Wcf概述
Wcf
概述
Windows Communication Foundation (WCF) 是由微軟發(fā)展的一組數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用程序開發(fā)接口，它是.NET框架的一部分，由 .NET Framework 3.0 開始引入，與 Windows Presentation Foundation 及 Windows Workflow Foundation 并行為新一代 Windows 操作系統(tǒng)以及 WinFX 的三個重大應(yīng)用程序開發(fā)類庫。在 .NET Framework 2.0 以及前版本中，微軟發(fā)展了 Web Service (SOAP with HTTP communication)，.NET Remoting (TCP/HTTP/Pipeline communication) 以及基礎(chǔ)的 Winsock 等通信支持，由于各個通信方法的設(shè)計方法不同，而且彼此之間也有相互的重疊性（例如 .NET Remoting 可以開發(fā) SOAP, HTTP 通信），對于開發(fā)人員來說，不同的選擇會有不同的程序設(shè)計模型，而且必須要重新學(xué)習(xí)，讓開發(fā)人員在用戶有許多不便。同時，服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu) (Service-Oriented Architecture) 也開始盛行于軟件工業(yè)中，因此微軟重新查看了這些通信方法，并設(shè)計了一個統(tǒng)一的程序開發(fā)模型，對于數(shù)據(jù)通信提供了最基本最有彈性的支持，這就是 Windows Communication Foundation。概念
???? 什么是WCF？
根據(jù)微軟官方的解釋，WCF（之前的版本名為“Indigo”）是使用托管代碼建立和運行面向服務(wù)（Service Oriented）應(yīng)用程序的統(tǒng)一框架。它使得開發(fā)者能夠建立一個跨平臺的安全、可信賴、事務(wù)性的解決方案，且能與已有系統(tǒng)兼容協(xié)作。WCF是微軟分布式應(yīng)用程序開發(fā)的集大成者，它整合了.Net平臺下所有的和分布式系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)，例如.Net Remoting、ASMX、WSE和MSMQ。以通信(Communiation)范圍而論，它可以跨進(jìn)程、跨機器、跨子網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)乃至于Internet；以宿主程序而論，可以以ASP.NET，EXE，WPF，Windows Forms，NT Service，COM+作為宿主(Host)。WCF可以支持的協(xié)議包括TCP，HTTP，跨進(jìn)程以及自定義，安全模式則包括SAML，Kerberos，X509，用戶/密碼，自定義等多種標(biāo)準(zhǔn)與模式。也就是說，在WCF框架下，開發(fā)基于SOA的分布式系統(tǒng)變得容易了，微軟將所有與此相關(guān)的技術(shù)要素都包含在內(nèi)，掌握了WCF，就相當(dāng)于掌握了叩開SOA大門的鑰匙。
WCF是建立在.Net Framework 2.0基礎(chǔ)之上的，正式的版本應(yīng)該會作為Windows Vista的核心部分而Release。然而，這并不代表WCF只能運行在Windows Vista下。只要安裝了WinFX Runtime Components，在Windows XP和Windows 2003操作系統(tǒng)下，仍然可以使用。Visual Studio 2005中并沒有包含WCF，但是當(dāng)安裝好了WinFX Runtime Components后，我們就可以在Visual Studio 2005環(huán)境下開發(fā)和創(chuàng)建WCF的程序了。
目前最新的WCF版本是February 2006 CTP，下載頁面是：http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=F51C4D96-9AEA-474F-86D3-172BFA3B828B&displaylang=en。使用WCF需要用到一些相關(guān)的工具，如SvcUtil.exe，所以還需要下載WinFX Runtime Components的SDK，其下載頁面是：http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=9BE1FC7F-0542-47F1-88DD-61E3EF88C402&displaylang=en。安裝SDK可以選擇網(wǎng)絡(luò)安裝或本地安裝。如果是本地安裝，文件大小為1.1G左右，是ISO文件。安裝了SDK后，在program files目錄下，有microsoft SDK目錄。
