CN102301652A - 消息转换 - Google Patents

Abstract

一种操作通信系统的方法，该系统包括服务器和客户端，所述方法包括以下步骤：从客户端发送消息，该消息为第一格式，其包括数据和描述性标签；在服务器接收消息；启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商；表示客户端可接受消息格式转换；指示客户端转换消息格式；以及从客户端发送进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

Description

消息转换

技术领域

本发明涉及一种操作通信系统的方法及系统本身。该方法和系统允许消息格式的动态转换。

背景技术

在计算机技术中，提起客户端和服务器，描述了两台计算机或程序的操作，其中，一个(即客户端)从另一个(即服务器)请求服务和/或信息。标准的网络功能，诸如电子邮件交换、web访问和数据库存取，都是基于客户端和服务器模型。尽管客户端-服务器架构也许是最常见的，但其他的协作模式也是可能的。例如，如果两台计算机都未持有主要数据和应用程序，而是每台计算机都负责其自己的工作，则这两台计算机或计算机程序被称为是对等关系中的对等体(peer)。

计算机之间的通讯，不管它们的行为关系是什么，是由一组规则支配的，该组规则被称为协议。典型的例子包括用于许多万维网应用程序的http(超文本传输协议)以及在一台计算机从另一台计算机请求并接收文件时使用的ftp(文件传输协议)。如同协议或者规则组控制通信一样，实际通信对象或消息也遵守一组格式化规则，该组格式化规则定义了它们将如何被接收者理解。典型的格式包括HTML(超文本标记语言)，其是用于万维网页的基本格式，以及XML(可扩展标记语言)，其是用于许多不同的各种应用消息类型的灵活的标记语言。这样的标记语言在定义系统接口和消息格式时是有用的。但是它们确实也有缺点：当大量消息在计算机或计算机程序之间传递时会产生繁忙的工作量，典型地，它们会不利地影响性能。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作通信系统的方法，该系统包括服务器和客户端，所述方法包括以下步骤：从客户端发送消息，所述消息为第一格式，其包括数据和描述性标签；在服务器接收消息；启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商；表示客户端可接受消息格式转换；指示客户端转换消息格式；以及从客户端发送进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成

根据本发明的第二方面，提供了一种包括服务器和客户端的通信系统，其中客户端被安排为发送消息，消息为第一格式，其包括数据和描述性标签，服务器被安排为接收消息并启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商，客户端被安排为表示其可接受消息格式转换，服务器被安排为指示客户端转换消息格式，且客户端被安排为发送进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读介质上的、用于操作服务器的计算机程序产品，该产品包括用于以下操作的指令：从客户端接收消息，消息为第一格式，其包括数据和描述性标签，启动服务器和客户端之间的关于消息格式转换的协商，接收客户端可接受消息格式转换的表示，指示客户端转换消息格式，且从客户端接收进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

由于本发明而可能改善使用XML作为消息格式的复杂计算机系统的性能。本发明允许服务器和客户端转换消息格式，这使得系统能受益于使用标记语言设计的系统的所有灵活性，且同时利用使用更有效的消息格式带来的性能改善。

优选地，该方法还包括监视来自客户端的消息工作量，对消息工作量进行统计分析，并根据统计分析启动服务器和客户端之间的协商。服务器可使用性能统计来确定何时转换到第二消息格式。这保证了转换到更简单的消息格式仅在这样做是实际有效率时才发生。对信息工作量进行统计分析可包括确定来自客户端的工作量高于预定阈值。服务器可使用这样的方法，其中监视来自每个连接的客户端的工作量，并当达到诸如特定的每秒消息计数的预定阈值时，这可被用作转换到第二消息格式的触发器。这使得转换只有在有足够的吞吐量来证明协商和改变的协议的开销是合理的时候才会发生。

理想地，该方法还包括发送第二格式的描述到客户端。在第一实施例中，客户端可能当同意转换后已意识到将被使用的第二消息格式的结构。但是，客户端可能没有意识到第二消息格式，但是尽管如此，其足够灵活，具有从当前的消息格式转换出的能力。在这种情况下，服务器将向客户端提供第二消息格式的描述，且客户端将根据该描述配置其自身。这改善了系统的整体性能，因为系统将能够合并一些没有意识到服务器的消息转换功能的客户端。这将降低在系统中流动的更多消息的大小。

