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  • WS+MQ+WCF+EF(Code First)

    前言


           有段时间没有更新博文了，一直在忙工作很少有时间静下心来继续研究点东西，说来也惭愧，归咎原因最主要的还是因为懒惰。空想也是不管用的，有时候很多想法被扼杀到了摇篮里，还没开始做就放弃了，这是多数人会有的恶习，世界上最不缺少的就是空想家，而是实践者，有句俗话说的好不怕千招会，只怕一招绝，能踏踏实实做好一件事的人才是人生的赢家。另外在平时也有研究过很多有趣的技术，但往往是没有研究到最后，只是研究了如何使用它，然后想要写成文章就是很危险的事情，如果对某项技术研究的并不通透，这时候发表见解的话这样只会害人，不会帮助人，要知道一知半解最后害的会是自己。


    一、架构浅析


          上文是写给自己的因为发现自己最近有懒惰的恶习，所以做一下小小的检讨，好了言归正传。上文讨论了在分布式开发时会用的基本的技术，其中包括微软的WCF、Windows Service、Message Queue等，其中的Message Queue主要是讨论了微软的MQ，因为笔者现在是一名.net的程序猿，所以从最基本的微软MQ开始详细讨论了MQ的使用方法。在有了前几篇的技术基础之后就可以来看这篇文章了。
    该篇文章将会使用前几篇文章讨论到的技术来搭一套小的框架，主要是实现Application（电脑或者移动端）和Web Service之间互相的通信，中间的消息中介服务使用上文讨论到的MQ来实现，具体的架构如下图所示：
     
              关于上图的实现，本例中的Application只是使用了Computer端的WPF来做的一个小的应用，消息队列方是使用微软的Message Queue来开发，Server Service开发的是Windows Service，远程端的Web Service使用WCF来做的开发。具体开发的代码将会在下文中详细讨论。
             Note：这种架构下近端的实体、远程端的实体、WebService的实体以及数据契约的结构必须保持一致，这样在开发时可以避免写很多转换的中间代码。

    二、架构代码


      2.1 近端App


            应用程序端做的是简单的WPF应用程序，模拟了近端应用程序在执行完成后发送的消息信息到消息队列中，本例中的消息队列存储的是xml格式的对象信息，所以在发送消息对象时需要首先指定消息队列中信息的存储方式，具体的模拟代码如下：

    [csharp] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. using System;  
    2. using System.Collections.Generic;  
    3. using System.Linq;  
    4. using System.Net.Security;  
    5. using System.Text;  
    6. using System.Threading.Tasks;  
    7. using System.Messaging;  
    8. using System.Xml.Serialization;  
    9.   
    10. namespace MQSend  
    11. {  
    12.     public class SendMQ  
    13.     {  
    14.         public void Send()  
    15.         {  
    16.             MessageQueue mq = null;  
    17.             if (!MessageQueue.Exists(".\private$\MSMQ"))  
    18.             {  
    19.                 mq = MessageQueue.Create(".\private$\MSMQ");  
    20.             }  
    21.             else  
    22.             {  
    23.                 mq = new MessageQueue(".\private$\MSMQ");  
    24.             }  
    25.             mq.Formatter = new XmlMessageFormatter(new Type[] { typeof(Student),typeof(Teacher) });  
    26.   
    27.             for (int i = 0; i < 6; i++)  
    28.             {  
    29.                 mq.Send(new Student(){Id =i,Age = "13",Name = "张三"+i.ToString(),  
    30.                                       Teachers = new List<Teacher>()  
    31.                                       {  
    32.                                           new Teacher() { Id = 2,   
    33.                                               Name = "李老师"+i.ToString() }  
    34.                                       }  
    35.                 });  
    36.             }  
    37.             mq.Close();  
    38.         }  
    39.     }  
    40.   
    41.     [Serializable]  
    42.     public class Student  
    43.     {  
    44.         public int Id { get; set; }  
    45.         public string Name { get; set; }  
    46.         public string Age { get; set; }  
    47.         public List<Teacher> Teachers { get; set; }   
    48.   
    49.     }  
    50.     [Serializable]  
    51.     public class Teacher  
    52.     {  
    53.         public int Id { get; set; }  
    54.         public string Name { get; set; }  
    55.         public List<Student> Students { get; set; }  
    56.     }  
    57.   
    58. }  

