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  • Windows Communication Foundation介绍(三)

    四、Service Contract编程模型



    在(二)中， 我以“SayHello”为例讲解了如何定义一个Service。其核心就是为接口或类施加ServiceContractAttribute，为方法施 加OperationContractAttribute。在Service的方法中，可以接受多个参数，也可以有返回类型，只要这些数据类型能够被序列 化。这样一种方式通常被称为本地对象，远程过程调用(local-object, Remoting-Procedure-Call)方式，它非常利于开发人员快速地进行Service的开发。

    在Service Contract编程模型中，还有一种方式是基于Message Contract的。服务的方法最多只能有一个参数，以及一个返回值，且它们的数据类型是通过Message Contract自定义的消息类型。在自定义消息中，可以为消息定义详细的Header和Body，使得对消息的交换更加灵活，也更利于对消息的控制。

    一 个有趣的话题是当我们定义一个Service时，如果一个private方法被施加了OperationContractAttribute，那么对于客 户端而言，这个方法是可以被调用的。这似乎与private对于对象封装的意义有矛盾。但是这样的规定是有其现实意义的，因为对于一个服务而言，服务端和 客户端的需求往往会不一致。在服务端，该服务对象即使允许被远程调用，但本地调用却可能会因情况而异。如下面的服务定义：
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    1. [ServiceContract]  
    2. public class BookTicket  
    3. {  
    4.    [OperationContract]  
    5.    public bool Check(Ticket ticket)  
    6.    {  
    7.       bool flag;  
    8.       //logic to check whether the ticket is none;  
    9.       return flag;  
    10.    }  
    11.    [OperationContract]  
    12.    private bool Book(Ticket ticket)  
    13.    {  
    14.      //logic to book the ticket  
    15.    }  
    16. }  
    在 服务类BookTicket中，方法Check和Book都是服务方法，但后者被定义成为private方法。为什么呢？因为对于客户而言，首先会检查是 否还有电影票，然而再预定该电影票。也就是说这两项功能都是面向客户的服务，会被远程调用。对于Check方法，除了远程客户会调用该方法之外，还有可能 被查询电影票、预定电影票、出售电影票等业务逻辑所调用。而Book方法，则只针对远程客户，只可能被远程调用。为了保证该方法的安全，将其设置为 private，使得本地对象不至于调用它。

    因此在WCF中，一个方法是否应该被设置为服务方法，以及应该设置为public还是 private，都需要根据具体的业务逻辑来判断。如果涉及到私有的服务方法较多，一种好的方法是利用设计模式的Façade模式，将这些方法组合起来。 而这些方法的真实逻辑，可能会散放到各自的本地对象中，对于这些本地对象，也可以给与一定的访问限制，如下面的代码所示：
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    1. internal class BusinessObjA  
    2. {  
    3.    internal void FooA(){}  
    4. }  
    5. internal class BusinessObjB  
    6. {  
    7.    internal void FooB(){}  
    8. }  
    9. internal class BusinessObjC  
    10. {  
    11.    internal void FooC(){}  
    12. }  
    13. [ServiceContract]  
    14. internal class Façade  
    15. {  
    16.    private BusinessObjA objA = new BusinessObjA();  
    17.    private BusinessObjB objB = new BusinessObjB();  
    18.    private BusinessObjC objC = new BusinessObjC();  
    19.    [OperationContract]  
    20.    private void SvcA()  
    21.    {  
    22.       objA.FooA();  
    23.    }  
    24.  [OperationContract]  
    25.    private void SvcB()  
    26.    {  
    27.       objB.FooB();  
    28.    }  
    29.    [OperationContract]  
    30.    private void SvcC()  
    31.    {  
    32.       objC.FooC();  
    33.    }  
    34. }  
    方 法FooA，FooB，FooC作为internal方法，拒绝被程序集外的本地对象调用，但SvcA，SvcB和SvcC方法，却可以被远程对象所调 用。我们甚至可以将BusinessObjA，BusinessObjB等类定义为Façade类的嵌套类。采用这样的方法，有利于这些特殊的服务方法， 被远程客户更方便的调用。

    定义一个Service，最常见的还是显式地将接口定义为Service。这样的方式使得服务的定义更加灵活，这一点，我已在(二)中有过描述。当然，采用这种方式，就不存在前面所述的私有方法成为服务方法的形式了，因为在一个接口定义中，所有方法都是public的。

    另 外一个话题是有关“服务接口的继承”。一个被标记了[ServiceContract]的接口，在其继承链上，允许具有多个同样标记了 [ServiceContract]的接口。对接口内定义的OperationContract方法，则是根据“聚合”的原则，如下的代码所示：
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    1. [ServiceContract]  
    2. public interface IOne  
    3. {  
    4.    [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    5.    void A();  
    6. }  
    7. [ServiceContract]  
    8. public interface ITwo  
    9. {  
    10.    [OperationContract]  
    11.    void B();  
    12. }  
    13. [ServiceContract]  
    14. public interface IOneTwo : IOne, ITwo  
    15. {  
    16.    [OperationContract]  
    17.    void C();  
    18. }  
    在这个例子中，接口IOneTwo继承了接口IOne和ITwo。此时服务IOneTwo暴露的服务方法应该为方法A、B和C。

