Tutorial zu WS-BPEL. Veranstaltung: Entwicklung verteilter Softwaresysteme mit Webservices im Sommersemester 2008

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1 Tutorial zu WS-BPEL Veranstaltung: Entwicklung verteilter Softwaresysteme mit Webservices im Sommersemester 2008 Universität Hamburg Department Informatik Arbeitsbereich VSIS Gruppe 01: Johannes Kuhlmann, Matthias Meiners, André Monsees, Lars Scharrenberg Stand: 16. Juni 2008 Inhaltsverzeichnis 1 Einführung 2 2 Beispiel: Der Kauf einer Aktie als BPEL Prozess Der Anfang Anfrage empfangen und Konto holen Lastschrift durchführen und prüfen Aktien kaufen und Antwort zurücksenden Die dazugehörige WSDL Quellen 9 1

2 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS Tutorial: WS-BPEL 1 Einführung WS BPEL kurz für Business Process Execution Language for Web Services ist eine XML basierte Sprache zur Orchestrierung von Webservices. Sie soll es ermöglichen, Geschäftsprozesse abzubilden. Die Sprache hat drei Sprachkomponenten, die jeweils durch verschiedene XML Sprachen umgesetzt werden: Programmlogik: BPEL Datentypen: XSD Input/Output: WSDL Orchestrierung bedeutet, dass an einer zentralen Stelle eine ausführbare Prozessbeschreibung vorliegt. Diese Stelle interagiert mit Webservices, um im Rahmen eines Geschäftsprozesses ein Geschäftsresultat zu erzielen, und wird im Allgemeinen Process Engine genannt. Bei einer Anfrage aus dem Netzwerk erzeugt die Process Engine aus der ausführbaren Prozessbeschreibung eine Prozessinstanz, die dann möglicherweise für mehrere Anfragen verwendet wird, bis sie nicht mehr benötigt wird. 2 Beispiel: Der Kauf einer Aktie als BPEL Prozess Für dieses Tutorial wird noch einmal das Beispiel aus dem Vortrag aufgegriffen, in dem der Kauf einer Aktie aus Sicht des Depots durch einen BPEL Prozess abgebildet werden soll. Dazu muss das Depot mit allen anderen Komponenten, also dem Benutzer, der Bank und dem Informationsservice, interagieren. Der Prozess läuft in etwa so ab, wie er im Vortrag vorgestellt wurde. Dabei werden hier aber die leer gelassenen Felder ausgefüllt und einige Fehlerfälle abgefangen. Wir können allerdings nicht sagen, dass der Prozess so, wie er hier gegeben ist, einwandfrei läuft, aber er sollte eine gute Vorlage sein. 2.1 Der Anfang Zunächst wird das Dokument so eingeleitet, wie ein normales XML Dokument immer eingeleitet wird. Zusätzlich wird dem Prozess ein Name und ein Namespace gegeben und die verwendeten Namensräume werden definiert. Diese Namensräume beziehen sich hauptsächlich auf die verwendeten Services (Bank, Informationsservice) und das Depot, da daraus die Beschreibung der Schnittstelle und Faults genommen wird. Listing 1: Prozess definieren 1 <?xml version= 1. 0 encoding= UTF 8?> 2 <bpws:process exitonstandardfault= yes name= KaufeAktie 3 s u p p r e s s J o i n F a i l u r e= yes targetnamespace= h t t p : // bpel. depot. v s i s. org 4 xmlns:bpws= h t t p : // docs. o a s i s open. org / wsbpel /2.0/ p r o c e s s / e x e c u t a b l e 5 xmlns:ns= h t t p : // wsdl. bpel. depot. v s i s. org 6 xmlns:ns0= h t t p : // b a n k s e r v i c e. v s i s. org 7 xmlns:ns1= h t t p : //www. w3. org /2001/XMLSchema 2

