L architecture des services Web

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1 Chapitre 1 L architecture des services Web La combinaison des canons esthétiques et idéaux politiques, reflets de leur époque, et de la généralisation de nouveaux matériaux préside souvent au développement de nouveaux styles d architecture. Par analogie, le renouvellement de l architecture informatique exprime la convergence, à une étape donnée de l évolution technique, des modèles de l entreprise, de sa gestion et de ses interactions avec les autres. À l ère de la décentralisation et de la mondialisation, quoi donc de moins surprenant que cette transition d une informatique centralisée, symbolisée par le mainframe et ses applications «monolithiques», ou isolée, symbolisée par l utilisateur seul face à son PC, vers une informatique complètement répartie et communicante, tant à l intérieur de l entreprise que dans ses interactions avec le réseau qu elle-même constitue avec toutes les autres? Ubiquité et universalité du Web Avec la généralisation du Web, nous sommes passés à une étape aussi importante dans l évolution technique que celle entamée lors de l apparition du PC dans les années Avec le PC, le matériel devenait une marchandise banalisée (commodity), mettant clairement le logiciel au cœur de l industrie informatique. Cette transformation se renouvelle aujourd hui, appliquée cette fois au logiciel lui-même, plaçant le service en ligne au centre des préoccupations des acteurs de l informatique d entreprise. Ce changement n est nulle part plus apparent que dans l énumération des styles architecturaux «modernes» dont la promotion forcenée a certainement contribué à la bulle financière des «dot com»: Les applications B2C (business-to-consumer): applications ou sites Web destinés au grand public. 13

2 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml Les applications B2B (business-to-business) : applications ou sites Web plutôt destinés au commerce entre entreprises. Les places de marché (marketplaces ou exchanges) : sites Web visant à automatiser les transactions et les échanges entre un grand nombre d entreprises. Les ASP (Application Service Providers) : hébergeurs d applications d entreprise (ERP, messagerie, groupware ), auxquelles une entreprise peut accéder via Internet moyennant un abonnement. Les applications P2P (peer-to-peer) : applications utilisant Internet et les postes clients qui y sont connectés comme support de calcul massivement parallèle pour des traitements complexes (analyse des résultats de la recherche scientifique) ou comme support d échanges individuels à très grande échelle (Napster, Gnutella ). Dans la multiplication de ces ornements stylistiques, il ne faut finalement discerner qu une forme de baroquisme accompagnant la transformation architecturale fondamentale de l application informatique en service Web. En effet, toutes ces propositions reposent techniquement sur la possibilité de répartir données et traitements d une application non seulement à l intérieur du réseau informatique interne de l entreprise, derrière les pare-feu, mais plus encore, de les disposer sur tout le Web lui-même, leur conférant alors ses caractères d universalité et d ubiquité. Applications Web et services Web Avec l épanouissement de la technologie client-serveur et du Web, les consommateurs ont un accès pratiquement direct aux informations détenues par les producteurs. De nouveaux canaux de distribution viennent alors se substituer aux intermédiaires traditionnels. Le flot d information croissant, orienté vers les clients et les consommateurs, change la nature des relations entre acheteurs, fournisseurs, distributeurs, partenaires, sous-traitants, etc. Les entreprises qui mettent à profit ces technologies pour fournir, traiter, qualifier et publier cette information seront celles qui bénéficieront au final de ce changement d équilibre dans la chaîne de valeur ajoutée. L exemple de la banque dite de dépôt illustre cette mutation. Après avoir longuement mûri leurs stratégies qui pouvaient être initialement perçues comme incompatibles avec le maintien d un réseau d agences, presque toutes les banques de dépôt offrent aujourd hui à leurs clients l accès à la consultation de leurs comptes par une variété de moyens directs : téléphone, portable WAP, site Web, Minitel. Plutôt que de créer de nouvelles applications pour chacun de ces canaux de diffusion, le département informatique avisé aura mis en œuvre la même application 14