    然 而当我们采用Duplex消息交换模式(文章后面会详细介绍Duplex)时，对于服务接口的回调接口在接口继承上有一定的限制。WCF要求服务接口IB 在继承另一个服务接口IA时，IB的回调接口IBCallBack必须同时继承IACallBack，否则会抛出 InvalidContractException异常。正确的定义如下所示：
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    1. [ServiceContract(CallbackContract = IACallback)]  
    2. interface IA {}  
    3. interface IACallback {}  
    4.   
    5. [ServiceContract(CallbackContract = IBCallback)]  
    6. interface IB : IA {}  
    7. interface IBCallback : IACallback {}  

    五、消息交换模式(Message Exchange Patterns，MEPS)



    在WCF中，服务端与客户端之间消息的交换共有三种模式：Request/Reply，One-Way，Duplex。

    1、Request/Reply
    这是默认的一种消息交换模式，客户端调用服务方法发出请求(Request)，服务端收到请求后，进行相应的操作，然后返回一个结果值(Reply)。

    如果没有其它特别的设置，一个方法如果标记了OperationContract，则该方法的消息交换模式就是采用的Request/Reply方式，即使它的返回值是void。当然，我们也可以将IsOneWay设置为false，这也是默认的设置。如下的代码所示：
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    1. [ServiceContract]  
    2. public interface ICalculator  
    3. {  
    4.    [OperationContract]  
    5.    int Add(int a, int b);  
    6.   
    7.    [OperationContract]  
    8.    int Subtract(int a, int b);  
    9. }  
    2、One-Way
    如 果消息交换模式为One-Way，则表明客户端与服务端之间只有请求，没有响应。即使响应信息被发出，该响应信息也会被忽略。这种方式类似于消息的通知或 者广播。当一个服务方法被设置为One-Way时，如果该方法有返回值，会抛出InvalidOperationException异常。

    要将服务方法设置为One-Way非常简单，只需要将OperationContractAttribute的属性IsOneWay设置为true就可以了，如下的代码所示：
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    1. public class Radio  
    2. {  
    3.    [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    4.    private void BroadCast();  
    5. }  
    3、Duplex
    Duplex消息交换模式具有客户端与服务端双向通信的功能，同时它的实现还可以使消息交换具有异步回调的作用。

    要实现消息交换的Duplex，相对比较复杂。它需要定义两个接口，其中服务接口用于客户端向服务端发送消息，而回调接口则是从服务端返回消息给客户端，它是通过回调的方式来完成的。接口定义如下：
    服务接口：
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    1. [ServiceContract(SessionMode=SessionMode.Allowed, CallbackContract=typeof(ICalculatorDuplexCallback))]  
    2. public interface ICalculatorDuplex  
    3. {  
    4.   
    5.     [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    6.     void Clear();  
    7.   
    8.     [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    9.     void AddTo(double n);  
    10.   
    11.     [OperationContract(IsOneWay = true)]  
    12.     void SubtractFrom(double n);  
    13. }  
    回调接口：
    原始代码复制代码打印代码?
    1. public interface ICalculatorDuplexCallback  
    2. {  
    3.     [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    4.     void Equals(double result);  
    5.   
    6.     [OperationContract(IsOneWay=true)]  
    7.     void Equation(string equation);  
    8. }  
    注 意在接口定义中，每个服务方法的消息转换模式均设置为One-Way。此外，回调接口是被本地调用，因此不需要定义[ServiceContract]。 在服务接口中，需要设置ServiceContractAttribute的CallbackContract属性，使其指向回调接口的类型type。

    对 于实现服务的类，实例化模式（InstanceContextMode）究竟是采用PerSession方式，还是PerCall方式，应根据该服务对象 是否需要保存状态来决定。如果是PerSession，则服务对象的生命周期是存活于一个会话期间。而PerCall方式下，服务对象是在方法被调用时创 建，结束后即被销毁。然而在Duplex模式下，不能使用Single方式，否则会导致异常抛出。本例的实现如下：
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    1. [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerSession)]  
    2. public class CalculatorService : ICalculatorDuplex  
    3. {  
    4.     double result;  
    5.     string equation;  
    6.     ICalculatorDuplexCallback callback;  
    7.   
    8.     public CalculatorService()  
    9.     {  
    10.         result = 0.0;  
    11.         equation = result.ToString();  
    12.         callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<ICalculatorDuplexCallback>();  
    13.   
    14.     }  
    15.  
    16.     #region ICalculatorDuplex Members  
    17.   
    18.     public void Clear()  
    19.     {  
    20.         equation += "=" + result.ToString();  
    21.         callback.Equation(equation);  
    22.   
    23.     }  
    24.   
    25.     public void AddTo(double n)  
    26.     {  
    27.         result += n;  
    28.         equation += "+" + n.ToString();  
    29.         callback.Equals(result);  
    30.     }  
    31.   
    32.     public void SubtractFrom(double n)  
    33.     {  
    34.         result -= n;  
    35.         equation += "-" + n.ToString();  
    36.         callback.Equals(result);  
    37.     }  
    38.  
    39.     #endregion  
    40. }  
    在 类CalculatorService中，回调接口对象callback通过 OperationContext.Current.GetCallbackChannel<>()获取。然后在服务方法例如AddTo() 中，通过调用该回调对象的方法，完成服务端向客户端返回消息的功能。

