WCF分布式开发步步为赢1WCF分布式框架基础概念.docx
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WCF分布式开发步步为赢1WCF分布式框架基础概念
WCF分布式开发步步为赢
（1）：
WCF分布式框架基础概念
众所周知，系统间的低耦合一直是大型企业应用系统集成追寻的目标，SOA面向服务架构的出现为我们的如何利用现有企业系统资源进行企业ERP系统设计和实现提供了重要的参考原则。
SOA如此炙手可热，各大厂商都推出了自己的中间件产品，比如OracleFusion和SAPNetWeaver，IBM、BEA等企业也推出了自己基于SOA的解决方案。
基于J2EE平台的SOA架构设计中的一个重要概念就是EJB企业服务总线，作用是实现各个系统的数据交互。
而.NET平台上，WCF就是微软为各个系统的数据交互提供通讯基础框架。
由于论文课题的原因，我对SOA（Service-orientedarchitecture，面向服务架构）有了接触，并且产生了浓厚的兴趣。
故此对.NET平台上基于SOA的企业应用系统集成和实现技术进行潜心学习，总结心得和体会,整理出布式开发的系列文章，与大家分享。
下面介绍一下《WCF分布式开发步步为赢》系列文章的结构。
首先会是WCF分布式开发基础概念的介绍，其次会设计各个知识点详细的介绍和应用，中间会穿插与以前技术的对比分析，涉及服务契约、数据契约、操作契约、事物、安全、消息队列等重要概念。
同样作为老徐一贯的风格，我会尽量做到文章的调理清晰、系统详细、通俗易懂！
也会放出标注的详细代码供大家参考学习。
本节文章的结构是：
1.WCF基础概念介绍2.WCF新的特性3.WCF框架模型4.实现代码分析5.总结。
【1】WCF基础概念介绍
要学习WCF，首先我们要清楚WCF的基本概念，那么什么是WCF呢？
WCF全称WindowsCommunicationFoundation，是Microsoft为构建面向服务的应用提供的分布式通信编程框架，是.NETFramework3.5的重要组成部分。
使用该框架，开发人员可以构建跨平台、安全、可靠和支持事务处理的企业级互联应用解决方案。
根据微软官方的解释，WCF（之前的版本名为“Indigo”）是使用托管代码建立和运行面向服务（ServiceOriented）应用程序的统一框架。
它使得开发者能够建立一个跨平台的安全、可信赖、事务性的解决方案，且能与已有系统兼容协作。
WCF是微软分布式应用程序开发的集大成者，它整合了.Net平台下所有的和分布式系统有关的技术，如EnterpriseSevices（COM+）.NetRemoting、WebService（ASMX）、WSE3.0和MSMQ消息队列。
以通信（Communiation）范围而论，它可以跨进程、跨机器、跨子网、企业网乃至于Internet；以宿主程序而论，可以以ASP.NET，EXE，WPF，WindowsForms，NTService，COM+作为宿主（Host）。
WCF可以支持的协议包括TCP，HTTP，跨进程以及自定义，安全模式则包括SAML，Kerberos，X509，用户/密码，自定义等多种标准与模式。
也就是说，在WCF框架下，开发基于SOA的分布式系统变得容易了，微软将所有与此相关的技术要素都包含在内，掌握了WCF，就相当于掌握了叩开SOA大门的钥匙。
（参考MSDN）
这里SOA概念我们要明确一下，SOA（Service-orientedarchitecture，面向服务架构）是一种架构模式和设计原则。
在ByJuvalLowy一书中解释为SOA（Service-orientedapplicatoin）面向服务的应用程序，两者应该不冲突，后者应该是采用SOA面向服务架构设计和实现的应用程序（Service-orientedapplicatoin）。
WCF的强大之处就是因为整合了.Net平台下所有的和分布式系统有关的EnterpriseSevices（COM+）.NetRemoting、WebService（ASMX）、WSE3.0和MSMQ消息队列等技术，我在之前的WCF分布式开发必备知识和WSE3.0构建Web服务安全系列文章中都给出了详细的介绍，这里就不在详述，有兴趣的朋友可以自己查阅。
以后具体介绍WCF相关知识点的时候需要的地方我会在进行讲解。
【2】WCF新的特性
Indigo有三项突出的特性：
与多种现有Microsoft技术的统一性，对跨供应商互操作性的支持，以及显式的面向服务特性。
【2.1】与Microsoft分布式计算技术的统一性
Microsoft以前的分布式计算技术特性和应用领域不同。
要构建基本的可互操作的Web服务，最佳选择是ASP.NETWeb服务（ASMX）。
要连接两个基于.NETFramework的应用程序，选择.NETRemoting。
如果应用程序需要分布式事务和其他更高级的服务，其创建者一般会使用企业服务EnterpriseSevices，即COM+的继任者。
要构建Web服务安全，使用WS-Addressing和WS-Security规范，开发人员可以构建采用WSE3.0的应用程序。
而要创建基于消息的排队式应用程序，基于Windows的开发人员则应使用Microsoft消息队列（MSMQ）。
各个技术的具体特性和WCF对比如下表：
ASMX
.NETRemoting
企业服务
WSE
MSMQ
Indigo
Web服务
X
X
.NET-.NET通信