有利地，该方法还包括验证消息没有在客户端和服务器之间被修改。根据通信系统的性质，客户端和服务器之间的路由可能不是直接的。其他的中间组件可接收和发送在客户端和服务器之间流动的消息。在这种情况下，服务器验证从客户端接受的消息没有被任何中间组件修改是非常重要的。这将确保改变为第二消息格式没有对任何中间组件造成问题，该改变从消息中移除了关于第一消息格式的一些信息。如果服务器未能验证消息没有在客户端和服务器之间被修改，或发现它们正在被修改，则服务器不会启动到第二消息格式的转换。如果服务器是最终服务器，或者如果链路中的下一个服务器已被转换，则服务器可安全地请求转换。

附图说明

以下将参考附图，仅通过举例的方式描述本发明的实施例，在附图中：

图1和图2是通信系统的示意图，

图3是示出了与系统的通信流的图，

图4是操作通信系统的方法的流程图，以及

图5是通信系统的进一步实施例的示意图。

具体实施方式

在图1中示出了通信系统的例子。系统包括客户端10、服务器12和中间组件14。客户端10可操作以将消息16发送到服务器12。各种机器10、12和14组成诸如内部网的大型通信网络的一部分，其中多个机器通过某种适当的网络技术而互联。应当注意，将机器指定为该通信系统中的客户端或是服务器是一种逻辑指定。发起消息16的机器10是客户端，而接收机器12是服务器，但是如果任何机器对另一台机器提出请求，则该机器就可以是客户端，而另一台机器变成服务器。

消息16的结构是由通信系统使用的特定协议确定的。例如，这可以是XML。消息格式包括数据和描述性标签。标签描述了消息16中正携带着的数据。例如，消息16可包括<location>PARIS</location>，其中“PARIS”部分是消息中的数据，“<location>”部分定义了某种特定类型的数据的开始，而“</location>”部分定义了该特定类型的数据的结束；在这种情况下，数据类型被定义为“location”。消息16的后两部分是消息16中的描述性标签。描述性标签的存在有助于接收服务器12理解并处理消息16。

图1中示出的通信系统可以是后端系统的一部分，该后端系统支持商业网站。当网站用户在该网站上购买商品时，消息16将在系统中流动，流向不同的机器以及从不同的机器流出。例如，一个机器可主要作为存储客户账户细节的数据库而操作。当具有账户的用户进行购买时，则XML格式的一个或多个消息16将被发送到特定机器以由该机器处理。对于繁忙的网站来说，这将导致产生大量的消息16。

图2示出了具有客户端10和服务器12的通信系统的一部分，其中大量的消息16从客户端10流到服务器12。在许多应用中，从客户端10发送到服务器12的消息16的数量可以是每秒几千的数量级。这些消息16中的每个将使用客户端10和服务器12之间的带宽。在网络情况下，网络的可用带宽将减少，且/或网络延时将增加，对于通信系统或依赖于网络的任何其他系统的操作来说，这二者都会影响性能。

根据优选实施例，为了减轻客户端10和服务器12之间的通信信道以及由此网络整体的超负荷问题，通信系统具有能力来转换消息格式。在合适的情况下，通信系统从使用数据和描述性标签的第一格式转换到更简单的仅有数据的第二格式，或者说线上传输格式(wire format)。在被传递到服务器12之前，描述性标签被客户端10从消息16去除。这将减少消息16的大小，且由此降低消息16使用的带宽。更大的XML消息被没有包含描述性标签的线上传输格式消息代替。线上传输格式版本是移除了XML标签的单组字节。

当通信系统确定这么做可取时，会发生到第二消息格式的转换。为了做出该决定，获取关于客户端10和服务器12之间的消息工作量的信息。例如，通信系统监视来自客户端10的消息工作量，对消息工作量进行统计分析，并根据统计分析的结果启动服务器12和客户端10之间的协商。在一个优选实施例中，对消息工作量进行统计分析包括确定来自客户端10的工作量高于预定阈值。每时间段的特定消息计数可被用作用于转换到第二消息格式的触发器。这确保了转换会在到第二消息格式的转换将降低所需带宽时发生。