            Note:上面的代码实体对象Student和Teacher存在多对多的关系，这种关系在序列化时往往会出现循环引用的问题，因为序列化实际上是一种属性的遍历，会沿着对象一直向下循环序列化，所以在编程的时候一定要注意循环应用的
    问题。
            Note:另外在引用属性集合时不要声明接口类型的集合，因为在发送消息队列进行序列化时不允许声明接口类型的集合，否则会发生类似于“XX是接口，因此无法将其序列化。”的问题。
            运行该应用程序后，消息会被发送到本机的消息队列中，具体的消息示意图如下：


       2.2 远程端Server Service


            远程端的Service本例开发的是Windows的服务，因为服务自开机之后可以时刻的在运行，也就是说可以时刻的获取消息队列中的消息，然后调用远程端的Web Service对消息进行处理。由于近端的消息发送的内容是xml序列化后的对象，所以在远程端server在操作消息对象时需要将对象首先反序列化为Service的实体对象（这里的实体对象是指Web Service的实体对象），然后对实体对象做所有的操作。

            另外在开发Service的时候最好中间可以记录Service的运行过程，也就是将Service的运行过程记录到日志文件中，因为Service在运行过程中很容易出现问题，在出现问题时将问题的内容记录到日志文件中，这样能够较快的找到并修复问题。

            每个Service都会有很多事件，其中使用最多的就是Service的开启事件OnStart和结束事件OnStop，该例中在这两个事件中分别添加了日志记录的功能，也就是在服务开启和关闭时都会将服务的运行状况写入日志。另外在该服务中添加了一个Timer控件，该控件的Interval时间设置为1000ms，这样可以实时的请求消息，然后对消息做操作，并保存日志信息。
             项目结构如下图所示，项目中添加了系统的WebService，并为该WebService添加了具体的代理类MQServiceClient以及工具类FileOperate。


              Service的具体代码如下所示：

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    1. using System;  
    2. using System.Collections.Generic;  
    3. using System.ComponentModel;  
    4. using System.Data;  
    5. using System.Diagnostics;  
    6. using System.IO;  
    7. using System.Linq;  
    8. using System.Messaging;  
    9. using System.ServiceModel;  
    10. using System.ServiceProcess;  
    11. using System.Text;  
    12. using System.Threading;  
    13. using System.Threading.Tasks;  
    14. using DistributeService.MQService;  
    15.   
    16. namespace DistributeService  
    17. {  
    18.     public partial class Service1 : ServiceBase  
    19.     {  
    20.         public Service1()  
    21.         {  
    22.             InitializeComponent();  
    23.         }  
    24.   
    25.         private ServiceHost host;  
    26.         private FileOperate fileOperate  
    27.         {  
    28.             get  
    29.             {  
    30.                 return FileOperate.GetFileOperate();  
    31.             }  
    32.         }  
    33.   
    34.         protected override void OnStart(string[] args)  
    35.         {  
    36.             try  
    37.             {  
    38.                 var str = "▌▌▌▌▌▌▌MQService start at " + DateTime.Now.ToString() + "▌▌▌▌▌▌▌ ";  
    39.                 fileOperate.WriteText(str, fileOperate.FileS);  
    40.             }  
    41.             catch (Exception ex)  
    42.             {  
    43.                 fileOperate.WriteText(ex.Message, fileOperate.FileS);  
    44.                 throw;  
    45.             }  
    46.               
    47.         }  
    48.   
    49.         protected override void OnStop()  
    50.         {  
    51.             Thread.Sleep(30000);  
    52.             var str = "▌▌▌▌▌▌▌MQService stop at " + DateTime.Now.ToString() + "▌▌▌▌▌▌▌ "; ;  
    53.             fileOperate.WriteText(str,fileOperate.FileS);  
    54.   
    55.             if (this.host!=null)  
    56.             {  
    57.                 this.host.Close();  
    58.             }  
    59.         }  
    60.   
    61.         private void timer1_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)  
    62.         {  
    63.             MessageQueue mq = null;  
    64.             if (MessageQueue.Exists(".\private$\MSMQ"))  
    65.             {  
    66.                 mq = new MessageQueue(".\private$\MSMQ");  
    67.                 try  
    68.                 {  
    69.                     mq.Formatter = new XmlMessageFormatter(new Type[] {typeof (Student)});  
    70.                     var me = mq.Receive();  
    71.                     var stu = me.Body;  
    72.   
    73.                     fileOperate.WriteText(stu.ToString() + " ", fileOperate.FileM);  
    74.   
    75.                     var client = new MQHandlerClient();//.GetMqHandlerService();  
    76.                     client.Add((Student) stu);  
    77.                     client.Close();  
    78.                 }  
    79.                 catch (Exception ex)  
    80.                 {  
    81.                     fileOperate.WriteText(ex.ToString() + " ", fileOperate.FileM);  
    82.                     throw;  
    83.                 }  
    84.                 finally  
    85.                 {  
    86.                     mq.Close();  
    87.                 }  
    88.   
    89.             }  
    90.               
    91.         }  
    92.     }  
    93. }  

