随着Web Service如火如荼的应用，SOAP(Simple Object Access Protocol)作为一种数据交换协议，也得到了大量的推广。然而用SOAP进行数据传输时，实际上传输的是XML文本信息，对于大部分企业数据传输来说，文本数据传输量就非常庞大。现在的很多企业应用都架构在广域网上，庞大数据传输量就限制了SOAP的应用。那么如何提高SOAP Message在网间的传输效率呢？一个可行的方式是对SOAP Message进行压缩。本文主要介绍压缩SOAP Message的方法。

　　SOAP简介及压缩的基本原理

　　SOAP是一种基于XML的简单对象交换协议，SOAP Message实际上是一段XML文本，可以用多种协议进行传输，如HTTP、 FTP甚至SMTP，总之只要能把文本发送给服务器端便可。如此看来，要加速SOAP传输，减少传输的数据量，可以从两个方面处理：一是对XML进行处理，使其文本信息更紧凑；二是对网络传输中的二进制数据流进行处理，使其传输数据量减少。下面将分别介绍两种方式。

　　1. SOAP Message文本信息的压缩

　　以下的SOAP文档可以帮助我们了解SOAP Message：

<?xml version=‘1.0’encoding=‘UTF-8’?> <SOAP-ENV:Envelope xmlns:SOAP-ENV=“http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/” xmlns:xsi=“http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance” xmlns:xsd=“http://www.w3.org/2001/XMLSchema”> <SOAP-ENV:Header> <ns1:PaymentAccount xmlns:ns1=“urn:ecerami”SOAP-ENV: 　　mustUnderstand=“true”> orsenigo473 </ns1:PaymentAccount > </SOAP-ENV:Header> <SOAP-ENV:Body> <ns1:getTempResponse xmlns:ns1=“urn:xmethods-Temperature” SOAP-ENV:encodingStyle=“http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/”> <return xsi:type=“xsd:float”>71.0</return> </ns1:getTempResponse> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope>

　　它包含了Header、Body两个部分，<SOAP-ENV:Header>……</SOAP-ENV:Header>是SOAP Message的Header部分。在SOAP中，其存在的意义是提供一个灵活的框架，以满足应用程序级的附加需求,例如在此提供权限验证、事务管理等信息。对于SOAP Message来说，它是一个可选的部分，<SOAP-ENV:Body>……</SOAP-ENV:Body>是SOAP Message的Body部分。这里包含着应用程序调用信息。我们要传递的信息通常放在此处。因为这里的内容最长，所以通常将这一部分的内容压缩。将原内容重新编码形成一个新的压缩文本字符串，将其加入到SOAP Message的附件域中（也可将其放入XML元素的的Cdata域），其示意图见图1。

　　图1 基于文本的SOAP压缩示意图

　　先将SOAP Body域的内容压缩成二进制数据，再采用BASE64将二进制数据编码成MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途Internet邮件扩展)文本，压缩后的MIME文本内容放入SOAP Message的Attachment域中，再在SOAP Body中加入压缩标记，形成类似于下面的SOAP文本：

<SOAP-ENV:Envelope xmlns:SOAP-ENV=“http://schemas。 　　xmlSOAP。org/SOAP/envelope/”> <SOAP-ENV:Body> <COMPRESSED>YES</COMPRESSED> < CONTENTLOCATION >ATTACHMENT</ CONTENTLOCATION > <m:hello xmlns:m=“http://hello。world”>Bar </m:hello> </SOAP-ENV:Body> </SOAP-ENV:Envelope> <!-- This is compressed part--> -------------PART ---------- CONTENT-TYPE:=mime/binary 8A9ASDF/ASDFKLASD9FUASDFASDF -------------PART ----------

　　Client端将此SOAP Message通过某种方式传给Server端。于是，Server端收到SOAP Message之后，检查SOAP Body域的COMPRESSED标志，如果是“YES”，则对SOAP附件部分进行BASE64解码，然后解压，还原成原始的SOAP Message。

