静坐常思己过,闲谈莫论人非,能受苦乃为志士,肯吃亏不是痴人,敬君子方显有德,怕小人不算无能,退一步天高地阔,让三分心平气和,欲进步需思退步,若着手先虑放手,如得意不宜重往,凡做事应有余步。持黄金为珍贵,知安乐方值千金,事临头三思为妙,怒上心忍让最高。切勿贪意外之财,知足者人心常乐。若能以此去处事,一生安乐任逍遥。

[转载]《Windows Communication Foundation之旅》系列之二

作者:大鹏 发布于:2007-2-11 11:15 Sunday 分类:考试相关

[quote]注:本文转载于Bruce Zhang's Blog http://wayfarer.cnblogs.com/[/quote]
三、WCF的技术要素
作为基于SOA(Service Oriented Architecture)的一个框架产品,WCF最重要的就是能够快捷的创建一个服务(Service)。如下图所示,一个WCF Service由下面三部分构成:

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1、Service Class:一个标记了[ServiceContract]Attribute的类,在其中可能包含多个方法。除了标记了一些WCF特有的Attribute外,这个类与一般的类没有什么区别。
2、Host(宿主):可以是应用程序,进程如Windows Service等,它是WCF Service运行的环境。
3、Endpoints:可以是一个,也可以是一组,它是WCF实现通信的核心要素。

WCF Service由一个Endpoints集合组成,每个Endpoint就是用于通信的入口,客户端和服务端通过Endpoint交换信息,如下图所示:

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从图中我们可以看到一个Endpoint由三部分组成:Address,Binding,Contract。便于记忆,我们往往将这三部分称为是Endpoint的ABCs。

Address是Endpoint的网络地址,它标记了消息发送的目的地。Binding描述的是如何发送消息,例如消息发送的传输协议(如TCP,HTTP),安全(如SSL,SOAP消息安全)。Contract则描述的是消息所包含的内容,以及消息的组织和操作方式,例如是one-way,duplex和request/reply。所以Endpoint中的ABCs分别代表的含义就是:where,how,what。当WCF发送消息时,通过address知道消息发送的地址,通过binding知道怎样来发送它,通过contract则知道发送的消息是什么。

在WCF中,类ServiceEndpoint代表了一个Endpoint,在类中包含的EndpointAddress,Binding,ContractDescription类型分别对应Endpoint的Address,Binding,Contract,如下图:
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EndpointAddress类又包含URI,Identity和可选的headers集合组成,如下图:
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Endpoint安全的唯一性识别通常是通过其URI的值,但为了避免一些特殊情况造成URI的重复,又引入了Identity附加到URI上,保证了Endpoint地址的唯一性。至于可选的AddressHeader则提供了一些附加的信息,尤其是当多个Endpoint在使用同样的URI地址信息时,AddressHeader就非常必要了。

Binding类包含Name,Namespace和BindingElement集合,如下图:
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Binding的Name以及Namespace是服务元数据(service’s metadata)的唯一标识。BindingElement描述的是WCF通信时binding的方式。例如,SecurityBindingElement表示Endpoint使用SOAP消息安全方式,而ReliableSessionBindingElement表示Endpoint利用可信赖消息确保消息的传送。TcpTransportBindingElement则表示Endpoint利用TCP作为通信的传输协议。每种BindingElement还有相应的属性值,进一步详细的描述WCF通信的方式。

BindingElement的顺序也非常重要。BindingElement集合通常会创建一个用于通信的堆栈,其顺序与BindingElement集合中元素顺序一致。集合中最后一个binding element对应于通信堆栈的底部,而集合中的第一个binding element则对应于堆栈的顶端。入消息流的方向是从底部经过堆栈向上,而出消息流的方向则从顶端向下。因此,BindingElement集合中的binding element顺序直接影响了通信堆栈处理消息的顺序。幸运的是,WCF已经提供了一系列预定义的Binding,能够满足大多数情况,而不需要我们自定义Binding,殚精竭虑地考虑binding element的顺序。

下表是WCF中预定义的Binding:
[table]

















Contract是一组操作(Operations)的集合,该操作定义了Endpoint通信的内容,每个Operation都是一个简单的消息交换(message exchange),例如one-way或者request/reply消息交换。

类ContractDescription用于描述WCF的Contracts以及它们的操作operations。在ContractDescription类中,每个Contract的operation都有相对应的OperationDescription,用于描述operation的类型,例如是one-way,还是request/reply。在OperationDescription中还包含了MessageDecription集合用于描述message。

在WCF编程模型中,ContractDescription通常是在定义Contract的接口或类中创建。对于这个接口或类类型,标记以ServiceContractAttribute,而其Operation方法则标记以OperationContractAttribute。当然我们也可以不利用CLR的attribute,而采用手工创建。