3 Chapitre 1 L architecture des services Web une application Web au travers d un ou de plusieurs services Web chargés d adapter la présentation de l information au canal de distribution et aux profils des utilisateurs (customization). Ainsi, l utilisateur final dispose de l information dont il a besoin quel que soit son mode d accès. Les technologies des services Web permettent d automatiser cette adaptation, réduisant d autant le coût de la diffusion de l information exigée par le consommateur. Figure 1-1. Application Web déployée sur de multiples canaux de diffusion. Cette approche se révèle même plus avantageuse, puisque, toujours sans créer de nouvelles applications informatiques, il est imaginable, à moindre coût, de publier d autres informations ou d autres données, destinées à de nouveaux partenaires, par exemple pour la commercialisation de produits financiers. Ainsi, un nouveau service Web, à vocation B2B, faisant appel aux mêmes applications que précédemment, pourrait être destiné à des compagnies d assurances partenaires de la banque de dépôt dans la commercialisation de certains produits financiers auprès des particuliers. Cette forme d agrégation de produits et de services est également illustrée par le scénario de l agence de voyages. L agence propose en effet à sesclients un produit, le voyage, qui est en fait un bouquet de services : réservation et émission des billets d avions, réservation des hôtels, des billets de train, des voitures de location, assurances, etc. Les données nécessaires à l élaboration d un voyage personnalisé proviennent de fournisseurs différents (compagnies aériennes, chaînes hôtelières, etc.). Filtrées, choisies, adaptées aux exigences du consommateur et aux tarifications négociées entre les différents partenaires tarifs euxmêmes soumis à des mises à jour, elles servent ensuite de base à la facturation. 15

4 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml Figure 1-2. Application Web comme agrégation de services Web. Dans ce cas, comme dans le précédent, l application Web consultée directement par le client de l agence de voyages résulte de la mise en œuvre de services Web (recherche dans des catalogues et des tarifs, réservation, fidélisation ). Dans le scénario B2B, les mêmes messages circulent mais, cette fois, entre serveurs plutôt qu entre client et serveur. Agrégation et transformation de l information sont les tâches que les services Web automatisent complètement. Une application Web résulte alors de l assemblage de services Web, certains développés en interne et d autres fournis par des partenaires externes. Aux deux extrémités de cette échelle, on trouve le tout interne (intégration d application d entreprises ou EAI) et le tout externe (portail). Pour les applications Web, développer, c est assembler et déployer, c est publier. Évolution et révolution Les caractères révolutionnaires (universalité et ubiquité) d Internet et du Web constituent une étape supplémentaire dans la chaîne évolutive qui a déjà mené, en quelques décennies, l application monolithique du main- 16

5 Chapitre 1 L architecture des services Web frame, en passant par le client-serveur et l architecture à trois niveaux, aux assemblages d objets répartis (Corba, DCOM et EJB) et à leurs serveurs d application. CORBA Le terme de service apparaît déjà dans le livre blanc Object Management Architecture de l OMG 1 au début des années 1990 pour désigner, dans le contexte client-serveur, certains objets résidant sur les serveurs. Mais alors que les maillons de cette évolution s appuient sur des protocoles, des langages et des interfaces progressivement plus riches et plus raffinées, ouverts ou jalousement propriétaires, le Web impose des moyens de communication autrement plus rustiques : débit comparativement moins haut, temps de latence, défaillances, protocole HTTP d une sobriété dégrisante après certains «excès» de complexité des protocoles RMI, DCOM ou IIOP. À la fin des années 1980, l industrie du logiciel était agitée par le débat entre les interfaces graphiques riches mais consommatrices de ressources, comme dans Windows, et les pages HTML, peut-être simplistes, mais accessibles à partir d un navigateur Web léger et universel. De même, l heure est aujourd hui à la recherche d un compromis satisfaisant entre les besoins complexes des applications d entreprise et les contraintes de simplicité du Web, garantes de son universalité. Est-il finalement possible de conserver le meilleur des évolutions précédentes et de le mettre en œuvre dans le nouvel environnement? Les premiers déploiements réussis d applications fondées sur les services Web permettent de répondre par l affirmative. OMG (Object Management Group) : consortium de plus de 800 constructeurs, éditeurs, intégrateurs et utilisateurs réunis pour spécifier collectivement une architecture à objets répartis dont est issu Corba. Les fondations de l architecture des services Web L architecture des services Web repose sur un mécanisme de transport d une demande de service entre un client et un serveur, tous deux connectés au réseau. Figure 1-3. Le transport des demandes de services et des résultats de leur exécution est confié à une couche de communication fondée sur HTTP et TCP/IP. 17

