详解作者：Carlos C. Tapang
Infotects

2001 年 7 月

摘要：只要使用 WSDL，即可以真正不受語言與平台限制的方式，自動為網路服務產生 Proxy。(列印共 28 頁)

內容
使用 WSDL 的原因
WSDL 文件結構
WSDL 範例檔案
命名空間
SOAP 訊息
WSDL 類型與訊息區段中的 XML 結構描述
<portType> 與 <operation> 元素
<binding> 與 <operation> 元素
文件樣式繫結
<service> 與 <port> 元素
總結
資源

使用 WSDL 的原因
網路通訊協定之類的標準，到底是某當權機構強制施行的；或是，人們真的認為，確實遵守的優點遠勝於必須付出的代價？歷來所提出的標準，許多都無疾而終。有時候，從未被大眾所使用的標準，法律或政府規定還是硬要使用：好比說，Ada 程式語言。

我相信，遵守標準所能獲得的優點，才是使標準普及的原因。例如，鐵路服務的重點是，即使不同公司所建造的列車軌道，也可以接駁在一起；也就是說，不同公司的產品必須能整合使用。因此，幾家廠商便共同推出了 SOAP 這個標準。WSDL (Web Services Description Language，網路服務描述語言) 可輕易將網路服務提供廠商與服務的使用者結合起來，輕鬆獲取 SOAP 的優點。不同公司所建造的列車軌道比較容易整合；畢竟，必須同意的標準不過是兩條鐵軌之間的距離而已。但對網路服務而言，情況則複雜得多了。首先必須取得的共識是，指定介面的標準格式。

有個論點一直認為，SOAP 並不需要介面描述語言。若 SOAP 純粹是溝通內容的標準，那麼它需要的便是描述該內容的語言。SOAP 訊息確實可傳遞類型資訊，也因此 SOAP 允許以動態的方式決定類型。但除非知道函數的名稱、參數、與類型，否則根本無法正確呼叫任何函數。若不使用 WSDL，還是可以從所提供的文件或檢查線路訊息，來確定呼叫的語法。但這兩種方式都需要人力介入，也因此可能在過程中出現錯誤。若使用 WSDL，即可以真正不受語言與平台限制的方式，自動為網路服務產生 Proxy。類似 CORBA 或 COM 的 IDL 檔案，WSDL 檔案也是一種客戶端與伺服端之間的合約。

請注意，雖然 WSDL 的設計目的是，對 SOAP 以外的通訊協定顯示繫結；但本文的主旨則是在 HTTP 上與 SOAP 有關連的 WSDL。而且雖然目前 SOAP 的主要用途是遠端程序或函數呼叫，但 WSDL 已經可以在 SOAP 下，指定傳輸的文件。WSDL 1.1 已經以 Note (通知書) 的方式 (請參閱 http://www.w3.org/TR/wsdl.html)，提交至 W3C 。

WSDL 文件結構
若欲瞭解任何 XML 文件，區塊圖是很有助益的。下圖說明 WSDL 的結構；它是一種 XML 文件，可顯示 WSDL 文件五個組成區段之間的關係。

WSDL 文件可分成兩個區段群組。上群組是由抽象定義 (Abstract Definitions) 所組成；而下群組則是由具體定義 (Concrete Descriptions) 所組成。抽象區段定義 SOAP 訊息的方式是，排除平台與語言的限制；因此它們不含任何電腦或語言特有的元素。如此一來，不同的網站皆可實作它所定義的服務。諸如序列化等網站特有的資訊，則交由含具體描述的下區段處理。

抽象定義
Types (類型)
不受電腦與語言限制的類型定義。
Messages (訊息)
內含函數參數 (輸入與輸出分離) 或文件描述。
PortTypes (埠類型)
根據 Messages 區段中的訊息定義，說明函數簽章 (作業名稱、輸入參數、輸出參數)。
具體定義
Bindings (繫結)
在 PortTypes 區段中，指定每個作業的繫結。
Services (服務)
指定每個繫結的傳輸埠位址。
在下圖中，箭頭連接代表，在文件的不同區段之間有關聯性存在。點與箭頭連接代表「參照」或「使用」關係。雙箭頭連接代表「修改 (modifier)」關係。3-D 箭頭連接代表「包含 (contains)」關係。因此，Messages 區段使用 Types 區段的定義；PortTypes 區段使用 Messages 區段的定義；Bindings 區段參照 PortTypes 區段；Services 區段參照 Bindings 區段。PortTypes 與 Bindings 區段內含作業元素，而 Services 區段則內含埠元素。Bindings 區段中的作業元素，會修改或進一步說明 PortTypes 區段中的作業元素。