与Binding一样,每个Contract也包含有Name和Namespace,用于在Service的元数据中作为唯一性识别。此外,Contract中还包含了ContractBehavior的集合,ContractBehavior类型可以用于修改或扩展contract的行为。类ContractDescription的组成如下图所示:
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正如在ContractDescription中包含的IContractBehavior一样,WCF专门提供了行为Behavior,它可以对客户端和服务端的一些功能进行修改或者扩展。例如ServiceMetadataBehavior用于控制Service是否发布元数据。相似的,security behavior用于控制安全与授权,transaction behavior则控制事务。

除了前面提到的ContractBehavior,还包括ServiceBehavior和ChannelBehaivor。ServiceBehavior实现了IServiceBehavior接口,ChannelBehaivor则实现了IChannleBehavior接口。

由于WCF需要管理的是服务端与客户端的通信。对于服务端,WCF提供了类ServiceDescription用于描述一个WCF Service,;而针对客户端,WCF管理的是发送消息时需要使用到的通道Channel,类ChannelDescription描述了这样的客户端通道。

ServiceDescription类的组成如下图所示:
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我们可以利用代码的方式创建ServiceDescription对象,也可以利用WCF的Attribute,或者使用工具SvcUtil.exe。虽然可以显式的创建它,但通常情况下,它会作为运行中的Service一部分而被隐藏于后(我在后面会提到)。

ChannelDescription类的组成与ServiceDescription大致相同,但它仅仅包含了一个ServiceEndpoint,用于表示客户端通过通道通信的目标Endpoint。当然,施加到ChannelDescription的Behavior也相应的为IChannelBehavior接口类型,如图所示:
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定义一个WCF Service非常简单,以Hello World为例,定义的Service可能如下:

[code]using System.ServiceModel
[ServiceContract]
public class HelloWorld
{
   [OperationContract]
public void Hello()
{
 Console.WriteLine(“Hello World!”);
}
}[/code]

System.ServiceModel是微软为WCF提供的一个新的类库,以用于面向服务的程序设计。在开发WCF应用程序时,需要先添加对System.ServiceModel的引用。WCF中的大部分类和接口也都是在命名空间System.ServiceModel下。

我们为HelloWorld类标记了[ServiceContract],这就使得该类成为了一个WCF Service,而其中的方法Hello()则因为标记了[OperationContract],而成为该Service的一个Operation。

不过WCF推荐的做法是将接口定义为一个Service,这使得WCF Service具有更好的灵活性,毕竟对于一个接口而言,可以在同时有多个类实现该接口,这也就意味着可以有多个Service Contract的实现。那么上面的例子就可以修改为:

[code][ServiceContract]
public interface IHello
{
[OperationContract]
void Hello();
}[/code]

而类HelloWorld则实现该IHello接口:

[code]public class HelloWorld:IHello
{
public void Hello()
{
 Console.WriteLine(“Hello World!”);
}
}[/code]

注意在实现了IHello接口的类HelloWorld中,不再需要在类和方法中标注ServiceContractAttribute和OperationContractAttribute了。

前面我已经提过,一个WCF Service必须有host作为它运行的环境。这个host可以是ASP.Net,可以是Windows Service,也可以是一个普通的应用程序,例如控制台程序。下面就是一个Host的实现:

[code]using System.ServiceModel
public class HostApp
{
static void Main(string[] args)
{
 ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(HelloWorld), new Uri(“http://localhost:8080/HelloService”));
 host.AddServiceEndpoint(typeof(IHello), new BasicHttpBinding(),”Svc”);
 host.Open();
 Console.WriteLine(“Start Your Service.”);
 Console.ReadKey();
 host.Close();
}
}[/code]

在这个HostApp中,我们为HelloWorld创建了一个ServiceHost对象。通过它就可以创建WCF运行时(Runtime),WCF Runtime是一组负责接收和发送消息的对象。ServiceHost可以创建SerivceDescription对象,利用SerivceDescription,SercieHost为每一个ServiceEndpoint创建一个EndpointListener。ServiceHost的组成如下图:
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EndpointListener侦听器包含了listening address,message filtering和dispatch,它们对应ServiceEndpoint中的EndpointAddress,Contract和Binding。在EndpointListener中,还包含了一个Channel Stack,专门负责发送和接收消息。

注意在创建ServiceHost时,传递的type类型参数,不能是interface。因此,我在这里传入的是typeof(HelloWorld)。ServiceHost类的AddServiceEndpoint()方法实现了为Host添加Endpoint的功能,其参数正好是Endpoint的三部分:Address,Bingding和Contract。(此时的IHello即为ServiceContract,其方法Hello为OperationContract)。

ServiceHost的Open()方法用于创建和打开Service运行时,而在程序结束后我又调用了Close()方法,来关闭这个运行时。实际上以本例而言,该方法可以不调用,因为在应用程序结束后,系统会自动关闭该host。但作为一种良好的编程习惯,WCF仍然要求显式调用Close()方法,因为Service运行时其本质是利用Channel来完成消息的传递,当打开一个Service运行时的时候,系统会占用一个Channel,调用完后,我们就需要释放对该通道的占用。当然我们也可以用using语句来管理ServiceHost资源的释放。