3 Tutorial: WS-BPEL 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS 8 xmlns:ns2= h t t p : // depot. v s i s. org 9 xmlns:ns3= h t t p : // d e p o t s e r v i c e. v s i s. org 10 xmlns:ns4= h t t p : //bank. v s i s. org 11 xmlns:ns5= h t t p : // i n f s e r v. v s i s. org > Als nächstes werden einige Strukturen importiert, die benötigt werden. In diesem Fall werden die WSDLs und die XSDs benötigt. Die,,KaufeAktie.wsdl enthält die Definitionen der Partner Link Types, die bei der Definition der Partner Links benötigt werden. Diese WSDL Datei wird unten weiter vorgestellt. Listing 2: Importe 12 <bpws:import importtype= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / 13 l o c a t i o n=.. / BankService /WebContent/WEB INF/ wsdl / BankService. wsdl 14 namespace= h t t p : // b a n k s e r v i c e. v s i s. org /> 15 <bpws:import importtype= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / 16 l o c a t i o n=.. / I n f o r m a t i o n S e r v i c e /WebContent/WEB INF/ wsdl / invserv. wsdl 17 namespace= h t t p : // i n f s e r v. v s i s. org /> 18 <bpws:import importtype= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / 19 l o c a t i o n=.. / DepotService /WebContent/WEB INF/ wsdl / DepotService. wsdl 20 namespace= h t t p : // d e p o t s e r v i c e. v s i s. org /> 21 <bpws:import importtype= h t t p : //www. w3. org /2001/XMLSchema 22 l o c a t i o n=.. / DepotService /WebContent/WEB INF/ wsdl / depot. xsd 23 namespace= h t t p : // depot. v s i s. org /> 24 <bpws:import importtype= h t t p : //www. w3. org /2001/XMLSchema 25 l o c a t i o n=.. / BankService /WebContent/WEB INF/ wsdl /bank. xsd 26 namespace= h t t p : //bank. v s i s. org /> 27 <bpws:import importtype= h t t p : //www. w3. org /2001/XMLSchema 28 l o c a t i o n=.. / DepotService /WebContent/WEB INF/ wsdl / depot. xsd 29 namespace= h t t p : // depot. v s i s. org /> 30 <bpws:import importtype= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / 31 namespace= h t t p : // bpel. depot. v s i s. o r g A r t i f a c t s /> 32 <bpws:import importtype= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / 33 l o c a t i o n= KaufeAktie. wsdl 34 namespace= h t t p : // wsdl. bpel. depot. v s i s. org /> Dann werden die Partner Links definiert, die die Verbindungen zwischen dem Prozess und den Services beschreiben. Dabei wird auch festgelegt, welche Rolle der Prozess einnimmt. 35 <bpws:partnerlinks> Listing 3: Partner Links 36 <bpws:partnerlink myrole= Kaeufer name= I n f o r m a t i o n s d i e n s t 37 partnerlinktype= ns:informationsdienstplt /> 38 <bpws:partnerlink myrole= Kaeufer name= Bank 39 partnerlinktype= ns:bankplt /> 40 <bpws:partnerlink myrole= Depot name= C l i e n t 41 partnerlinktype= ns:depotplt /> 42 </ bpws:partnerlinks> Zuletzt bevor der eigentliche Prozess beginnt müssen noch ein paar Variablen definiert werden, die im weiteren Prozess benötigt werden. Auch eine Fault Nachricht wird hier definiert, damit sie später geworfen werden kann. 3

4 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS Tutorial: WS-BPEL 43 <b p w s : v a r i a b l e s> Listing 4: Variablendefinitionen 44 <b p w s : v a r i a b l e element= ns2:auftragkaufen name= a u f t r a g /> 45 <b p w s : v a r i a b l e element= ns4:konto name= konto /> 46 <b p w s : v a r i a b l e element= ns4:kontoanfrage name= kontoanfrage /> 47 <b p w s : v a r i a b l e element= ns5:inbuymessage name= kaufauftrag /> 48 <b p w s : v a r i a b l e element= ns5:outbuymessage name= kaufergebnis /> 49 <b p w s : v a r i a b l e element= n s 4 : L a s t s c h r i f t name= l a s t s c h r i f t /> 50 <b p w s : v a r i a b l e element= n s 4 : b o o l name= l a s t s c h r i f t E r g e b n i s /> 51 <b p w s : v a r i a b l e element= ns2:auftragkaufen name= e r g e b n i s /> 52 <b p w s : v a r i a b l e messagetype= ns3:faultmessagekontonichtgedeckt 53 name= nichtgedecktfault /> 54 </ b p w s : v a r i a b l e s> 2.2 Anfrage empfangen und Konto holen Hier beginnt der eigentliche Prozess. Da er aus mehreren Activities zusammengesetzt werden soll, wird zunächst mit einer sequence begonnen, die die weiteren Schritte zusammenfasst. Danach wird der Prozess mit einem receive eingeleitet. Es wird also eine Anfrage empfangen, die den Prozess anstößt. createinstance= yes gibt dabei an, dass der Prozess neu instanziiert werden soll, wenn solch eine Nachricht eingeht. 55 <bpws:sequence> Listing 5: Anfrage annehmen 56 <b p w s : r e c e i v e c r e a t e I n s t a n c e= yes name= Receive 57 o p e r a t i o n= kaufen partnerlink= C l i e n t 58 porttype= ns3:depotserviceporttype v a r i a b l e= a u f t r a g /> Anschließend wird eine Anfrage an den Bank Webservice gestellt, um von diesem die Daten über das Konto zu erhalten, das für den Kauf der Aktie belastet werden soll. Um die Anfrage zu erstellen, werden die benötigten Daten aus der Variable aufrag, die das Depot (also dieser Prozess) erhalten hat, in die Variable kontoanfrage vom Typ Kontoanfrage kopiert, die dann anschließend mit invoke an den Bank Webservice geschickt wird. Listing 6: Konto holen 59 <bpws:assign name= Kontoanfrage e r s t e l l e n v a l i d a t e= no > 60 <bpws: copy> 61 <bpws:from v a r i a b l e= a u f t r a g > 62 <bpws:query 63 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 64 <! [CDATA[ / konto / ktonr ] ]></ bpws:query> 65 </ bpws: from> 66 <bpws:to v a r i a b l e= kontoanfrage > 67 <bpws:query 68 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 69 <! [CDATA[ / ns4:kontonummer ] ]></ bpws:query> 70 </ bpws:to> 71 </ bpws: copy> 72 <bpws: copy> 4