　　2. 网络传输过程中二进制数据的压缩

　　我们知道采用HTTP、FTP等基于连接的协议进行数据传输，其底层实际上都是基于流上的数据传输。既然如此，我们便可在流这一层实现压缩，将InputStream和OutputStream 用GZIPInputStream和GZIPOutputStream进行包裹，这样对于上层的数据读写完全透明。由于流是基于二进制传输的，所以无需进行Base64的编码与解码。实际测试用GZIPInputStream和GZIPOutputStream进行压缩和解压一个4Kb大小的 XML文档大约是7～8ms(P4:1.7GHz)，而如果在中间加入Base64编码与解码，则要用120ms的时间。从时间效率来说,在流中对二进制数据进行压缩要比对SOAP Message的文本信息进行压缩高很多。下面的一段源码是使用GZIPInputStreamt与GZIPOutputStream进行压缩与解压的具体方法：

public static byte[] compressBytes(byte[] bytes) 　　　　throws IOException { ByteArrayOutputStream baos = null; baos = new ByteArrayOutputStream(); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new 　　GZIPOutputStream(baos)); dos.write(bytes); dos.close(); return baos.toByteArray(); } public static byte[] decompressBytes(byte[] bytes) 　　　　throws IOException { GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(new 　　ByteArrayInputStream( bytes)); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); byte[] buf = new byte[1024]; int len; while ( (len = gis.read(buf)) >= 0) { baos.write(buf, 0, len); } gis.close(); baos.close(); return baos.toByteArray(); }

　　Sun在Java Web Service Developer Pack中提供两个重要的开发包JAXM(Java API for XML Messaging)与JAX-RPC(Java API for XML-based RPC)。其中JAXM是一个相对底层的API，它提供了一组API来创建、使用在各种传输机制上的交换SOAP包。而JAX-RPC则与RMI比较类似，通过一些简单的程序与描述文件来生成代码。下面主要介绍基于JAXM的SOAP Message压缩。

　　基于JAXM压缩方法的实现

　　图2 JAXM压缩方法框架图

　　图2描述了此实现方法的一个大的框架。此处采用Abstract Factory模式，由SOAPInvokerFactory的子类工厂来生产SOAPInvoker的实现类，SOAPInvoker的实现类负责具体的SOAP Message发送与接收。这样做的好处是可以适应以后Web Service调用方式的变化，而不是局限于使用JAXM。SOAPInvokerFactory类及SOAPInvoker接口的基本描述如下：

abstract class SOAPInvokerFactory{ static final public SOAPInvokerFactory getInstance(); public SOAPInvoker createSOAPInvoker(); ......... ......... public setInvokerMethod(...)//在此设置调用web service的方式 public setCompressThreshold(int)//压缩阀限，即超过多少size才进行压缩 } interface SOAPInvoker { public SOAPMessage call(SOAPMessage, URLEndpoint); public setInvokerMethod(...)//在此设置调用web service的方式 public setCompressThreshold(int)//压缩阀限，即超过多少size才进行压缩 }

　　在SOAPInvoker实现类中，对SOAP的压缩与发送进行封装。用户的Client端程序只需使用其提供的call方法来调用Web Service。例如在SOAPInvoker实现类可以封装上面提到的“SOAP Message的文本信息的压缩”，以及“网络传输过程中二进制数据的压缩”两种压缩方法。下面主要介绍以JAXM调用方式为主的基于二进制数据传输压缩方法的实现。先让我们来了解JAXM的调用环境。典型的JAXM 调用环境见图3。

　　图3 JAXM 调用环境

　　即client端使用JAXM API发送SOAP Message，由JAXM API的实现类（JAXM Implemention）通过SOAP/HTTP协议发送到服务端一个Servlet，服务端Servlet则最终通过JAXM API将SOAP Message发送到接收端。通过对JAXM Implemention的修改与继承可以实现下面的压缩方式：

