نقش وب‌سرویس‌ها در توسعه نرم‌افزارهایی که امروزه توسط میلیون‌ها کاربر مورد استفاده قرار می‌گیرند، بر کسی پوشیده نیست و تقریباً تمام سامانه‌های مدرن برای برقراری ارتباط بین بخش‌های مختلف خود به وب‌سرویس‌ها متکی هستند. در چنین بستری، مسئله‌ توصیف دقیق سرویس‌ها اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. زمانی که چندین سازمان یا تیم توسعه به‌صورت مستقل با یکدیگر در تعامل هستند، وجود یک قرارداد رسمی و استاندارد برای مشخص‌کردن نحوه‌ ارسال و دریافت داده‌ها ضروری است.

به همین منظور، در این مطلب به سراغ یکی از پرکاربردترین زبان‌های توصیف وب‌سرویس‌ها، یعنی WSDL می‌رویم و چگونگی فعالیت، مزایا، معایب و تفاوت آن با REST API را بررسی می‌کنیم. با  آموزش  WSDL همراه ما باشید.

وب‌سرویس چیست؟

اگر بخواهیم وب‌سرویس (Web Service) را به زبانی ساده تعریف کنیم، می‌توانیم آن را به‌عنوان مکانیزمی استاندارد برای ارتباط بین دو نرم‌افزار از طریق شبکه بشناسیم. این ارتباط به‌گونه‌ای طراحی شده که سیستم‌ها بدون توجه به زبان برنامه‌نویسی، نوع پایگاه‌داده یا سیستم‌عامل بتوانند با یکدیگر تعامل داشته باشند و داده مبادله کنند. برای مثال، یک سیستم حسابداری می‌تواند از طریق وب‌سرویس به سیستم بانک متصل شود و وضعیت پرداخت‌ها را دریافت کند.

بیشتر بخوانید: تفاوت REST API و GraphQL در توسعه بک‌اند

وب‌سرویس‌ها معمولاً از پروتکل HTTP برای ارسال و دریافت درخواست‌ها استفاده می‌کنند و داده‌ها را در قالب‌هایی مانند XML یا JSON انتقال می‌دهند. رویکردهای رایج پیاده‌سازی وب‌سرویس‌ها شامل موارد زیر است:

• SOAP (Simple Object Access Protocol)
• REST (Representational State Transfer)
• XML و JSON به‌عنوان قالب تبادل داده

پروتکل WSDL چیست؟

پروتکل WSDL(Web Services Description Language) یک زبان مبتنی بر XML برای توصیف دقیق وب‌سرویس‌ها است و مشخص می‌کند یک سرویس چه عملیاتی ارائه می‌دهد، هر عملیات چه ورودی و خروجی‌ای دارد، ساختار پیام‌ها چگونه است و سرویس از طریق چه آدرسی در دسترس قرار می‌گیرد. به‌طور خلاصه، WSDL را می‌توان مانند یک دفترچه راهنما از طرف ارائه‌دهنده برای کاربران در نظر گرفت که تمام جزئیات فنی مورد نیاز برای برقراری ارتباط را به‌صورت استاندارد تعریف می‌کند.

بیشتر بخوانید: وب سرویس SOAP چیست؟ راهنمای کامل برای مبتدیان

WSDL معمولاً در کنار پروتکل SOAP استفاده می‌شود و بخش مهمی از معماری وب‌سرویس‌های سازمانی را تشکیل می‌دهد. در این ساختار که پیام‌ها به‌صورت XML قالب‌بندی شده‌اند، این وظیفه فایل WSDL است که ساختار پیام‌ها را به‌طور دقیق تعیین کند. به همین دلیل، توسعه‌دهندگان می‌توانند تنها با در اختیار داشتن فایل WSDL و بدون آگاهی از جزئیات پیاده‌سازی داخلی، با سرویس مد نظر خود ارتباط برقرار کنند.

WSDL چگونه کار می‌کند؟

برای آنکه با نحوه کار WSDL آشنا شویم، می‌بایست 5 اصل کلی که این پروتکل از آن پیروی می‌کند را به‌خوبی بشناسیم. این بخش‌ها شامل:

• تعریف نوع داده‌ها (Types)

این بخش مشخص می‌کند داده‌هایی که بین کلاینت و سرویس ردوبدل می‌شوند چه ساختاری دارند. در ساختار WSDL از XML Schema برای تعریف نوع داده‌ها استفاده می‌شود.