5 Tutorial: WS-BPEL 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS 73 <bpws:from v a r i a b l e= a u f t r a g > 74 <bpws:query 75 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 76 <! [CDATA[ / konto / b l z ] ]></ bpws:query> 77 </ bpws: from> 78 <bpws:to v a r i a b l e= kontoanfrage > 79 <bpws:query 80 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 81 <! [CDATA[ / n s 4 : B a n k l e i t z a h l ] ]></ bpws:query> 82 </ bpws:to> 83 </ bpws: copy> 84 <bpws: copy> 85 <bpws: from> 86 <b p w s : l i t e r a l>testpassword : )</ b p w s : l i t e r a l> 87 </ bpws: from> 88 <bpws:to v a r i a b l e= kontoanfrage > 89 <bpws:query 90 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 91 <! [CDATA[ / ns4:passwort ] ]></ bpws:query> 92 </ bpws:to> 93 </ bpws: copy> 94 </ bpws:assign> 95 <bpws:invoke i n p u t V a r i a b l e= kontoanfrage 96 name= I n v o k e : Konto holen o p e r a t i o n= Gib Konto 97 outputvariable= konto partnerlink= Bank 98 porttype= ns0:bankserviceporttype /> Die Antwort des Bank Webservices wird dahingehend ausgewertet, ob mit dem aktuellen Kontostand die geforderten Aktien bezahlt werden können. Der Preis der Aktien ergibt sich aus der Anfrage an den Prozess, die den Einzelpreis einer Aktie und die Anzahl der zu kaufenden Aktien enthält. Wenn nicht genug Geld auf dem Konto ist, wird mit throw ein Fault zurückgeworfen. 99 <b p w s : i f name= Checke Kontostand > Listing 7: Ist auf dem Konto genug Geld? 100 <bpws:throw faultname= faultmessagekontonichtgedeckt 101 f a u l t V a r i a b l e= nichtgedecktfault name= Throw /> 102 <bpws:condition> 103 <! [CDATA[ $ a u f t r a g / n s 2 : a n z a h l $ a u f t r a g / n s 2 : a k t i e / n s 2 : r a t e 104 > $ konto / ns4:centsaldo ] ]></ bpws:condition> 105 </ b p w s : i f> 2.3 Lastschrift durchführen und prüfen Jetzt soll das Geld, das für den Kauf der geforderten Aktien benötigt wird, in Form einer Lastschrift vom gegebenen Konto abgebucht werden. Vielleicht wäre es sinnvoller, erst die Aktien zu kaufen und dann das Geld abzubuchen, da man dann auf jedenfall den aktuellen Preis der Aktien verwenden würde. Mit der Variante, erst die Lastschrift durchzuführen und dann die Aktien zu kaufen, verwendet man zwar eventuell einen veralteten Preis, aber man kann sicher gehen, dass der ganze Betrag vom Konto abgebucht 5