          其中的WebSerivceClient的代码如下所示：

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    1. using System;  
    2. using System.Collections.Generic;  
    3. using System.Linq;  
    4. using System.Management.Instrumentation;  
    5. using System.Text;  
    6. using System.Threading.Tasks;  
    7. using DistributeService.MQService;  
    8.   
    9. namespace DistributeService  
    10. {  
    11.     public class MQServiceClient  
    12.     {  
    13.         private static MQHandlerClient instance;  
    14.         private static object _object = new object();  
    15.   
    16.         private MQServiceClient()  
    17.         {  
    18.         }  
    19.   
    20.         public static MQHandlerClient GetMqHandlerService()  
    21.         {  
    22.             if (instance == null)  
    23.             {  
    24.                 lock (_object)  
    25.                 {  
    26.                     if (instance==null)  
    27.                     {  
    28.                         instance=new MQHandlerClient();  
    29.                     }  
    30.                 }  
    31.             }  
    32.   
    33.             return instance;  
    34.         }  
    35.   
    36.         ~MQServiceClient()  
    37.         {  
    38.             if (instance!=null)  
    39.             {  
    40.                 instance.Close();  
    41.                 instance.Abort();  
    42.             }  
    43.         }  
    44.     }  
    45. }  

             Note：这里的代码主要是做的消息处理，但是往往会出现错误，所以要记录运行日志，推荐使用开源的log4net或者Nlog，但是本例中是自己将堆栈信息写入到文本文件当中，可以方便查看。


       2.3 远程端Web Service

             远程端Web Service公开了对消息的处理接口，主要是做的DB的增删改查的操作。该例的Web Service使用的是WCF来开发的，后台使用了EF 的Code First作为系统的ORM框架，并使用FluentAPI来搭建了系统的映射部分，系统对外公布了数据库的增删改查接口，具体的结构图如下所示：

             整个远程端的Web Service为其它端提供了数据的操作，其中的WCF在部署到host后对外公开对数据库的CRUD操作接口，向下的DAL层封装了数据库的上下文（DbContext）以及数据库的表实体，DAL层实体对象到数据库的映射规则被封装到了Mapping层中，该层的映射使用的是FluentAPI来实现的，最终对数据库的操作是EF框架做的操作。接下来将会展示下几个主要层的代码。

        2.3.1  WCF层增删改查

            下面的代码是使用WCF来开发的Service，该Service在创建客户端对象时会同时创建数据库的一个上下文对象，最后将数据同步到Context中，由EF管理并同步到DB中。

    [csharp] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. using System;  
    2. using System.Collections.Generic;  
    3. using DAL;  
    4. using Entitys;  
    5.   
    6. namespace DistributeWCF  
    7. {  
    8.     // NOTE: You can use the "Rename" command on the "Refactor" menu to change the class name "MQHandler" in code, svc and config file together.  
    9.     // NOTE: In order to launch WCF Test Client for testing this service, please select MQHandler.svc or MQHandler.svc.cs at the Solution Explorer and start debugging.  
    10.     public class MQHandler: IMQHandler  
    11.     {  
    12.         private TestContext context;  
    13.         public MQHandler()  
    14.         {  
    15.             this.context=new TestContext();  
    16.         }  
    17.   
    18.         public bool Add(Student stu)  
    19.         {  
    20.             this.context.Students.Add(new Entitys.Student(){Name = stu.Name,Teachers = new List<Entitys.Teacher>()});  
    21.             this.context.SaveChanges();  
    22.             return true;  
    23.         }  
    24.   
    25.         public bool Delete(int stuId)  
    26.         {  
    27.             var stu = this.context.Students.Find(new {stuId});  
    28.             this.context.Students.Remove(stu);  
    29.             this.context.SaveChanges();  
    30.             return true;  
    31.         }  
    32.   
    33.         public bool Update(Student stu) { return true; }  
    34.   
    35.         public List<Student> FindAll()  
    36.         {  
    37.             var lists = this.context.Students.SqlQuery("select * from student");  
    38.             var liststu = new List<Student>();  
    39.             foreach (var student in lists)  
    40.             {  
    41.                 var stu = new Student();  
    42.                 stu.StudentId = student.Id;  
    43.                 stu.Name = student.Name;  
    44.                 stu.Sex = student.Age;  
    45.                 stu.Teachers = new List<Teacher>();  
    46.                 foreach (var teacher in student.Teachers)  
    47.                 {  
    48.                     stu.Teachers.Add(new Teacher()  
    49.                     {  
    50.                         Id = teacher.Id,  
    51.                         Name = teacher.Name,  
    52.                     });  
    53.                 }  
    54.             }  
    55.             return liststu;  
    56.         }  
    57.     }  
    58.   
    59.       
    60. }  