6 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml Dans cette architecture, le client peut être soit un navigateur Web (la demande de service résulte alors directement d une intervention humaine), soit une application (la demande de service est alors automatisée). Le rôle du serveur, quant à lui, est joué par une application qui s exécute sur un moteur de scripts interfacé à un serveur HTTP (PHP/ Apache, par exemple) ou sur un serveur d applications J2EE ou.net. Le point crucial est ici l étanchéité entre les clients et les serveurs qui ignorent tout de l implémentation, dite privée, des opérations respectives de leurs correspondants et ne se connaissent et se reconnaissent qu au travers de descriptions publiques, appelées services Web. À partir de ces services Web, on construit soit de nouveaux services Web dérivés des précédents, soit des applications Web, c est-à-dire des assemblages de services Web correspondant à une solution fonctionnelle ou métier de l entreprise. Le service Web est un composant logiciel dans la constitution d applications métier s appuyant sur l infrastructure de communication offerte par le Web. Le mécanisme de communication permettant cette circulation de requêtes et de résultats autorise évidemment la mise en relation de plusieurs clients et de plusieurs serveurs et, bien souvent, d ailleurs, d applications jouant parfois le rôle de client et parfois celui de serveur. Figure 1-4. Un service Web donné peut être, suivant le contexte, aussi bien client que serveur d autres services Web locaux ou distants. Ce «bus de requêtes» est fondé sur TCP/IP et sur HTTP, ce qui permet son utilisation tant sur Internet qu en vue de l intégration d applications au sein du réseau interne de l entreprise ou de la «publication» d applications préexistantes sur le Web à destination des entreprises partenaires. Le service Web est l interface publique de l application dans le réseau intra ou interentreprise. 18

7 Chapitre 1 L architecture des services Web CORBA DCOM EJB Dans l architecture Corba, ce rôle est joué par l ORB (Object Request Broker), qui transporte les requêtes entre le programme client et les objets sur le serveur. Depuis la version 2 de la norme Corba, le protocole de communication de l ORB, appelé IIOP (Internet InterOrb Protocol), s appuie sur TCP/IP et peut donc être employé sur Internet. Dans l architecture Microsoft, ce rôle est précisément assuré par le protocole DCOM (Distributed Component Object Model) qui étend le modèle monomachine COM aux réseaux de PC sous Windows. Dans l architecture J2EE (Java 2 Enterprise Edition), le protocole RMI (Remote Method Invocation) permet à un programme Java d en appeler un autre qui est exécuté sur une machine virtuelle Java distante. Comme HTTP ne transmet que du texte des pages Web au format HTML, par exemple, tous les échanges entre services Web (requêtes et résultats de requêtes) circulent également au format texte, sous forme de documents codés en XML. XML, la langue maternelle des services Web XML XML est un standard promulgué par le W3C, l organisme chargé de standardiser les évolutions du Web. On retrouve dans XML une généralisation des idées contenues dans HTML et SGML 1. XML permet de définir des balises et de leur associer une interprétation. Dans HTML, on n utilise les balises que pour décrire l aspect graphique que doit revêtir la page dans le navigateur Web. Dans XML, les balises permettent d associer toutes sortes d informations au fil du texte. La norme XML comporte deux parties : XML à proprement parler et les DTD (Document Type Definition) qui définissent les balises qui sont utilisées dans une famille de documents XML. XML a été conçu pour des documents arbitrairement complexes, tout en s appuyant sur cinq grands principes simples et clairs : lisibilité à la fois par les machines et par les utilisateurs ; définition sans ambiguïté du contenu d un document ; définition sans ambiguïté de la structure d un document ; séparation entre documents et relations entre documents ; séparation entre structure du document et présentation du document. Contrairement aux formats de fichiers dits «binaires» des documents sortant bruts de fonderie des traitements de texte ou des tableurs, le format XML a été conçu pour en permettre le déchiffrement direct par SGML : Standard Generalized Markup Language. 19

