Microsoft .Net Remoting系列专题之一
一、Remoting基础
什么是Remoting,简而言之,我们可以将其看作是一种分布式处理方式。从微软的产品角度来看,可以说Remoting就是DCOM的一种升级,它改善了很多功能,并极好的融合到.Net平台下。Microsoft® .NET Remoting 提供了一种允许对象通过应用程序域与另一对象进行交互的框架。这也正是我们使用Remoting的原因。为什么呢?在Windows操作系统中,是将应用程序分离为单独的进程。这个进程形成了应用程序代码和数据周围的一道边界。如果不采用进程间通信(RPC)机制,则在一个进程中执行的代码就不能访问另一进程。这是一种操作系统对应用程序的保护机制。然而在某些情况下,我们需要跨过应用程序域,与另外的应用程序域进行通信,即穿越边界。
在Remoting中是通过通道(channel)来实现两个应用程序域之间对象的通信的。如图所示:
首先,客户端通过Remoting,访问通道以获得服务端对象,再通过代理解析为客户端对象。这就提供一种可能性,即以服务的方式来发布服务器对象。远程对象代码可以运行在服务器上(如服务器激活的对象和客户端激活的对象),然后客户端再通过Remoting连接服务器,获得该服务对象并通过序列化在客户端运行。
在Remoting中,对于要传递的对象,设计者除了需要了解通道的类型和端口号之外,无需再了解数据包的格式。但必须注意的是,客户端在获取服务器端对象时,并不是获得实际的服务端对象,而是获得它的引用。这既保证了客户端和服务器端有关对象的松散耦合,同时也优化了通信的性能。
1、Remoting的两种通道
Remoting的通道主要有两种:Tcp和Http。在.Net中,System.Runtime.Remoting.Channel中定义了IChannel接口。IChannel接口包括了TcpChannel通道类型和Http通道类型。它们分别对应Remoting通道的这两种类型。
TcpChannel类型放在名字空间System.Runtime.Remoting.Channel.Tcp中。Tcp通道提供了基于Socket的传输工具,使用Tcp协议来跨越Remoting边界传输序列化的消息流。TcpChannel类型默认使用二进制格式序列化消息对象,因此它具有更高的传输性能。HttpChannel类型放在名字空间System.Runtime.Remoting.Channel.Http中。它提供了一种使用Http协议,使其能在Internet上穿越防火墙传输序列化消息流。默认情况下,HttpChannel类型使用Soap格式序列化消息对象,因此它具有更好的互操作性。通常在局域网内,我们更多地使用TcpChannel;如果要穿越防火墙,则使用HttpChannel。
2、远程对象的激活方式
在访问远程类型的一个对象实例之前,必须通过一个名为Activation的进程创建它并进行初始化。这种客户端通过通道来创建远程对象,称为对象的激活。在Remoting中,远程对象的激活分为两大类:服务器端激活和客户端激活。
(1) 服务器端激活,又叫做WellKnow方式,很多又翻译为知名对象。为什么称为知名对象激活模式呢?是因为服务器应用程序在激活对象实例之前会在一个众所周知的统一资源标识符(URI)上来发布这个类型。然后该服务器进程会为此类型配置一个WellKnown对象,并根据指定的端口或地址来发布对象。.Net Remoting把服务器端激活又分为SingleTon模式和SingleCall模式两种。
SingleTon模式:此为有状态模式。如果设置为SingleTon激活方式,则Remoting将为所有客户端建立同一个对象实例。当对象处于活动状态时,SingleTon实例会处理所有后来的客户端访问请求,而不管它们是同一个客户端,还是其他客户端。SingleTon实例将在方法调用中一直维持其状态。举例来说,如果一个远程对象有一个累加方法(i=0;++i),被多个客户端(例如两个)调用。如果设置为SingleTon方式,则第一个客户获得值为1,第二个客户获得值为2,因为他们获得的对象实例是相同的。如果熟悉Asp.Net的状态管理,我们可以认为它是一种Application状态。
SingleCall模式:SingleCall是一种无状态模式。一旦设置为SingleCall模式,则当客户端调用远程对象的方法时,Remoting会为每一个客户端建立一个远程对象实例,至于对象实例的销毁则是由GC自动管理的。同上一个例子而言,则访问远程对象的两个客户获得的都是1。我们仍然可以借鉴Asp.Net的状态管理,认为它是一种Session状态。
(2) 客户端激活。与WellKnown模式不同,Remoting在激活每个对象实例的时候,会给每个客户端激活的类型指派一个URI。客户端激活模式一旦获得客户端的请求,将为每一个客户端都建立一个实例引用。SingleCall模式和客户端激活模式是有区别的:首先,对象实例创建的时间不一样。客户端激活方式是客户一旦发出调用的请求,就实例化;而SingleCall则是要等到调用对象方法时再创建。其次,SingleCall模式激活的对象是无状态的,对象生命期的管理是由GC管理的,而客户端激活的对象则有状态,其生命周期可自定义。其三,两种激活模式在服务器端和客户端实现的方法不一样。尤其是在客户端,SingleCall模式是由GetObject()来激活,它调用对象默认的构造函数。而客户端激活模式,则通过CreateInstance()来激活,它可以传递参数,所以可以调用自定义的构造函数来创建实例。
二、远程对象的定义
前面讲到,客户端在获取服务器端对象时,并不是获得实际的服务端对象,而是获得它的引用。因此在Remoting中,对于远程对象有一些必须的定义规范要遵循。
由于Remoting传递的对象是以引用的方式,因此所传递的远程对象类必须继承MarshalByRefObject。MSDN对MarshalByRefObject的说明是:MarshalByRefObject 是那些通过使用代理交换消息来跨越应用程序域边界进行通信的对象的基类。不是从 MarshalByRefObject 继承的对象会以隐式方式按值封送。当远程应用程序引用一个按值封送的对象时,将跨越远程处理边界传递该对象的副本。因为您希望使用代理方法而不是副本方法进行通信,因此需要继承MarshallByRefObject。
以下是一个远程对象类的定义:
public class ServerObject:MarshalByRefObject
{
public Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age)
{
Person person = new Person();
person.Name = name;
person.Sex = sex;
person.Age = age;
return person;
}
}
这个类只实现了最简单的方法,就是设置一个人的基本信息,并返回一个Person类对象。注意这里返回的Person类。由于这里所传递的Person则是以传值的方式来完成的,而Remoting要求必须是引用的对象,所以必须将Person类序列化。
因此,在Remoting中的远程对象中,如果还要调用或传递某个对象,例如类,或者结构,则该类或结构则必须实现串行化Attribute[SerializableAttribute]:
[Serializable]
public class Person
{
public Person()
{
}
private string name;
private string sex;
private int age;
public string Name
{
get {return name;}
set {name = value;}
}
public string Sex
{
get {return sex;}
set {sex = value;}
}
public int Age
{
get {return age;}
set {age = value;}
}
}
将该远程对象以类库的方式编译成Dll。这个Dll将分别放在服务器端和客户端,以添加引用。
在Remoting中能够传递的远程对象可以是各种类型,包括复杂的DataSet对象,只要它能够被序列化。远程对象也可以包含事件,但服务器端对于事件的处理比较特殊,我将在本系列之三中介绍。
三、服务器端