• تعریف پیام‌های ورودی و خروجی (Messages)

Message ها شامل پیام‌هایی هستند که بین کلاینت و سرور ردوبدل می‌شوند. هر پیام ورودی یا خروجی به نوع داده‌هایی ارجاع دارد که در بخش Types تعریف شده‌اند.

• تعریف عملیات (PortType)

این بخش را می‌توان به فرایند Interface در برنامه‌نویسی تشبیه کرد. در مرحله PortType مشخص می‌شود که سرویس چه عملیاتی (Operations) ارائه می‌دهد و هر عملیات چه پیام‌هایی دریافت و ارسال می‌کند.

• مشخص‌کردن پروتکل ارتباط (Binding)

در بخش Binding  فایل WSDL مشخص می‌شود عملیاتی که در PortType تعریف شده‌اند، چگونه به‌صورت واقعی به اجرا در بیاید و ارتباط بین کلاینت و سرویس با چه پروتکلی انجام شود. هرچند که معمول‌ترین حالت آن، استفاده از SOAP روی HTTP است، اما امکان استفاده از پروتکل‌های دیگر مانند JMS یا SMTP نیز وجود دارد.

• آدرس نهایی سرویس (Service)

این بخش آدرس واقعی سرویس (Endpoint) را مشخص می‌کند تا کلاینت بداند درخواست‌ها را به کجا ارسال کند.

مثال عملی از  WSDL

برای آنکه ببینیم چگونه فایل WSDL بسازیم، نگاهی به مثال زیر می‌اندازیم:

 در این مثال:

• عنصر <portType> مشخص می‌کند که نام پورت glossaryTerms است و عملیات تعریف‌شده در آن، getTerm نام دارد.
• عملیات getTerm یک پیام ورودی به نام getTermRequest و یک پیام خروجی به نام getTermResponse دارد.
• عناصر <message> بخش‌های هر پیام را مشخص می‌کنند و نوع داده مرتبط با هر بخش تعریف می‌شود. (مثلاً xs:string)

این مثال ساده نشان می‌دهد که WSDL چگونه یک سرویس وب را به‌صورت کاملاً ساختاریافته و قابل پیش‌بینی توصیف می‌کند، به‌طوری که کلاینت و سرور دقیقاً می‌دانند چه پیام‌هایی انتقال پیدا می‌کنند و هر پیام چه ساختاری دارد.

نمونه WSDL در وب‌سرویس‌های تجاری 

حال با ساختار یک فایل WSDL آشنا شدیم، نوبت به آن می‌رسد که یک مثال از دنیای واقعی را بررسی می‌کنیم. فرض کنید یک شرکت، ارائه دهنده وب‌سرویس متن به صوت (Text to Speech) است و قصد دارد سرویس خود را در اختیار اپلیکیشن‌های مختلفی مانند سامانه‌های آموزش آنلاین، کتابخوان‌های دیجیتال یا سیستم‌های تلفن گویا قرار دهد.

در این بین، فایل WSDL دقیقا مشخص می‌کند که:

• وب سرویس متن به صوت دقیقا چه عملیاتی ارائه می‌دهد
• ورودی این عملیات چیست (متن، زبان، جنسیت صدا، سرعت خواندن و…)
• خروجی سرویس چه ساختاری دارد (آدرس فایل صوتی یا داده باینری)
• آدرس نهایی سرویس (Endpoint) کجاست
• ارتباط از طریق چه پروتکلی انجام می‌شود (مثلاً SOAP روی HTTP)

اکنون چند شرکت قصد دارند که از این وب سرویس متن به صوت استفاده کنند؛ یکی در قالب یک اپلیکیشن اندرویدی، دیگری در یک سامانه بانکی و مجموعه دیگری در یک وب‌سایت آموزشی. هر یک از این سیستم‌ها ممکن است با زبان برنامه‌نویسی، چارچوب فنی و زیرساخت متفاوتی پیاده‌سازی شده باشند، اما از آنجا که فایل WSDL به‌خوبی و با جزئیات کامل نحوه تعامل با این سرویس را مشخص کرده است، هیچ‌کدام از این تیم‌ها با ابهام یا سردرگمی مواجه نخواهند شد.

