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Les Web Services en 60 diapos chrono !

Olivier Le Goaër
Olivier Le Goaër
Olivier Le GoaërMaître de Conférences en Informatique à Université de Pau et des Pays de l'Adour

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Olivier Le Goaër
olivier.legoaer@univ-pau.fr
Plan de la formation
 Appel de procédure
● Locale/distante, synchrone/asynchrone
 World Wide Web
● Principes techniques du Web
 Formats d’échange textuels
● XML et JSON
 Vers la notion de Web Service
● Web APIs, Service-oriented Architecture (SOA)
 Web Service de type SOAP et REST
Appel de procédureAppel de procédure
Appel de procédure locale
 Appel (ou invocation) de fonctions/procédures
● Rôle appelant-appelés (caller-callee)
function A() {
//something to do
}
function B(x) {
x++;
A(); //appel de A()
}
function C(y) {
A();
B(y);
}
Code compilé sur une
seule et même machine
=
Espace d'adressage unique
Appel synchrone/asynchrone
 Synchrone : l'appelant est bloqué dans l'attente
de la terminaison de l'appelé
 Asynchrone : l'appelant poursuit son exécution
même si l'appelé n'a pas terminé. Néanmoins, il
pourra en être averti en retour (callback).
function A() {
//something to do
}
function B(x) {
A(); //appel synchrone de A()
foo(); //instruction qui doit attendre que A() termine
}
Signature de procédure
 Juste ce qu'il faut savoir pour appeler une
procédure correctement
● Les détails de l'implémentation ne rentrent pas en ligne
de compte
● Nom + paramètres attendus + type de retour éventuel
 Un ensemble de signatures forme une interface
de programmation
● API : Application Programming Interface
function getStockPrice(String stockName) : Float
function distGmaps(String villeDepart, String villeArrivee) : Float

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  • 1. <Web Services/><Web Services/> Olivier Le Goaër olivier.legoaer@univ-pau.fr
  • 2. Plan de la formation  Appel de procédure ● Locale/distante, synchrone/asynchrone  World Wide Web ● Principes techniques du Web  Formats d’échange textuels ● XML et JSON  Vers la notion de Web Service ● Web APIs, Service-oriented Architecture (SOA)  Web Service de type SOAP et REST
  • 3. Appel de procédureAppel de procédure
  • 4. Appel de procédure locale  Appel (ou invocation) de fonctions/procédures ● Rôle appelant-appelés (caller-callee) function A() { //something to do } function B(x) { x++; A(); //appel de A() } function C(y) { A(); B(y); } Code compilé sur une seule et même machine = Espace d'adressage unique
  • 5. Appel synchrone/asynchrone  Synchrone : l'appelant est bloqué dans l'attente de la terminaison de l'appelé  Asynchrone : l'appelant poursuit son exécution même si l'appelé n'a pas terminé. Néanmoins, il pourra en être averti en retour (callback). function A() { //something to do } function B(x) { A(); //appel synchrone de A() foo(); //instruction qui doit attendre que A() termine }
  • 6. Signature de procédure  Juste ce qu'il faut savoir pour appeler une procédure correctement ● Les détails de l'implémentation ne rentrent pas en ligne de compte ● Nom + paramètres attendus + type de retour éventuel  Un ensemble de signatures forme une interface de programmation ● API : Application Programming Interface function getStockPrice(String stockName) : Float function distGmaps(String villeDepart, String villeArrivee) : Float
  • 7. Informatique répartie  Systèmes répartis ● Programmes indépendants sur des machines distinctes et communiquant par échange de messages, généralement asynchrones ● Apparaît à un utilisateur comme un système unique et cohérent  Programmation répartie ● Interface Description Langage (IDL) : liste de signatures – Permet de compiler un code qui fait appel (à travers le réseau) à du code pourtant situé sur une autre machine ● Multi-langage : un code écrit en Java doit idéalement pouvoir appeler un code écrit en Python, etc.
  • 8. Appel de procédure distante  Appel de fonctions/procédures ● Espaces d'adressage différents !  Passage des paramètres et valeurs retours sous forme de messages ● Technique du "marshalling" ou "serialization" function C(y) { //appels distants machine2::A(); z = machine2::B(y); } function A() { //something to do } function B(x) { A(); //appel de A() local return x++; } y Machine1 (caller) Machine2 (callee) x++
  • 9. Technologies historiques  La solution Corba (Common Object Request Broker Architecture) ● La couche ORB se charge d'acheminer les appels – Utilise une description IDL  L'utilisation de RPC (Remote procedure call) ou RMI (Remote Method Invocation) ● Talon client (stub), talon serveur (skeleton) – Générés à partir d'une description IDL
  • 10. Appel distant : synthèse Appelant (le client) Appelant (le client) Appelé (le serveur) Appelé (le serveur) réseau getStockPrice("IBM") 34.5 ?? ? ?? ?
