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SOA : introduction générale

SOA : introduction générale

Ce support de cours est une introduction aux Architectures Orientées Services (SOA). Nous détaillons les aspects qui caractérisent un service puis nous comparons avec les architectures monolithique. Enfin, nous terminons sur les technologies mises en oeuvre pour développer des architectures orientées services.

Mickael BARON

January 17, 2022
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  1. Mickaël BARON – 2010 (Rév. Novembre 2023)
    mailto:[email protected] ou mailto:[email protected]
    SOA
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    Introduction générale

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  2. SOA - M. Baron - Page
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    2
    Creative Commons
    Contrat Paternité
    Partage des Conditions Initiales à l'Identique
    2.0 France
    creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr
    Licence

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  3. SOA - M. Baron - Page
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    3
    À propos de l’auteur …
    † Mickaël BARON
    † Ingénieur de Recherche au LIAS
    † https://www.lias-lab.fr
    † Equipe : Ingénierie des Données et des Modèles
    † Responsable des plateformes logicielles, « coach » technique
    † Ancien responsable Java de Developpez.com (2011-2021)
    † Communauté Francophone dédiée au développement informatique
    † https://java.developpez.com
    † 4 millions de visiteurs uniques et 12 millions de pages vues par mois
    † 750 00 membres, 2000 forums et jusqu'à 5000 messages par jour
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  4. SOA - M. Baron - Page
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    4
    Plan du cours complet
    † Introduction SOA (pour introduire les services web)
    † Service web étendu (non présenté)
    † WSDL, SOAP, JAX-WS
    † Service web REST
    † REST, JAX-RS
    † Streaming HTTP / Systèmes par messages
    † WebSocket, SSE, gRPC, Tyrus, JAX-RS
    † AMQP, RabbitMQ
    †Architecture microservice (pour l’application)
    † MicroProfile, Docker, RabbitMQ, Docker Compose, HaProxy

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  5. SOA - M. Baron - Page
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    Révision : quels changements ?
    5
    † 2021-2022
    † Modification des exemples pour la transition de javax en jarkarta
    † Support minimum de Java 11
    † 2019-2020
    † Ajout du Multi-Stage Build au niveau du cours outils Microservices
    † Création de versions « allégés » des supports de cours
    † Atelier sur le Streaming + WebSocket + SSE
    † 2018-2019
    † Support de Java 8 à Java 11
    † Dépôt de tous les codes exemples sur Github
    † Dépôt de tous les tutoriels sur Github
    † Ajout d’un cours sur les technologies de « Streaming »
    † Ajout d’un cours sur le développement de WebSocket et SSE avec Java

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  6. SOA - M. Baron - Page
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    6
    Déroulement du cours : introduction générale
    † Pédagogie du cours
    † Des bulles d’aide tout au long du cours
    † Comprendre l’usage des services web dans une architecture SOA
    † Pas de technique pour l’instant
    † Pré-requis
    † Ingénierie des données
    † Langages de description : XML
    † Architectures multi-couches Jakarta EE (ex Java EE)
    Ceci est une alerte
    Ceci est une astuce

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  7. SOA - M. Baron - Page
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    7
    Ressources : liens sur le Web
    † Billets issus de Blog
    † blog.engineering.publicissapient.fr/tag/soa
    † jee-bpel-soa.blogspot.com/search/label/web services
    † Articles
    † fr.wikipedia.org/wiki/Architecture_orientée_services
    † fr.wikipedia.org/wiki/Service_Web
    † www.journaldunet.com/solutions/dsi/article/air-france-klm-donne-
    des-ailes-a-son-systeme-d-information-avec-la-soa.shtml
    † www.innoq.com/resources/ws-standards-poster/
    † Cours
    † www.javapassion.com/soaprogramming/SOAbasics.pdf
    † www.javapassion.com/webservices/WebServicesOverview.pdf

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    8
    Ressources : bibliothèque
    † SOA Principles of Service Design
    † Auteur : Thomas Erl
    † Éditeur : Prentice Hall Ptr
    † Edition : Juillet 2007 - 608 pages - ISBN : 0132344823
    † Le guide de l’architecte du SI
    † Auteur : Xavier Fournier-Morel, Pascal Grosjean, …
    † Éditeur : Dunod
    † Edition : Octobre 2006 - 302 pages - ISBN : 2100499726
    † Service-Oriented Architecture (SOA) : Concepts …
    † Auteur : Thomas Erl
    † Éditeur : Prentice Hall Ptr
    † Edition : Août 2005 - 792 pages - ISBN : 0131858580