تفاوت WSDL با REST API چیست؟

همان‌طور که پیش‌ازاین هم اشاره کردیم، WSDL بر پایه پروتکل XML ارائه می‌شود و با SOAP کار می‌کند. از همین رو، مقایسه این زبان با REST API بیشتر به تفاوت در معماری و نحوه تعامل سیستم‌ها برمی‌گردد. در جدول زیر، به مقایسه WSDL و  REST API می‌پردازیم. 

به‌طورکلی، REST API معمولاً برای برنامه‌های سبکی مناسب است که نیاز به‌سرعت، سازگاری با مرورگر و تعامل‌پذیری بالا دارند؛ این در حالی است که WSDL و SOAP برای محیط‌های سازمانی و سیستم‌هایی مناسب‌اند که امنیت در اولویت بالایی است و تعاملی رسمی بین سیستم‌های پیچیده وجود دارد.

ابزارها و کتابخانه‌های WSDL

یکی از نقاط قوت WSDL و وب‌سرویس‌های مبتنی بر SOAP، ابزارها و کتابخانه‌های متعددی است که در دسترس توسعه‌دهندگان قرار دارد و دولوپرها می‌توانند از این ابزارها برای تولید خودکار کد کلاینت، تست سرویس‌ها و تحلیل فایل‌های WSDL استفاده کنند. در ادامه، برخی از پرکاربردترین ابزارهای کار با WSDL را معرفی می‌کنیم.

• Wsimport

Wsimport که در محیط Java به اجرا در می‌آید، به دولوپرها این امکان را می‌دهد که از فایل WSDL، کلاس‌های جاوا بسازند و بدون نوشتن دستی کدهای SOAP، به‌راحتی عملیات سرویس وب را فراخوانی کنند.

• Svcutil 

ابزار svcutil عملکردی مشابه Wsimport دارد؛ با این تفاوت که در محیط دات‌نت مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ابزار به کمک توسعه‌دهندگان می‌آید تا کلاس‌های proxy از WSDL بسازند و به‌راحتی با سرویس‌های SOAP ارتباط برقرار کنند.

•  SoapUI

SoapUI را می‌توان یکی از قدرتمندترین ابزارهای تست و شبیه‌سازی وب‌سرویس‌های SOAP و REST به‌حساب آورد است که امکان وارد کردن فایل WSDL و ارسال درخواست‌های تست به سرویس را فراهم می‌کند. به‌علاوه، این ابزار برای تحلیل و مستندسازی سرویس‌ها هم کاربردی است.

•  Axis و pache CXF

اگر بخواهیم  چند مورد از برترین کتابخانه‌های متن‌باز برای ایجاد کلاینت و سرور در SOAP را نام ببریم، Axis و Apache CXF قطعاً دو مورد از آنهاست. این فریم‌ورک‌ها امکاناتی مانند تولید خودکار پیام‌ها، مدیریت Binding و پردازش XML و همچنین پشتیبانی از استانداردهای امنیتی مانند WS-Security را در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهند.

•  Postman

هرچند که Postman بیشتر با REST API ها شناخته می‌شود، ولی این به آن معنا نیست که توسعه‌دهندگان SOAP از مزایای این ابزار کاربردی بی‌بهره‌اند. Postman امکان ارسال درخواست‌های SOAP، وارد کردن فایل WSDL و مشاهده ساختار عملیات را فراهم می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد پیام‌های XML را به‌صورت دستی یا نیمه‌خودکار، ویرایش و ارسال کنند. علاوه بر این، قابلیت‌هایی مانند مدیریت هدرها، تنظیم احراز هویت، ذخیره سناریوهای تست و بررسی پاسخ سرور باعث می‌شود Postman به ابزاری کاربردی برای تست، عیب‌یابی و مدیریت  WSDL هم تبدیل شود.

این تنها گوشه‌ای از اکوسیستم گسترده ابزارها و کتابخانه‌هایی است که برای کار با WSDL و سرویس‌های مبتنی بر SOAP در اختیار توسعه‌دهندگان قرار دارد. از جمله دیگر ابزارهای WSDL می‌توان WCF در محیط .NET، ابزار Zeep در Python و JAX-WS در Java اشاره کرد. تنوع این ابزارها باعث شده است که پیاده‌سازی، تست، نگهداری و حتی مهاجرت سرویس‌های سازمانی با سهولت بیشتری انجام شود. در واقع اگر وجود این ابزارها را دلیلی برای محبوبیت هرچه بیشتر WSDL و SOAP در برخی سازمان‌ها بدانیم، به هیچ عنوان اغراق نکرده‌ایم.

