DICOM：再次剖析fo-dicom中DicomService的自定义事件绑定

题记：

趁着《从0到1》大火的热潮，近期重新翻阅了一遍《从一到无穷大》（这样是不是感觉整个非负数轴就圆满了^_^）。虽然作为科普类书籍，但是里面的内容还是比较深奥，幸亏有作者精准的翻译，一番细细品味后犹如醍醐灌顶，心中透亮。
一直幻想有外星人、宇宙外生物的存在，从《源代码》描述的“平行世界”，到《星际穿越》的“超维空间”，再到时下泛滥的穿越剧，却总未解开心中那团疑惑。或许只有时间的流逝才能给我解答，只怕光阴荏苒，时不我待。遂突发奇想，想模仿大雄坐时空隧道去看看“那年今日”的我。于是从书柜里翻出了上学时的硬盘，找到了那年今天的学习笔记，有种莫名的激动，闭上双眼努力回想‘那时那景’——这程序好难调啊，还有好多书没看，还有好多事要做——
原来我一直如此单调的生活，汗！

背景：

通过寥寥几笔，只可简单回想“那时那景”，但却清晰记得也遇到了奇葩问题，如同今天的‘坑’一样:

在之前的专栏中曾简单介绍过fo-dicom实现各种DIMSE-C服务，简便快捷，诸如fo-dicom网络传输之C-FIND and C-MOVE。今天在结合WCF使用fo-dicom时遇到了一个问题，“多个序列的文件被写入到了同一个文件中，最后生成了一个多大几个G的大文件”。

起初以为是对WCF中实例模式和对象生命周期，即PerCall、PerSession、Singleton，掌握不清，使得将多次客户端调用共用了同一个存储地址。遂阅读了诸多关于这方面的资料，以及C#中的闭包、变量作用域和变量生命周期相关的资料（详情可参见博文最后参考文献章节【1】【2】）。
最后在单步调试时发现，原来是fo-dicom开源库搞的鬼。基于WCF的C-MOVE服务无法实现同时下载多套数据的根源在于fo-dicom中的DicomService服务的绑定采用的是类的绑定，因此其对于CStoreRequest的事件只能绑定到类一级中。而我们此刻实际的需求是“要根据不同的dicom文件存储到不同的位置，且该位置信息通过dicom文件内部自有信息无法构造”。之前错误的将文件存储信息通过“闭包”【3】的形式传递进了DicomService类绑定函数中，此刻绑定到类的DicomService服务与闭包封送的绑定到对象的存储路径之间出现了矛盾，这也就是最终导致多个dcm序列存储到同一个大文件中的问题。

问题剖析：

fo-dicom中DicomServer服务绑定分析：

在DicomServer.cs文件中，对于实际DICOM服务的绑定放在OnAcceptTcpClient函数中，具体代码如下:

private void OnAcceptTcpClient(IAsyncResult result) {
try {
    if (_isDisposing || _listener == null)
        return;
    var client = _listener.EndAcceptTcpClient(result);
    if (Options != null)
        client.NoDelay = Options.TcpNoDelay;
    else
        client.NoDelay = DicomServiceOptions.Default.TcpNoDelay;
    Stream stream = client.GetStream();
    if (_cert != null) {
        var ssl = new SslStream(stream, false);
        ssl.AuthenticateAsServer(_cert, false, SslProtocols.Tls, false);
        stream = ssl;
        }
    T scp = (T)Activator.CreateInstance(typeof(T), stream, Logger);
    if (Options != null)
        scp.Options = Options;
        _clients.Add(scp);
    } catch (Exception e) {
        if (Logger == null)
            Logger = LogManager.Default.GetLogger("Dicom.Network");
            Logger.Error("Exception accepting client: " + e.ToString());
    } finally {
        if (!_isDisposing && _listener != null)
            _listener.BeginAcceptTcpClient(OnAcceptTcpClient, null);
    }
}

在利用(T)Activator.CreateInstance(typeof(T),stream.Logger);创建完DicomService服务对象scp后，DicomServer并未留有接口对scp对象添加任何绑定。因此要想将自定义的扩展传递给DicomServer中的DicomService对象，只能使用类级别的静态事件绑定。如之前专栏博文fo-dicom网络传输之C-FIND and C-MOVE中的示例，代码如下所示:

public static OnCStoreRequestCallback OnCStoreRequestCallBack;
public DicomCStoreResponse OnCStoreRequest(DicomCStoreRequest request)
{
    //to do yourself
    //实现自定义的存储方案
    if (OnCStoreRequestCallBack != null)
    {
        return OnCStoreRequestCallBack(request);
    }
    return new DicomCStoreResponse(request, DicomStatus.NoSuchActionType);
}

由于OnCStoreRequestCallback绑定到CStoreSCP类一级中，因此在CMoveSCP启动后，每次C-MOVE-RQ触发本地C-STORE时刻，新绑定的OnCStoreRequestCallBack会自动覆盖之前的绑定。

WCF中实例模式和对像生命周期：

参照资料【1】中的示意图，WCF的实例模型有Per Call、Per Session、Singleton三种，如下图：



三种不同实例模式所对应的是WCF的实例对象的生命周期，即当WCF客户端发起请求时，针对该请求是如何创建WCF服务端实例对象的，但是由于WCF底层并不提供DICOM服务，因此无论采用何种WCF实例模式，最终调用的都是fo-dicom提供的DICOM服务，来此WCF客户端的异步请求具体的流程如下图：

问题解决：

按照上述的分析，导致博文前面提到的奇葩问题的根源是在fo-dicom的DicomServer服务中创建的派生自DicomService的对象只有一个，而且其事件绑定采用的是静态事件绑定，基于类层级的。一旦设置事件绑定，直到终止服务为止，该事件一直有效。即使修改fo-dicom中DicomServer底层源码，将对DicomService及其派生类的事件绑定改成基于对象的，也无法解决该问题。原因是DicomServer的开启需要绑定到端口，而正常情况下一个端口只能绑定一个应用，因此无法创建多个DicomServer对象绑定到同一个端口。
那么到底如何解决问题，实现现实中的奇葩需求呢？我这里采用了一种笨办法，如下图：


1) 在DicomServer服务类中添加一个全局Hast表，在WCF服务端接收到来自客户端的C-MOVE请求，且还未转发到DicomServer之前，将与请求相关的特殊需求保存到HastTable全局表中；无论WCF是采用异步还是同步模式，在HashTable表中都存储了与每个需求对应的特殊变量；

2) 当WCF服务端将需求转发到实际的DicomServer时，DicomServer类绑定的事件内部会读取HastTable中的数据来进行特定处理。

3) 当WCF请求处理完成后，再将之前插入到HashTable中的特定数据清除，以便循环利用HastTable全局表。

至此针对不同请求，进行不同处理的问题就解决了。

参考资料：

【1】 http://www.codeproject.com/Articles/188749/WCF-Sessions-Brief-Introduction
【2】 http://www.cnblogs.com/webglcn/archive/2012/05/02/2479873.html
【3】 http://www.cnblogs.com/frankfang/archive/2011/08/03/2125663.html

作者：[email protected]
时间：2015-06-04