　　1． 对文本进行压缩

　　根据上面提到的“SOAP Message文本信息的压缩”的原理对其进行对于SOAP Message的文本压缩，在服务端的实现类（JAXM Implemention）里对SOAP信息进行解压，再将调用信息发送给接收端。这里不做详细介绍。

　　2． 网络传输过程中二进制数据的压缩

　　要实现传输过程二进制数据压缩，就要在JAXM的传输层做文章。JAXM本身只是一个规范，很方便不同的厂商自己实现。在JAXM中， SOAPConnectionFactory、 javax.xml.soap.SOAPConnection都可以进行配置，即通过修改$JAVA_HOME\lib\jaxm.properties文件，可让JAXM API使用我们的实现类。 打开$JAVA_HOME\lib\jaxm.propertie（如果没有，可以新建此文件），在文件中加入javax.xml.soap.SOAPConnectionFactory= CompressedHttpSOAPConnectionFactory，这样在执行下面的程序时就可以用到CompressedHttpSOAPConnectionFactory，将用它来产生CompressedHTTPSOAPConnection，通过CompressedHTTPSOAPConnection将实现压缩及与Server端的通信。创建SOAPConnection的程序如下：

try { SOAPConnectionFactory scf = SOAPConnectionFactory.newInstance(); SOAPConnection connection = scf.createConnection(); } catch (SOAPException ex1) { } catch (UnsupportedOperationException ex1) { }

　　在CompressedHTTPSOAPConnection内，只需在流一级用GZIPInputStream或GZIPoutputStream进行包裹，即可实现流一级的压缩。通过对Sun的jaxm.jar和saaj.jar进行反编译，发现对于Sun的JAXM实现，只需在Client端用一个类CompressedHttpSOAPConnection继承com.sun.xml.messaging.saaj.client.p2p.HttpSOAP-Connection，覆盖HttpSOAPConnection 类的call方法，在call方法实现压缩即可。而Server端实际上是对Servlet的一种扩充，用一个Compressed-JAXMServlet继承JAXMServlet，并覆盖它的doPost方法，在CompressedJAXMServlet的doPost方法内实现解压，则可实现服务端的接收。具体的实现类图见图4。各元素说明如下：　　

　　图4 实现基本类图

　　（1） SOAPInvokerFactory将使用Abstract Factory Pattern，根据配置文件来选择不同的Web Service调用方法，如用JAXM，则缺省产生JAXMSOAPInvoker；

　　（2）用户程序在使用时只需调用SOAPInvoker-Factory的实例createSOAPInvoker方法，返回 SOAPInvoker对象；

　　（3）由JAXMSOAPInvoker负责SOAPConnection的创建；

　　（4）CompressedHTTPSOAPConnection、CompressedHttpSOAPConnectionFactory是对HTTPSOAPConnectioy,SOAPConnectionFactory的实现，CompressedHTTPSOAPConnection在底层实现压缩，而CompressedHttpSOAPConnectionFactory则是产生CompressedHttpSOAPConnection的工厂；

　　（5）CompressedJAXMServlet继承JAXMServlet，覆盖了doPost()方法，将被压缩的GZipInputStream进行解压，再将调用传递给用作Web Service的子类；

　　（6）CustomizedReqRespService、CustomizeOneWaydService是jaxm web service，负责完成商业逻辑。

　　整个压缩源码比较长，这里只介绍一下核心的压缩代码，即客户端在写出流时：

OutputStream out = new GZIPOutputStream(httpConnection.getOutputStream()); message.writeTo(out); out.finish();

　　服务端在接收流时的代码如下：

javax.servlet.ServletInputStream servletinputstream = 　　httpservletrequest.getInputStream(); SOAPMessage SOAPmessage = msgFactory.createMessage(mimeheaders, 　　new GZIPInputStream(servletinputstream));

　　对于其它的SOAP传输方式，也可以参考上面的实现方式。