  • 11. Appel distant : synthèse Appelant (le client) Appelant (le client) Appelé (le serveur) Appelé (le serveur) Talon coté client (stub) Talon coté serveur (skeleton) Protocole de communication Protocole de communication réseau ORB/IIOP Interface écrite en « IDL » Compilateur IDL
  • 12. Technologie Web Service  L'utilisation de Web Services (WS) ● XML-RPC, JSON-RPC, SOAP, ... – Repose sur une description WSDL (≈ IDL) ● REST – Repose (pour l'instant) sur une interface unifiée ● Description WADL proposée par le W3C en 2009  Idée : réutiliser l'infrastructure World Wide Web ● Les procédures distantes sont des URLs – Architecture client (appelant)/serveur(appelé) – Le protocole de communication HTTP a fait ses preuves ● Reste à s'accorder sur les messages échangés...
  • 13. En route pour les WS... Machine2::getStockPrice("IBM")Machine2::getStockPrice("IBM") Http://128.45.67.10:80/getStockPrice?stockName=IBM http://www.example.org/getStockPrice?stockName=IBM Noms de domaines
  • 15. WWW : rétrospective  1989 : les travaux Tim Berners-Lee et son équipe au CERN (Suisse) débouchent sur le langage HTML et le protocole HTTP.  1993 : NCSA (National Center for Supercomputing Applications) lance le navigateur graphique Mozaïc qui est gratuit  Depuis 1994, le W3C (World Wide Web Consortium) standardise un ensemble de technologies reliées au Web ● HTML, CSS, XML, SOAP, ...
  • 16. Architecture client/serveur  C'est toujours le client qui est à l'initiative de la connexion au serveur ("maître/esclave"). Serveur Web www.twitter.com Serveur Web www.twitter.com Client Web : Chrome Requête http Réponse http Exécution sur le serveur (ASP, PHP, JSP, ...) Execution sur le client (HTML, CSS, JavaScript, ...) 1 3 24
  • 17. Anatomie d'une URL  Uniform Resource Locator ● http://host:[port]/path/resource#signet  Données additionnelles (a.k.a paramètres) ● /resource?param1=value1&param2=value2&...  Règles de bonne formation ● Pas d'espaces, pas d'accents (cf. encodage)  Exemples familiers ● http://www.univ-pau.fr:80/fr/index.html ● https://www.meteofrance.com/previsions?ville=pau
  • 18. Le protocole HTTP  Le protocole HTTP (HyperText Transfer Protocol) permet d'encapsuler des données qui transitent entre un client et un serveur Web Client Serveur Web Requête HTTP(1) Réponse HTTP(2) Interprète les ressources Héberge des ressources
  • 19. Mode déconnecté  HTTP fonctionne en mode déconnecté 1. Le serveur Web reçoit une demande de connexion de la part d’un client Web; 2. Après l'établissement de la connexion, le client envoie une requête HTTP qui demande une ressource particulière; 3. Le serveur Web renvoie vers le client la ressource via un flux HTTP; 4. Le serveur interrompt la connexion avec le client AVANTAGES INCONVENIENTS  le serveur Web peut supporter un grand nombre de clients  portabilité du client  l’établissement d’une connexion est coûteux en temps  grande consommation de bande passante  impossible de maintenir un contexte (stateless)
  • 20. Format des requêtes HTTP GET /docu.html HTTP/1.0 Accept: text/html Accept: image/gif User-Agent: Mozilla/4.7 * une ligne blanche * POST /script HTTP/1.0 Accept: text/html Accept: image/gif User-Agent: Mozilla/4.7 Content-Length: 24 * une ligne blanche * name1=value1& name2=value2 Méthode Ressource Version Corps entête
  • 21. Méthodes et entêtes des requêtes  Méthodes de la requête ● GET : demander quelque chose (une ressource) et envoi de données ● HEAD : demander les informations concernant l’entête d’un document ● POST : envoi de données à une ressource (typiquement un script) ● ...  Entête de la requête ● Accept : Accepte une liste de types MIME (Multipurpose Internet Mail Extension) ● Accept-Encoding : Une liste de méthodes de codage MIME ● User-Agent : un identificateur du client ● Authorization : login password (faible au niveau sécurité) ● ...
