[原创]我的WCF之旅(12):使用MSMQ进行Reliable Messaging

一、为什么要使用MSMQ

在一个分布式的环境中,我们往往需要根据具体的情况采用不同的方式进行数据的传输。比如在一个Intranet内,我们一般通过TCP进行高效的数据通信;而在一个Internet的环境中,我们则通常使用Http进行跨平台的数据交换。而这些通信方式具有一个显著的特点,那就是他们是基于Connection的,也就是说,交互双方在进行通信的时候必须保证有一个可用的Connection存在于他们之间。而在某些时候,比如那些使用拨号连接的用户、以及使用便携式计算机的用户,我们不能保证在他们和需要访问的Server之间有一个的可靠的连接,在这种情况下,基于Messaging Queue的连接就显得尤为重要了。我们今天就来谈谈在WCF中如何使用MSMQ。

MSMQ不仅仅是作为支持客户端连接工具而存在,合理的使用MSMQ可以在很大程度上提升系统的Performance和Scalability。我们先来看看MSMQ能给我们带来怎样的好处:

1.MSMQ是基于Disconnection

MSMQ通过Message Queue进行通信,这种通信方式为离线工作成为了可能。比如在介绍MSMQ时都会提到的Order Delivery的例子:在一个基于B2C的系统中,订单从各种各样的客户传来,由于 客户的各异性,不能保证每个客户在每时每刻都和用于接收订单的Server保持一个可靠的连接,我们有时候甚至允许客户即使在离线的情况下也可以递交订单(虽然订单不能发送到订单的接收方,但是我们可以通过某种机制保证先在本地保存该订单,一旦连接建立,则马上向接收方递交订单),而MSMQ则有效地提供了这样的机制:Server端建立一个Message Queue来接收来个客户的订单,客户端通过向该Message Queue发送承载了订单数据的Message实现订单的递交。如果在客户离线的情况下,他仍然可以通过客户端程序进行订单递交的操作,存储着订单数据的Message会被暂时保存在本地的Message Queue中,一旦客户联机,MSMQ将Message从中取出,发送到真正的接收方,而这个动作对于用户的透明的。

2.MSMQ天生是One-way、异步的

在MSMQ中,Message始终以One-way的方式进行发送,所以MSMQ具有天生的异步特性。所以MSMQ使用于那些对于用户的请求,Server端无需立即响应的场景。也就是说Server对数据的处理无需和Client的数据的发送进行同步,它可以独自地按照自己的Schedule进行工作。这可以避免峰值负载。比如Server端可以在一个相对低负载的时段(比如深夜)来对接收到的Order进行批处理,而无需一天24小时一直进行Order的监听、接收和处理。

3.MSMQ能够提供高质量的Reliable Messaging

我们知道,在一般的情况下,如果Client端以异步的方式对Service进行调用就意味着:Client无法获知Message是否成功抵达Service端;也不会获得Service端执行的结果和出错信息。但是我们仍然说MSMQ为我们提供了可靠的传输(Reliable Messaging),这主要是因为MSMQ为我们提供一些列Reliable Messaging的机制:

  • 超时机制(Timeout):可以设置发送和接收的时间,超出该时间则被认为操作失败。
  • 确认机制(Acknowledgement):当Message成功抵达Destination Queue,或者被成功接收,向发送端发送一个Acknowledgement message用以确认操作的状态。
  • 日志机制(Journaling):当Message被发送或接收后,被Copy一份存放在Journal Queue中。

此外,MSMQ还提供了死信队列(Dead letter Queue)用以保存发送失败的message。这一切保证了保证了Reliable Messaging。

二、MSMQ在WCF的运用

在WCF中,MSMQ提供的数据传输功能被封装在一个Binding中,提供WCF Endpoint之间、以及Endpoint和现有的基于MSMQ的Application进行通信的实现。为此WCF为我们提供了两种不同的built-in binding:

  • NetMsmqBinding:从提供的功能和使用 方式上看,NetMsmqBinding和一般使用的binding,比如basicHttpBinding,netTcpBinding没有什么区别:在两个Endpoint之间实现了数据的通信,所不同的是,它提供的是基于MSMQ的Reliable Messaging。从变成模式上看,和一般的binding完全一样。
  • MsmqIntegrationBinding:从命名上我们可以看出,MsmqIntegrationBinding主要用于需要将我们的WCF Application和现有的基于MSMQ的Application集成的情况。MsmqIntegrationBinding实现了WCF Endpoint和某个Message Queue进行数据的通信,具体来说,就是实现了单一的向某个Message Queue 发送Message,和从某个Message Queue中接收Message的功能。从编程模式上看,也有所不同,比如Operation只接收一个 MsmqMessage<T>的参数。