在通信系统环境中，一旦由客户端产生的任何请求消息16被发送，典型的客户端10无法得知这些消息发生了什么。消息16可以例如被中间组件14居中影响(mediate)和处理至无法辨认，且客户端10没有意识到这点。因此，消息格式转换仅可被服务器12启动；如果中间组件14被用作客户端10的服务器，则它可请求格式转换。逻辑上来说，它可被用作是服务器12的客户端。在这种情况下，服务器12必须启动对中间组件14的请求来转换其格式。但是，如果中间组件14仅被用作是客户端10和服务器12之间的居间者，则它不能请求客户端10来进行格式转换。用于格式转换协商的协议由以下描述的基本步骤组成，且在图3中示出。客户端10将消息，例如以XML格式，传递到服务器12，且服务器12能够回过来与客户端10通信。

服务器12跟踪来自每个客户端10的工作量，并通过使用经验统计分析技术，服务器12确定哪个客户端的消息工作量足够显著从而能受益于从XML消息到线上传输格式消息的转换。当该客户端的消息16通过时，服务器12跟踪它们以验证它们是否没有被期望消息16是当前格式的另一个进程修改。当服务器12已验证消息格式的确可以被转换时，由于接触消息的任何代码可支持新的线上传输格式，则服务器12可与客户端10协商。

在协商中，服务器12启动与客户端10的握手以验证客户端10支持协议转换。客户端10可能已经定义了线上传输格式支持，或者如果客户端10可动态转换，例如在解释语言环境中，则服务器12将发送其期望客户端10转换到的格式的描述。一旦线上传输格式被同意和实例化，服务器12通知客户端10何时转换，且每一方都转换到新的线上传输格式。服务器12可通过简单地通知客户端10转换回原来的格式来随时使该协定无效。一旦进行了转换，则未来的消息将是线上传输格式。

图4概括了操作通信系统的方法。该方法包括以下步骤：首先，在步骤S1，从客户端10发送消息16，消息16为第一格式，包括数据和描述性标签；第二，在步骤S2，在服务器12处接收消息16。在步骤S3，服务器12启动服务器12和从其接收消息16的客户端10之间关于消息格式转换问题的协商。根据两个机器都支持的任何协议，该协商可以是服务器12和客户端10之间的握手的形式。

在步骤S4，客户端10表示其可接受消息格式转换，并根据新格式产生消息，这或是因为客户端10已意识到第二消息格式，或是因为客户端10可支持动态格式转换。如果客户端10处于后面那种情况，则服务器12将发送服务器12期望客户端10采用的新格式的描述到客户端10。客户端10将然后在本地存储该描述。在步骤S5，服务器12指示客户端10转换消息格式，且在步骤S6，客户端10发送任何第二格式的进一步的消息到服务器12，其中消息仅由数据组成。

图4的方法可进一步包括监视来自客户端10的消息工作量、对消息工作量进行统计分析以及根据统计分析的结果启动服务器12和客户端10之间的协商。对消息工作量进行统计分析包括确定来自客户端10的工作量高于预定阈值。因此，在步骤S3之前，服务器12必须确定客户端10是转换到更有效的第二消息格式的候选者。这可以通过监视由相关客户端10提供的工作量来完成。

Web服务描述语言(WSDL)是基于XML的语言，其提供了一种模型来描述Web服务。WSDL将服务定义为网络端口的集合并提供了XML格式。消息是被交换的数据的抽象描述，而端口类型是支持的操作的抽象集合。用于特定端口类型的协议和数据格式规范构成了可重用的绑定，其中操作和消息随后被绑定到网络协议和消息格式。以这种方式，WSDL描述了到web服务的公共接口。WSDL经常与简单对象访问协议(SOAP)和XML模式结合使用以通过因特网提供web服务。连接到web服务的客户端程序可读取WSDL以确定什么功能可在服务器上获取。任何所使用的特定数据类型以XML模式的形式被嵌入到WSDL文件中。客户端然后可以使用SOAP来实际调用WSDL中列出的功能之一。

图5示出了WSDL如何被部署到中间组件14(总线)中，该中间组件通过出于安全原因至少移除实际的物理机器和端口，将内部WSDL 24转换成更适合于由外部客户端10使用的格式。新的外部WSDL由客户端10下载，且客户端10使用它来生成存根(stub)18，存根允许客户端10调用web服务12，正如它调用任何其他的语言方法一样。该存根18通过下列方式来工作：获取二进制参数，将其封装(wrap)入XML SOAP结构，并将其发送到由外部WSDL22定义的预定义目标(例如，HTTP端口，或者Java消息传递服务(JMS)队列)。