根据第一部分所述,根据激活模式的不同,通道类型的不同服务器端的实现方式也有所不同。大体上说,服务器端应分为三步:
1、注册通道
要跨越应用程序域进行通信,必须实现通道。如前所述,Remoting提供了IChannel接口,分别包含TcpChannel和HttpChannel两种类型的通道。这两种类型除了性能和序列化数据的格式不同外,实现的方式完全一致,因此下面我们就以TcpChannel为例。
注册TcpChannel,首先要在项目中添加引用“System.Runtime.Remoting”,然后using名字空间:System.Runtime.Remoting.Channel.Tcp。代码如下:
TcpChannel channel = new TcpChannel(8080);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
在实例化通道对象时,将端口号作为参数传递。然后再调用静态方法RegisterChannel()来注册该通道对象即可。
2、注册远程对象
注册了通道后,要能激活远程对象,必须在通道中注册该对象。根据激活模式的不同,注册对象的方法也不同。
(1) SingleTon模式
对于WellKnown对象,可以通过静态方法RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType()来实现:RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject),
"ServiceMessage",WellKnownObjectMode.SingleTon);
(2)SingleCall模式
注册对象的方法基本上和SingleTon模式相同,只需要将枚举参数WellKnownObjectMode改为SingleCall就可以了。RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject),
"ServiceMessage",WellKnownObjectMode.SingleCall);
(3)客户端激活模式
对于客户端激活模式,使用的方法又有不同,但区别不大,看了代码就一目了然。
RemotingConfiguration.ApplicationName = "ServiceMessage";
RemotingConfiguration.RegisterActivatedServiceType(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject));
为什么要在注册对象方法前设置ApplicationName属性呢?其实这个属性就是该对象的URI。对于WellKnown模式,URI是放在RegisterWellKnownServiceType()方法的参数中,当然也可以拿出来专门对ApplicationName属性赋值。而RegisterActivatedServiceType()方法的重载中,没有ApplicationName的参数,所以必须分开。
3、注销通道
如果要关闭Remoting的服务,则需要注销通道,也可以关闭对通道的监听。在Remoting中当我们注册通道的时候,就自动开启了通道的监听。而如果关闭了对通道的监听,则该通道就无法接受客户端的请求,但通道仍然存在,如果你想再一次注册该通道,会抛出异常。
//获得当前已注册的通道;
IChannel[] channels = ChannelServices.RegisteredChannels;
//关闭指定名为MyTcp的通道;
foreach (IChannel eachChannel in channels)
{
if (eachChannel.ChannelName == "MyTcp")
{
TcpChannel tcpChannel = (TcpChannel)eachChannel;
//关闭监听;
tcpChannel.StopListening(null);
//注销通道;
ChannelServices.UnregisterChannel(tcpChannel);
}
}
代码中,RegisterdChannel属性获得的是当前已注册的通道。在Remoting中,是允许同时注册多个通道的,这一点会在后面说明。
四、客户端
客户端主要做两件事,一是注册通道。这一点从图一就可以看出,Remoting中服务器端和客户端都必须通过通道来传递消息,以获得远程对象。第二步则是获得该远程对象。
1、注册通道:
TcpChannel channel = new TcpChannel();
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
注意在客户端实例化通道时,是调用的默认构造函数,即没有传递端口号。事实上,这个端口号是缺一不可的,只不过它的指定被放在后面作为了Uri的一部分。
2、获得远程对象。
与服务器端相同,不同的激活模式决定了客户端的实现方式也将不同。不过这个区别仅仅是WellKnown激活模式和客户端激活模式之间的区别,而对于SingleTon和SingleCall模式,客户端的实现完全相同。
(1) WellKnown激活模式
要获得服务器端的知名远程对象,可通过Activator进程的GetObject()方法来获得:
ServerRemoteObject.ServerObject serverObj = (ServerRemoteObject.ServerObject)Activator.GetObject(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject), "tcp://localhost:8080/ServiceMessage");
首先以WellKnown模式激活,客户端获得对象的方法是使用GetObject()。其中参数第一个是远程对象的类型。第二个参数就是服务器端的uri。如果是http通道,自然是用http://localhost:8080/ServiceMessage了。因为我是用本地机,所以这里是localhost,你可以用具体的服务器IP地址来代替它。端口必须和服务器端的端口一致。后面则是服务器定义的远程对象服务名,即ApplicationName属性的内容。
(2) 客户端激活模式
如前所述,WellKnown模式在客户端创建对象时,只能调用默认的构造函数,上面的代码就说明了这一点,因为GetObject()方法不能传递构造函数的参数。而客户端激活模式则可以通过自定义的构造函数来创建远程对象。
客户端激活模式有两种方法:
1) 调用RemotingConfiguration的静态方法RegisterActivatedClientType()。这个方法返回值为Void,它只是将远程对象注册在客户端而已。具体的实例化还需要调用对象类的构造函数。
RemotingConfiguration.RegisterActivatedClientType(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject),
"tcp://localhost:8080/ServiceMessage");
ServerRemoteObject.ServerObject serverObj = new ServerRemoteObject.ServerObject();
2) 调用进程Activator的CreateInstance()方法。这个方法将创建方法参数指定类型的类对象。它与前面的GetObject()不同的是,它要在客户端调用构造函数,而GetObject()只是获得对象,而创建实例是在服务器端完成的。CreateInstance()方法有很多个重载,我着重说一下其中常用的两个。
a、 public static object CreateInstance(Type type, object[] args, object[] activationAttributes);
参数说明:
type:要创建的对象的类型。
args :与要调用构造函数的参数数量、顺序和类型匹配的参数数组。如果 args 为空数组或空引用(Visual Basic 中为 Nothing),则调用不带任何参数的构造函数(默认构造函数)。
activationAttributes :包含一个或多个可以参与激活的属性的数组。
