WCF系列001——WCF概述

【开篇】

　　一直使用.net开发一些基本的web应用，现在需要往移动开发上扩展，自然需要学习微软重金打造的SOA框架WCF，所以打算将自己的学习笔记做成一个系列，方便日后查看，另外方便接受大家的意见、建议，以助于自身能力提升。

【资源】

　　在开始学习之前，先备齐货：

WCF维基百科: http://zh.wikipedia.org/wiki/WCF
MSDN WCF资料：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd456779.aspx
书：我用的是网上别人推荐的《WCF全面解析》，刚开始看，不好评价
ebook: 网上比较容易找到中文版的是《WCF揭密》，不过有点老2008年的，其他的多为英文版，可根据自己需要去找

【SOA特点】

服务是自治的：服务可以独立地进行部署及实施版本策略和安全策略；
依赖于开放的标准：便于统一
支持跨平台
鼓励创建可组合的服务：可以用原子服务组合、编排成新的聚合服务；//这是否同前面的“自治”相矛盾？
鼓励服务复用
强调松耦合：通过“契约”实现客户端对服务的调用，契约匹配即可，不论服务是否改动

【WCF特点】

　　WCF是Windows平台下各种分布式技术的整合，包含所有以前的分布式通信技术，提供一套统一的API

//下面这段摘自MSDN——begin

服务导向

松耦合关系意味着只要符合基本协定，则在任何平台上创建的任何客户端均可连接到所有服务。
互操作性

互操作性和集成。
多种消息模式

协定。
服务元数据

元数据.
数据协定

使用数据协定
安全性

Windows Communication Foundation 安全性.
多种传输和编码方式

Windows Communication Foundation 中的传输。
可靠的排队消息

队列和可靠会话。
持久性消息

工作流服务.
事务

事务。
AJAX 和 REST 支持

WCF 此外可以进行扩展以支持特定的XML格式，如 ATOM（流行的 RSS 标准），甚至非 XML 格式，例如，JavaScript 对象表示法（JSON）。
可扩展性

扩展 WCF。

　//上面这段摘自MSDN——end

看了上面的介绍，给人的感觉就是WCF和牛X，学会它，就能掌握.net复合型应用的精髓。包含的多，自然就难了，咱先从简单的开始。

【入门实例】

　　可以参考msdn的入门示例：http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/ms751519.aspx

我这参考《WCF全面解析》中的第一个示例：

步骤一：构建项目（解决方案）

WCF系列001——WCF概述

　　如上图，新建一个解决方案，在其中新建4个项目

　　1）Service.Interface:定义服务契约（Service Contract），添加引用：System.ServiceModel。项目类型：C#类库

　　2）Service:定义服务类，实现Service.Interface中的契约接口，添加引用：Service.Interface项目。项目类型：C#类库

　　3）Hosting:服务器应用程序，添加引用：System.ServiceModel、Service.Interface项目、Service项目。项目类型：C#控制台，解决方案启动项目

　　4）Client：客户端应用程序，添加引用：System.ServiceModel。项目类型：C#控制台

　　2.步骤二：创建服务契约Service.Interface（服务接口）

　　服务接口自然是服务的抽象，在WCF中，将服务接口称为“契约”，建立“契约”的方式和定义接口的一样：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.ServiceModel;
 7 
 8 namespace WCFBegin.Service.Interface
 9 {
10     [ServiceContract(Name="CalculatorService",
11                      Namespace="http://www.chutianshu.com")]
12     public interface ICalculator
13     {
14         [OperationContract]
15         double Add(double x, double y);
16         [OperationContract]
17         double Subtract(double x, double y);
18         [OperationContract]
19         double Multiply(double x, double y);
20         [OperationContract]
21         double Divide(double x, double y);
22     }
23 }

　　3.步骤三：创建服务

　　实现契约（服务接口），和普通类实现接口方法一样

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using WCFBegin.Service.Interface;

namespace WCFBegin.Service
{
    public class CalculatorService:ICalculator
    {
        #region ICalculator 成员

        double ICalculator.Add(double x, double y)
        {
            return x + y;
        }

        double ICalculator.Subtract(double x, double y)
        {
            return x - y;
        }

        double ICalculator.Multiply(double x, double y)
        {
            return x * y;
        }

        double ICalculator.Divide(double x, double y)
        {
            return x / y;
        }