以此為基礎，本文將使用標準 XML 技術，說明 WSDL 文件。「元素」一詞是指 XML 元素，而「屬性」一詞則是指元素屬性。因此：

<element attribute="attribute-value">contents</element>

內容可以遞迴的方式，由一個以上的元素組成。根元素是最頂端的元素，文件中其它所有元素皆歸在其下。子元素永遠附屬於其它的父元素。

請注意，只可以有一個 Types 區段，甚或根本沒有此區段。其它所有區段可以有零、一、或多個父元素。例如，Messages 區段可以有零、或多個 <message> 元素。WSDL 結構描述規定，所有區段必須依指定順序排列：匯入、類型、訊息、portType、繫結、與服務。每個抽象區段可能各自位於不同的檔案，並分別匯入至主文件中。



[圖 1] 抽象與具體定義

WSDL 範例檔案
現在請一同深入探討 WSDL 範例檔案，以檢視其結構與運作方式。請記得這是一個非常簡單的 WSDL 文件範例。其目的僅在解說最明顯的功能。下列各區段皆有更詳實的討論。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" ?>
<definitions name="FooSample"
targetNamespace="http://tempuri.org/wsdl/"
xmlns:wsdlns="http://tempuri.org/wsdl/"
xmlns:typens="http://tempuri.org/xsd"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
xmlns:stk="http://schemas.microsoft.com/soap-toolkit/wsdl-extension"
xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/">

<types>
<schema targetNamespace="http://tempuri.org/xsd"
xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"
elementFormDefault="qualified" >
</schema>
</types>

<message name="Simple.foo">
<part name="arg" type="xsd:int"/>
</message>

<message name="Simple.fooResponse">
<part name="result" type="xsd:int"/>
</message>

<portType name="SimplePortType">
<operation name="foo" parameterOrder="arg" >
<input message="wsdlns:Simple.foo"/>
<output message="wsdlns:Simple.fooResponse"/>
</operation>
</portType>

<binding name="SimpleBinding" type="wsdlns:SimplePortType">
<stk:binding preferredEncoding="UTF-8" />
<soap:binding
transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/>
<operation name="foo">
<soap:operation
soapAction="http://tempuri.org/action/Simple.foo"/>
<input>
<soap:body use="encoded" namespace="http://tempuri.org/message/"
encoding />
</input>
<output>
<soap:body use="encoded" namespace="http://tempuri.org/message/"
encoding />
</output>
</operation>
</binding>

<service name="FOOSAMPLEService">
<port name="SimplePort" binding="wsdlns:SimpleBinding">
<soap:address location="http://carlos:8080/FooSample/FooSample.asp"/>
</port>
</service>
</definitions>

下列為此範例文件的大略說明。稍後，會就每個區段詳細討論。

第一行宣告，本文件為 XML。雖然非是必要，但它可協助 XML 剖析器決定，應該剖析此 WSDL 檔案，或發出錯誤訊號。第二行是 WSDL 文件中的根元素：<definitions>。有幾個命名空間屬性 (命名空間宣告)，附屬於此根元素以及 <types> 元素的 <schema> 子元素中。

<types> 元素是由 Types 區段組成。若無資料類型須要宣告，則此區段可以省略。在範例 WSDL 中，並無應用程式專屬的類型須要宣告，但還是使用 Types 區段，以宣告本文件中結構描述的命名空間。

<message> 元素是由 Messages 區段所組成。若將作業視為函數，則 <message> 元素可將參數定義至該函數。<message> 元素中的每個 <part> 子元素，都對應一個參數。請將參數定義輸入至單一的 <message> 元素之中，並與位於自己 <message> 元素中的輸出參數分開。同時是輸入與輸出的參數，在輸入與輸出 <message> 元素中，各有與自己相對應的 <part> 元素。根據慣例，輸出 <message> 元素的名稱，如同「fooResponse」，會以「Response」結束。如同函數參數需有名稱與類型一樣，每個 <part> 元素也都有名稱與類型屬性。