WCF是微軟重點介紹的產(chǎn)品，因此也推出了專門的官方網(wǎng)站（http://windowscommunication.net），該網(wǎng)站有最新的WCF新聞發(fā)布，以及介紹WCF的技術(shù)文檔和樣例代碼
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WCF 由于集合了幾乎由 .NET Framework 所提供的通信方法，因此學(xué)習(xí)曲線比較陡峭，開發(fā)人員必須要針對各個部份的內(nèi)涵做深入的了解，才能夠操控 WCF 來開發(fā)應(yīng)用程序。 通信雙方的溝通方式，由合約來訂定。通信雙方所遵循的通信方法，由協(xié)議綁定來訂定。通信期間的安全性，由雙方約定的安全性層次來訂定。合約（Contract）
WCF 的基本概念是以合約 (Contract) 來定義雙方溝通的協(xié)議，合約必須要以接口的方式來體現(xiàn)，而實際的服務(wù)代碼必須要由這些合約接口派生并實現(xiàn)。合約分成了四種： 數(shù)據(jù)合約 (Data Contract)，訂定雙方溝通時的數(shù)據(jù)格式。服務(wù)合約 (Service Contract)，訂定服務(wù)的定義。營運合約 (Operation Contract)，訂定服務(wù)提供的方法。消息合約 (Message Contract)，訂定在通信期間改寫消息內(nèi)容的規(guī)范。一個 WCF 中的合約，就如同下列代碼所示： 代碼 using?System;using?System.ServiceModel;
namespace?Microsoft.ServiceModel.Samples
{
[ServiceContract(Namespace?=?"http://Microsoft.ServiceModel.Samples")]?//?服務(wù)合約 ?public?interface?ICalculator?
{?
??[OperationContract]?//?營運合約
double?Add(double?n1,?double?n2);?
??[OperationContract]?//?營運合約
double?Subtract(double?n1,?double?n2);
??[OperationContract]?//?營運合約?
double?Multiply(double?n1,?double?n2);
??[OperationContract]?//?營運合約
double?Divide(double?n1,?double?n2);?
}
}?
?
協(xié)議綁定 (Binding)
由于 WCF 支持了 HTTP，TCP，Named Pipe，MSMQ，Peer-To-Peer TCP 等協(xié)議，而 HTTP 又分為基本 HTTP 支持 (BasicHttpBinding) 以及 WS-HTTP 支持 (WsHttpBinding)，而 TCP 亦支持 NetTcpBinding，NetPeerTcpBinding 等通信方式，因此，雙方必須要統(tǒng)一通信的協(xié)議，并且也要在編碼以及格式上要有所一致。 一個設(shè)置通信協(xié)議綁定的示例如下： 代碼 <?xml?version="1.0"?encoding="utf-8"??><configuration>
????<system.serviceModel>
????????<!--?設(shè)定服務(wù)系結(jié)的資訊?-->
????????<services>
????????????<service?name="?CalculatorService"?>
????????????????<endpoint?address=""?binding="wsHttpBinding"?bindingConfiguration="Binding1"?contract="ICalculator"?/>
????????????</service>
????????</services>
????????<!--?設(shè)定通訊協(xié)定系結(jié)的資訊?-->
????????<bindings>
????????????<wsHttpBinding>
????????????????<binding?name="Binding1">?</binding>
????????????</wsHttpBinding>
????????</bindings>
????</system.serviceModel>
</configuration>
?
