【WCF】——面向服务开发

背景：接触ITOO已经一个多月了，这一个多月是痛苦的， 同时也是成长最快的，接触到许多新的内容，从刚开始的什么都不会到现在的会一点点，相信后期一定会明白更多的。ITOO总体上分为两个部分——客户端和服务端，客户端的MVC，服务端的WCF，都是ITOO框架中重要的部分，今天先介绍WCF。

一、概述

    Windows Communication Foundation(WCF)是由微软发展的一组数据通信的应用程序开发接口，可以翻译为Windows通讯接口，它是.NET框架的一部分。由 .NET Framework 3.0 开始引入。

　　WCF的最终目标是通过进程或不同的系统、通过本地网络或是通过Internet收发客户和服务之间的消息。

　　WCF合并了Web服务、.net Remoting、消息队列和Enterprise Services的功能并集成在Visual Studio中。

　　WCF专门用于面向服务开发。

   是Windows平台上开发分布式应用最佳的实践方式。简单的归结为四大部分：

1>.网络服务的协议，即用什么网络协议开放客户端接入。

2>.业务服务的协议，即声明服务提供哪些业务。

3>.数据类型声明，即对客户端与服务器端通信的数据部分进行一致化。

4>.传输安全性相关的定义。它是.NET框架的一部分，由 .NET Framework3.0 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。

二、契约

    WCF 的基本概念是以契约(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：

数据契约(Data Contract)，订定双方沟通时的数据格式。

服务契约(Service Contract)，订定服务的定义。

操作契约(Operation Contract)，订定服务提供的方法。

消息契约(Message Contract)，订定在通信期间改写消息内容的规范。

using System;
using System.ServiceModel;
namespace Microsoft.ServiceModel.Samples{
[ServiceContract(Namespace = "http://Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服务契约
public interface ICalculator
{
[OperationContract] // 操作契约
double Add(double n1, double n2);
[OperationContract] //操作契约
double Subtract(double n1, double n2);
[OperationContract] // 操作契约
double Multiply(double n1, double n2);
[OperationContract] //操作契约
double Divide(double n1, double n2);
}
}

绑定契约

    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。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<system.serviceModel>
<!-- 设定服务系统的资讯 -->
<services>
<service name=" CalculatorService" >
<endpoint address="" binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="Binding1" contract="ICalculator" />
</service>
</services>
<!-- 设定通讯协定系统的资讯 -->
<bindings>
<wsHttpBinding>
<binding name="Binding1">
</binding>
</wsHttpBinding>
</bindings>
</system.serviceModel>
</configuration>

三、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 的服务引用时，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。

四、优势

1、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。

2、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，如下图所示：

    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。如下图所示：

3、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）。

4、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。

五、与Web Service的关系

1、Web Service：严格来说是行业标准，也就是Web Service 规范，也称作WS-*规范，既不是框架，也不是技术。

2、ASP.NET Web Service：微软提供了Web服务的开发框架，属于ASP.NET Framework的一部分，但是支持早起的WS规范。比如SOAP1.1。

3、WCF：WCF 是一个分布式应用的开发框架，属于特定的技术，或者平台。既不是标准也不是规范。

   WCF可以不依赖于IIS。
   WCF可以配置成BasicHttpBinding来兼容（或者说变身成）WS。
   WCF可以基于TCP或者MessegeQueue来传输数据。
   WCF的可配置性比WS强，比如安全性。
   WCF可以是有状态的，并支持事务。
   WCF 支持多种通信协议 Http/Https 、TCP/UDP、MSMQ、命名管道、对等网、消息可达性、事务流等。
   WCF 可以与ASP.NET 集成、共享一个上下文（HttpContext）。
   WCF 支持多种消息传输格式 :text,binary,mtom,Json 等。
   WCF 安全性要强：支持对称安全、非对称安全、消息安全、传输安全、SSL 流安全、Windows 流安全等。
   WCF 支持多种会话模式：单向、双向、请求/响应。
   WCF 支持REST 。
   WCF 支持多种格式化方式。DataContractSerializer、XmlSerializer、DataContractJsonSerializer 等。
   WCF 支持 WAS hosting、Windows 服务 hosting、Self-Hosting、IIS hosting 等。
   WCF 支持多种并发模式：单例、单调、会话 。

六、学习心得

1、不能拿一个技术框架和行业标准作比较，对于二者的比较大部分是错误的，因为两者根不不在同一个范畴里。就好比不能拿个汽车和交通法规比较一样。这是个误区。

2、WCF与Web 服务是什么关系，WCF 能够创建兼容 Web 服务的服务，也就是说可以创建能够与Web 服务互联互通的服务，他们两个并不能用简单包含或者等同关系来表述。WCF 是一套框架，用来创建各种服务。其中包括创建 Web服务（采用 basicHttpBinding绑定的服务就是一个Web 服务）。