当WSDL到达总线14时，用户有机会来拦截消息并改变消息的内容，或将其重新路由到完全不同的服务12。消息穿过总线14直到它到达调用器20，调用器20将SOAP消息转换回允许对WSDL描述的二进制功能的实际调用的二进制形式。二进制结果被构建到SOAP响应中，并通过总线被发送回客户端10。

为了从格式转换的可能性中受益，系统将或者允许管理员配置服务12使得其从一开始就使用线上传输格式，或者允许总线14监视特定服务12的工作量并确定出于性能原因转换格式是否有益。总线14可以按照一些简单规则来确定是否可能转换格式，例如通过比较外部WSDL 22的WSDL端口和内部WSDL 24的WSDL端口，以验证消息没有在途中被改变。如果组件“居中影响”了消息，则可查询该居中影响来看它是否支持线上传输格式消息。

一旦决定转换到线上传输格式，则发送消息给客户端10正在使用的存根18，以通知其不将客户端二进制数据封装到SOAP消息中，而是将消息直接发送到总线14。总线14然后直接将消息转发给调用器20，而调用器20将使用原始数据来直接调用目标服务12。如果系统被改变，例如居中影响被添加到用于该服务的系统，则可向客户端存根18发送消息以通知其转换回到消息的SOAP格式。

Claims (15)

1.一种操作通信系统的方法，该系统包括服务器和客户端，所述方法包括以下步骤：

从客户端发送消息，该消息为第一格式，其包括数据和描述性标签，

在服务器处接收消息，

启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商，

表示客户端可接受消息格式转换，

指示客户端转换消息格式，以及

从客户端发送进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：监视来自客户端的消息工作量，对消息工作量进行统计分析以及根据统计分析启动服务器和客户端之间的协商。

3.如权利要求2所述的方法，其中对消息工作量进行统计分析包括确定来自客户端的工作量高于预定阈值。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，还包括将第二格式的描述发送到客户端。

5.如前述任意权利要求所述的方法，还包括验证消息没有在客户端和服务器之间被修改。

6.一种包括服务器和客户端的通信系统，其中：

客户端被安排为发送消息，消息为第一格式，其包括数据和描述性标签，

服务器被安排为接收消息，并启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商，

客户端被安排为表示其可接受消息格式转换，

服务器被安排为指示客户端转换消息格式，以及

客户端被安排为发送进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

7.如权利要求6所述的系统，其中服务器还被安排为监视来自客户端的消息工作量，对消息工作量进行统计分析以及根据统计分析启动服务器和客户端之间的协商。

8.如权利要求7所述的系统，其中服务器被安排为当对消息工作量进行统计分析时，确定来自客户端的工作量高于预定阈值。

9.如权利要求6、7或8所述的系统，其中服务器还被安排为将第二格式的描述发送到客户端。

10.如权利要求6到9中任一个所述的系统，其中服务器还被安排为验证消息没有在客户端和服务器之间被修改。

11.一种计算机可读介质上的、用于操作服务器的计算机程序产品，该产品包括用于以下操作的指令：

接收来自客户端的消息，消息为第一格式，其包括数据和描述性标签，

启动服务器和客户端之间关于消息格式转换的协商，

接收客户端可接受消息格式转换的表示，

指示客户端转换消息格式，以及

接收来自客户端的进一步的消息，进一步的消息为第二格式，其由数据组成。

12.如权利要求11所述的计算机程序产品，还包括用于执行以下操作的指令：监视来自客户端的消息工作量，对消息工作量进行统计分析以及根据该统计分析启动服务器和客户端之间的协商。

13.如权利要求12所述的计算机程序产品，其中用于对消息工作量进行统计分析的指令还包括用于确定来自客户端的工作量高于预定阈值的指令。

14.如权利要求11、12或13所述的计算机程序产品，还包括用于发送第二格式的描述到客户端的指令。

15.根据权利要求11到14中任一个的计算机程序产品，还包括用于验证消息没有在客户端和服务器之间被修改的指令。

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