WSE3.0构建Web服务安全（4） MTOM消息传输优化和文件上传、下载

WSE3.0构建Web服务安全（4） MTOM消息传输优化和文件上传、下载2011-01-16 博客园 Frank Xu LeiMTOM消息优化传输机制主要应用于大量数据的传输，很多文章中也直接得出结论：使用MTOM文件传输效率高。为什么MTOM的数据传输效率会比别的方式要高？MTOM真的如此完美吗，它有什么不足？什么情况下使用MTOM？这些疑问，本文WSE3.0构建Web服务安全系列文章的第4节:MTOM消息优化传输机制和文件上传、下载--将为您一一解答。本节结构为1.MTOM基础概念2.WSE3.0工具配置MTOM3.代码实现与分析4.总结。最后附上实现代码供大家参考。

WSE3.0中引入MTOM机制，给我们借助WSE框架实现大量数据的交互带来显著的益处。在WSE 3.0中,我们可以使用MTOM用于服务器端和客户端传递消息，另外的好处就是，WSE 3.0M允我们在传递大数据量时使用WSE 3.0消息层的安全性机制，借助WSE3.0的安全框架，我们不仅可以验证用户的合法性，还可以对消息进行加密，不仅能够保证数据的安全，还可以实现大数据量的高效传输。

1.【MTOM基础概念】

提到MTOM消息优化传输机制，通常的实验结果是使用MTOM传输数据会提高大约33%的性能。消息传输优化机制（MTOM）标准允许将消息中包含的大型数据元素外部化，并将其作为无任何特殊编码的二进制数据随消息一起传送。MTOM 消息会打包为多部分/相关 MIME 序列，放在SOAP 消息中一起传送。

我们需要了解一些相关的概念。什么是BASE64编码、MTOM消息优化传输机制、MIME。这些对于我们理解MTOM消息优化传输机制问题非常的必要。下面就来做下介绍。

1.1【BASE64编码】

BASE64编码的原理很简单，其方法是，将输入数据流每次取6 bit（每bit代表1位二进制），不足6bit的补0，这样，每3个8位字节将编码为4个6位字节（3×8 → 4×6）；不满4个字节的以“=”填充。其实这4个六位字节仍然是8位，只不过高两位被设置为0。当一个字节只有6位有效时，它的取值空间为0 到 2的6次方减1 即63，也就是说被转换的Base64编码的每一个编码的取值空间为（0~63）。

这样就可以将3个8位字节，转换为4个字节，这4个转换的字节都可以映射到字符中。也即数据都可以使用字符编码代替。因为转换后的字符串要比原来的多一个字节，长1/3。因此编码后的数据长度增加到4/3倍。这里也是为什么使用SOAP消息效率比MTOM低的原因。因为SOAP使用XML语言进行消息传递，XML是基于BASE64编码的语言。

1.2【MIME】

MIME表示多用途Internet邮件扩允协议。MIME扩允了基本的面向文本的Internet邮件系统，以便可以在消息中包含二进制附件。MIME（Multipurpose Internet Mail Extentions），一般译作"多用途的网络邮件扩充协议"。顾名思义，它可以传送多媒体文件。 MIME （Multipurpose Internet Mail Extensions,多目的Internet邮件扩展）是创建用于电子邮件交换，网络文档，及企业网和Internet上的其他应用程序中的文件格式的规范。

1.3【MTOM消息优化传输】

MTOM 全称Message Transmission Optimization Mechanism，即消息传输优化机制。它提出的模型适用于大量数据的交互情况。针对Base64编码情况带来的开销提出的解决方案。当数据量小的时候，SOAP依然使用XML进行消息的传递。

但是在大量数据情况下，如果数据依然进行Base64编码,会带来33%的额外开销，这样的情况对于大量数据交换的情况是无法容忍的。MTOM 就是针对SOAP 消息传输的基础上提出的改进办法。对于大量数据的传递，不会进行进行Base64编码，而是直接以附件的二进制原始数据的形式封装在SOAP消息的MIME 部分，进行传输。SOAP 消息通过指向随其发送的 MIME 部分来引用二进制内容，另外包括SOAP基本的XML 数据，这些还是Base64编码。因为此模型与简单邮件协议SMTP 模型基本一致。

MTOM通过简化大量数据的编码过程，从而提高数据的处理效率。因为SOAP消息等必要的信息，MTOM 也有一些必要的开销。MTOM仅在二进制数据元素的大小超过大约 1 KB 时，才能体现出其优势。

2.【WSE3.0工具配置MTOM】

在WSE3.0项目中使用MTOM消息传输优化机制非常的方便，我们可以使用WSE 3.0配置工具分别为Web 服务和Client客户端设置启用MTOM，生成相应的策略文件，WSE3.0机制会根据策略对消息传输使用MTOM（也可以通过代码实现）。

数据使用字节流byte[]数组在客户端和服务端进行传输，简单的例子就是消息的交互和文件的上传和下载操作。本次配置基本介绍的情况也是借助WSE3.0的安全机制实现文件的安全传输。

2.1首先使用WSE 3.0配置工具设置服务端消息传输策略。如图：

客户端设置为on,要求客户端使用MTOM机制进行数据传输。服务端设置为Optional，表示可选这的。此种情况即服务端会根据数据的大小决定是否启用MTOM机制进行数据传递.如果设置为Always，服务端会一直使用MTOM机制进行消息的传递。一般不推荐使用这个方式。OFF即一直不使用MTOM机制进行消息传递。64为最大附加二进制文件的个数。最后表示需要首先使用SOAP消息封装。

对应的配置文件为：

<messaging>
      <mtom serverMode="optional" clientMode="On" />
</messaging>