雖然 WCF 也可以使用 SOAP 做通信格式，但它和以往的 ASP.NET XML Web Services 不同，因此有部分技術(shù)文章中，會將 ASP.NET 的 XML Web Services 稱為 ASMX Service。 WCF 的服務(wù)可以掛載于 Console Application，Windows Application，IIS (ASP.NET) Application，Windows Service 以及 Windows Activation Services 中，但大多都會掛在 Windows Service。安全性層次
WCF 實現(xiàn)上已經(jīng)支持了傳輸層次安全性 (Transport-level security) 以及消息層次安全性 (Message-level security) 兩種。 傳輸層次安全性：在數(shù)據(jù)傳輸時期加密，例如 SSL。消息層次安全性：在數(shù)據(jù)處理時就加密，例如使用數(shù)字簽章，散列 或是使用金鑰加密法等。客戶端 對于 WCF 的客戶端來說，WCF 服務(wù)就像是一個 Web Service 一樣，在 Visual Studio 2008 中，所有 WCF 服務(wù)的連接都是由客戶端的 WCF Service Proxy 來運行，開發(fā)人員不用花費太多心思在通信上，而 WCF Service Proxy 在 Visual Studio 中被稱為服務(wù)參考 (Service Reference)。 在 Visual Studio 中加入 WCF 的服務(wù)參考時，Visual Studio 會自動幫開發(fā)人員做掉一些必要工作（例如組態(tài)創(chuàng)建以及產(chǎn)生 Service Proxy 等），開發(fā)人員只需要在代碼中取用 WCF Service Proxy 對象即可。
下載地址 目前最新的WCF版本是February 2006 CTP，下載頁面是：http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=F51C4D96-9AEA-474F-86D3-172BFA3B828B&displaylang=en。使用WCF需要用到一些相關(guān)的工具，如SvcUtil.exe，所以還需要下載WinFX Runtime Components的SDK，其下載頁面是：http://www.microsoft.com/downloads/details.aspx?FamilyId=9BE1FC7F-0542-47F1-88DD-61E3EF88C402&displaylang=en。安裝SDK可以選擇網(wǎng)絡(luò)安裝或本地安裝。如果是本地安裝，文件大小為1.1G左右，是ISO文件。安裝了SDK后，在program files目錄下，有microsoft SDK目錄。 WCF是微軟重點介紹的產(chǎn)品，因此也推出了專門的官方網(wǎng)站（http://windowscommunication.net），該網(wǎng)站有最新的WCF新聞發(fā)布，以及介紹WCF的技術(shù)文檔和樣例代碼。
WCF的優(yōu)勢
在David Chappell所撰的《Introducing Windows Communication Foundation》一文中，用了一個活鮮鮮的例子，來說明WCF的優(yōu)勢所在。假定我們要為一家汽車租賃公司開發(fā)一個新的應(yīng)用程序，用于租車預(yù)約服務(wù)。該租車預(yù)約服務(wù)會被多種應(yīng)用程序訪問，包括呼叫中心(Call Center)，基于J2EE的租車預(yù)約服務(wù)以及合作伙伴的應(yīng)用程序（Partner Application），如圖所示：
呼叫中心運行在Windows平臺下，是在.Net Framework下開發(fā)的應(yīng)用程序，用戶為公司員工。由于該汽車租賃公司兼并了另外一家租賃公司，該公司原有的汽車預(yù)約服務(wù)應(yīng)用程序是J2EE應(yīng)用程序，運行在非Windows操作系統(tǒng)下。呼叫中心和已有的汽車預(yù)約應(yīng)用程序都運行在Intranet環(huán)境下。合作伙伴的應(yīng)用程序可能會運行在各種平臺下，這些合作伙伴包括旅行社、航空公司等等，他們會通過Internet來訪問汽車預(yù)約服務(wù)，實現(xiàn)對汽車的租用。
這樣一個案例是一個典型的分布式應(yīng)用系統(tǒng)。如果沒有WCF，利用.Net現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)該如何開發(fā)呢？
首先考慮呼叫中心，它和我們要開發(fā)的汽車預(yù)約服務(wù)一樣，都是基于.Net Framework的應(yīng)用程序。呼叫中心對于系統(tǒng)的性能要求較高，在這樣的前提下，.Net Remoting是最佳的實現(xiàn)技術(shù)。它能夠高性能的實現(xiàn).Net與.Net之間的通信。
要實現(xiàn)與已有的J2EE汽車預(yù)約應(yīng)用程序之間的通信，只有基于SOAP的Web Service可以實現(xiàn)此種目的，它保證了跨平臺的通信；而合作伙伴由于是通過Internet來訪問，利用ASP.Net Web Service，即ASMX，也是較為合理的選擇，它保證了跨網(wǎng)絡(luò)的通信。由于涉及到網(wǎng)絡(luò)之間的通信，我們還要充分考慮通信的安全性，利用WSE（Web Service Enhancements）可以為ASMX提供安全的保證。
