ASP.NET Web服务如何工作？
作者：Aaron Skonnard；陶刚翻译 发文时间：2003.07.16 12:58:55
摘要：本文讲解微软ASP.NET Web服务方法（WebMethod）是如何提供高效率的建立Web服务的途径的。WebMethod可以把传统的微软.NET方法暴露为Web服务操作，支持HTTP、XML、XML Schema、SOAP和WSDL。WebMethod（.asmx）处理处理程序能自动地把输入的SOAP消息传递给适当的方法，并自动地把输入的XML元素串行化为相应的.NET对象。
介绍
目前在微软.NET中实现基于HTTP的Web服务有两种根本不同的途径。最底层的技术是编写一个插入.NET HTTP管道的自定义IHttpHandler类。这种途径要求你使用System.Web API来处理输入的HTTP消息，使用System.Xml API处理HTTP体中的SOAP封装。编写自定义处理程序要求你手工建立正确描述实现的WSDL文档。严格执行所有的这些操作要求你非常了解XML、XSD、SOAP和WSDL规范，但是这对于大多数开发者来说很困难。
实现Web服务的效率更高的途径是使用微软ASP.NET WebMethods框架组件。ASP.NET为.asmx终结点（称为WebServiceHandler）发布了一个特定的IHttpHandler类，它提供必要的XML、XSD、SOAP和WSDL功能的范本文件。因为WebMethods框架组件把你从下层XML技术的复杂性中解放了出来，你能够快速聚焦于手头的业务问题。
图1：灵活性和生产率之间的折衷
在实现技术之间作出选择形成了图1中所示的灵活性和生产率之间的折衷。编写自定义的IhttpHandler给了你无限大的灵活性，但是要花费你很长时间编写、测试和调试代码。WebMethods框架组件使建立自己的Web服务和快速运行变得很容易，但是很明显你要受到该框架组件界限的限制。但是，在WebMethods框架组件不能提供你完全需要的信息的情况下，可以通过添加自己的附加功能来扩展该框架组件。
通常，除非你已经掌握了XML、XSD、SOAP和WSDL并且原意承担直接处理它们的负担，最好不要专注于Web服务所需要的WebMethods框架组件。它提供了大多数Web服务端点（endpoints）所需要的基本服务，以及能把框架组件进行"弯曲"来适合你的精确的需要的一些有趣的可扩充能力。本文是基于这种假定讨论WebMethods如何工作的内部信息。如果你不太了解XML Schema和SOAP，可以参阅Understanding XML Schema和Understanding SOAP。
WebMethods框架组件
WebMethods框架组件循环地把SOAP消息映射到.NET类中的方法。这种功能的实现首先需要把你的方法注解为System.Web.Services名字空间中的[WebMethod]属性。例如，下面的.NET类包含四个方法，其中两个使用[WebMethod]属性注解了：
using System.Web.Services;
public class MathService
{
[WebMethod]
public double Add(double x, double y) {
return x + y;
}
[WebMethod]
public double Subtract(double x, double y) {
return x - y;
}
public double Multiply(double x, double y) {
return x * y;
}
public double Divide(double x, double y) {
return x / y;
}
}
为了在WebMethods框架组件重使用这个类，你需要把这个类编译为一个部件（assembly）并把它复制到虚拟目录的bin目录中。在这个例子中，Add和Subtract方法可以被暴露作为Web服务操作，但是Multiply和Divide却不能（因为它们没有使用[WebMethod]标记）。
你可以通过一个.asmx端点（endpoint）把Add和Subtract暴露为Web服务操作。为了实现这个功能，建立一个名为Math.asmx的包含下面的简单声明的新文本文件，并把它放到包含该部件的虚拟目录中（注意：它自己进入虚拟目录而不是子目录bin中）：
<%@ WebService class="MathService"%>
这个声明告诉.asmx处理程序使用哪个类检查WebMethods，并且该处理程序自动处理其它的信息。例如，假定虚拟目录叫作"math"并且它包含了Math.asmx，并且bin子目录包含了该部件，那么浏览http://localhost/math/math.asmx将导致.asmx处理程序生成图2所示的文档页面。
这与.asmx处理程序如何工作有较大的变化。.asmx文件通常只包含通过名字引用Web服务类（如上所示）的WebService声明。因此，在这种情况下，该部件必须已经被编译好、配置到了虚拟目录的bin目录中。.asmx处理程序也提供.asmx文件中源代码的just-in-time（实时）编译。例如，下面的文件（叫作Mathjit.asmx）包含了WebService声明和被引用类的源代码。
<@% WebService class="MathServiceJit" language="C#"%>
using System.Web.Services;
public class MathServiceJit
{
[WebMethod]
public double Add(double x, double y) {
return x + y;
}
[WebMethod]
public double Subtract(double x, double y) {
return x - y;
}
public double Multiply(double x, double y) {
return x * y;
}
public double Divide(double x, double y) {