  • 22. Passage de paramètres  Par la méthode GET ● les paramètres sont directement inclus dans l'URL ● une séquence de paires clé=valeur, séparées par une esperluette (&) : – /script?name=Le+Goaer&surname=Olivier&...  Par la méthode POST ● les paramètres sont encapsulés dans le corps de la requête HTTP ● les données peuvent même prendre une forme libre, tant que le serveur sait comment les traiter
  • 23. Méthode GET ou POST ?  Confidentialité des données ● GET : les paramètres sont visibles dans l'URL ● POST : les paramètres ne sont pas visibles  Volume des données ● GET : les URLs ont une limite de caractères – 255 sur les vieux serveurs, + de 8000 aujourd'hui ● POST : aucune limitation du volume des données
  • 24. HTTP/1.0 200 OK Date:Wed, 02Feb97 23:04:12 GMT Server: Apache/1.3.6 Last-modified: Mon,15Nov96 23:33:16 GMT Content-type:text/html Content-length: 2345 * une ligne blanche * <html><head><title> … </body></html> Type de serveur Code status Corps Format des réponses HTTP
  • 25. Entêtes et corps des réponses  Entêtes de réponse ● Server: type de serveur ● Date: la date de traitement de la requête ● Content-Type: le type MIME de la ressource renvoyée ● Content-length: la taille en octets de la ressource renvoyée ● ...  Corps de la réponse ● Un seul objet par réponse ● Du texte dans le cas d'un document XML ou JSON, des octets dans le cas d'une image ou d'un son, etc.
  • 26. Code de réponses des serveurs  La première ligne de la réponse d'un serveur donne ● la version du protocole HTTP utilisé ● un code d'état sur 3 chiffres ● une description du résultat CODES D'ETATS 100--199 Message informatif 200--299 Requête du client accomplie avec succès 300--399 Requête du client redirigée, d'autres actions sont nécessaires 400--499 Requête du client incomplète (ex: 404: non trouvé ) 500--599 Erreurs du serveur
  • 27. Exemple de communication Accept: image/gif, image/jpeg Accept-language:en-us Accept-Encoding: gzip, deflate User-Agent: Mozilla/4.0 HTTP/1.1 200 OK Date: Mon, 06 Jan 2014 13:45:24 GMT Server:Apache/1.3.6 (Unix) Last Modified: Fri, O4 oct 2015 14:08:23 GMT Content-Length:458 Content-type:text/html <html> <head> <title>The New York Times</title> </head> <body> … </body> </html> CLIENT SERVEUR Requête (1) Réponse (2) GET /featured/ HTTP/1.1
  • 29. Formats d'échange  Formats textuels ● Human-readable ● Portable (à l'encodage de caractère près)  Aisément manipulable à l'aide de « Parsers » ● Parsers DOM et SAX pour XML – Expressions Xpath, XQuery ● Parsers JSON  APIs de parsing disponibles dans quasiment tous les langages de programmation
  • 30. XML (eXtensible Markup Language)  Est un « méta » langage ● En soit, il n'exprime rien, mais sert à en définir d'autre  Concepts ● Eléments (a.k.a balises) et attributs ● Imbrication des éléments, sans chevauchement  Importance du schéma (anciennement DTD) ● Fige le vocabulaire et les imbrications possibles ● Engendre de-facto un langage – html, xml soap, wsdl, kml, svg, mathml...
  • 31. XML : exemple <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?> <users> <user data-id="101"> <nom>Zorro</nom> <metier>Danseur</metier> </user> <user data-id="102"> <nom>Hulk</nom> <metier>Footballeur</metier> </user> <user data-id="103"> <nom>Zidane</nom> <metier>Star</metier> </user> <user data-id="104"> <nom>Batman</nom> <metier>Veterinaire</metier> </user> </users>
  • 32. JSON (JavaScript Object Notation)  Absence de schéma (schemaless) ● JSON est un meta-langage : chacun fait ce qu'il veut !  Concepts simples ● Stockage sous la forme key:value ● Valeur de 2 types – Object {} – Array []
  • 33. JSON : exemple { users: [ { id: 101, nom: "Zorro", metier: "Danseur" }, { id: 102, nom: "Hulk", metier: "Footballeur" }, { id: 103, nom: "Zidane", metier: "Star" }, { id: 104, nom: "Batman", metier: "Veterinaire" } ] }
  • 34. Vers la notion deVers la notion de Web ServiceWeb Service
  • 35. Intéropérabilité entre SI Protocole standard Requête métier normalisée 1 Réponse métier normalisée 5 Passerelle Services 2 4 Traitement métier 3 SI Agence de voyage Fram SI Air France partie opaque (neutralité technologique) SI Mercure
  • 36. Service + Web = Service Web Protocole http Requête http JSON/XML 1 Réponse http JSON/XML 5 Passerelle Web Services 2 4 Traitement métier 3 CLIENT SERVEUR WEB partie opaque (PHP, ASP, JSP, Node.js, ...)