这里的参数args是一个object[]数组类型。它可以传递要创建对象的构造函数中的参数。从这里其实可以得到一个结论:WellKnown激活模式所传递的远程对象类,只能使用默认的构造函数;而Activated模式则可以用户自定义构造函数。activationAttributes参数在这个方法中通常用来传递服务器的url。
假设我们的远程对象类ServerObject有个构造函数:
ServerObject(string pName,string pSex,int pAge)
{
name = pName;
sex = pSex;
age = pAge;
}
那么实现的代码是:
object[] attrs = {new UrlAttribute("tcp://localhost:8080/ServiceMessage")};
object[] objs = new object[3];
objs[0] = "wayfarer";
objs[1] = "male";
objs[2] = 28;
ServerRemoteObject.ServerObject = Activator.CreateInstance(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObject),objs,attrs);
可以看到,objs[]数组传递的就是构造函数的参数。
b、public static ObjectHandle CreateInstance(string assemblyName, string typeName, object[] activationAttribute);
参数说明:
assemblyName :将在其中查找名为 typeName 的类型的程序集的名称。如果 assemblyName 为空引用(Visual Basic 中为 Nothing),则搜索正在执行的程序集。
typeName:首选类型的名称。
activationAttributes :包含一个或多个可以参与激活的属性的数组。
参数说明一目了然。注意这个方法返回值为ObjectHandle类型,因此代码与前不同:
object[] attrs = {new UrlAttribute("tcp://localhost:8080/EchoMessage")};
ObjectHandle handle = Activator.CreateInstance("ServerRemoteObject",
"ServerRemoteObject.ServerObject",attrs);
ServerRemoteObject.ServerObject obj = (ServerRemoteObject.ServerObject)handle.Unwrap();
这个方法实际上是调用的默认构造函数。ObjectHandle.Unwrap()方法是返回被包装的对象。
说明:要使用UrlAttribute,还需要在命名空间中添加:using System.Runtime.Remoting.Activation;
五、Remoting基础的补充
通过上面的描述,基本上已经完成了一个最简单的Remoting程序。这是一个标准的创建Remoting程序的方法,但在实际开发过程中,我们遇到的情况也许千奇百怪,如果只掌握一种所谓的“标准”,就妄想可以“一招鲜、吃遍天”,是不可能的。
1、注册多个通道
在Remoting中,允许同时创建多个通道,即根据不同的端口创建不同的通道。但是,Remoting要求通道的名字必须不同,因为它要用来作为通道的唯一标识符。虽然IChannel有ChannelName属性,但这个属性是只读的。因此前面所述的创建通道的方法无法实现同时注册多个通道的要求。
这个时候,我们必须用到System.Collection中的IDictionary接口:
注册Tcp通道:
IDictionary tcpProp = new Hashtable();
tcpProp["name"] = "tcp9090";
tcpProp["port"] = 9090;
IChannel channel = new TcpChannel(tcpProp,
new BinaryClientFormatterSinkProvider(),
new BinaryServerFormatterSinkProvider());
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
注册Http通道:
IDictionary httpProp = new Hashtable();
httpProp["name"] = "http8080";
httpProp["port"] = 8080;
IChannel channel = new HttpChannel(httpProp,
new SoapClientFormatterSinkProvider(),
new SoapServerFormatterSinkProvider());
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
在name属性中,定义不同的通道名称就可以了。
2、远程对象元数据相关性
由于服务器端和客户端都要用到远程对象,通常的方式是生成两份完全相同的对象Dll,分别添加引用。不过为了代码的安全性,且降低客户端对远程对象元数据的相关性,我们有必要对这种方式进行改动。即在服务器端实现远程对象,而在客户端则删除这些实现的元数据。
由于激活模式的不同,在客户端创建对象的方法也不同,所以要分离元数据的相关性,也应分为两种情况。
(1) WellKnown激活模式:
通过接口来实现。在服务器端,提供接口和具体类的实现,而在客户端仅提供接口:
public interface IServerObject
{
Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age);
}
public class ServerObject:MarshalByRefObject,IServerObject
{ ......}
注意:两边生成该对象程序集的名字必须相同,严格地说,是命名空间的名字必须相同。
(2) 客户端激活模式:
如前所述,对于客户端激活模式,不管是使用静态方法,还是使用CreateInstance()方法,都必须在客户端调用构造函数实例化对象。所以,在客户端我们提供的远程对象,就不能只提供接口,而没有类的实现。实际上,要做到与远程对象元数据的分离,可以由两种方法供选择:
a、利用WellKnown激活模式模拟客户端激活模式:
方法是利用设计模式中的“抽象工厂”,下面的类图表描述了总体解决方案:
我们在服务器端的远程对象中加上抽象工厂的接口和实现类:
public interface IServerObject
{
Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age);
}
public interface IServerObjFactory
{
IServerObject CreateInstance();
}
public class ServerObject:MarshalByRefObject,IServerObject
{
public Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age)
{
Person person = new Person();
person.Name = name;
person.Sex = sex;
person.Age = age;
return person;
}
}
public class ServerObjFactory:MarshalByRefObject,IServerObjFactory
{
public IServerObject CreateInstance()
{
return new ServerObject();
}
}
然后再客户端的远程对象中只提供工厂接口和原来的对象接口:
public interface IServerObject
{
Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age);
}
public interface IServerObjFactory
{