8 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml Figure 1-5. Un document XML et son DTD. l utilisateur comme par les programmes. Le compromis trouvé dans XML est celui de texte contenant des balises ouvrantes et fermantes qui décrivent la nature des données qu elles encadrent, comme dans l exemple <prenom>harry</prenom>. La structure est hiérarchique : un document XML s ouvre sur une balise qui contient toutes les autres. Ainsi, sans (trop) perdre de lisibilité, le document XML permet de représenter des structures de données arbitrairement complexes les hiérarchies de données se trouvent en abondance dans les modèles de données relationnels et dans les modèles objet, par exemple. Le contenu d un document est décrit par une succession d «éléments», blocs de texte encadrés par des paires de balises ouvrante et fermante, qui sont les «unités de contenu». Ces éléments sont liés entre eux par une hiérarchie, certains éléments apparaissant imbriqués dans d autres. XML et DTD permettent ainsi une séparation effective du contenu de la structure du document. Les relations entre documents sont au moins aussi importantes que leur structure : cinq documents XML représentant cinq bons de commande et cinq autres représentant des produits ne sont intéressants que si l on sait associer le bon produit au bon de commande. Souvent, en HTML, ces relations figurent explicitement dans la page Web d où d ailleurs la multiplication des messages «HTTP 404 Not found» par des références directes. Dans XML, en revanche, ces relations entre documents sont exprimées en dehors des documents XML eux-mêmes souvent dans d autres documents, eux-mêmes écrits en XML avec d autres vocabulaires. 20

9 Chapitre 1 L architecture des services Web Enfin, contrairement à HTML, le document XML en soi ne dit rien de l aspect sous lequel il doit être rendu à l écran (ou ailleurs : imprimante, téléphone WAP, etc.). Structure et présentation du document sont conceptuellement séparées. Ainsi le même contenu peut-il être présenté sous différentes formes suivant la nature des utilisateurs. Les documents (en XML!) qui décrivent la présentation à «appliquer» à un document XML Figure 1-6. Transformation d un document XML en page HTML via XSLT. 21

10 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml constituent des feuilles de style XML (XSL pour XML Style Sheets) dont le fonctionnement est semblable à celui des CSS (Cascading Style Sheets) pour le Web. La norme XSLT (XSL Transformation) définit le vocabulaire de ces feuilles de style destinées à transformer un document XML en vue de le présenter à son utilisateur (humain ou non). Les standards dérivés de la norme XML Autour de la norme XML, promulguée en février 1998 par le W3C, se greffe une collection de normes complémentaires à différents stades de normalisation (voir tableau ci-dessous). Recommandation Nom Date Descriptif XML, DTD Février 1998 La norme définissant XML et les DTD (Document Type Definition) XML Namespaces Janvier 1999 Convention pour l attribution de noms et pour le groupage des balises XPath v.1.0 Novembre 1999 Expressions en XML de fragments de documents XML XSLT v1.0 Novembre 1999 Expressions en XML de transformation et d opérations sur des documents XML XHTML v1.0 Janvier 2000 Reformulation en XML de HTML v. 4.0 XML Schema Mai 2001 Expressions en XML des structures de données XLink v1.0 Juin 2001 Expressions en XML de liens (complexes) entre fragments de documents XML SMIL, SVG, RDF, MathML Vocabulaires «verticaux» XML pour le multimédia, le graphisme vectoriel, les structures de données et les expressions mathématiques XSL v1.0 Octobre 2001 Feuilles de style XML XML Information Set Octobre 2001 Ensemble de définitions permettant à d autres spécifications de se référer à l information contenue dans un document XML Proposition de recommandation XML Signature Août 2001 Authentification en XML Candidat à recommandation XPointer v1.0 Septembre 2001 Description généralisée de pointeurs en XML XML Fragment Interchange Février 2001 Protocole d échange et de modification de fragments de documents XML (gestion de versions ) 22