        #endregion
    }
}

　　4.步骤四：通过自我寄宿的方式寄宿服务（自己编写主机程序发布服务）

　　当服务契约（接口）和服务类创建好后，要有一种方式把服务发布出来，这里常用有两种方法：

　　1）通过自我寄宿的方式：

　　　　自行创建HOST端，通过自己创建的主机程序发布服务。这里的步骤四就是使用这种方法。

　　　　[服务寄宿]：为服务制定一个宿主的过程。

　　　　[终结点（Endpoint）]:WCF采用基于Endpoint的通信手段。Endpoint=ABC

- - Adrress（地址）：地址决定了服务的位置；
  - Binding（绑定）：绑定实现通信的细节——网络传输、消息编码，以及其他为实现某种功能（比如传输安全、可靠消息传输、事务等）对消息进行相应处理；
  - Contract（契约）：对服务操作的抽象，也是对消息交换模式及消息结构的定义。

　　Hosting（自我寄宿主机）的实现方法有三种：

　　　　i.)通过代码：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using System.ServiceModel;
 7 using System.ServiceModel.Description;
 8 using WCFBegin.Service.Interface;
 9 using WCFBegin.Service;
10 
11 namespace WCFBegin.Hosting
12 {
13     class Program
14     {
15         static void Main(string[] args)
16         {
17             using(ServiceHost host=new ServiceHost(typeof(CalculatorService)))
18             {
19                 host.AddServiceEndpoint(typeof(ICalculator),new WSHttpBinding(),"http://127.0.0.1:3721/calculatorservice");
20                 if(host.Description.Behaviors.Find<ServiceMetadataBehavior>()==null)
21                 {
22                     ServiceMetadataBehavior behavior = new ServiceMetadataBehavior();
23                     behavior.HttpGetEnabled = true;
24                     behavior.HttpGetUrl = new Uri("http://127.0.0.1:3721/calculatorservice/metadata");
25                     host.Description.Behaviors.Add(behavior);
26                 }
27                 host.Opened += delegate
28                 {
29                     Console.WriteLine("CalculatorService 已经启动，按任意键终止服务！");
30                 };
31                 host.Open();
32                 Console.Read();
33             }
34         }
35     }
36 }

　　　　ii.)在正式WCF开发时，一般采用配置，而不是编程的方式进行Endpoint的添加和服务行为的定义。上面代码中添加Endpoint和定义服务行为的代码可以替换为：

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
 2 <configuration>
 3     <system.serviceModel>
 4         <behaviors>
 5             <serviceBehaviors>
 6                 <behavior name="metadataBehavior">
 7                     <serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpGetUrl="http://127.0.0.1:3721/calculatorservice/metadata"/>
 8                 </behavior>
 9             </serviceBehaviors>
10         </behaviors>
11         <services>
12             <service name="WCFBegin.Service.CalculatorService" behaviorConfiguration="metadataBehavior">
13                 <endpoint address="http://127.0.0.1:3721/calculatorservice" binding="basicHttpBinding"
14                     bindingConfiguration="" contract="WCFBegin.Service.Interface.ICalculator" />
15             </service>
16         </services>
17     </system.serviceModel>
18 </configuration>

　　　　　上面的放在Hosting项目的App.config里。

　　　　　iii.)刚开始，也可以使用WCF服务配置编辑器来配置App.config中的代码

　　　　　[工具]菜单--[WCF服务配置编辑器]，选中Service项目中生成的dll文件，创建服务，根据向导可以自动生成App.config，再将其覆盖Hosting项目中原有的即可

　　　　如果使用ii)和iii)中的方式设置了App.config，就可以将i)中的代码缩减为：

　　　　　static void Main(string[] args)
        {
            using(ServiceHost host=new ServiceHost(typeof(CalculatorService)))
            {
                host.Opened += delegate
                {
                    Console.WriteLine("CalculatorService 已经启动，按任意键终止服务！");
                };
                host.Open();
                Console.Read();
            }
        }

　　完成以上的操作后，就可以编译，如果正常通过，在浏览器中输入http://127.0.0.1:3721/calculatorservice/metadata，就可以看到以WSDL形式表示的服务元数据了。

　　2）通过IIS寄宿服务：

　　　　将服务寄宿在IIS上，通过IIS发布服务，放在步骤六中介绍

　　5.步骤五：创建客户端程序来调用服务

　　为Client项目添加服务引用，地址为服务元数据的地址：http://127.0.0.1:3721/calculatorservice/metadata，“转到”后，给个命名空间CalculatorService就可以用了。