IServerObject CreateInstance();
}
我们用WellKnown激活模式注册远程对象,在服务器端:
//传递对象;
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(ServerRemoteObject.ServerObjFactory),
"ServiceMessage",WellKnownObjectMode.SingleCall);
注意这里注册的不是ServerObject类对象,而是ServerObjFactory类对象。
客户端:
ServerRemoteObject.IServerObjFactory serverFactory =
(ServerRemoteObject.IServerObjFactory) Activator.GetObject(
typeof(ServerRemoteObject.IServerObjFactory),
"tcp://localhost:8080/ServiceMessage");
ServerRemoteObject.IServerObject serverObj = serverFactory.CreateInstance();
为什么说这是一种客户端激活模式的模拟呢?从激活的方法来看,我们是使用了SingleCall模式来激活对象,但此时激活的并非我们要传递的远程对象,而是工厂对象。如果客户端要创建远程对象,还应该通过工厂对象的CreateInstance()方法来获得。而这个方法正是在客户端调用的。因此它的实现方式就等同于客户端激活模式。
b、利用替代类来取代远程对象的元数据
实际上,我们可以用一个trick,来欺骗Remoting。这里所说的替代类就是这个trick了。既然是提供服务,Remoting传递的远程对象其实现的细节当然是放在服务器端。而要在客户端放对象的副本,不过是因为客户端必须调用构造函数,而采取的无奈之举。既然具体的实现是在服务器端,又为了能在客户端实例化,那么在客户端就实现这些好了。至于实现的细节,就不用管了。
如果远程对象有方法,服务器端则提供方法实现,而客户端就提供这个方法就OK了,至于里面的实现,你可以是抛出一个异常,或者return 一个null值;如果方法返回void,那么里面可以是空。关键是这个客户端类对象要有这个方法。这个方法的实现,其实和方法的声明差不多,所以我说是一个trick。方法如是,构造函数也如此。
还是用代码来说明这种“阴谋”,更直观:
服务器端:
public class ServerObject:MarshalByRefObject
{
public ServerObject()
{
}
public Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age)
{
Person person = new Person();
person.Name = name;
person.Sex = sex;
person.Age = age;
return person;
}
}
客户端:
public class ServerObject:MarshalByRefObject
{
public ServerObj()
{
throw new System.NotImplementedException();
}
public Person GetPersonInfo(string name,string sex,int age)
{
throw new System.NotImplementedException();
}
}
比较客户端和服务器端,客户端的方法GetPersonInfo(),没有具体的实现细节,只是抛出了一个异常。或者直接写上语句return null,照样OK。我们称客户端的这个类为远程对象的替代类。
3、利用配置文件实现
前面所述的方法,于服务器uri、端口、以及激活模式的设置是用代码来完成的。其实我们也可以用配置文件来设置。这样做有个好处,因为这个配置文件是Xml文档。如果需要改变端口或其他,我们就不需要修改程序,并重新编译,而是只需要改变这个配置文件即可。
(1) 服务器端的配置文件:
<configuration>
<system.runtime.remoting>
<application name="ServerRemoting">
<service>
<wellknown mode="Singleton" type="ServerRemoteObject.ServerObject" objectUri="ServiceMessage"/>
</service>
<channels>
<channel ref="tcp" port="8080"/>
</channels>
</application>
</system.runtime.remoting>
</configuration>
如果是客户端激活模式,则把wellknown改为activated,同时删除mode属性。
把该配置文件放到服务器程序的应用程序文件夹中,命名为ServerRemoting.config。那么前面的服务器端程序直接用这条语句即可:
RemotingConfiguration.Configure("ServerRemoting.config");
(2) 客户端配置文件
如果是客户端激活模式,修改和上面一样。调用也是使用RemotingConfiguration.Configure()方法来调用存储在客户端的配置文件。
配置文件还可以放在machine.config中。如果客户端程序是web应用程序,则可以放在web.config中。
4、启动/关闭指定远程对象
Remoting中没有提供类似UnregisterWellKnownServiceType()的方法,也即是说,一旦通过注册了远程对象,如果没有关闭通道的话,该对象就一直存在于通道中。只要客户端激活该对象,就会创建对象实例。如果Remoting传送的只有一个远程对象,这不存在问题,关闭通道就可以了。如果传送多个远程对象呢?要关闭指定的远程对象应该怎么做?关闭之后又需要启动又该如何?
我们注意到在Remoting中提供了Marshal()和Disconnect()方法,答案就在这里。Marshal()方法是将MarshalByRefObject类对象转化为ObjRef类对象,这个对象是存储生成代理以与远程对象通讯所需的所有相关信息。这样就可以将该实例序列化以便在应用程序域之间以及通过网络进行传输,客户端就可以调用了。而Disconnect()方法则将具体的实例对象从通道中断开。
方法如下:
首先注册通道:
TcpChannel channel = new TcpChannel(8080);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
接着启动服务:
先在服务器端实例化远程对象。
ServerObject obj = new ServerObject();
然后,注册该对象。注意这里不用RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(),而是使用RemotingServices.Marshal():
ObjRef objrefWellKnown = RemotingServices.Marshal(obj, "ServiceMessage");
如果要注销对象,则:
RemotingServices.Disconnect(obj);
要注意,这里Disconnect的类对象必须是前面实例化的对象。正因为此,我们可以根据需要创建指定的远程对象,而关闭时,则Disconnect之前实例化的对象。
至于客户端的调用,和前面WellKnown模式的方法相同,仍然是通过Activator.GetObject()来获得。但从实现代码来看,我们会注意到一个问题,由于服务器端是显式的实例化了远程对象,因此不管客户端有多少,是否相同,它们调用的都是同一个远程对象。因此我们将这个方法称为模拟的SingleTon模式。
客户端激活模式
我们也可以通过Marshal()和Disconnect()来模拟客户端激活模式。首先我们来回顾“远程对象元数据相关性”一节,在这一节中,我说到采用设计模式的“抽象工厂”来创建对象实例,以此用SingleCall模式来模拟客户端激活模式。在仔细想想前面的模拟的SingleTon模式。是不是答案就将呼之欲出呢?