11 Chapitre 1 L architecture des services Web «Working drafts» : documents de travail Nom Date Descriptif XML Protocol (XMLP) Mars 2001 Expressions de protocoles de communication en XML XInclude Mai 2001 Mécanisme d inclusion destiné à faciliter la fusion de documents XML pour une meilleure modularité XQuery Juin 2001 Langage de requête permettant d interroger tout type de données représentées en XML XForms Août 2001 Nouvelle génération de formulaires Web SOAP v1.2 Octobre 2001 Protocole de communication basé sur l échange de documents XML XML Encryption Octobre 2001 Sécurité des documents XML XML Events Octobre 2001 Permet d associer des gestionnaires d événements à des éléments XML Comme le montre la variété des domaines d application dans lesquels il est employé et le nombre des travaux de recherche lancés depuis son adoption en 1998, XML réunit le double avantage d être extensible et de s accommoder de l infrastructure fruste du Web. XML Namespaces XML Namespaces est une recommandation du W3C qui a été rapidement adoptée après XML 1.0, visant à résoudre le problème de l ambiguïté éventuelle des balises dans un document XML. En effet, au fur et à mesure que se généralise l usage d XML, il faut s attendre que des documents XML contiennent des balises «réutilisables», c est-à-dire constituées comme de véritables vocabulaires mis en œuvre dans diverses applications. C est d ailleurs tout l enjeu de consortiums tels que ebxml ou RosettaNet qui tentent de définir un vocabulaire XML partagé par le plus grand nombre d acteurs d un secteur industriel donné. Avec cette prolifération, une même balise, <Adresse> par exemple, peut désigner des choses très différentes dans divers documents XML : adresse postale d expédition dans un bon de commande, elle peut aussi bien désigner une adresse de courrier électronique dans une application intranet. Pour résoudre cette ambiguïté, il faut compléter la balise avec une information supplémentaire rendant unique son interprétation. Le namespace XML répond à ce besoin : il s agit d une collection de noms utilisables soit comme types de balises, soit comme noms d attributs de balises. 23

12 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml En pratique, le namespace est un préfixe attaché à la balise ou à l attribut par «:». Ainsi, la notation suivante : <bondecommande:adresse xmlns: bondecommande=" Les URL (Uniform Resource Locator) et les URI (Uniform Resource Identifier) sont les conventions qui régissent les adresses et l identification des ressources sur le Web. Elles sont définies par l IETF. fait apparaître le préfixe bondecommande qui est le namespace XML de la balise <adresse>. Ce namespace est identifié de manière unique par la valeur de l attribut réservé xmlns. Pour assurer l unicité des noms de namespaces, on a recours aux URI 1 un moyen standard de nommer et d identifier des ressources Internet mis en place et géré par l IETF. Voici un exemple de document XML contenant deux éléments <adresse> associés à des namespaces différents : <bondecommande:expedition xmlns: bondecommande =" <bondecommande:adresse xmlns: bondecommande =" 61, bd. St Germain, Paris </bondecommande:adresse xmlns: bondecommande =" </bondecommande:expedition xmlns: bondecommande =" <contacts:serviceclient xmlns: contacts ="intranet/contacts/xml"> <contacts:adresse xmlns: contacts ="intranet/contacts/xml"> info@eyrolles.com </contacts:adresse xmlns: contacts ="intranet/contacts/xml"> </contacts:serviceclient xmlns: contacts ="intranet/contacts/xml"> Dans cet exemple, les deux namespaces utilisés (bondecommande et contacts) permettent de distinguer les deux types d adresses utilisés dans le document. La norme définit, de plus, des conventions qui en simplifient l écriture. L exemple précédent peut être en fait récrit sous la forme suivante : <bondecommande:expedition xmlns: bondecommande =" <adresse> 61, bd. St Germain, Paris </adresse> </expedition> <contacts:serviceclient xmlns: contacts ="intranet/contacts/xml"> <adresse> info@eyrolles.com </adresse> </serviceclient> 24