        2.3.2 Fluent API的Mapping映射代码

            该例使用的是Fluent API来做的映射，因为这种映射在修改时会非常的方便，并且在开发时控制对象关系编译的过程，所以使用此种方法映射功能，该种映射非常的简单，只要熟悉映射的规则就可以很容易操作。如下代码演示了该例中学生和老师的多对多关系之间的映射。
            对应的Teacher的Entity以及Mapping代码如下：

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    1. using System.Data.Entity.ModelConfiguration;  
    2. using Entitys;  
    3. namespace Mapping  
    4. {  
    5.     public class TeacherMapping:EntityTypeConfiguration<Teacher>  
    6.     {  
    7.         public TeacherMapping()  
    8.         {  
    9.             this.ToTable("Teacher");  
    10.             this.HasKey(x => x.Id);  
    11.             this.Property(x => x.Id).HasColumnName("Id");  
    12.             this.Property(x => x.Name);  
    13.             this.HasMany(x=>x.Students)  
    14.                 .WithMany(x=>x.Teachers)  
    15.                 .Map(x => x.ToTable("StuTeahcer").MapLeftKey("TeacherId")  
    16.                     .MapRightKey("StudentId")  
    17.                     );  
    18.         }  
    19.     }  
    20.   
    21.     public class Teacher  
    22.     {  
    23.         public int Id { get; set; }  
    24.         public string Name { get; set; }  
    25.         public IList<Student> Students { get; set; }   
    26.     }  
    27.       
    28. }  

        对应的Student的Entity以及Mapping代码如下：

    [csharp] view plaincopyprint?在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. using System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema;  
    2. using System.Data.Entity.ModelConfiguration;  
    3. using Entitys;  
    4. namespace Mapping  
    5. {  
    6.     public class StudentMapping:EntityTypeConfiguration<Student>  
    7.     {  
    8.         public StudentMapping()  
    9.         {  
    10.             this.ToTable("Student");  
    11.             this.HasKey(x => x.Id);  
    12.             this.Property(x => x.Id)  
    13.                 .HasColumnName("Id")  
    14.                 .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.Identity)  
    15.                 .HasColumnType("int");  
    16.             this.Property(x => x.Name);  
    17.             this.Property(x => x.Age);  
    18.         }  
    19.     }  
    20.   
    21.     public class Student  
    22.     {  
    23.         public int Id { get; set; }  
    24.         public string Name { get; set; }  
    25.         public string Age { get; set; }  
    26.         public IList<Teacher> Teachers { get; set; }   
    27.     }  
    28.       
    29. }  

            Note：EF的实体到对象的映射有多种方式，最常用的是DataAnnotations数据注解以及Fluent API两种方式来编写映射。该例中的学生和老师属于多对多的关系，在使用Fluent API添加映射的时候只需要在对象的一端添加相互之间的多对多关系，因为此种关系要生成中间表所以要使用ToTable来指定中间表的表明，以及使用MapLeftKey和MapRightKey指定表的主键。
            上面的代码就是远程端的主要代码，在运行代码后会在数据库中添加对应的表结构，开发时很简单，生成的数据库的表结构如下图所示：

    结语


            因为本文只是提出了一种分布式开发的方法，这种方法需要在项目中接受考验才能评价架构的好坏，另外在开发时还需要做严格的管理，并统一编码规范和验收标准，还有很多需要注意的地方，本文提出的内容不一定全部正确，但是经过了笔者的测试，有什么问题还请留言一块探讨。

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