X
X
分布式事务等。
X
X
WS-*规范支持
X
X
队列消息传输
X
X
WCF支持了以前分布式技术的所有的特性，因而对于建立分数是应用更加的灵活和全面。
【2.2】与非Microsoft应用程序的互操作性
由于Indigo的基本通信机制是SOAP，因此Indigo应用程序可与大量运行于各种上下文环境的其他软件进行通信。
基于Indigo构建的应用程序可与下列所有程序进行交互：
1）运行于同一Windows计算机上不同进程中的Indigo应用程序。
2）运行于另一Windows计算机上的Indigo应用程序。
3）基于其他技术构建的应用程序，如基于Java2企业版（J2EE）构建的、支持标准Web服务的应用程序服务器。
4）Indigo应用程序还可以与基于Indigo以前的.NETWeb服务（ASMX）构建的应用程序进行互操作。
这样通过标准的SOAP消息WCF可以与其他应用程序进行交互，很好地支持了跨平台跨操作系统的的目标。
当然WCF中支持安全、事物、MTOM特性，这些都以前WSE中的主要概念，我们发现WCF中也进行了扩展和支持。
利于技术的向前兼容。
【2.3】对面向服务开发的显式支持
面向服务是一个广泛的领域，它包含面向服务应用程序和更广泛的面向服务体系结构（SOA）的概念。
在设计此项技术的过程中始终遵守四项基本原则：
1.共享架构，而不是类：
与旧的分布式对象技术不同，服务仅通过精心定义的XML接口与其客户端进行交互。
跨越服务边界传递完整的类、方法及全部之类的行为被禁止。
2.服务具有自主性：
服务及其客户端同意它们之间的接口，但相互独立。
它们可以采用不同的语言编写，可以使用不同的运行时环境（如CLR和Java虚拟机），可以运行在不同操作系统上，还可以存在其他方面的不同。
3.边界是显式的：
分布式对象技术[如分布式COM（DCOM）]的目标之一是使远程对象尽可能看上去像本地对象一样。
虽然这种方法通过提供一种通用编程模型在某些方面简化了开发，但也同时隐藏了本地对象与远程对象之间不可避免的区别。
服务通过使服务与其客户端之间的交互更明显而避免了这一问题。
隐藏分布式特性并非目的。
4.采用基于策略的兼容性：
决定在系统之间使用哪些选项应取决于基于WS-Policy的机制。
WS-Policy在WSE3.0里我们应该比较常见，通过策略配置来支持和实现Web服务的安全。
这里很多技术概念我们都可以从早期的分布式技术里找到原型。
【3】WCF服务框架模型
下面我们来介绍一下WCF服务的基本结构。
WCF服务的基本结构如下图所示：
每个Indigo服务均由三个部分构成：
1.服务类：
采用C#或VB.NET或其他基于CLR的语言编写，实现一个或多个方法。
通常包括服务契约、操作契约和数据契约。
2.宿主：
一种应用程序域和进程，服务将在该环境中运行。
ASP.NET，EXE，WPF，WindowsForms，NTService，COM+作为宿主（Host） 。
3.终结点：
服务暴露出来的地址，由客户端用于访问服务。
通常提及的概念就是ABC,即地址、绑定和契约的第一个字母的简称。
如图：
终结点中重要的概念就是绑定，它是实现通信的关键部分。
这里定义消息通讯的协议包括HTTP、TCP、UDP、MSMQ等，用户可以根据自己的需要定义。
【4】实现代码分析
上面介绍了WCF相关的一些基本概念、特性和框架模型，现在我们来具体实现一个WCF的应用实例。
客户端和WCF服务通信的过程如图：
客户端通过代理调用WCF服务，代理通过服务地址找到特定的服务，调用执行特定的服务方法。
我们代码的演示部分也分为3个部分，首先是服务类（契约部分），其次是宿主（自己定义一个控制台程序），客户端（控制台）。
【4.1】契约（Contract）
定义实现的代码包括服务契约IWCFService、操作契约OperationContract、和数据契约DataContract。
具体代码实现如下：
Code
//ServiceContract 属性以及 Indigo 使用的所有其他属性均在 System.ServiceModel 命名空间中定义，
//因此本例开头使用 using 语句来引用该命名空间。
namespace WCFService
{
//1.服务契约
[ServiceContract（Namespace = "
public interface IWCFService
{
//操作契约
[OperationContract]
string SayHello（string name）;
//操作契约
[OperationContract]
string SayHelloToUser（User user）;
}
//2.服务类，集成接口。
实现契约
public class WCFService :
IWCFService
{
//实现接口定义的方法
public string SayHello（string name）
{
Console.WriteLine（"Hello!
{0},Using string
", name）;
return "Hello!
" + name;
}
//实现接口定义的方法
public string SayHelloToUser（User user）
{
Console.WriteLine（"Hello!
{0} {1},Using DataContract
", user.FirstName, user.LastName）;
return "Hello!