13 Chapitre 1 L architecture des services Web L attribution d un namespace est valide pour tous les éléments imbriqués dans l élément qui y fait référence. Les namespaces permettent ainsi de résoudre le problème des différences éventuelles d interprétation du même document XML par des applications différentes. En s appuyant sur le dispositif des URI, qui en assure l unicité, et au prix d une écriture un peu plus «bavarde», les balises et les attributs XML sont alors dotés d une interprétation spécifique, non ambiguë. XML Schema La recommandation XML Schema, adoptée après de longues discussions dans les comités techniques du W3C, représente un réel tour de force et une innovation dans l utilisation d XML, rompant tout net avec son usage originel pour la publication de documents. XML Schema précise comment représenter en XML les structures de données en général ce qu on a l habitude d appeler les métadonnées dans le monde des bases de données relationnelles (description des tables, des colonnes, de leurs types, etc.). Alors que le DTD ne définit que la structure d un document XML essentiellement un arbre, XML Schema a vocation à décrire n importe quelle structure de données, depuis les modèles relationnels des bases de données jusqu aux modèles objet des langages de programmation. Reprenant des travaux antérieurs sur XML (XML-Data de Microsoft, RDF 1 du W3C, DCD 2 ) et sur la modélisation des données (SQL3 et ODL/OQL 3 de l ODMG 4 ), XML Schema est adapté à la description des structures de données des documents XML, des bases de données relationnelles, mais également à celle des modèles objet des langages de programmation orientés objet comme Java ou C++. Un schéma XML définit, d une part, l imbrication des éléments entre eux ce qui s apparente aux DTD et, d autre part, le type des éléments et de leurs attributs. L information fournie par le schéma est donc plus riche que celle trouvée dans le DTD. À titre d exemple, le DTD suivant : <!ELEMENT Livre (Titre, Auteur, Date, ISBN, Editeur)> <!ELEMENT Titre (#PCDATA)> <!ELEMENT Auteur (#PCDATA)> <!ELEMENT Date (#PCDATA)> <!ELEMENT ISBN (#PCDATA)> <!ELEMENT Editeur (#PCDATA)> devient le schéma suivant : <xsd:element name="livre"> <xsd:complextype> <xsd:sequence> <xsd:element ref=" Titre " minoccurs="1" maxoccurs="1"/> RDF (Resource Description Framework) : recommandation assez ancienne et manquant de généralité, adoptée par le W3C en DCD (Document Content Definition) : premier effort de convergence entre RDF et XML-Data visant à remplacer le DTD par XML lui-même. ODL (Object Definition Language), OQL (Object Query Language) : langages de définition et de manipulation de modèles de données objet. ODMG (Object Database Management Group) : sousgroupe de l OMG travaillant sur les bases de données orientées objet. 25

14 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml <xsd:element ref=" Auteur " minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref="date" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref="isbn" minoccurs="1" maxoccurs="1"/> <xsd:element ref=" Editeur " minoccurs="1" maxoccurs="1"/> </xsd:sequence> </xsd:complextype> </xsd:element> <xsd:element name="titre" type="xsd:string"/> <xsd:element name="auteur" type="xsd:string"/> <xsd:element name="date" type="xsd:string"/> <xsd:element name="isbn" type="xsd:string"/> <xsd:element name="editeur" type="xsd:string"/> Dans le schéma, l information associée aux balises identifie la nature du texte qu elles encadrent (ici, le type primitif chaîne de caractères, string), permettant éventuellement des vérifications ou des validations impossibles avec la seule DTD. De même, on constate que la définition de l élément est plus précise dans le schéma : on y indique, en particulier, le nombre d occurrences des éléments imbriqués. Dans un document XML Schema, chaque balise peut être associée à un type, dit soit primitif s il fait partie de ceux fournis par la spécification ellemême (booléens, entiers, réels, chaînes de caractères, mais aussi dates, entités, processing instructions et notations des DTD, etc.), soit composé s il est défini par l utilisateur dans le document XML Schema en question. Il s agit d un véritable système de types au sens des langages de programmation : des types dérivés peuvent être créés soit par extension, soit par restriction, permettant ainsi de capturer sans ambiguïté les modèles, plus complexes, des bases de données et des langages de programmation orientés objet. Ces types abstraits sont eux-mêmes décrits en XML. La spécification définit deux namespaces pour XML Schema : xsd ou xs associé à l URI xsi associé à l URI Ces deux namespaces sont utilisés abondamment dans les documents XML liés à des schémas. Sa généralité fait la force de XML Schema, aujourd hui adopté par les fournisseurs de bases de données relationnelles comme format d import et d export des métadonnées et, surtout dans le monde Java, par les éditeurs de serveurs d applications pour décrire la structure des composants logiciels constitutifs d une application (l information de configuration), voire comme substitut aux définitions de classes elles-mêmes. De nombreux validateurs de schémas XML existent aujourd hui et permettent 26