这是Client和Service通信的图示:

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三、MSMQ和Transaction

MSMQ提供对Transaction的支持。在一般的情况下,MSMQ通过Message Queue Transaction实现对Transaction的原生的支持,借助Message Queue Transaction,可以把基于一个或多个Message Queue的相关操作纳入同一个Transaction中。

Message Queue Transaction仅仅限于基于Message Queue的操作,倘若操作涉及到另外一些资源,比如SQL Server, 则可以使用基于DTC的分布式Transaction

对于WCF中MSMQ,由于Client和Service的相对独立(可能Client发送Message到Service处理Message会相隔很长一段时间),所以Client和Service的操作只能纳入不同的Transaction中,如下图。
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四、Sample1:NetMsmqBinding

我们首先做一个基于NetMsmqBinding Sample,实现的功能就是我们开篇所提出的Order Delivery。我们说过,NetMsmqBinding和一般的binding在实现的功能和变成模式上完全一样。下面是我们熟悉的4层结构:

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1.Contract

DataContract:Order & OrderItem

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Runtime.Serialization;

namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[DataContract]
[KnownType(
typeof(OrderItem))]
publicclassOrder
{
PrivateFields#regionPrivateFields
privateGuid_orderNo;
privateDateTime_orderDate;
privateGuid_supplierID;
privatestring_supplierName;
privateIList<OrderItem>_orderItems;
#endregion


Constructors#regionConstructors
publicOrder()
{
this._orderItems=newList<OrderItem>();
}


publicOrder(GuidorderNo,DateTimeorderDate,GuidsupplierID,stringsupplierName)
{
this._orderNo=orderNo;
this._orderDate=orderDate;
this._supplierID=supplierID;
this._supplierName=supplierName;

this._orderItems=newList<OrderItem>();
}


#endregion


PublicProperties#regionPublicProperties
[DataMember]
publicGuidOrderNo
{
get{return_orderNo;}
set{_orderNo=value;}
}


[DataMember]
publicDateTimeOrderDate
{
get{return_orderDate;}
set{_orderDate=value;}
}


[DataMember]
publicGuidSupplierID
{
get{return_supplierID;}
set{_supplierID=value;}
}


[DataMember]
publicstringSupplierName
{
get{return_supplierName;}
set{_supplierName=value;}
}


[DataMember]
publicIList<OrderItem>OrderItems
{
get{return_orderItems;}
set{_orderItems=value;}
}


#endregion


PublicMethods#regionPublicMethods
publicoverridestringToString()
{
stringdescription=string.Format("GeneralInformaion:\n\tOrderNo.\t:{0}\n\tOrderDate\t:{1}\n\tSupplierNo.\t:{2}\n\tSupplierName\t:{3}",this._orderNo,this._orderDate.ToString("yyyy/MM/dd"),this._supplierID,this._supplierName);
StringBuilderproductList
=newStringBuilder();
productList.AppendLine(
"\nProducts:");

intindex=0;
foreach(OrderItemiteminthis._orderItems)
{
productList.AppendLine(
string.Format("\n{4}.\tNo.\t\t:{0}\n\tName\t\t:{1}\n\tPrice\t\t:{2}\n\tQuantity\t:{3}",item.ProductID,item.ProductName,item.UnitPrice,item.Quantity,++index));
}


returndescription+productList.ToString();
}

#endregion

}

}


using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Runtime.Serialization;

namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[DataContract]
publicclassOrderItem
{
PrivateFields#regionPrivateFields
privateGuid_productID;
privatestring_productName;
privatedecimal_unitPrice;
privateint_quantity;
#endregion


Constructors#regionConstructors
publicOrderItem()
{}

publicOrderItem(GuidproductID,stringproductName,decimalunitPrice,intquantity)
{
this._productID=productID;
this._productName=productName;
this._unitPrice=unitPrice;
this._quantity=quantity;
}

#endregion


PublicProperties#regionPublicProperties
[DataMember]
publicGuidProductID
{
get{return_productID;}
set{_productID=value;}
}


[DataMember]
publicstringProductName
{
get{return_productName;}
set{_productName=value;}
}


[DataMember]
publicdecimalUnitPrice
{
get{return_unitPrice;}
set{_unitPrice=value;}
}


[DataMember]
publicintQuantity
{
get{return_quantity;}
set{_quantity=value;}
}

#endregion

}

}

ServiceContract: IOrderProcessor

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;

namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[ServiceContract]
[ServiceKnownType(
typeof(Order))]
publicinterfaceIOrderProcessor
{
[OperationContract(IsOneWay
=true)]
voidSubmit(Orderorder);
}

}

2.Service:IOrderProcessor

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