定义好了一个WCF Service,并将其运行在Host上后,如何实现它与客户端的通信呢?典型的情况下,服务端与客户端均采用了Web Service Description Language(WSDL),客户端可以通过工具SvcUtil.exe生成对应于该WCF Service的Proxy代码,以完成之间的消息传递,如图所示:
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SvcUtil.exe是由WinFx Runtime Component SDK所提供的,如果安装SDK正确,可以在其中找到该应用工具。生成客户端Proxy代码的方法很简单,首先需要运行服务端Service。然后再命令行模式下运行下面的命令:
SvcUtil http://localhost:8080/HelloService

这样会在当前目录下产生两个文件output.cs和output.config。前者最主要的就是包含了一个实现了IHello接口的Proxy对象,这个代理对象名为HelloProxy,代码生成的结果如下:

[code]
[System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute(”System.ServiceModel”, “3.0.0.0″)]
public partial class HelloProxy : System.ServiceModel.ClientBase, IHello
{  
   public HelloProxy()
   {
   }  
   public HelloProxy(string endpointConfigurationName) :
           base(endpointConfigurationName)
   {
   }  
   public HelloProxy(string endpointConfigurationName, string remoteAddress) :
           base(endpointConfigurationName, remoteAddress)
   {
   }  
   public HelloProxy(string endpointConfigurationName, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) :
           base(endpointConfigurationName, remoteAddress)
   {
   }  
   public HelloProxy(System.ServiceModel.Channels.Binding binding, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) :
           base(binding, remoteAddress)
   {
   }  
   public void Hello()
   {
       base.InnerProxy.Hello();
   }
}[/code]
(注:本程序在WinFx 2006 February CTP版本下运行通过)

至于后者,则是WCF Service的配置信息,主要包含的是Endpoint中Address,Binding以及Contract的配置(在后续文章我会详细介绍)。

现在客户端就可以直接使用HelloProxy对象,来完成与服务端的通信了:

[code]public class ClientApp
{
static void Main(string[] args)
   {
       using (HelloProxy proxy = new HelloProxy())
 {
        proxy.Hello();
       }
Console.ReadKey();
   }
}[/code]

除了可以使用SvcUtil工具产生客户端代码,同样我们也可以利用代码的方式来完成客户端。客户端在发送消息给服务端时,其通信的基础是Service的Endpoint,WCF提供了System.ServiceModel.Description.ServiceEndpoint类,通过创建它来实现两端的通信。在前面,我还提到“对于客户端而言,WCF管理的是发送消息时需要使用到的通道Channel”,为此,WCF提供了ChannelFactory(其命名空间为System.ServiceModel.Channel),专门用于创建客户端运行时(runtime)。ChannelFactory与ServiceHost相对应,它可以创建ChannelDescription对象。与服务端ServiceHost不同的是,客户端并不需要侦听器,因为客户端往往是建立连接的“发起方”,并不需要侦听进来的连接。因此客户端的Channel Stack会由ChannelDescription创建。

ChannelFactory和ServiceHost都具有Channel Stack,而服务端与客户端的通信又是通过channel来完成,这就意味着,利用ChannelFactory,客户端可以发送消息到服务端。而客户端本身并不存在Service对象,因此该Service的Proxy,是可以通过Channel来得到的。所以客户端的代码可以修改如下:

[code]using System.ServiceModel;
using System.ServiceModel.Description;
using System.ServiceModel.Channel

public class ClientApp
{
static void Main(string[] args)
   {
       ServiceEndpoint httpEndpoint = new ServiceEndpoint(ContractDescription.GetContract(typeof(IHello)), new BasicHttpBinding(), new EndpointAddress(“http://localhost:8080/HelloService/Svc”));

 using (ChannelFactory factory = new ChannelFactory(httpEndPoint))
 {
  //创建IHello服务的代理对象;
  IHello service = factory.CreateChannel();
  service.Hello();
 }
 Console.ReadKey();
   }
}[/code]
(注:本程序在WinFx 2006 February CTP版本下运行通过)

对于上面的代码,我们有两点需要注意:
1、采用这种方式,前提条件是客户端能够访问IHello接口。这也印证了之前我所叙述的最好使用interface来定义Service的好处。此外,为了保证部署的方便,有关Service的interface最好单独编译为一个程序集,便于更好的部署到客户端。
2、客户端必须知道服务端binding的方式以及address。

对于服务端而言,我们也可以直接在浏览器中打开该Service,在地址栏中输入http://localhost:8080/HelloService,如下图:
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点击链接:http://localhost:8080/HelloService?wsdl,我们可以直接看到HelloService的WSDL。注意到在这里我并没有使用IIS,实际上WCF内建了对httpsys的集成,允许任何应用程序自动成为HTTP listener。

[quote]参考:
1、David Chappell,Introducing Windows Communication Foundation
2、Aaron Skonnard,Learn The ABCs Of Programming Windows Communication Foundation
3、Microsoft Corporation,Windows Communication Foundation Architecture Overview[/quote]


标签: 免费资源 收藏

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    bruce zhang

    这明明是我的原创文章。你转载的时候为什么不标明呢?你好,此文解实是我转载的,现在已经加上去了。

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