مزایا و معایب استفاده از  WSDL

استفاده از WSDL در معماری وب‌سرویس‌های مبتنی بر SOAP مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارد که شناخت آن‌ها برای توسعه‌دهنده‌ها الزامی است. در ادامه نگاهی به این ویژگی‌ها و چالش‌ها می‌اندازیم تا میان WSDL و سایر رویکردها از جمله REST انتخابی درست و بهینه داشته باشیم.

مزایای  WSDL

اگر بخواهیم به مزایای پرشمار WSDL بپردازیم، در گام اول باید به سراغ قرارداد رسمی و دقیق آن بپردازیم. این زبان به‌صورت کاملاً ساختاریافته مشخص می‌کند که هر سرویس چه عملیاتی دارد، چه داده‌هایی دریافت می‌کند و چه پاسخی برمی‌گرداند. همین ویژگی باعث می‌شود ارتباط بین سیستم‌ها کاملاً استاندارد و قابل پیش‌بینی باشد.

بیشتر بخوانید: وب هوک چیست و چه زمانی باید از آن استفاده کنیم؟

مزیت دیگر، امکان تولید خودکار کد است. شما می‌توانید تنها با در اختیار داشتن فایل WSDL، کلاس‌های کلاینت یا سرور را به‌صورت خودکار تولید کنید و بدون نیاز به پیاده‌سازی دستی پیام‌های SOAP، به سرویس متصل شوید. از نظر امنیت نیز WSDL در کنار استانداردهای SOAP از قابلیت‌هایی مانند WS-Security  پشتیبانی می‌کند که در محیط‌های سازمانی و مالی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به این موارد، پشتیبانی از پروتکل‌های مختلف انتقال پیام را هم اضافه کنید تا با یکی از انعطاف‌پذیرترین راهکارهای ارتباطی در سطح سازمان روبه‌رو باشیم.

معایب  WSDL

شاید بتوان پیچیدگی و سنگینی بیشتر SOAP و WSDL را بزرگ‌ترین دلیل روی‌آوردن دولوپرها به دیگر پروتکل‌ها از جمله REST دانست. پیام‌های XML حجم بیشتری دارند و همین مسئله باعث افزایش بار پردازشی و کاهش کارایی در مقایسه با APIهای سبک مبتنی بر JSON می‌شود.

همچنین، فرایند پیاده‌سازی و پیکربندی اولیه در SOAP معمولاً زمان‌برتر است و برای پروژه‌های کوچک یا استارتاپی که سرعت توسعه اهمیت بالایی دارد، ممکن است گزینه ایده‌آلی نباشد. از سوی دیگر، کار با SOAP در محیط‌های فرانت‌اند و مرورگرها نسبت به REST دشوارتر است و نیاز به تنظیمات بیشتری دارد.

در مجموع، انتخاب بین این دو رویکرد، به نیازهای پروژه، اندازه تیم، زیرساخت‌ها و اولویت‌های عملکردی بستگی دارد و توسعه‌دهندگان باید با توجه به این عوامل، مناسب‌ترین گزینه را برای پروژه‌های خود انتخاب کنند.

جمع‌بندی

هنگام انتخاب و استفاده از یک وب‌سرویس، شاید کیفیت و کارایی خدمات آن بیش از همه توجه توسعه‌دهندگان را به خود جلب کند؛ اما اگر این وب‌سرویس نتواند توصیف دقیقی از عملیات، پیام‌ها، نوع داده‌ها و نحوه تعامل ارائه دهد، امکان استفاده صحیح و پایدار از آن، اگر نگوییم غیرممکن، بسیار دشوار خواهد بود. WSDL با ارائه یک قرارداد رسمی و استاندارد، این مانع را از میان برمی‌دارد و تضمین می‌کند که کلاینت و سرور بدون سوءتفاهم و با کمترین خطا بتوانند با یکدیگر تعامل کنند. WSDL زبان گویا و رسای وب‌سرویس‌هاست؛ زبانی که مانند زبان انسانی، عامل اصلی برقراری ارتباط میان برنامه‌هاست.