RPC 1．1指定了3種客戶應用交互模型：同步請求一響應雙向PRC、異步(非阻塞)請求一響應雙向PRC，以及單向PRC。Java ME的JAX-RPC僅支持同步請求一響應雙向PRC。缺乏對另外兩種交互模型的支持對Java ME應用并沒有多大影響，作為最流行的PRC交互模型，同步雙向PRC對Java ME應用來說已經(jīng)足夠。開發(fā)者需要記住的是，使用同步雙向PRC，請求發(fā)出之后Java ME應用會被阻塞，直到收到返回的響應或者拋出一個異常。為避免出現(xiàn)阻塞，開發(fā)者應該把RPC調(diào)用操作分派到一個單獨的線程中。

JAX-RPC 1．1指出了SOAP與Java之間數(shù)據(jù)類型的映射關(guān)系。由于硬件平臺的限制，Java ME的JAX-RPC并不支持JAX-RPC 1．1的所有的基本數(shù)據(jù)類型。比如，Java ME的JAX-RPC不支持類型java．math．BigDecimal。另外，如果設備采用CLDC 1．0配置層，浮點類型將被映射成String類型。類型映射限制可能會給開發(fā)者帶來很大麻煩，開發(fā)者需要適應不能使用某些常用數(shù)據(jù)類型(包括dateTime、date和time類型)的JavaME環(huán)境，也需要為Java ME應用創(chuàng)建專門的WSDL文件，因為包含有不支持類型的WSDL文件不能產(chǎn)生Java ME應用使用的stub。

JAX-RPC 1．1支持soapenc：Array類型的數(shù)組以及wsdl：arrayType屬性，而Java ME的JAX-RPC不支持它們。在JavaME的JAX-RPC中，當元素的maxOccurs屬性大于1或者為unbounded時，就產(chǎn)生一個數(shù)組。不管怎樣，在JAX-RPC 1．1和Java ME的JAX-P-uC中，Java數(shù)組元素類型都基于XML數(shù)組模式(schema)。由于不支持soapenc：Array和wsdl：arrayType，JavaME應用將不能消費使用它們描述的數(shù)組的Web服務。不過，由于WS-I概要不贊成使用soapenc：Array和wsdl：arrayType，所以它們對Java ME應用的影響很有限。

在對復雜類型的支持方面，JAX-RPC 1．1支持指定xsd：se-quence元素、xsd：all元素和xsd：simpleContent元素的xsd：com-plexType，并且同時支持xsd：attribute和xsd：attribute Group。JavaME的JAX-RPC僅支持指定xsd：sequence元素的xsd：complex-Type，并且不支持xsd：attribute、xsd：attributeGroup或xsd：any。因此，Java ME應用將不能消費那些包含有使用了它不支持的方法或?qū)傩悦枋龅膹碗s類型的Web服務。另外，JAX-RPC 1．1支持枚舉(enumeration)以及有約束的或使用了xsd：list的簡單類型，而Java ME的JAX-RPC不支持它們，這會導致Java ME應用不能消費使用了這些特性的Web服務。

JAX-RPC 1．1支持Java類型和XML類型之間的擴充類型映射和序列化，而Java ME的JAX-RPC不支持擴充類型映射，這意味著開發(fā)者不能自己定義Java到XML的序列化。由于擴充類型映射的定義松散，不同的供應商對它的實現(xiàn)方法也不同，加之大多數(shù)Web服務并不使用它，所以Java ME應用開發(fā)者可以不理會它。

WSDL到Java映射方面，JAX-RPC 1．1支持wsdl：portType中的wsdl：operations名字重載，規(guī)定parameterOrder屬性必須反映出PRC方法的參數(shù)順序。遵循WS-I基本概要，Java ME的JAX-RPC規(guī)定wsdl：portType中的wsdl：operations的名字必須惟一，規(guī)定消息的各組成部分的順序，而不是parameterOrder屬性必須與PRC方法參數(shù)的順序一致。由此，Java ME應用將不能消費那些重載wsdl：portType中的操作名的Web服務，不過，因為符合WS-I基本概要已經(jīng)變得很盛行，操作名重載問題和參數(shù)順序問題將會越來越少見。

JAX-RPC 1．1支持SOAP消息處理器(handler)，開發(fā)者可以利用它實現(xiàn)附加的SOAP消息處理，比如加密消息或者緩存消息。Java ME的JAX-RPC不支持SOAP消息處理器，因此，Java ME應用不能在處理SOAP消息時實現(xiàn)一些高級特征。

JAX-RPC 1．1支持包含有以MIME格式編碼的附件(attachment)的SOAP消息，Java ME的JAX-RPC不支持此類SOAP消息，由此帶來的后果是Java ME的Web應用不能發(fā)送和接收復雜的參數(shù)值和返回值，比如圖像或XML文檔。

JAX-RPC 1．1支持RPC和文檔(document)樣式的操作，支持編碼的(encoded)和文字的(1iteral)SOAP消息編碼，而Java ME的JAX-RPC僅支持文檔樣式的操作和文字的SOAP消息編碼。因此，Java ME應用將不能與依賴RPC和編碼樣式的Web服務相互操作。值得慶幸的是，為符合WS-I基本概要的要求，目前Web服務正在拋棄RPC／編碼樣式SOAP通信，轉(zhuǎn)向文檔／文字樣式SOAP通信。

在JAX-RPC 1．1中，SOAP fault或者被映射到javax．xml．rpc．soap．SOAPFaultException，或者被映射到—個服務特有的異常類，或者被映射到RemoteException。而Java ME的JAX-RPC不支持SOAPFaultException，SOAP fault要么被映射到一個服務特有的Java異常類，要么被映射到RemoteException。為避免這些差異帶來的影響，開發(fā)者應該在調(diào)用Web服務的時候，在catch語句塊中使用RemoteException。

4結(jié)束語

JSR 172可選包為Java ME應用提供了訪問遠程Web服務和解析XML數(shù)據(jù)的能力。作為Java ME平臺上專用的可選包，它們?yōu)槠髽I(yè)尋求無線Web服務解決方案提供了一種新的選擇，具有廣闊的應用前景。開發(fā)者必須記住，這些可選包是專為資源受限的Java ME設備設計的，它們與企業(yè)已存在的有關(guān)標準或API之間有許多不同之處。只有充分了解這些不同，才可以為Java ME設備編寫出有效的Web服務應用。

(注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。)