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  9. SOA - M. Baron - Page
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    9
    Vers une architecture SOA …
    † Une application distribuée est définie par un ensemble de
    composants
    † Collaborent pour l’exécution de tâches communes
    † Distants géographiquement
    † Interconnectés via un réseau de communication
    † Hétérogènes
    † Solutions qui ont fait leur preuve
    † DCOM, CORBA, EJB, RMI, .Net Remoting…
    † Faiblesses de ces solutions
    † Format de représentation données spécifiques
    † Interopérabilité si les composants utilisent une solution unique
    † Protocole de transport spécifique nécessite une configuration réseau

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  10. SOA - M. Baron - Page
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    10
    Evolution des applications
    † Exemple : application de co-voiturage
    Architecture dite
    « Monolithique »
    Architecture
    Orientée Service
    Clients
    Architecture
    Microservice
    Une grosse application
    Clients
    Base de
    données
    Interfaces
    web
    Connecteur
    pour envoie SMS
    API REST/SOAP
    Connecteur pour
    envoie EMAIL
    Connecteur pour
    paiement (Paypal)
    Entreprise Service Bus
    Une Application découpée par
    des services techniques reliés
    par un bus d’intégration
    ?
    Connecteurs
    pour SMS, EMAIL
    et paiement
    Interfaces web
    Base de données
    API REST/SOAP
    Sera vu plus tard… trop
    tôt pour un comparison

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  11. SOA - M. Baron - Page
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    11
    SOA : généralités
    † SOA est l’acronyme de Service Oriented Architecture qui
    est traduit comme « Architecture Orientée Service »
    † Le Service (ou Composant) désigne le fondement de ce
    modèle d’interaction entre applications
    † Le paradigme SOA : Chercher, Publier et Consommer
    Annuaire / Entrepôt
    Consommateur
    du Service
    Fournisseur
    du Service
    Contrat
    Publier
    Fournisseur du Service
    publie son service via le
    contrat
    1
    Consommer
    3
    Consommateur du Service envoie des
    messages (respect du contrat) au
    fournisseur du Service
    Chercher
    Consommateur du
    Service cherche un
    service répondant à ces
    exigences (Un contrat lui
    est retourné) 2

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  12. SOA - M. Baron - Page
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    12
    SOA : concepts de Service
    † Qu’est-ce qu’un service ?
    † Un Service est un composant logiciel distribué, exposant les fonctionnalités
    à forte valeur ajoutée d’un domaine métier » [Publicis Sapient : 2009]
    † Huit aspects caractérisant un service
    † Contrat standardisé
    † Couplage lâche
    † Abstraction
    † Réutilisabilité
    † Autonomie
    † Sans état
    † Découvrabilité
    † Composabilité
    Dans la suite nous
    détaillons chaque
    aspect d’un service

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  13. SOA - M. Baron - Page
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    13
    Service : contrat standardisé
    † Contrat entre le fournisseur de service et le consommateur
    de service
    † Trois types de contrat sont à distinguer
    † Lié à la syntaxe du service (opération, messages d’entrée, messages
    de sortie…)
    † Lié à la sémantique du service (définition de règles et de contraintes
    d’usage…)
    † Lié à la qualité de service (temps de réponse attendu, procédures en
    cas de panne, temps de reprise après interruption…)
    † S’appuie sur des standards d’interopérabilité pour faciliter le
    dialogue (exemple : WSDL)

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  14. SOA - M. Baron - Page
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    14
    Service : couplage lâche
    † L’échange entre le fournisseur de service et le consommateur
    doit se faire à travers des messages (couplage lâche vis-à-vis
    de son environnement)
    † L’utilisation d’un service BUS/Orchestration évite que les
    services aient besoin de connaître les autres services (remis
    en cause dans l’architecture Microservice)
    Services 1
    Services 2
    Services 3
    Services 4
    Services 5
    Couplage fort Couplage lâche
    Moteur Orchestration
    Services 1 Services 2
    Services 4
    Services 3
    1 2
    3
    4
    Etudié dans le
    dernier cours

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  15. SOA - M. Baron - Page
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    15
    Service : abstraction
    † Le contrat du service ne doit contenir que les informations
    pertinentes à son invocation
    † Fonctionnement du service dit en « boîte noire »
    † Seul le contrat exposé au consommateur du service est connu
    † Le fonctionnement interne du service ne doit pas être visible
    † Logique métier
    † Implémentation
    † Il est par conséquent important d’assurer la prédictabilité
    d’un service
    † Pas de variation dans le comportement et dans la réponse d’un service
    lors de la réception d’une requête