在“模拟的SingleTon”模式中,我们是将具体的远程对象实例进行Marshal,以此让客户端获得该对象的引用信息。那么我们换一种思路,当我们用抽象工厂提供接口,工厂类实现创建远程对象的方法。然后我们在服务器端创建工厂类实例。再将这个工厂类实例进行Marshal。而客户端获取对象时,不是获取具体的远程对象,而是获取具体的工厂类对象。然后再调用CreateInstance()方法来创建具体的远程对象实例。此时,对于多个客户端而言,调用的是同一个工厂类对象;然而远程对象是在各个客户端自己创建的,因此对于远程对象而言,则是由客户端激活,创建的是不同对象了。
当我们要启动/关闭指定对象时,只需要用Disconnet()方法来注销工厂类对象就可以了。
六、小结
Microsoft.Net Remoting真可以说是博大精深。整个Remoting的内容不是我这一篇小文所能尽述的,更不是我这个Remoting的初学者所能掌握的。王国维在《人间词话》一书中写到:古今之成大事业大学问者,必经过三种境界。“昨夜西风凋碧树,独上高楼,望尽天涯路。”此第一境界也。“衣带渐宽终不悔,为伊消得人憔悴。”此第二境界也。“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处。”此第三境界也。如以此来形容我对Remoting的学习,还处于“独上高楼,望尽天涯路”的时候,真可以说还未曾登堂入室。
或许需得“衣带渐宽”,学得Remoting“终不悔”,方才可以“蓦然回首”吧。
posted on 2004-07-30 20:44 Bruce Zhang 阅读(35150) 评论(136) 编辑 收藏 网摘 所属分类: .NET Remoting
一、远程对象的激活
在Remoting中有三种激活方式,一般的实现是通过RemotingServices类的静态方法来完成。工作过程事实上是将该远程对象注册到通道中。由于Remoting没有提供与之对应的Unregister方法来注销远程对象,所以如果需要注册/注销指定对象,微软推荐使用Marshal(一般译为编组)和Disconnect配对使用。在《Net Remoting基础篇》中我已经谈到:Marshal()方法是将MarshalByRefObject类对象转化为ObjRef类对象,这个对象是存储生成代理以与远程对象通讯所需的所有相关信息。这样就可以将该实例序列化以便在应用程序域之间以及通过网络进行传输,客户端就可以调用了。而Disconnect()方法则将具体的实例对象从通道中断开。
根据上述说明,Marshal()方法对远程对象以引用方式进行编组(Marshal-by-Reference,MBR),并将对象的代理信息放到通道中。客户端可以通过Activator.GetObject()来获取。如果用户要注销该对象,则通过调用Disconnect()方法。那么这种方式对于编组的远程对象是否存在生命周期的管理呢?这就是本文所要描述的问题。
二、生命周期
在CLR中,框架提供了GC(垃圾回收器)来管理内存中对象的生命周期。同样的,.Net Remoting使用了一种分布式垃圾回收,基于租用的形式来管理远程对象的生命周期。
早期的DCOM对于对象生命周期的管理是通过ping和引用计数来确定对象何时应当作为垃圾回收。然而ping引起的网络流量对分布式应用程序的性能是一种痛苦的负担,它大大地影响了分布式处理的整体性能。.Net Remoting在每个应用程序域中都引入一个租用管理器,为每个服务器端的SingleTon,或每个客户端激活的远程对象保存着对租用对象的引用。(说明:对于服务器端激活的SingleCall方式,由于它是无状态的,对于每个激活的远程对象,都由CLR的GC来自动回收,因此对于SingleCall模式激活的远程对象,不存在生命周期的管理。)
1、租用
租用是个封装了TimeSpan值的对象,用以管理远程对象的生存期。在.Net Remoting中提供了定义租用功能的ILease接口。当Remoting通过SingleTon模式或客户端激活模式来激活远程对象时,租用对象调用从System.MarshalByRefObject继承的InitializeLifetimeService方法,向对象请求租用。
ILease接口定义了有关生命周期的属性,均为TimeSpan值。如下:
InitialLeaseTime:初始化有效时间,默认值为300秒,如果为0,表示永不过期;
RenewOnCallTime:调用远程对象一个方法时的租用更新时间,默认值为120秒;
SponsorshipTimeout:超时值,通知Sponsor(发起人)租用过期后,Remoting会等待的时间,默认值为120秒;
CurrentLeaseTime:当前租用时间,首次获得租用时,为InitializeLeaseTime的值。
Remoting的远程对象因为继承了MarshalByRefObject,因此默认继承了InitializeLifetimeService方法,那么租用的相关属性为默认值。如果要改变这些设置,可以在远程对象中重写该方法。例如:
public override object InitializeLifetimeService()
{
ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
{
lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(1);
lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(20);
}
return lease;
}
也可以忽略该方法,将对象的租用周期改变为无限:
public override object InitializeLifetimeService()
{
return null;
}
2、租用管理器
如果是前面所说的租用主要是应用在每个具体的远程对象上,那么租用管理器是服务器端专门用来管理远程对象生命周期的管理器,它维持着一个System.Hashtable成员,将租用映射为System.DateTime实例表示每个租用何时应过期。Remoting采用轮询的方式以一定的时间唤醒租用管理器,检查每个租用是否过期。默认为每10秒钟唤醒一次。轮询的间隔可以配置,如将轮询间隔设置为5分钟:LifetimeService.LeaseManagerPollTime = System.TimeSpan.FromMinutes(5);
我们还可以在租用管理器中设置远程对象租用的属性,如改变远程对象的初始有效时间为永久有效:
LifetimeServices.LeaseTime = TimeSpan.Zero;
我们也可以通过配置文件来设置生命周期,如:
<configuration>
<system.runtime.remoting>
<application name = "SimpleServer">
<lifetime leaseTime = "0" sponsorshipTimeOut = "1M" renewOnCallTime = "1M" pollTime = "30S"/>
</application>
</system.runtime.remoting>
</configuration>
注:配置文件中的pollTime即为上面所说的租用管理器的轮询间隔时间LeaseManagerPollTime。
租用管理器对于生命周期的设置是针对服务器上所有的远程对象。当我们通过配置文件或租用管理器设置租用的属性时,所有远程对象的生命周期都遵循该设置,除非我们对于指定的远程对象通过重写InitializeLifetimeService方法,改变了相关配置。也就是说,远程对象的租用配置优先级高于服务器端配置。
3、发起人(Sponsor)
发起人是针对客户端而言的。远程对象就是发起人要租用的对象,发起人可以与服务器端签订租约,约定租用时间。一旦到期后,发起人还可以续租,就像现实生活中租方的契约,房东、租房者之间的关系一样。
在.Net Framework中的System.Runtime.Remoting.Lifetime命名空间中定义了ClientSponsor类,该类继承了System.MarshalByRefObject,并实现了ISponsor接口。ClientSponsor类的属性和方法,可以参考MSDN。
客户端要使用发起人机制,必须创建ClientSponsor类的一个实例。然后调用相关方法如Register()或Renewal()方法来注册远程对象或延长生命周期。如:
RemotingObject obj = new RemotingObject();
ClientSponsor sponsor = new ClientSponsor();
sponsor.RenewalTime = TimeSpan.FromMinutes(2);
sponsor.Register(obj);
续租时间也可以在ClientSponsor的构造函数中直接设置,如:
ClientSponsor sponsor = new ClientSponsor(TimeSpan.FromMinutes(2));
sponsor.Register(obj);
我们也可以自己编写Sponsor来管理发起人机制,这个类必须继承ClientSponsor并实现ISponsor接口。
三、跟踪服务
如前所述,我们要判断通过Marshal编组远程对象是否存在生命周期的管理。在Remoting中,可以通过跟踪服务程序来监视MBR对象的编组进程。
我们可以创建一个简单的跟踪处理程序,该程序实现接口ITrackingHandler。接口ITrackingHandler定义了3个方法,MarshalObject、UnmarshalObject和DisconnectedObject。当远程对象被编组、解组和断开连接时,就会调用相应的方法。下面是该跟踪处理类的代码:public class MyTracking:ITrackingHandler
{
public MyTracking()
{
//
// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
//
}
public void MarshaledObject(object obj,ObjRef or)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("对象" + obj.Tostring() + " is marshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
public void UnmarshaledObject(object obj,ObjRef or)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("对象" + obj.Tostring() + " is unmarshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
public void DisconnectedObject(object obj)
{
Console.WriteLine(obj.ToString() + " is disconnected at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
}
然后再服务器端创建该跟踪处理类的实例,并注册跟踪服务:
TrackingServices.RegisterTrackingHandler(new MyTracking());
四、测试
1、建立两个远程对象,并重写InitializeLifetimeService方法:
对象一:AppService1
初始生命周期:1分钟
public class AppService1:MarshalByRefObject
{
public void PrintString(string contents)
{
Console.WriteLine(contents);
}
public override object InitializeLifetimeService()
{
ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
{
lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(1);
lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(20);
}
return lease;
}
}
对象二:AppService2
初始生命周期:3分钟
public class AppService2:MarshalByRefObject
{
public void PrintString(string contents)
{
Console.WriteLine(contents);
}
public override object InitializeLifetimeService()
{
ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
{
lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(3);
lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(40);
}
return lease;
}
}
为简便起见,两个对象的方法都一样。
2、服务器端
(1) 首先建立如上的监控处理类;
(2) 注册通道:
TcpChannel channel = new TcpChannel(8080);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
(3) 设置租用管理器的初始租用时间为无限:
LifetimeServices.LeaseTime = TimeSpan.Zero;
(4) 创建该跟踪处理类的实例,并注册跟踪服务:
TrackingServices.RegisterTrackingHandler(new MyTracking());
(5) 编组两个远程对象:
ServerAS.AppService1 service1 = new ServerAS1.AppService1();
ObjRef objRef1 = RemotingServices.Marshal((MarshalByRefObject)service1,"AppService1");
ServerAS.AppService2 service2 = new ServerAS1.AppService2();
ObjRef objRef2 = RemotingServices.Marshal((MarshalByRefObject)service2,"AppService2");
(6) 使服务器端保持运行:
Console.WriteLine("Remoting服务启动,按退出...");
Console.ReadLine();
3、客户端
通过Activator.GetObject()获得两个远程对象,并调用其方法PrintString。代码略。
4、运行测试:
运行服务器端和客户端,由于监控程序将监视远程对象的编组进程,因此在运行开始,就会显示远程对象已经被Marshal:
然后再客户端调用这两个远程对象的PrintString方法,服务器端接受字符串:
一分钟后,远程对象一自动被Disconnect:
此时客户端如要调用远程对象一,会抛出RemotingException异常;
又一分钟后,远程对象二被Disconnect了:
align="center">
用户还可以根据这个代码测试RenewOnCallTime的时间是否正确。也即是说,在对象还未被Disconnect时,调用对象,则从调用对象的这一刻起,其生命周期不再是原来设定的初始有效时间值(InitialLeaseTime),而是租用更新时间值(RenewOnCallTime)。另外,如果这两个远程对象没有重写InitializeLifetimeService方法,则生命周期应为租用管理器所设定的值,为永久有效(设置为0)。那么这两个对象不会被自动Disconnect,除非我们显式指定关闭它的连接。当然,如果我们显式关闭连接,跟踪程序仍然会监视到它的变化,然后显示出来。
五、结论
通过我们的测试,其实结论已经很明显了。通过Marshal编组的对象要受到租用的生命周期所控制。注意对象被Disconnect,并不是指这个对象被GC回收,而是指这个对象保存在通道的相关代理信息被断开了,而对象本身仍然在服务器端存在。
所以我们通过Remoting提供服务,应根据实际情况指定远程对象的生命周期,如果不指定,则为Remoting默认的设定。要让所有的远程对象永久有效,可以通过配置文件或租用管理器将初始有效时间设为0。
posted on 2004-08-05 16:44 Bruce Zhang 阅读(11533) 评论(26) 编辑 收藏 网摘 所属分类: .NET Remoting
评论
非常好,收藏 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting[高级篇]之一:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2004-10-09 02:28 Rickie
Wonderful!
Thank you, Wayfarer. 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting[高级篇]之一:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2004-10-15 09:34 siislq
请教一个问题:Marshal()方法能够在HTTP通道中使用吗?我编写的程序会出现:“指定的SOAPAction无效”的异常 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting[高级篇]之一:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2004-10-16 22:52 wayfarer
@siislq
完全可以的啊。你的代码是怎样的呢? 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting系列专题之一:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2004-12-08 20:18 feng
我试着做了一个remoting的例子,在客户端注册主办方时出现了错误信息:
"由于安全限制.无法访问类型 System.Runtime.Remoting.ObjRef..."
注册主办方的代码如下:
客户端注册主办方代码:
if(temp!=null&& sponsor==null)//temp是远程对象代理
sponsor=new ClientSponsor(TimeSpan.FromSeconds(10));
ILease lease=(ILease)temp.GetLifetimeService();
lease.Register(sponsor);
MessageBox.Show(sponsor.RenewalTime.TotalSeconds.ToString());
以上代码在编译时能通过.
谢 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting系列专题之二:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2005-02-25 13:29 bigCat
文章中“所以我们通过Remoting提供服务,应根据实际情况指定远程对象的生命周期”,这个实际情况通常分为那些情况,用默认的设置有什么优缺点,请指教
email:[email protected]
msn:[email protected] 回复 更多评论
# re: Microsoft .Net Remoting系列专题之二:Marshal、Disconnect与生命周期以及跟踪服务 2005-03-12 11:20 sun_dsk1
利用租用管理器和跟踪服务,我写了小程序做测试,服务器对象的持续时间为20s,客户端从15秒的间隔开始调用服务器对象共20次,每次调用之间的间隔加1秒.我本来以为在第6次调用的时候应该抛出异常,结果没有.代码如下:
interface文件:
using System;
public interface ISimpleObject
{
String ToUpper(String inString);
}
服务端文件:
using System;
using System.Runtime.Remoting;
using System.Runtime.Remoting.Channels;
using System.Runtime.Remoting.Channels.Http;
using System.Runtime.Remoting.Lifetime;
using System.Runtime.Remoting.Services;
public class SimpleObject : MarshalByRefObject, ISimpleObject
{
public String ToUpper(String inString)
{
return(inString.ToUpper());
}
public override object InitializeLifetimeService()
{
ILease lease = (ILease)base.InitializeLifetimeService();
if (lease.CurrentState == LeaseState.Initial)
{
Console.WriteLine("lease.InitialLeaseTime is {0}.",lease.InitialLeaseTime);
lease.InitialLeaseTime = TimeSpan.FromMinutes(1);
lease.RenewOnCallTime = TimeSpan.FromSeconds(20);
lease.SponsorshipTimeout = TimeSpan.FromSeconds(5);
}
return lease;
}
}
public class MyTracking:ITrackingHandler
{
public MyTracking()
{
//
// TODO: 在此处添加构造函数逻辑
//
}
public void MarshaledObject(object obj,ObjRef or)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("对象" + obj.ToString() + " is marshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
public void UnmarshaledObject(object obj,ObjRef or)
{
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("对象" + obj.ToString() + " is unmarshaled at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
public void DisconnectedObject(object obj)
{
Console.WriteLine(obj.ToString() + " is disconnected at " + DateTime.Now.ToShortTimeString());
}
}
class ex2
{
public static void Main()
{
HttpChannel hchan = new HttpChannel(54321);
ChannelServices.RegisterChannel(hchan);
TrackingServices.RegisterTrackingHandler(new MyTracking());
Type SimpleObjectType = Type.GetType("SimpleObject");
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(SimpleObjectType,
"SOEndPoint", WellKnownObjectMode.Singleton);
Console.WriteLine("Press Enter to halt server");
Console.ReadLine();
}
}
客户端文件:
using System;
using System.Runtime.Remoting;
using System.Runtime.Remoting.Channels;
using System.Runtime.Remoting.Channels.Http;
using System.Threading;
class ex3
{
public static void Main()
{
int i = 0;
HttpChannel hchan = new HttpChannel(0);
ChannelServices.RegisterChannel(hchan);
Object remoteObject =
RemotingServices.Connect(typeof(ISimpleObject),
"http://localhost:54321/SOEndPoint");
ISimpleObject so = remoteObject as ISimpleObject;
try
{
for ( i = 0 ; i<15 ;i++)
{
Console.WriteLine(so.ToUpper("make this uppercase"));
Thread.Sleep(15000+i*1000);
}
}
catch (Exception e)
{
Console.WriteLine("When i is {0},"+e.ToString(),i);
}
Console.WriteLine("The End!");
}
}
实际运行结果:
服务器端:
c:/udy>ex2
Press Enter to halt server
lease.InitialLeaseTime is 00:05:00.