15 Chapitre 1 L architecture des services Web Figure 1-7. Comment un schéma XML décrit la structure et les types de données d un document XML. 27

16 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml d automatiser la vérification de la conformité d un document XML à un schéma donné, déchargeant d autant le code de l application qui exploite au final ces documents. Figure 1-8. Comment sont utilisés les schémas XML. Nous trouvons ici un premier saut conceptuel important qu il est essentiel de comprendre pour se représenter les fondations techniques des services Web. Alors que les documents XML «habituels» sont des images des objets du monde réel (bons de commande, factures, etc.) sous forme de documents circulant entre applications informatiques, les documents XML Schema, quant à eux, représentent la structure des données véhiculées par ces documents. Messages XML entre applications et services Web Pour les services Web, on utilise systématiquement XML avec les Namespaces et la spécification XML Schema, tous deux indispensables pour exprimer les structures des données habituellement complexes figurant dans les messages échangés. Dans le mécanisme de transport entre services Web, les requêtes, leurs résultats et les erreurs éventuelles résultant de leur invocation sont tous écrits en XML. Ce sont donc des documents émis par le client vers le service Web et traités sur le serveur en réponse aux demandes. 28

17 Chapitre 1 L architecture des services Web Fig. 1-9 : L information circule entre services Web sous forme de documents XML. Notons d emblée que le choix de documents XML comme format pour les données circulant entre applications clientes et services Web ou entre services Web présente des avantages sur les middleware de la génération précédente tels que Corba, RMI ou DCOM. Il n y a pas de programmation à proprement parler et l on est loin des mécanismes de compilation particuliers que le recours à des RPC 1 ou à de tels middleware imposent aux programmeurs. CORBA EJB Dans Corba, par exemple, les spécifications de l objet Corba sont écrites en IDL pour être compilées en un fragment de programme exécuté sur le poste client (le stub) et un fragment résidant sur le serveur (le skeleton). Dans l architecture EJB, l usage de RMI requiert une phase de pré-compilation du code source écrit en Java par un compilateur spécialisé,. RPC (Remote Procedure Call) : appel via un réseau d une procédure ou d un programme exécuté sur une machine distante (ou dans un espace d adresses différent sur la même machine). De plus, en s appuyant sur HTTP, on ne se heurte pas aux problèmes de pare-feu ou de configuration de réseau IP qui rendent parfois difficile le déploiement d applications à objets répartis au-delà du périmètre du réseau d entreprise. Le prix à payer pour cette nouvelle fluidité est celui de la complexité du document XML et corrélativement celui du coût de son traitement. Sur le premier point, il est clair que pour parvenir à la même richesse d expression dans un document texte que dans une requête traditionnelle il faut pouvoir, en XML, décrire la destination exacte de l appel, préciser les arguments éventuels et leur type, la ou les valeurs attendues en retour et leur type, les codes d erreur et, plus généralement, expliciter toute information 29