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  16. SOA - M. Baron - Page
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    16
    Service : réutilisabilité / découvrabilité
    † Un service doit être accessible depuis un entrepôt ou un
    annuaire pour faciliter sa découverte
    † Le fournisseur de services a la charge de déposer et de
    mettre à jour ses services depuis l’annuaire
    † Le service est enrichi par un ensemble de métadonnées
    pour faciliter la recherche du consommateur de services
    † S’appuie sur des standards (UDDI, ebXML)
    † D’après la gouvernance SOA
    † Un service est défini avec l’intention d’être réutilisé

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  17. SOA - M. Baron - Page
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    17
    Service : autonomie / sans état
    † Un service doit disposer
    † de l’ensembles des informations nécessaires à son exécution
    † ne doit dépendre d’aucun service externe (couplage lâche)
    † Garantir l’autonomie d’un service permet de s’assurer de sa
    prédictabilité
    † Un service doit être sans état de façon à minimiser la
    consommation de ressources
    † Maintenance : rend complexe la composition de services
    † Performance : gourmand en ressources systèmes

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  18. SOA - M. Baron - Page
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    18
    Service : composabilité
    † Un service doit fonctionner de manière modulaire et non pas
    intégrée
    † Assurer la décomposition d’un service complexe en sous
    services plus simples entre eux (garantie l’autonomie)
    † S’inscrire dans une logique de composition de services à
    travers l’utilisation de l’orchestration (couplage lâche)
    † L’orchestration favorise l’indépendance des services et assure
    que des services n’appellent pas directement d’autres
    services

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  19. SOA - M. Baron - Page
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    19
    Architecture Monolithique Versus SOA
    q Intra-entreprise
    q Limitée à un sous
    ensemble de langages de
    programmation
    q Procédurale
    q Protocole de transport
    propriétaire
    q Fortement couplé
    q Traitement efficace
    q Déploiement de l’ensemble
    Architecture Monolithique
    VS
    Architecture Orientée Service
    q Entre Entreprises
    q Indépendance du langage
    de programmation
    q Pilotée par les messages
    q Possibilité de choisir le
    protocole de transport
    q Faiblement couplé
    q Traitement plus lourd
    q Déploiement par partie

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  20. SOA - M. Baron - Page
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    20
    Solutions pour une SOA
    † Plusieurs solutions technologiques sont adaptées pour
    développer des architectures orientées services
    † Services web (SOAP et REST) et gRPC
    † Technologies « Push » (WebSocket et SSE)
    † Technologies de Messagerie (AMQP, RabbitMQ...)
    † Framework asynchrones (Vert.x, RxJava, Node.js…)
    † Des technologies spécifiques à des domaines
    † Internet of Things (MQTT)
    † OSGi (Equinox, Felix…)
    † Robotique (ROS)
    † Les technologies ne sont pas exclusives et peuvent être
    utilisées conjointement

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  21. SOA - M. Baron - Page
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    Solutions pour une SOA
    21

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  22. SOA - M. Baron - Page
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    22
    Solutions pour une SOA : OSGi
    † Un point sur OSGi (Open Service Gateway Initiative)
    † Spécification définie par l’OSGi Alliance (www.osgi.org)
    † Longtemps exploité dans le monde de l’embarqué, utilisé dans les
    serveurs (GlassFish, Spring DM) et application (Eclipse)
    † Concepts …
    † Dynamique : installé, arrêté, mise à jour, désinstallé
    † Découvrabilité : registre des services
    † Abstraction : gestion détaillée des classes à exposer
    † Pour aller plus loin : mickael-baron.fr/eclipse/intro-extensions

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  23. SOA - M. Baron - Page
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    23
    Services web : réponses au SOA
    † Les services web sont basés sur les protocoles et les
    langages du Web
    † HTTP, XML, TCP/IP pour la couche réseau
    † Ne nécessite pas une configuration réseau particulière
    † Les services web sont auto-suffisants puisqu’ils contiennent
    toutes les informations à leurs utilisations
    † Chercher, publier et consommer
    † Annuaire, contrat de fonctionnement et un client pour les consommer
    † Les services web sont modulaires
    † Une application doit être décomposée en un ensemble de services
    † Utilisation d’une orchestration
    † Les services web peuvent être définis par des standards
    † OASIS, W3C, WS-I et IETF

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  24. SOA - M. Baron - Page
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    24
    Services web : réponses au SOA
    www.innoq.com/resources/ws-standards-poster

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  25. SOA - M. Baron - Page
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    25
    Services web : technologies disponibles
    † Deux familles de services web se distinguent actuellement
    † Services web « étendus » ou « SOAP »
    † S’appuie sur des standards UDDI / WSDL / SOAP
    † Annuaire de services web : UDDI
    † Contrat : WSDL
    † Consommer : SOAP
    † Services web REST (Representational State Transfer)
    † Défini par la thèse de Roy Fielding en 2000
    † Utilise directement HTTP au lieu d’utiliser une enveloppe SOAP
    † URI est utilisée pour nommer et identifier une ressource
    † Méthodes HTTP (POST, GET, PUT et DELETE) sont utilisées pour
    effectuer les opérations de base CRUD