对象SimpleObject is marshaled at 11:09
SimpleObject is disconnected at 11:12
lease.InitialLeaseTime is 00:05:00.
对象SimpleObject is marshaled at 11:12
SimpleObject is disconnected at 11:13
lease.InitialLeaseTime is 00:05:00.
对象SimpleObject is marshaled at 11:13
SimpleObject is disconnected at 11:14
客户端运行界面:
udy>ex3
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
MAKE THIS UPPERCASE
The End!
前言:在Remoting中处理事件其实并不复杂,但其中有些技巧需要你去挖掘出来。正是这些技巧,仿佛森严的壁垒,让许多人望而生畏,或者是不知所谓,最后放弃了事件在Remoting的使用。关于这个主题,在网上也有很多讨论,相关的技术文章也不少,遗憾的是,很多文章概述的都不太全面。我在研究Remoting的时候,也对事件处理发生了兴趣。经过参考相关的书籍、文档,并经过反复的试验,深信自己能够把这个问题阐述清楚了。
本文对于Remoting和事件的基础知识不再介绍,有兴趣的可以看我的系列文章,或查阅相关的技术文档。
本文示例代码下载:
Remoting事件(客户端发传真)
Remoting事件(服务端广播)
Remoting事件(服务端广播改进)
应用Remoting技术的分布式处理程序,通常包括三部分:远程对象、服务端、客户端。因此从事件的方向上看,就应该有三种形式:
1、服务端订阅客户端事件
2、客户端订阅服务端事件
3、客户端订阅客户端事件
服务端订阅客户端事件,即由客户端发送消息,服务端捕捉该消息,然后响应该事件,相当于下级向上级发传真。反过来,客户端订阅服务端事件,则是由服务端发送消息,此时,所有客户端均捕获该消息,激发事件,相当于是一个系统广播。而客户端订阅客户端事件呢?就类似于聊天了。由某个客户端发出消息,其他客户端捕获该消息,激发事件。可惜的是,我并没有找到私聊的解决办法。当客户端发出消息后,只要订阅了该事件的,都会获得该信息。
然而不管是哪一种方式,究其实质,真正包含事件的还是远程对象。原理很简单,我们想一想,在Remoting中,客户端和服务端传递的内容是什么呢?毋庸置疑,是远程对象。因此,我们传递的事件消息,自然是被远程对象所包裹。这就像EMS快递,远程对象是运送信件的汽车,而事件消息就是汽车所装载的信件。至于事件传递的方向,只是发送者和订阅者的角色发生了改变而已。
一、 服务端订阅客户端事件
服务端订阅客户端事件,相对比较简单。我们就以发传真为例。首先,我们必须具备传真机和要传真的文件,这就好比我们的远程对象。而且这个传真机上必须具备“发送”的操作按钮。这就好比是远程对象中的一个委托。当客户发送传真时,就需要在客户端上激活一个发送消息的方法,这就好比我们按了“发送”按钮。消息发送到服务端后,触发事件,这个事件正是服务端订阅的。服务端获得该事件消息后,再处理相关业务。这就好比接收传真的人员,当传真收到后,会听到接通的声音,此时选择“接收”后,该消息就被捕获了。
现在,我们就来模拟这个流程。首先定义远程对象,这个对象处理的应该是一个发送传真的业务:
首先是远程对象的公共接口(Common.dll):
public delegate void FaxEventHandler(string fax);
public interface IFaxBusiness
{
void SendFax(string fax);
}
注意,在公共接口程序集中,定义了一个公共委托。
然后我们定义具体处理传真业务的远程对象类(FaxBusiness.dll),在这个类中,先要添加对公共接口程序集的引用:
public class FaxBusiness:MarshalByRefObject,IFaxBusiness
{
public static event FaxEventHandler FaxSendedEvent;
#region
public void SendFax(string fax)
{
if (FaxSendedEvent != null)
{
FaxSendedEvent(fax);
}
}
#endregion
public override object InitializeLifetimeService()
{
return null;
}
}
这个远程对象中,事件的类型就是我们在公共程序集Common.dll中定义的委托类型。SendFax实现了接口IFaxBusiness中的方法。这个方法的签名和定义的委托一致,它调用了事件FaxSendedEvent。
特殊的地方是我们定义的远程对象最好是重写MarshalByRefObject类的InitializeLifetimeService()方法。返回null值表明这个远程对象的生命周期为无限大。为什么要重写该方法呢?道理不言自明,如果生命周期不进行限制的话,一旦远程对象的生命周期结束,事件就无法激活了。
接下来就是分别实现客户端和服务端了。服务端是一个Windows应用程序,界面如下:
我们在加载窗体的时候,注册通道和远程对象:
private void ServerForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
HttpChannel channel = new HttpChannel(8080);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(FaxBusiness),"FaxBusiness.soap",WellKnownObjectMode.Singleton);
FaxBusiness.FaxSendedEvent += new FaxEventHandler(OnFaxSended);
}
我们采用的是SingleTon模式,注册了一个远程对象。注意看,这段代码和一般的Remoting服务端有什么区别?对了,它多了一行注册事件的代码:
FaxBusiness.FaxSendedEvent += new FaxEventHandler(OnFaxSended);
这行代码,就好比我们服务端的传真机,一直切换为“自动”模式。它会一直监听着来自客户端的传真信息,一旦传真信息从客户端发过来了,则响应事件方法,即OnFaxSended方法:
public void OnFaxSended(string fax)
{
txtFax.Text += fax;
txtFax.Text += System.Environment.NewLine;
}
这个方法很简单,就是把客户端发过来的Fax显示到txtFax文本框控件上。
而客户端呢?仍然是一个Windows应用程序。代码非常简单,首先为了简便其见,我们仍然让它在装载窗体的时候,激活远程对象:
private void ClientForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