    在使用Duplex时，Contract使用的Binding应该是系统提供的WSDualHttpBinding，如果使用BasicHttpBinding，会出现错误。因此WCF Service Host程序配置文件应该如下所示：
    原始代码复制代码打印代码?
    1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>  
    2. <configuration>  
    3.   <!-- When deploying the service library project, the content of the config file must be added to the host's   
    4.   app.config file. System.Configuration does not support config files for libraries. -->  
    5.   <system.serviceModel>  
    6.     <services>  
    7.       <service name="WcfServiceLibrary1.CalculatorService" behaviorConfiguration="WcfServiceLibrary1.Service1Behavior">  
    8.         <host>  
    9.           <baseAddresses>  
    10.             <add baseAddress = "http:localhost:8080/Service1" />  
    11.           </baseAddresses>  
    12.         </host>  
    13.         <!-- Service Endpoints -->  
    14.         <!-- Unless fully qualified, address is relative to base address supplied above -->  
    15.         <endpoint address ="" binding="wsDualHttpBinding" contract="WcfServiceLibrary1.ICalculatorDuplex" />  
    16.       </service>  
    17.     </services>  
    18.     <behaviors>  
    19.       <serviceBehaviors>  
    20.         <behavior name="WcfServiceLibrary1.Service1Behavior">  
    21.           <!-- To avoid disclosing metadata information,   
    22.           set the value below to false and remove the metadata endpoint above before deployment -->  
    23.           <serviceMetadata httpGetEnabled="True"/>  
    24.           <!-- To receive exception details in faults for debugging purposes,   
    25.           set the value below to true.  Set to false before deployment   
    26.           to avoid disclosing exception information -->  
    27.           <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="False" />  
    28.         </behavior>  
    29.       </serviceBehaviors>  
    30.     </behaviors>  
    31.   </system.serviceModel>  
    32. </configuration>  
    使用命令svcutil.exe http://localhost:8080/Service1?wsdl生成客户端代理类和配置文件，配置文件内容类似：
    原始代码复制代码打印代码?
    1. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
    2. <configuration>  
    3.     <system.serviceModel>  
    4.         <client>  
    5.             <endpoint address="http:localhost:8080/Service1"   
    6.                       binding="wsDualHttpBinding"  
    7.                       contract="ICalculatorDuplex">  
    8.                 <identity>  
    9.                     <userPrincipalName value="allisok-PC\allisok" />  
    10.                 </identity>  
    11.             </endpoint>  
    12.         </client>  
    13.     </system.serviceModel>  
    14. </configuration>  
    当服务端将信息回送到客户端后，对消息的处理是由回调对象来处理的，所以回调对象的实现应该是在客户端完成，如下所示的代码应该是在客户端中：
    原始代码复制代码打印代码?
    1. public class CallbackHandler : ICalculatorDuplexCallback  
    2. {  
    3.     #region ICalculatorDuplexCallback Members  
    4.   
    5.     void ICalculatorDuplexCallback.Equals(double result)  
    6.     {  
    7.         Console.WriteLine("Result({0})", result);  
    8.     }  
    9.   
    10.     void ICalculatorDuplexCallback.Equation(string equation)  
    11.     {  
    12.         Console.WriteLine("Equation({0})", equation);  
    13.     }  
    14.  
    15.     #endregion  
    16. }  
    客户端调用服务对象相应的为：
    原始代码复制代码打印代码?
    1. class ClientApp  
    2. {  
    3.     static void Main(string[] args)  
    4.     {  
    5.         InstanceContext instanceContext = new InstanceContext(new CallbackHandler());  
    6.   
    7.         CalculatorDuplexClient client = new CalculatorDuplexClient(instanceContext);  
    8.   
    9.         // 使用 "client" 变量在服务上调用操作。  
    10.         double value;  
    11.         value = 100;  
    12.         client.AddTo(value);  
    13.   
    14.         value = 50;  
    15.         client.SubtractFrom(value);  
    16.   
    17.         client.Clear();  
    18.           
    19.         // 始终关闭客户端。  
    20.         //client.Close();  
    21.   
    22.         Console.ReadLine();  
    23.   
    24.     }  
    25. }  
    注意在Duplex中，会话创建的时机并不是客户端创建Proxy实例的时候，而是当服务对象的方法被第一次调用时，会话方才建立，此时服务对象会在方法调用之前被实例化，直至会话结束，服务对象都是存在的。
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