Wcf
WCF(Windows Communication Foundation) 是由微软发展的一组数据通信的应用程序开发接口,它是.NET框架的一部分,由 .NET Framework 3.0 开始引入,与 Windows Presentation Foundation 及 Windows Workflow Foundation 并行为新一代 Windows 操作系统以及 WinFX 的三个重大应用程序开发类库。在 .NET Framework 2.0 以及前版本中,微软发展了 Web Service (SOAP with HTTP communication),.NET Remoting (TCP/HTTP/Pipeline communication) 以及基础的 Winsock 等通信支持,由于各个通信方法的设计方法不同,而且彼此之间也有相互的重叠性(例如 .NET Remoting 可以开发 SOAP, HTTP 通信),对于开发人员来说,不同的选择会有不同的程序设计模型,而且必须要重新学习,让开发人员在使用中有许多不便。同时,面向服务架构 (Service-Oriented Architecture) 也开始盛行于软件工业中,因此微软重新查看了这些通信方法,并设计了一个统一的程序开发模型,对于数据通信提供了最基本最有弹性的支持,这就是 Windows Communication Foundation。
概念[ ]
- WCF 由于集合了几乎由 .NET Framework 所提供的通信方法,因此学习曲线比较陡峭,开发人员必须要针对各个部份的内涵做深入的了解,才能够操控 WCF 来开发应用程序。
- 通信双方的沟通方式,由合约来订定。通信双方所遵循的通信方法,由协议绑定来订定。通信期间的安全性,由双方约定的安全性层次来订定。
合约(Contract)[ ]
WCF 的基本概念是以合约 (Contract) 来定义双方沟通的协议,合约必须要以接口的方式来体现,而实际的服务代码必须要由这些合约接口派生并实现。合约分成了四种:
- 数据合约 (Data Contract),订定双方沟通时的数据格式。
- 服务合约 (Service Contract),订定服务的定义。
- 操作合约 (Operation Contract),订定服务提供的方法。
- 消息合约 (Message Contract),订定在通信期间改写消息内容的规范。一个 WCF 中的合约,就如同下列代码所示:
using System; using System.ServiceModel; namespace Microsoft.ServiceModel.Samples{ [ServiceContract(Namespace = "http: //Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服务合约 public interface ICalculator { [OperationContract] // 操作合约 double Add(double n1, double n2); [OperationContract] // 操作合约 double Subtract(double n1, double n2); [OperationContract] // 操作合约 double Multiply(double n1, double n2); [OperationContract] // 操作合约 double Divide(double n1, double n2); } }
协议绑定 (Binding)[ ]
由于 WCF 支持了HTTP,TCP,Named Pipe,MSMQ,Peer-To-Peer TCP 等协议,而 HTTP 又分为基本 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,双方必须要统一通信的协议,并且也要在编码以及格式上要有所一致。
一个设置通信协议绑定的示例如下:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <configuration> <system.serviceModel> <!-- 设定服务系结的资讯 --> <services> <service name=" CalculatorService" > <endpoint address="" binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="Binding1" contract="ICalculator" /> </service> </services> <!-- 设定通讯协定系结的资讯 --> <bindings> <wsHttpBinding> <binding name="Binding1"> </binding> </wsHttpBinding> </bindings> </system.serviceModel> </configuration>
虽然 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,因此有部分技术文章中,会将 ASP.NET 的 XML Web Services 称为 ASMX Service。
WCF 的服务可以挂载于 Console Application,Windows Application,IIS (ASP.NET) Application,Windows Service 以及 Windows Activation Services 中,但大多都会挂在 Windows Service。
安全性层次[ ]
WCF 实现上已经支持了传输层次安全性 (Transport-level security) 以及消息层次安全性 (Message-level security) 两种。
传输层次安全性:在数据传输时期加密,例如 SSL。消息层次安全性:在数据处理时就加密,例如使用数字签名,散列或是使用密钥加密法等。
客户端[ ]
对于 WCF 的客户端来说,WCF 服务就像是一个 Web Service 一样,在 Visual Studio 2008 中,所有 WCF 服务的连接都是由客户端的 服务代理(WCF Service Proxy) 来运行,开发人员不用花费太多心思在通信上,而 WCF Service Proxy 在 Visual Studio 中被称为服务引用 (Service Reference)。
在 Visual Studio 中加入 WCF 的服务参考时,Visual Studio 会自动帮开发人员做掉一些必要工作(例如组态创建以及产生 Service Proxy 等),开发人员只需要在代码中取用 WCF Service Proxy 对象即可。
WCF的优势[ ]
- 统一性
前面已经叙述,WCF是对于ASMX,.Net Remoting,Enterprise Service,WSE,MSMQ等技术的整合。由于WCF完全是由托管代码编写,因此开发WCF的应用程序与开发其它的.Net应用程序没有太大的区别,我们仍然可以像创建面向对象的应用程序那样,利用WCF来创建面向服务的应用程序。
- 互操作性
由于WCF最基本的通信机制是SOAP(Simple Object Access Protocol 简易对象访问协议),这就保证了系统之间的互操作性,即使是运行不同的上下文中。这种通信可以是基于.Net到.Net间的通信。可以跨进程、跨机器甚至于跨平台的通信,只要支持标准的Web Service,例如J2EE应用服务器(如WebSphere,WebLogic)。应用程序可以运行在Windows操作系统下,也可以运行在其他的操作系统,如Sun Solaris,HP Unix,Linux等等。
- 安全与可信赖
WS-Security,WS-Trust和WS-SecureConversation均被添加到SOAP消息中,以用于用户认证,数据完整性验证,数据隐私等多种安全因素。
在SOAP 的header中增加了WS-ReliableMessaging允许可信赖的端对端通信。而建立在WS-Coordination和WS- AtomicTransaction之上的基于SOAP格式交换的信息,则支持两阶段的事务提交(two-phase commit transactions)。
上述的多种WS-Policy在WCF中都给与了支持。对于Messaging而言,SOAP是Web Service的基本协议,它包含了消息头(header)和消息体(body)。在消息头中,定义了WS-Addressing用于定位SOAP消息的地址信息,同时还包含了MTOM(消息传输优化机制,Message Transmission Optimization Mechanism)。
- 兼容性
WCF充分的考虑到了与旧有系统的兼容性。安装WCF并不会影响原有的技术如ASMX和.Net Remoting。即使对于WCF和ASMX而言,虽然两者都使用了SOAP,但基于WCF开发的应用程序,仍然可以直接与ASMX进行交互。