一個好的系統(tǒng)除了要保證訪問和管理的安全，高性能，同時還要保證系統(tǒng)的可信賴性。因此，事務(wù)處理是企業(yè)應(yīng)用必須考慮的因素，對于汽車預(yù)約服務(wù)而言，同樣如此。在.Net中，Enterprise Service（COM+）提供了對事務(wù)的支持，其中還包括分布式事務(wù)（Distributed Transactions）。不過對于Enterprise Service而言，它僅支持有限的幾種通信協(xié)議。
如果還要考慮到異步調(diào)用、脫機連接、斷點連接等功能，我們還需要應(yīng)用MSMQ（Microsoft Message Queuing），利用消息隊列支持應(yīng)用程序之間的消息傳遞。
如此看來，要建立一個好的汽車租賃預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)，需要用到的.Net分布式技術(shù)，包括.Net Remoting、Web Service，COM+等五種技術(shù)，這既不利于開發(fā)者的開發(fā)，也加大了程序的維護(hù)難度和開發(fā)成本。正是因應(yīng)于這樣的缺陷，WCF才會在.Net 2.0中作為全新的分布式開發(fā)技術(shù)被微軟強勢推出，它整合了上述所屬的分布式技術(shù)，成為了理想的分布式開發(fā)的解決之道。下圖展示了WCF與之前的相關(guān)技術(shù)的比較：
從功能的角度來看，WCF完全可以看作是ASMX，.Net Remoting，Enterprise Service，WSE，MSMQ等技術(shù)的并集。（注：這種說法僅僅是從功能的角度。事實上WCF遠(yuǎn)非簡單的并集這樣簡單，它是真正面向服務(wù)的產(chǎn)品，它已經(jīng)改變了通常的開發(fā)模式。）因此，對于上述汽車預(yù)約服務(wù)系統(tǒng)的例子，利用WCF，就可以解決包括安全、可信賴、互操作、跨平臺通信等等需求。開發(fā)者再不用去分別了解.Net Remoting，ASMX等各種技術(shù)了。
概括地說，WCF具有如下的優(yōu)勢：
1、統(tǒng)一性
前面已經(jīng)敘述，WCF是對于ASMX，.Net Remoting，Enterprise Service，WSE，MSMQ等技術(shù)的整合。由于WCF完全是由托管代碼編寫，因此開發(fā)WCF的應(yīng)用程序與開發(fā)其它的.Net應(yīng)用程序沒有太大的區(qū)別，我們?nèi)匀豢梢韵駝?chuàng)建面向?qū)ο蟮膽?yīng)用程序那樣，利用WCF來創(chuàng)建面向服務(wù)的應(yīng)用程序。
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2、互操作性
由于WCF最基本的通信機制是SOAP，這就保證了系統(tǒng)之間的互操作性，即使是運行不同的上下文中。這種通信可以是基于.Net到.Net間的通信，如下圖所示：
可以跨進(jìn)程、跨機器甚至于跨平臺的通信，只要支持標(biāo)準(zhǔn)的Web Service，例如J2EE應(yīng)用服務(wù)器（如WebSphere，WebLogic）。應(yīng)用程序可以運行在Windows操作系統(tǒng)下，也可以運行在其他的操作系統(tǒng)，如Sun Solaris，HP Unix，Linux等等。如下圖所示：
3、安全與可信賴
WS-Security，WS-Trust和WS-SecureConversation均被添加到SOAP消息中，以用于用戶認(rèn)證，數(shù)據(jù)完整性驗證，數(shù)據(jù)隱私等多種安全因素。
在SOAP的header中增加了WS-ReliableMessaging允許可信賴的端對端通信。而建立在WS-Coordination和WS-AtomicTransaction之上的基于SOAP格式交換的信息，則支持兩階段的事務(wù)提交（two-phase commit transactions）。
上述的多種WS-Policy在WCF中都給與了支持。對于Messaging而言，SOAP是Web Service的基本協(xié)議，它包含了消息頭（header）和消息體(body)。在消息頭中，定義了WS-Addressing用于定位SOAP消息的地址信息，同時還包含了MTOM（消息傳輸優(yōu)化機制，Message Transmission Optimization Mechanism）。如圖所示：
4、兼容性
WCF充分的考慮到了與舊有系統(tǒng)的兼容性。安裝WCF并不會影響原有的技術(shù)如ASMX和.Net Remoting。即使對于WCF和ASMX而言，雖然兩者都使用了SOAP，但基于WCF開發(fā)的應(yīng)用程序，仍然可以直接與ASMX進(jìn)行交互。
?參考資料
1.MSDN .NET Framework Developer Center: WCF 2.MSDN Library: WCF Portal 3.http://dotnet.blog.51cto.com/272325/52076 本文中的示例均來自 MSDN Library: WCF Portal 中轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/jdmei520/archive/2010/10/12/1848430.html
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