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  26. SOA - M. Baron - Page
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    26
    Services web étendus
    Annuaire UDDI
    Consommateur
    du Service
    Fournisseur
    du Service
    Chercher Publier
    Consommer
    Document WSDL est
    utilisé comme contrat du
    service web
    WSDL
    xmlns:hel="http://helloworldwebservice.lisi.ensma.fr/">





    Messages SOAP est
    envoyé pour consommer
    (invoquer) un service web
    Interrogation de l’annuaire
    UDDI pour rechercher des
    contrats WSDL suivant des
    critères spécifiques
    WSDL

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  27. SOA - M. Baron - Page
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    27
    Services web étendus
    † Pile des standards pour les services web étendus
    HTTP, SMTP, FTP, BEEP Transport
    Message
    SOAP 1.1 et 1.2
    Découverte &
    Description
    WSDL, UDDI
    Qualité de Service
    Sécurité
    WS-Security
    Fiabilité
    WS-RM
    Transaction
    WS-Transactions
    Orchestration
    Langages de Processus Métier (BPL)
    BPEL

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  28. SOA - M. Baron - Page
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    28
    Services web REST
    † Exploités pour les Architectures Orientées Données (DOA)
    † REST n’est pas un standard, il n’existe pas de spécification
    W3C définissant une spécification
    † REST est un style d’architecture basé sur un mode de
    compréhension du Web
    † REST s’appuie sur des standards du Web
    † Protocole HTTP
    † URLs
    † Formats de fichiers
    † Sécurisation via SSL

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  29. SOA - M. Baron - Page
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    29
    Services web REST
    † Pile des protocoles et langages pour les services web REST
    HTTP, FTP… Transport
    Message
    MIME Types (Text, JSON, XML…)
    Découverte &
    Description
    WADL, ATOM, RAML, Swagger…
    Qualité de Service /
    Sécurité
    Orchestration
    Langages de Processus Métier (BPL)
    BPEL
    HTTP Basic, SSL / TLS

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  30. SOA - M. Baron - Page
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    30
    Les fournisseurs de services web ?
    † Deux types de fournisseurs sont à distinguer
    † Fournisseurs de services web « Orientés Web » (public)
    † Fournisseurs de services web « Entreprise » (privé)
    † Les grands noms du Web sont présents et leurs services
    sont accessibles
    † Amazon, eBay, Facebook, Flickr, Google, Instagram, Github,
    Meteo France, Microsoft…
    † Oui mais …
    † Pratiquement tous les fournisseurs de services web exploitent
    l’architecture REST (besoins de performance)
    † Certains (comme Google) ont arrêtés les services web étendus
    † eBay propose encore des services web étendus

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  31. SOA - M. Baron - Page
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    31
    Plateformes de développement
    † La grande majorité des plateformes de développements
    fournissent le support de services web (outils et APIs)
    † Plateforme .NET
    † Plateforme Java
    † Plateforme PHP, C++, Python…
    † Les outils permettent de
    † Manipuler des messages SOAP
    † Manipuler des données au format XML
    † Mapping XML / Classe (Marshall, Unmarshall)
    † Accéder à la couche HTTP
    † Dans ce cours, nous utiliserons la plateforme Java
    † Outillée, gratuite, accessible, légère, respect des standards

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  32. SOA - M. Baron - Page
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    Métaphore de l’auto-école / coding-school
    32
    Code = Concepts SOA Conduite = Développement
    q Connaître les normes, standards et
    techniques
    q Spécifier le contrat d’un service web
    q Appeler un service web
    q Identifier les phases de programmation
    serveur/client et de déploiement
    q Connaître les bonnes pratiques avec les
    Architectures Microservice
    q Programmer un service web depuis un
    contrat ou depuis une classe Java
    q Déployer un service web
    q Programmer un client
    q Mettre en application une architecture
    Microservice
    Technologies Java basées sur
    Jakarta EE. Les principes
    restes les mêmes si vous
    utilisez Spring, .NET…

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  33. SOA - M. Baron - Page
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    Liste des outils
    33
    † Java 11 (Minimum)
    † Maven 3
    † SoapUI pour tester services web étendus
    † Docker et Docker-Compose (nécessite droits administrateur)
    † Eclipse ou Intellij ou VSCode
    † cURL ou Postman pour tester services web REST

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