6 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS Tutorial: WS-BPEL werden kann. Jede Variante hat also ihre Vor- und Nachteile. Die Lastschrift wird also zunächst einmal erstellt, indem aus dem oben vom Bank Webservice erhaltenen Konto die Kontonummer und Bankleitzahl in eine Lastschrift kopiert werden. Danach wird noch der abzuziehende Betrag berechnet (Anzahl mal Preis pro Aktie) und in die Lastschrift eingetragen. Dann wird diese Lastschrift an den Bank Webservice gesendet. Listing 8: Geld abbuchen 106 <bpws:assign name= L a s t s c h r i f t e r s t e l l e n v a l i d a t e= no > 107 <bpws: copy> 108 <bpws:from v a r i a b l e= konto > 109 <bpws:query 110 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 111 <! [CDATA[ / ns4:kontonummer ] ]></ bpws:query> 112 </ bpws: from> 113 <bpws:to v a r i a b l e= l a s t s c h r i f t > 114 <bpws:query 115 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 116 <! [CDATA[ / ns4:kontonummer ] ]></ bpws:query> 117 </ bpws:to> 118 </ bpws: copy> 119 <bpws: copy> 120 <bpws:from v a r i a b l e= konto > 121 <bpws:query 122 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 123 <! [CDATA[ / n s 4 : B a n k l e i t z a h l ] ]></ bpws:query> 124 </ bpws: from> 125 <bpws:to v a r i a b l e= l a s t s c h r i f t > 126 <bpws:query 127 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 128 <! [CDATA[ / n s 4 : B a n k l e i t z a h l ] ]></ bpws:query> 129 </ bpws:to> 130 </ bpws: copy> 131 <bpws: copy> 132 <bpws: from> 133 <! [CDATA[ $ a u f t r a g / n s 2 : a n z a h l $ a u f t r a g / n s 2 : a k t i e / n s 2 : r a t e ] ]> 134 </ bpws: from> 135 <bpws:to v a r i a b l e= l a s t s c h r i f t > 136 <bpws:query 137 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 138 <! [CDATA[ / ns4:centbetrag ] ]></ bpws:query> 139 </ bpws:to> 140 </ bpws: copy> 141 </ bpws:assign> 142 <bpws:invoke i n p u t V a r i a b l e= l a s t s c h r i f t 143 name= I n v o k e : L a s t s c h r i f t o p e r a t i o n= L a s t s c h r e i b e n 144 outputvariable= l a s t s c h r i f t E r g e b n i s partnerlink= Bank 145 porttype= ns0:bankserviceporttype /> Das Ergebnis vom Aufruf des Bank Webservice wird als nächstes überprüft. Wenn der Betrag nicht abgebucht werden konnte, liefert der Service false zurück und es wird ein Fault zurückge- 6

7 Tutorial: WS-BPEL 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS worfen. Listing 9: War das Konto gedeckt? 146 <b p w s : i f name= Checke L a s t s c h r i f t e r g e b n i s > 147 <bpws:throw faultname= ns2:faultmessagekontonichtgedeckt 148 f a u l t V a r i a b l e= nichtgedecktfault name= Throw /> 149 <bpws:condition> 150 <! [CDATA[ $ l a s t s c h r i f t E r g e b n i s / bool!= true ( ) ] ]> 151 </ bpws:condition> 152 </ b p w s : i f> 2.4 Aktien kaufen und Antwort zurücksenden Nachdem das Geld bereits abgebucht worden ist, können jetzt die Aktien tatsächlich beim Informationsdienst gekauft werden. Dazu wird erstmal wieder eine Anfrage erstellt. In diesem Fall ist es der Kaufauftrag, der die vom Informationsdienst benötigten Daten enthält. Es werden also die WKN und die Anzahl in den Auftrag kopiert, der dann an den Informationsdienst geschickt wird. Listing 10: Aktien kaufen 153 <bpws:assign name= Kaufanfrage s e t z e n v a l i d a t e= no > 154 <bpws: copy> 155 <bpws:from v a r i a b l e= a u f t r a g > 156 <bpws:query 157 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 158 <! [CDATA[ / a k t i e /wkn ] ]></ bpws:query> 159 </ bpws: from> 160 <bpws:to v a r i a b l e= kaufauftrag > 161 <bpws:query 162 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 163 <! [CDATA[ / wkn ] ]></ bpws:query> 164 </ bpws:to> 165 </ bpws: copy> 166 <bpws: copy> 167 <bpws:from v a r i a b l e= a u f t r a g > 168 <bpws:query 169 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 170 <! [CDATA[ / anzahl ] ]></ bpws:query> 171 </ bpws: from> 172 <bpws:to v a r i a b l e= kaufauftrag > 173 <bpws:query 174 querylanguage= u r n : o a s i s : n a m e s : t c : w s b p e l : 2. 0 : s u b l a n g : x p a t h 1. 0 > 175 <! [CDATA[ / quantity ] ]></ bpws:query> 176 </ bpws:to> 177 </ bpws: copy> 178 </ bpws:assign> 179 <bpws:invoke i n p u t V a r i a b l e= kaufauftrag name= I nvoke: Kauf 180 o p e r a t i o n= buy outputvariable= kaufergebnis 181 partnerlink= I n f o r m a t i o n s d i e n s t 7

