CC BY
160
УДК 004.91
АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МОБИЛЬНЫХ ПРИЛОЖЕНИЙ
С ВЕБ-СЕРВИСАМИ
А. Т. Кожомбаева, А. В. Щетилов Научный руководитель - А. Г. Зотин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: [email protected], [email protected]
Рассмотрены технологии взаимодействия мобильных приложений с веб-сервисами. Представлено описание условий проведения исследования технологий. Продемонстрированы полученные данные экспериментального исследования и результаты их анализа. Приведено обоснование выбора REST веб-сервера в качестве наилучшего решения для выбранной предметной области.
Ключевые слова: SOAP веб-сервер, REST веб-сервер.
THE ANALYSIS OF INTERACTION TECHNOLOGIES BETWEEN MOBILE APPLICATIONS AND WEB SERVICES
А. T. Kozhombaeva, A. V. Schetilov Scientific supervisor - A. G. Zotin
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]
The interaction technologies of mobile applications with web services are considered. The description of conditions of carrying research of technologies is shown. The experimental data of research and the results of their analysis are demonstrated. The choice of REST web server as the best decision for the chosen subject domain is given.
Keywords: SOAP web-service, REST web-service.
На сегодняшний день повсеместное распространение мобильного Интернета привело к тому, что подавляющее большинство мобильных приложений активно используют веб-сервисы для каких-либо целей. Например, это может быть загрузка дополнительных данных, перенос некоторой программной логики на сервер или синхронизация.
В приложениях, использующих веб-сервисы, реализуется сервис-ориентированная архитектура SOA [6]. Такая архитектура более приемлема для создания распределенных приложений, компоненты которых взаимодействуют через Интернет, разворачиваются и работают на различных платформах.
Веб-сервисы обладают интерфейсом, описанным в формате пригодном для компьютерной обработки, при этом используется WSDL-формат. Взаимодействие с сервисами осуществляется согласно их WSDL-описаниям, на основе сообщений, передаваемых по протоколу HTTP [1].
При разработке мобильного приложения для отображения каталогов по заказу товаров и услуг возникла необходимость выбора подходов организации взаимодействия с веб-сервисами. Помимо просмотра каталога пользователь приложения также имеет возможность заказать товар или услугу, оставлять отзывы по заказам. Функции формирования отображаемого каталога вынесены на сервер. Сервер сохраняет все данные о пользователе и его заказах, а также отправляет ему необходимые данные для формирования каталога, как в виде текстовой информации, так и в виде изображений.
Для реализации такого приложения необходимо организовать быстрое взаимодействие между мобильным приложением (клиентом) и серверной частью. В связи с этим возникает задача выбора технологии обмена данными, и здесь обычно появляется выбор между двумя подходами взаимодействия на основе REST и SOAP.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1
Главными требованиями к технологиям клиент-серверной архитектуры являются:
- скорость работы (каталог может содержать очень большое количество элементов);
- работа с различными типами данных;
- простота в использовании на всех архитектурных уровнях, с точки зрения написания кода и развертки на сервере.
Simple Object Access Protocol (SOAP) позволяет осуществлять обмен информацией в распределенной среде. SOAP является надежным, защищенным и поддерживает транзакции. Representational State Transfer (REST) - это стиль архитектуры программного обеспечения для распределенных систем. Термин REST был введен в 2000 году Роем Филдингом, одним из авторов HTTP-протокола [2].
SOAP имеет преимущество над REST в отношении безопасности и реализации сервиса. Создание SOAP службы или SOAP клиенты на различных платформах обеспечивается стандартными библиотеками, такими как Axis2 для Java [3] и PHP SOAP [4]. Для реализации SOAP веб-сервера необходимо создать WSDL (язык описания веб-сервисов) файл. Благодаря WSDL можно легко реализовать SOAP серверы, как на стороне сервера, так и клиента, чем реализация REST сервисов [5].