若用於文件交換，WSDL 可使用 <message> 元素，說明交換的文件。

<part> 元素的類型可以是，XSD 基礎類型、SOAP 定義類型 (soapenc)、WSDL 定義類型 (wsdl)、或 Types 區段的定義類型。

在 PortTypes 區段中，可以有零、一、或更多個 <portType> 元素。由於抽象的 PortType 定義，可置於不同的檔案中；因此在 WSDL 檔案中，可以有零個 <portType> 元素。在上面的範例中，即只有一個 <portType> 元素。誠如所見，<portType> 元素可在 <operation> 元素中，定義一或多個作業。此範例僅顯示一個名為「foo」的 <operation> 元素。此名稱應與函數名稱相同。<operation> 元素可有一、二、或三個子元素：即 <input>、<output> 與 <fault> 元素。每個 <input> 與 <output> 元素中的訊息屬性，都會參照 Messages 區段中的相關 <message> 元素。因此，範例中的整個 <portType> 元素，相當於下列的 C 函數宣告：

int foo(int arg);

此範例正足以說明，相較於 C，XML 是多麼冗長的語言。 (包括 <message> 元素在內，此範例共使用 12 行的 XML 進行函數宣告；而相同的動作， C 只要一行即可。)

Bindings 區段可有零、一或多個 <binding> 元素。而其目的則是，指定每個 <operation> 呼叫與回應，在線上傳送的方式。Services 區段也可有零、一或多個 <service> 元素。它所含的 <port> 元素，每個都參照 Bindings 區段中的一個 <binding> 元素。Bindings 與 Services 區段都是由，WSDL 文件的具體描述所組成。

命名空間
在根元素 <definitions> 與子元素 <schema> 中，都有命名空間屬性：

<definitions name="FooSample"
targetNamespace="http://tempuri.org/wsdl/"
xmlns:wsdlns="http://tempuri.org/wsdl/"
xmlns:typens="http://tempuri.org/xsd"
xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:soap="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/soap/"
xmlns:stk="http://schemas.microsoft.com/soap-toolkit/wsdl-extension"
xmlns="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/">

<types>
<schema targetNamespace="http://tempuri.org/xsd"
xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:SOAP-ENC="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"
xmlns:wsdl="http://schemas.xmlsoap.org/wsdl/"
elementFormDefault="qualified" >
</schema>
</types>

每個命名空間屬性，都會為命名空間宣告一個速記法，以便在文件中使用。例如，「xmlns:xsd」可定義一個速記法 (xsd)，代表命名空間 http://www.w3.org/2001/XMLSchema。如此一來，稍後即可在文件中參照此命名空間；其方式很簡單，只要在名稱前嵌入字首「xsd」，則「xsd:int」即成為合格的類型名稱。一般的領域設定規則，皆可套用至此速記字首。也就是說，在一個元素中所定義的字首，僅在該元素中使用。

使用命名空間的原因何在？命名空間的目的在避免命名衝突。若我建立了一個網路服務，其 WSDL 檔案中含有一個名為「foo」的元素，而您想要將我的網路服務，與另一個互補性的服務結合起來使用；假若沒有使用命名空間，則另一個網路服務，在其 WSDL 檔案中，便絕對不能使用「foo」這個名稱。除非在兩者的執行個體中，都是指完全相同的東西，否則這兩個服務不可以使用相同的名稱。但若使用兩個不同的命名空間，則我網路服務的「foo」所代表的意義，便與另一個網路服務的「foo」不同。在客戶端，您便必須以嵌入字首 (prefixing 或 qualifying) 的方式，參照我的「foo」。例如，若我宣告 http://www.infotects.com/fooService 的速記法是 carlos，則 http://www.infotects.com/fooService#foo 這個完全合格的名稱，可以等於「carlos:foo」。請注意，若使用 URI 作為命名空間，不但可確保其獨特性，更可允許在文件中使用定址器。URI 所指向的位址，不必對應真正的網路位址。也可以使用 GUID 代替或補充 URI。例如，GUID「335DB901-D44A-11D4-A96E-0080AD76435D」即是個有效的命名空間指示項。