8 2 BEISPIEL: DER KAUF EINER AKTIE ALS BPEL PROZESS Tutorial: WS-BPEL 182 porttype= ns5:informationserviceporttype /> Die Antwort des Informationsdiensts wird jetzt nicht mehr ausgewertet und abschließend wird dem Aufrufer also dem Client mit reply eine Antwort auf das eingängliche receive übermittelt. Listing 11: Antwort übermitteln 183 <bpws:reply name= Reply o p e r a t i o n= kaufen partnerlink= C l i e n t 184 porttype= ns3:depotserviceporttype v a r i a b l e= a u f t r a g /> Zu guter Letzt wird noch die zum Anfang des Prozesses begonnene Sequenz geschlossen und der Prozess wird auch abgeschlossen. 185 </ bpws:sequence> 186 </ bpws:process> Listing 12: Prozess abschließen 2.5 Die dazugehörige WSDL Zur oben aufgeführten Prozessbeschreibung gehört noch eine WSDL, die die Partner Link Types definiert. Diese Typen bauen auf den Port Types auf, die schon in den WSDLs der einzelnen Webservices gefunden werden. Allerdings werden zusätzlich noch die möglichen Rollen definiert. Hier wird jeweils nur eine Rolle angegeben, die dann vom Depot (also dem Prozess) eingenommen wird. Die Datei wird wie eine normale WSDL eingeleitet: Listing 13: Einleitung der WSDL 1 <?xml version= 1. 0 encoding= UTF 8 standalone= no?> 2 <d e f i n i t i o n s xmlns:plnk= h t t p : // docs. o a s i s open. org / wsbpel /2.0/ plnktype 3 xmlns:tns= h t t p : // bpel. depot. v s i s. o r g A r t i f a c t s 4 xmlns:vprop= h t t p : // docs. o a s i s open. org / wsbpel /2.0/ varprop 5 xmlns:wsdl= h t t p : // i n f s e r v. v s i s. org 6 xmlns:wsdl1= h t t p : // b a n k s e r v i c e. v s i s. org 7 xmlns:wsdl2= h t t p : // d e p o t s e r v i c e. v s i s. org name= KaufeAktie 8 targetnamespace= h t t p : // wsdl. bpel. depot. v s i s. org 9 xmlns= h t t p : // schemas. xmlsoap. org / wsdl / > Anschließend werden die angesprochenen Typen definiert. Listing 14: Partner Link Types 10 <plnk:partnerlinktype name= InformationsdienstPLT > 11 <p l n k : r o l e name= Kaeufer 12 porttype= wsdl:informationserviceporttype /> 13 </ plnk:partnerlinktype> 14 <plnk:partnerlinktype name= BankPLT > 15 <p l n k : r o l e name= Kaeufer porttype= wsdl1:bankserviceporttype /> 16 </ plnk:partnerlinktype> 17 <plnk:partnerlinktype name= DepotPLT > 18 <p l n k : r o l e name= Depot porttype= wsdl2:depotserviceporttype /> 19 </ plnk:partnerlinktype> 8

9 Tutorial: WS-BPEL 3 QUELLEN Dann müssen noch die WSDLs der Webservices importiert werden, da sich die Partner Link Types oben ja auf diese beziehen, und die Definitionen müssen abgeschlossen werden. 20 <import Listing 15: WSDLs importieren 21 l o c a t i o n=.. / I n f o r m a t i o n S e r v i c e /WebContent/WEB INF/ wsdl / invserv. wsdl 22 namespace= h t t p : // i n f s e r v. v s i s. org /> 23 <import 24 l o c a t i o n=.. / BankService /WebContent/WEB INF/ wsdl / BankService. wsdl 25 namespace= h t t p : // b a n k s e r v i c e. v s i s. org /> 26 <import 27 l o c a t i o n=.. / DepotService /WebContent/WEB INF/ wsdl / DepotService. wsdl 28 namespace= h t t p : // d e p o t s e r v i c e. v s i s. org /> 29 </ d e f i n i t i o n s> 3 Quellen OASIS Standardisierungsgremium: home.php?wg abbrev=wsbpel Allgemeine Dokumente: Process Execution Language html/tutorials/wsbpel tut.html 9

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