Для обоснования выбора технологии взаимодействия мобильного приложения с веб-сервисом были созданы и развернуты SOAP и REST веб-службы. Эксперименты решено было проводить на веб-сервере Apache Tomcat 8.0, функционирующем на ноутбуке Asus N53T со следующими техническими характеристиками: процессор AMD A6-3420M APU, частота работы 1,50 ГГц и 4 Гб оперативной памяти, установлена операционная система Windows 7 Ultimate. В качестве мобильного устройства использовался Asus Zenfone с процессором Intel Atom Z2560, работающем на частоте 1,6 ГГц, и 2 Гб оперативной памяти, работающей на ОС Android 4.4.2.
Для реализации клиентского приложения в ADT Bundle v22.6.2 была подключена библиотека ksoap2 и создана SOAP веб-служба. Схема взаимодействия клиентского SOAP-сервера с вебсервером представлено на рис. 1.
WSDL
Рис. 1. Схема взаимодействия клиентского SOAP-сервера с веб-сервером
Для создания REST веб-сервера использовалась среда разработки Eclipse Luna IDE. REST вебсервер разработан с использованием REST API и Jersey 1.17 API.
Для использования REST веб-сервера в мобильном устройстве, разработано клиентское приложение для Android 4.4.2 (Kit Kat) в ADT Bundle v22.6.2.
В ходе проведения экспериментального исследования на веб-сервер отправлялся запрос в тестовой форме, а в ответ получали сообщение определенного размера. Каждый запрос исполнялся не менее 10 раз. Время отправки запроса и получения сообщения фиксировались на клиентском приложении. Собранные данные показаны в таблице. Результат анализа этих данных отображены на рис. 2, так по вертикальной оси отражено время выполнения запроса в процентном соотношении, где за 100 % принято время отклика REST веб-сервиса.
Результаты производительности веб-сервисов
№ п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Размер сообщения (в байтах) 54 58 116 205 351 371 412 418 462 493
SOAP (время ожидания в миллисекундах) 232 238 323 409 505 518 553 559 610 677
REST (время ожидания в миллисекундах) 226 229 279 342 408 426 452 450 501 529
Рис. 2. Сравнительная оценка времени передачи сообщений
На основе результатов проведенного эксперимента можно прийти к выводу, что при увеличении размера передаваемого сообщения время отклика у REST веб-служб уменьшается по сравнению с SOAP веб-службой. Из этого следует, что REST веб-службы работают быстрее.
Для разработки мобильного приложения отображения каталога товаров или услуг выбор был остановлен на архитектуре REST. Поскольку он имеет более высокое быстродействие, по сравнению с SOAP. Это связано с тем, что SOAP представляет собой сборник различных протоколов и стандартов, в результате чего он «перегружен». REST может использовать различные форматы данных, в то время как SOAP работает только с XML. REST намного более простой в использовании - имеет наглядный и понятный формат, а данные передаются без каких-либо дополнительных слоев архитектуры.
Библиографические ссылки
1. Машнин Т. С. Web-сервисы Java // СПб.: БХВ-Петербург, 2012. 560 с.
2. Fielding R. Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures // University of California, Irvine, USA. 2000.
3. Ricardo van den Broek. Comparing the performanceof SOAP and REST PHP clients / Ricardo van den Broek // 14th Twente Student Conference on IT, Enschede, Netherlands. 2011.
4. Tsenov M. Web Services Example with PHP/SOAP / M Tsenov // International Conference on Computer Systems and Technologies - CompSysTech'2006, Veliko Tarnovo, Bulgaria. 2006. P. IIIA.10-6.
5. SOAP-Based vs. RESTful Web Services / F. Belqasmi, J. Singh, S. Y. Bani Melhem, R. H. Glitho // A Case Study for Multimedia Conferencing. Internet Computing, IEEE. 2012. Vol. 16, Iss. 4, p. 54.
6. Архитектура SOA [Электронный ресурс]. URL: http://www.service-architecture.com/articles/ web-services/service-oriented_architecture_soa_definition.html (дата обращения: 10.04.2015).
© Кожомбаева А. Т., Щетилов А. В., 2015