　　*注意：添加服务时，服务必须保持运行状态，即需要打开Hosting.exe

　　WCF原理复杂，使用简单，刚才的操作会由VS自动生成一系列用于服务调用的代码和配置。（所以有人说.net不适合学习，只适合使用）。

　　添加服务引用后，用于客户端调用的服务契约接口CalculatorService会被生成出来。

　　真正被客户端用于服务调用的是一个叫做CalculatorServiceClient的类，派生自System.ServiceModel.ClientBase<CalculatorService>。

　　CalculatorServiceClient类同样实现了契约接口，并通过调用从基类继承的Channel属性的相应方法实现了4个运算操作方法。

　　Client代码：

 1 using System;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 using System.Linq;
 4 using System.Text;
 5 using System.Threading.Tasks;
 6 using WCFBegin.Client.CalculatorServices;
 7 
 8 
 9 namespace WCFBegin.Client
10 {
11     class Program
12     {
13         static void Main(string[] args)
14         {
15             using (CalculatorServiceClient proxy = new CalculatorServiceClient())
16             {
17                 Console.WriteLine("x+y={2} when x={0} and y={1}.",1,2,proxy.Add(1,2));
18                 Console.WriteLine("x-y={2} when x={0} and y={1}.", 1, 2, proxy.Subtract(1, 2));
19                 Console.WriteLine("x*y={2} when x={0} and y={1}.", 1, 2, proxy.Multiply(1, 2));
20                 Console.WriteLine("x/y={2} when x={0} and y={1}.", 1, 2, proxy.Divide(1, 2));
21                 Console.Read();
22             }
23         }
24     }
25 }

　　6.步骤六：通过IIS寄宿服务

　　在步骤三中，我们使用的是自我寄宿，这里介绍IIS寄宿：

　　1）创建.svc文件

　　基于IIS的服务寄宿要求相应的WCF服务具有相应的.svc文件，将其部署到IIS站点中即可提供WCF服务。

　　.svc文件：

　　直接在Service项目根目录中添加一个文本文件，重命名为CalculatorService.svc，代码为：

<%@ServiceHost Service="WCFBegin.Service.CalculatorService" %>

　　2）创建Web应用

　　以Service项目为根目录创建一个Web应用，并添加Web.config文件，添加代码：

 1 <configuration>
 2   <system.serviceModel>
 3     <behaviors>
 4       <serviceBehaviors>
 5         <behavior name="metadataBehavior">
 6           <serviceMetadata httpGetEnabled="true"/>
 7         </behavior>
 8       </serviceBehaviors>
 9     </behaviors>
10     <services>
11       <service name="WCFBegin.Service.CalculatorService" behaviorConfiguration="metadataBehavior">
12         <endpoint binding="basicHttpBinding" bindingConfiguration="" contract="WCFBegin.Service.Interface.ICalculator"/>
13       </service>
14     </services>
15 </configuration>

　　由于服务调用是通过访问服务对应的.svc文件来实现的，.svc文件地址对客户端来说就是服务Endpoint的address，所以将Config中的address都删除。

　　为Web项目添加引用，可以更改Service项目属性，将编译输出目录设置为\bin，再重新生成一次即可。

　　这时，就可以通过http://localhost:800/calculatorservice.svc?wsdl（这是我的地址，自己的根据各自IIS配置不同而不同），来得到服务元数据的WSDL文件。

　　客户端只需要修改Endpoint的地址，从而转向对寄宿在IIS下的CalculatorService的访问：

 1 <configuration>
 2     <system.serviceModel>
 3         <behaviors>
 4             <serviceBehaviors>
 5                 <behavior name="metadataBehavior">
 6                     <serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpGetUrl="http://127.0.0.1:3721/calculatorservice/metadata"/>
 7                 </behavior>
 8             </serviceBehaviors>
 9         </behaviors>
10         <services>
11             <service name="WCFBegin.Service.CalculatorService" behaviorConfiguration="metadataBehavior">
12                 <endpoint address="http://127.0.0.1:3721/calculatorservice" binding="basicHttpBinding"
13                     bindingConfiguration="" contract="WCFBegin.Service.Interface.ICalculator" />
14             </service>
15         </services>
16     </system.serviceModel>
17 </configuration>

【总结】

　　第一篇介绍了WCF的基本概念，和一个简单的WCF实例，可以看出WCF使用起来简单，但是本身结构原理较为复杂。

　　很多东西都是系统自动生成的，对其运行原理和技术细节还很模糊，需要在下面的学习中进一步了解。