18 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml de contexte requise par le serveur. Tout cet habillage XML est d autant plus épais que les données passées entre services Web sont a priori complexes (références à d autres messages, types de données complexes, pointeurs, etc.). Sur le second point, indépendamment de la complexité éventuelle des messages XML, ceux-ci restent néanmoins interprétés à leur réception : ils doivent être analysés avant le déclenchement des traitements. Cette analyse est effectuée par un interpréteur XML, ou parseur, qui décode les balises XML et qui exécute les commandes correspondantes. Cette étape d interprétation n existe pas dans le cas du middleware où les phases de compilation supplémentaires évoquées plus haut permettent précisément le lien direct entre le message et le traitement à exécuter. La performance s en ressent donc nécessairement un peu, même si un document XML peut, à lui seul, remplacer une salve d appels RPC traditionnels au travers d un middleware. Classification des services Web La facilité d emploi d XML et sa flexibilité dans la représentation de toutes sortes de données ont donné lieu à une prolifération de développements autour des interpréteurs XML et des scénarios d usage des documents XML depuis la fin des années On peut distinguer grossièrement deux natures de travaux : d une part, au sein du W3C, un effort collectif de standardisation technique et de stabilisation des technologies XML au moyen d un processus discipliné de soumission et de ratification et, d autre part, des initiatives au départ commerciales, regroupant plusieurs acteurs industriels d un secteur donné, pour s entendre sur un formalisme XML adapté à leurs domaines d activité. Le W3C promulgue des recommandations, fruit d un travail de réflexion et de standardisation technique, qui sont des spécifications techniques publiques souvent adoptées rapidement par les éditeurs de logiciels (qui participent également à leur élaboration dans les comités techniques de l organisation). XML, les Namespaces et XML Schema, précédemment cités, sont des exemples de telles recommandations. Ces spécifications sont toutes techniques en ce qu elles précisent comment XML peut et doit être utilisé dans les applications informatiques réparties sur le Web pour représenter et manipuler les abstractions indispensables mais indépendantes du secteur d application. Par contraste, les initiatives industrielles proposent souvent des vocabulaires XML pour des usages spécifiques dans tel ou tel secteur ; elles n ont d ailleurs de force que celle de leurs membres industriels, dont les intérêts commerciaux, variant avec le temps, peuvent conduire aussi bien à leur renforcement qu à leur affaiblissement. Ainsi de nombreuses initiatives de standardisation lancées précipitamment au début des efforts de 30

19 Chapitre 1 L architecture des services Web stabilisation d XML ont rapidement périclité. D autres, qui ont réuni un plus grand nombre de participants comme BPMI 1 ou qui ont mutualisé les efforts de grands acteurs comme ebxml 2, sont aujourd hui à l avant-garde des services Web. Figure Trois classes de services Web génériques (transport, technique et métier) pour les applications de l entreprise. BPMI (Business Process Management Initiative) : large consortium réuni autour de la spécification en XML des processus métier intra et interentreprises, comptant fin 2001 plus de 80 membres. ebxml (Electronic Business XML) : ensemble de spécifications fondées sur XML, destinées à faciliter le commerce électronique interentreprise. En suivant donc à la fois l évolution de cet historique récent de la généralisation d XML dans l industrie informatique et le modèle largement répandu de l architecture à objets répartis, nous sommes amené à distinguer trois classes générales de services Web pour lesquelles XML est employé avec, pour chacune, des visées différentes : Les services de communication et de transport (SOAP), véritable système nerveux dans lequel circulent les données à l intérieur de messages XML. Les services techniques : des services utilitaires indispensables au bon fonctionnement de l assemblage des services Web, comme les annuaires UDDI, par exemple. Les services métier : des services spécifiques soit à des applications verticales dans un secteur d activité donné (RosettaNet), soit à des scénarios mutualisés entre applications (ebxml), comme le paiement électronique. Cette classification reflète, à l échelle des entreprises connectées sur le Web, l architecture des applications internes connectées au réseau local 31

20 Services Web avec SOAP, WSDL, UDDI, ebxml API (Application Programming Interface) : interfaces de programmation au travers desquelles on pilote les applications. de l entreprise. La similarité de cette architecture de l informatique interentreprise et du système d information interne peut d ailleurs être mise à profit pour l intégration d applications ou pour la mise en ligne d applications conçues antérieurement au Web. Au prix de la traduction des API de ces applications en XML, on rénove à bon marché les logiciels préexistants sans remettre en cause leur rôle, tout en leur permettant de se joindre au chœur des nouveaux services Web dédiés aux activités en ligne. Figure Au niveau du système d information de l entreprise et à celui des échanges interentreprises, les architectures sont similaires. On peut mettre en parallèle l architecture de composants logiciels (ayant d ailleurs elle-même émergée des travaux sur les langages de programmation orientés objet puis sur les systèmes d objets répartis) et l architecture des services Web. Les services Web sont les «nouveaux» composants logiciels dans un système d interactions fondé sur le Web. La nature particulière de cette infrastructure Web (hétérogénéité du réseau, protocole de communication simpliste, problèmes de sécurité et d authentification, nature ad hoc des interactions par opposition à des relations systématiques entre nœuds du réseau, etc.) impose des contraintes à ces nouveaux 32

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