" + user.FirstName + " " + user.LastName;
}
}
//3.数据契约//序列化为XML，作为元数据封装到服务里
[DataContract]
public struct User
{
[DataMember]
public string FirstName;
[DataMember]
public string LastName;
}
}
【4.2】宿主（托管进程）
WCFHost宿主进程托管服务WCFService，项目类型也为控制台应用程序（你也可以创建其他的项目类型）。
这里要添加对WCFService类库的引用。
托管采用反射方式动态创建服务的实例。
具体代码如下：
Code
//采用自托管方式，也可以是IIS、WAS,Windows服务等用户自定义程序托管服务
public class WCFHost
{
static void Main（string[] args）
{
//反射方式创建服务实例，
//Using方式生命实例，可以在对象生命周期结束时候，释放非托管资源
using （ServiceHost host = new ServiceHost（typeof（WCFService.WCFService）））
{
//相同的服务注册多个基地址
//添加服务和URI，用户资源标识符
//Uri tcpAddress = new Uri（"http:
//localhost:
8001/WCFService"）;
Uri httpAddress = new Uri（"http:
//localhost:
8002/WCFService"）;
//Uri httpAddressLisening = new Uri（"http:
//localhost:
8002/WCFService"）;
//host.AddServiceEndpoint（typeof（WCFService.IWCFService）, new WSHttpBinding（）, tcpAddress）;
host.AddServiceEndpoint（typeof（WCFService.IWCFService）, new WSHttpBinding（）, httpAddress）;
//判断是否以及打开连接，如果尚未打开，就打开侦听端口
//if （host.State !
=CommunicationState.Opening）
host.Open（）;
//显示运行状态
Console.WriteLine（"Host is runing!
and state is {0}",host.State）;
//等待输入即停止服务
Console.Read（）;
}
}
}
这里值得注意的就是绑定协议要和配置文件里的设置一样，不然会出现编译错误或者运行时异常。
编译结束会生成可执行文件EXE。
【4.3】客户端
客户端要添加对以上服务的引用，如果你初次建立服务，配置不当很容易出现引用服务失败的问题，配置服务相关的错误和解决办法我也整理到WCF分布式开发常见错误解决里了，大家需要的话可以参考，是在遇到苦难可以留言给我一起交流。
客户端的具体实现代码如下：
Code
class WCFClient
{
static void Main（string[] args）
{
//IWCFService proxy = ChannelFactory.CreateChannel（new WSHttpBinding（）,
//////new EndpointAddress（"net.tcp:
//localhost:
8001/WCFService"））;
////new EndpointAddress（"http:
//localhost:
8002/WCFService"））;
WCFServiceClient wcfServiceProxy = new WCFServiceClient（"WSHttpBinding_IWCFService1"）;
//通过代理调用SayHello服务
Console.WriteLine（wcfServiceProxy.SayHello（"Frank Xu Lei"））;
////通过代理调用调用SayHelloToUser,传递对象
User user = new User（）;
user.FirstName = "Lei";
user.LastName = "Frank";
Console.WriteLine（wcfServiceProxy.SayHelloToUser（user））;
Console.Read（）;
}
}
这里可以通过两种方式调用WCF服务，一种是自己编码实现客户端服务代理，要正确添加服务的地址。
第二种是当客户端添加服务成功以后，VS2008集成开发工具会在客户端自动生成服务端的操作契约、服务契约等信息，当然包含客户端服务代理类，这个比较关键。
具体方法就是在客户端项目右键添加服务应用。
输入服务侦听的地址。
查找到服务后添加引用会生成一系列服务引用的文件，如图：
【4.4】运行结果：
首先要启动服务宿主进程WCFhost.如图：
其次运行客户端，结果如图所示：
【5】总结
结果显示调用成功，包括直接调用简单的SayHello方法和通过数据契约调用SayHellotoUser方法。
此系列文章的取名《WCF分布式开发步步为赢》。
在此之前，我曾经整理出WCF分布式开发必备知识和WSE3.0构建Web服务安全系列文章，主要系统介绍了微软分布式开发的相关的技术：
COM+（EnterpriseServices）、.NetRemoting、MSMQ消息队列、Web服务、WSE3.0等相关知识。
目的也就是为了学习WCF打下坚实的基础。
步步为营，步步为赢！
这个也是本系列文章取名的真正目的原因！
如果你是.NET开发的程序员，老徐的建议是，有时间的话，看看微软早期的分布式开发：
COM+（EnterpriseServices）、.NetRemoting、MSMQ消息队列、Web服务、WSE3.0等相关技术。
这些技术看是陈旧，实际目前还是应用广泛。
而你想要真正成为一个企业应用系统集成领域的专家，这些技术必不可少。
最后给出本节文章的示例代码，供大家参考。
下载连接：
/Files/frank_xl/WCFServiceFrankXuLei.rar。
希望能对大家有所帮助，也欢迎留言交流~如果感觉不错，希望大家支持和继续关注《WCF分布式开发步步为赢》的后续文章，谢谢~
参考：
MSDN
【老徐的博客】
【作者】：
FrankXuLei
【地址】：
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