元素中所宣告的所有名稱，都附屬於 targetNamespace 屬性所宣告的命名空間之下。在 WSDL 範例檔案中，代表 <definitions> 的 targetNamespace 是 http://tempuri.org/wsdl。它所代表的意義是，在此 WSDL 文件中宣告的所有名稱，都附屬於此命名空間。由於 <schema> 元素有它自己的 targetNamespace 屬性，且其值為 http://tempuri.org/xsd；所以在此 <schema> 元素中定義的所有名稱，都是屬於此命名空間，而不屬於主目標命名空間。

下一行程式碼位於 <schema> 元素中，它所宣告的是預設的命名空間。結構中所有無嵌入字首 (unqualified ) 的名稱，都屬於此命名空間。

xmlns="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

SOAP 訊息
對使用 WSDL 檔案的客戶端與伺服端而言，它所代表的意義之一是，可決定線上傳送的內容。雖然 SOAP 使用的是，諸如 IP 與 HTTP 等低層次的通訊協定，但此應用程式卻可決定，特定客戶端與特定伺服端之間所使用的高層次通訊協定。換句話說，若以「echoInt」作業為例，使用回波傳回輸入整數，則參數總計、每個參數的類型、與參數傳過線路的方式 (序列化) 等，便會構成一個應用程式特有的通訊協定。指定這類通訊協定的方式很多，但我認為使用 WSDL 才是最佳的方式。若就此觀點而言，WSDL 便不只是一種「介面合約」，它更是一種通訊協定指定語言。若超出了諸如 IP 與 HTTP 等固定通訊協定的範圍，進入應用程式專屬通訊協定的領域，WSDL 正好符合我們所需。

WSDL 可以指定，SOAP 訊息是否符合 rpc 或文件樣式。正如範例中所使用的一樣，rpc 樣式訊息的外觀就像是，一個有零或多個參數的函數呼叫。文件樣式訊息則較扁平 (flatter) 且不需要那麼多的巢狀階層。下列 XML 訊息的傳送與接收，是使用 MS SOAP Toolkit 2.0 (MSTK2) 的 SoapClient 物件，剖析 WSDL 範例檔案的結果。

自客戶端執行函數呼叫「foo(5131953)」：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<SOAP-ENV:Envelope
SOAP-ENV:encoding
xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<SOAP-ENV:Body>
<m:foo xmlns:m="http://tempuri.org/message/">
<arg>5131953</arg>
</m:foo>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>

伺服端所接收到的 (回應)：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no"?>
<SOAP-ENV:Envelope
SOAP-ENV:encoding
xmlns:SOAP-ENV="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/">
<SOAP-ENV:Body>
<SOAPSDK1:fooResponse xmlns:SOAPSDK1="http://tempuri.org/message/">
<result>5131953</result>
</SOAPSDK1:fooResponse>
</SOAP-ENV:Body>
</SOAP-ENV:Envelope>

此函數呼叫訊息與其回應，都是正確有效的 XML。SOAP 訊息是由 <Envelope> 元素所組成，其中含有一個選擇性的 <Header> 元素，與至少一個的 <body> 元素。傳送與接收訊息兩者，在主 <Envelope> 元素中，都有只一個 <Body> 元素。rpc 函數呼叫訊息的主體，有一個依作業名稱「foo」命名的元素，而回應主體中則有一個名為「fooResponse」元素。這個 foo 元素有個如範例 WSDL 所示的單一引數，其名稱為 <arg>。同樣地，fooResponse 也有一個 <result>。在此處重複出現的 WSDL Bindings 區段中，請注意 encodingStyle、信封、與訊息命名空間的指定方式。

<binding name="SimpleBinding" type="wsdlns:SimplePortType">
<stk:binding preferredEncoding="UTF-8" />
<soap:binding
transport="http://schemas.xmlsoap.org/soap/http"/>
<operation name="foo">
<soap:operation
soapAction="http://tempuri.org/action/Simple.foo"/>
<input>
<soap:body use="encoded"
namespace="http://tempuri.org/message/"
encoding />
</input>
<output>
<soap:body use="encoded"
namespace="http://tempuri.org/message/"
encoding />
</output>
</operation>
</binding>