  • 37. Deux Webs co-existent désormais  Resources destinées à être consommées par un humain : le « Web des documents » ● Le client est un navigateur → Pages Web ● S'adressent à monsieur tout le monde  Resources destinées à être consommées par une machine : le « Web des services » ● Le client est un programme → Services Web ● S'adressent aux développeurs  Une même information peut être fournie par ces 2 biais, selon le bon vouloir du fournisseur
  • 38. Exemple d'une info financière https://fr.finance.yahoo.com/ Page Web (l'information est noyée) http://download.finance.yahoo.com/d/quotes.csv?s=EURUSD=X&f=l1 Service Web (information brute)
  • 39. API Open Data  Philosophie d'ouverture et d'intéropérabilité ● Exemple : construire des applications "mashup"  Jeux de données librement téléchargables via le site web du fournisseur ● Cas des pages web (ne nous intéresse pas ici) ● Formats d'export CSV, EXCEL, ...  Jeux de données accessibles via des APIs Web ● Liste des signatures des procédures appelables ● Des procédures distantes souvent limitées (read-only) – Exportations de données situées en base
  • 40. Open Data : quelques exemples Gouvernement www.data.gouv.fr Gouvernement www.data.gouv.fr Vie locale opendata.agglo-pau.fr, opendata.paris.fr, ... Vie locale opendata.agglo-pau.fr, opendata.paris.fr, ... Cartographie API Google Maps (payant), API OpenStreetMap, ... Cartographie API Google Maps (payant), API OpenStreetMap, ... Transports data.sncf.com, developer.airfranceklm.com Transports data.sncf.com, developer.airfranceklm.com ......
  • 41. Exemple du groupe La Poste
  • 44. Exemple de PrestaShop (Backoffice)
  • 45. Contrôles au niveau de l'API  Contrôle d'accès ● Permet au fournisseur d'authentifier et d'autoriser (ou non) un consommateur via un identifiant unique ● Souvent un simple paramètre ("APIkey", "token", ...) supplémentaire au moment de l'appel – http://provider/service?key=HD454DSJH9  Contrôle d'usage ● Basé sur le contrôle d'accès ci-dessus, et permet au fournisseur de fixer des quotas (ex: max 15 requêtes http/jour)  Contrôle = monétisation des services !
  • 46. Métaphore du service  Un fournisseur de service ● Le serveur (l'appelé) propose une offre de service  Un consommateur de service ● Le client (l'appelant) est en demande d'un service  Un annuaire (ou registre) de service ● Le client découvre les services existants  Une négociation entre les 2 parties ● Si les termes du "contrat" conviennent (tarif, qualité, quantité, etc.), l'appel de procédure a lieu
  • 47. Architecture orientée service (SOA) Consommateur de service(s) Consommateur de service(s) Fournisseur de service(s) Fournisseur de service(s) Offre/contrat de service Annuaire public de service(s) Annuaire public de service(s) appel(s) de service(s) publication demande + Orchestration de service
  • 48. Web Service de typeWeb Service de type SOAP et RESTSOAP et REST
  • 49. Simple Object Access Protocol  Protocole de transport ● HTTP quasi-unanimement (rarement SMTP, FTP, ...)  Format d'échange ● XML SOAP  Description des services ● WSDL (Web Services Description Language)  Annuaire ● UDDI (Universal Description Discovery and Integration) Technologies standardisées par le W3C
  • 50. Architecture orientée service (SOA) Consommateur de service(s) Consommateur de service(s) Fournisseur de service(s) Fournisseur de service(s) WSDL Annuaire de service(s) Annuaire de service(s) UDDI getStockPrice("IBM") publication demande SOAP http://www.example.org/InStock
  • 51. Message xml SOAP <?xml version="1.0"?> <soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope/" soap:encodingStyle= "http://www.w3.org/2003/05/soap-encoding"> <soap:Header> ... </soap:Header> <soap:Body> ... <soap:Fault> ... </soap:Fault> </soap:Body> </soap:Envelope>
  • 52. Requête SOAP Spécifique au domaine métier (décrit par WSDL) POST /InStock HTTP/1.1 Host: www.example.org Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8 Content-Length: 250 <?xml version="1.0"?> <soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope/" soap:encodingStyle="http://www.w3.org/2003/05/soap- encoding"> <soap:Body xmlns:m="http://www.example.org/stock"> <m:GetStockPrice> <m:StockName>IBM</m:StockName> </m:GetStockPrice> </soap:Body> </soap:Envelope> http