return x / y;
}
}
图2：MathService文档
当你使用Visual Studio .NET建立一个新的Web服务项目时，它通常使用"双文件"技术，把源文件与引用它的.asmx文件分开。集成开发环境（IDE）隐藏了这些文件，但是你可以点击"解决方案浏览器"工具条上的Show All Files（显示所有文件），你会发现项目中的每个Web服务类都有两个文件。实际上，Visual Studio .NET并不支持.asmx文件的高亮度提醒或IntelliSense。有了Web项目后，Visual Studio .NET也处理建立虚拟目录并自动把部件编译到虚拟目录的bin目录中。
在深入分析.asmx处理程序如何工作前，我们先简短讨论一下来自IIS的消息如何分派到用于处理的.asmx处理程序中。当输入的HTTP消息到达80端口时，IIS使用自己的元数据库（metabase）的信息来找出使用哪一个ISAPI DLL来处理这个消息。.NET安装程序把.asmx扩展映射到Aspnet_isapi.dll，如图3所示。
图3：.asmx 的IIS应用程序映射
Aspnet_isapi.dll是.NET框架组件提供的一个标准的ISAPI扩充，它简单地把HTTP请求转发到单独的叫作Aspnet_wp.exe的工作进程中。Aspnet_wp.exe寄宿了通用语言运行时和.NET HTTP管道。一旦消息进入.NET HTTP管道，管道就查询配置文件，看应该使用哪一个IhttpHandler类处理给定的扩充。如果你查看Machine.config文件，你会发现它包含了.asm文件的一个httpHandler映射，如下所示：
<configuration>
<system.web>
<httpHandlers>
<add verb="*" path="*.asmx"
type="System.Web.Services.Protocols.WebServiceHandlerFactory,
System.Web.Services, Version=1.0.3300.0, Culture=neutral,
PublicKeyToken=b03f5f7f11d50a3a" validate="false"/>
...
因此当某个目标为.asmx文件的消息进入.NET HTTP管道时，该管道调用WebServiceHandlerFactory类来实例化用于处理这个请求的新的WebServiceHandler对象。WebServiceHandler对象打开物理的.asmx文件以决定包含WebMethods的类的名称。
一旦.asmx处理程序被.NET HTTP管道调用，它就开始处理XML、XSD、SOAP和WSDL进程。.asmx处理程序提供的功能可以分为三个部分：1）消息发送；2）把XML映射到对象；3）自动化WSDL和文档生成。下面讲详细讲解每一部分。
消息发送
当HTTP管道调用.asmx处理程序时，它通过查看.asmx文件中的WebService声明来找出使用哪个.NET类来检查。接着它查看输入的HTTP消息的信息以正确地决定调用被引用类地哪个方法。为了调用前面的例子中显示的Add操作，输入的HTTP消息必须有类似下面的信息：
POST /math/math.asmx HTTP/1.1
Host: localhost
Content-Type: text/xml; charset=utf-8
Content-Length: length
SOAPAction: "http://tempuri.org/Add"
<soap:Envelope
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
>
<soap:Body>
<Add xmlns="http://tempuri.org/">
<x>33</x>
<y>66</y>
</Add>
</soap:Body>
</soap:Envelope>
在输入的HTTP消息中的确有两部分信息可以用于找出调用类中的哪个方法：SOAPAction头部或者请求的元素名称（例如soap:Body元素内的元素名称）。在这种情况下，任何一个都表明了发送者希望调用的方法的名称。
默认情况下.asmx处理程序使用SOAPAction头部的值来执行消息发送。因此，.asmx 处理程序查看消息中的SOAPAction头部，接着使用.NET反射（reflection）检查被引用类中的方法。它只考虑使用[WebMethod]标志标记的方法，但是它通过查看每个方法的SOAPAction值来正确地决定调用哪个方法。因为我们没有在自己的类的方法中明确指定SOAPAction的值，.asmx处理程序就假定SOAPAction的值是Web服务的名字空间后面跟上方法名称的组合。因为我们也没有指定名字空间，处理程序就把http://tempuri.org作为默认值。因此Add方法的默认的SOAPAction值是http://tempuri.org/Add。
你可以使用[WebService]标志作为类的注解来自定义Web服务的名字空间，使用下面所说明的[SoapDocumentMethod]标志作为WebMethods的注解来指定SOAPAction的值：
using System.Web.Services;
using System.Web.Services.Protocols;
[WebService(Namespace="http://example.org/math")]
public class MathService
{
[WebMethod]
public double Add(double x, double y) {
return x + y;
}
[WebMethod]
[SoapDocumentMethod(Action="urn:math:subtract")]
public double Subtract(double x, double y) {
return x - y;
}
...
}
图4：把XML映射到对象