  • 53. Réponse SOAP HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/soap+xml; charset=utf-8 Content-Length: 200 <?xml version="1.0"?> <soap:Envelope xmlns:soap="http://www.w3.org/2003/05/soap-envelope/" soap:encodingStyle="http://www.w3.org/2003/05/soap- encoding"> <soap:Body xmlns:m="http://www.example.org/stock"> <m:GetStockPriceResponse> <m:Price>34.5</m:Price> </m:GetStockPriceResponse> </soap:Body> </soap:Envelope> http
  • 54. Exemple avec un client KSOAP  API client SOAP pour Android (Java) String METHOD_NAME = "getStockPrice"; String NAMESPACE = "http://www.example.org/"; String SOAP_ACTION = "http://www.example.org/InStock/"; String URL = "http://www.example.org/stock"; //WSDL SoapObject request = new SoapObject(NAMESPACE, METHOD_NAME); request.addProperty("StockName", "IBM"); SoapSerializationEnvelope envelope = new SoapSerializationEnvelope(SoapEnvelope.VER11); envelope.dotNet = true; envelope.setOutputSoapObject(request); HttpTransportSE androidHttpTransport = new HttpTransportSE(URL); androidHttpTransport.call(SOAP_ACTION, envelope); SoapObject response = (SoapObject)envelope.getResponse(); //ici manipulation de l'objet résultat Float valueStock = (Float) response.getProperty("price");
  • 55. REpresentational State Transfer  HTTP définit quatre (principaux) verbes pour la manipulation des ressources ● GET : récupérer l’état de la ressource ● PUT : attribuer l’état de la ressource ● DELETE : supprimer la ressource ● POST : fournir des données à la ressource  HTTP définit 40 codes de statut, répartis en cinq catégories  Tout cela est bien suffisant pour faire du RPC ! « CRUD » Create Read Update Delete
  • 56. Requête et réponse REST GET /InStock/IBM/ HTTP/1.1 Host: www.example.org GET /InStock/stockPrice?stockName=IBM HTTP/1.1 Host: www.example.org HTTP/1.1 200 OK Content-Type: application/json; charset=utf-8 Content-Length: 32 { price: 34.5, currency: "USD" } Ou bien...
  • 57. Exemple avec un client Ajax  Asynchronous JavaScript and XML (AJAX) var req = new XMLHttpRequest(); //API cliente unique //methode http GET req.open('GET', 'http://www.exemple.org/InStock/IBM/', true); req.onreadystatechange = function (aEvt) { //callback if (req.readyState == 4) { if(req.status == 200) { //code retour serveur OK var resp = JSON.parse(req.responseText); //parsing JSON window.alert(resp.price & ' ' & resp.currency); } } }; req.send(); //envoie la requête au serveur
  • 58. SOAP versus REST (1/2)  Le degré de liaison entre le client et le serveur ● Fort avec SOAP – APIs client spécifiques, pas forcément disponibles ● Faible avec REST – API client unique (un simple client http), disponible dans tous les langages de programmation  La sémantique ● SOAP met l'accent sur les opérations/procédures – HTTP est réduit à une simple couche de transport ● REST met l'accent sur une interface unifiée – Verbes HTTP, code de retours HTTP, etc.
  • 59. SOAP versus REST (2/2)  Soap reste complexe à mettre en oeuvre ● WSDL demeure une technologie intéressante – Services auto-décrits. Interface versus implémentation – APIs clients générées à partir de cette description ● Le concept d'annuaire UDDI a fait un flop ● Profusion d’extensions (WS-Policy, WS-Security, WS- Trust, etc.)  Le style REST brille par sa simplicité ● Ce concept d'interface unifiée a fait ses preuves dans d'autres domaines de l'informatique (ex: fichiers Unix)
  • 60. L'avenir du Web Service : HATEOAS  Hypermedia As The Engine Of Application State ● Point culminant du style REST  S'approprier HTTP ● Créer ses propres verbes d'action métier HTTP ● Créer ses propres codes de retour métier HTTP  Exploiter le concept de lien hypermédia ● Le retour des procédures appelées peut inclure des URLs qui à leur tour peuvent être appelées, et ainsi de suite... ● Autre façon de réaliser des orchestrations de services