HttpChannel channel = new HttpChannel(0);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
faxBus = (IFaxBusiness)Activator.GetObject(typeof(IFaxBusiness),
"http://localhost:8080/FaxBusiness.soap");
}
呵呵,可以说客户端激活对象的方法和普通的Remoting客户端应用程序没有什么不同。该写传真了!我们在窗体上放一个文本框对象,改其Multiline属性为true。再放一个按钮,负责发送传真:
private void btnSend_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
if (txtFax.Text != String.Empty)
{
string fax = "来自" + GetIpAddress() + "客户端的传真:"
+ System.Environment.NewLine;
fax += txtFax.Text;
faxBus.SendFax(fax);
}
else
{
MessageBox.Show("请输入传真内容!");
}
}
private string GetIpAddress()
{
IPHostEntry ipHE = Dns.GetHostByName(Dns.GetHostName());
return ipHE.AddressList[0].ToString();
}
在这个按钮单击事件中,只需要调用远程对象faxBus的SendFax()方法就OK了,非常简单。可是慢着,为什么你的代码有这么多行啊?其实,没有什么奇怪的,我只是想到发传真的客户可能会很多。为了避免服务端人员犯糊涂,搞不清楚是谁发的,所以要求在传真上加上各自的签名,也就是客户端的IP地址了。既然要获得计算机的IP地址,请一定要记得加上对DNS的命名空间引用:
using System.Net;
因为我们严格按照分布式处理程序的部署方式,所以在客户端只需要添加公共程序集(Common.dll)的引用就可以了。而在服务端呢,则必须添加公共程序集和远程对象程序集两者的引用。
OK,程序完成,我们来看看这个简陋的传真机:
客户端:
嘿嘿,做梦都想放假啊。好的,传真写好了,发送吧!再看看服务端,great,老板已经收到我的请假条传真了!
二、 客户端订阅服务端事件
嘿嘿,吃甘蔗要先吃甜的一段,做事情我也喜欢先做容易的。现在,好日子过去了,该吃点苦头了。我们先回忆一下刚才的实现方法,再来思考怎么实现客户端订阅服务端事件?
在前一节,事件被放到远程对象中,客户端激活对象后,就可以发送消息了。而在服务端,只需要订阅该事件就可以。现在思路应该反过来,由客户端订阅事件,服务端发送消息。就这么简单吗?先不要高兴得太早。我们想一想,发送消息的任务是谁来完成的?是远程对象。而远程对象是什么时候创建的呢?我们仔细思考Remoting的几种激活方式,不管是服务端激活,还是客户端激活,他们的工作原理都是:客户端决定了服务器创建远程对象实例的时机,例如调用了远程对象的方法。而服务端所作的工作则是注册该远程对象。
回忆这三种激活方式在服务端的代码:
SingleCall激活方式:
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(BroadCastObj),"BroadCastMessage.soap",
WellKnownObjectMode.Singlecall);
SingleTon激活方式:
RemotingConfiguration.RegisterWellKnownServiceType(
typeof(BroadCastObj),"BroadCastMessage.soap",
WellKnownObjectMode.Singleton);
客户端激活方式:
RemotingConfiguration.ApplicationName = “BroadCastMessage.soap”
RemotingConfiguration.RegisterActivatedServiceType(typeof(BroadCastObj));
请注意Register这个词语,它表达的含义就是注册。也就是说,在服务端并没有显示的创建远程对象实例。没有该实例,又如何广播消息呢?
或许有人会想,在注册远程对象之后,显式实例该对象不就可以了吗?也就是说,在注册后加上这一段代码:
BroadCastObj obj = new BroadCastObj();
然而,我们要明白一个事实:就是服务端和客户端是处于两个不同的应用程序域中。因此在Remoting中,客户端获得的远程对象实际是服务端注册对象的代理。如果我们在注册后,人工去创建一个实例,而非Remoting在激活后自动创建的对象,那么客户端获得的对象与服务端人工创建的实例是两个迥然不同的对象。客户端获得的代理对象并没有指向你刚才创建的obj实例。所以obj发送的消息,客户端根本无法捕捉。
那么,我们只有望洋兴叹,束手无策了吗?别着急,别忘了在服务器注册对象方法中,还有一种方法,即Marshal方法啊。还记得Marshal的实现方式吗?
BroadCastObj Obj = new BroadCastObj();
ObjRef objRef = RemotingServices.Marshal(Obj,"BroadCastMessage.soap");
这个方法与前不一样。前面的三种方式,远程对象是根据客户端调用的方式,来自动创建的。而Marshal方法呢?则显式地创建了远程对象实例,然后将其Marshal到通道中,形成ObjRef指向对象的代理。只要生命周期没有结束,这个对象就一直存在。而此时客户端获得的对象,正是创建的Obj实例的代理。
OK,这个问题解决了,我们来看看具体实现。
公共程序集和远程对象与前相似,就不再赘述,只附上代码:
公共程序集:
public delegate void BroadCastEventHandler(string info);
public interface IBroadCast
{
event BroadCastEventHandler BroadCastEvent;
void BroadCastingInfo(string info);
}
远程对象类:
public event BroadCastEventHandler BroadCastEvent;
#region IBroadCast 成员
//[OneWay]
public void BroadCastingInfo(string info)
{
if (BroadCastEvent != null)
{
BroadCastEvent(info);
}
}
#endregion
public override object InitializeLifetimeService()
{
return null;
}
下面,该实现服务端了。在实现之前,我还想罗嗦几句。在第一节中,我们实现了服务端订阅客户端事件。由于订阅事件是在服务端发生的,因此事件本身并未被传送。被序列化的仅仅是传递的消息,即Fax而已。现在,方向发生了改变,传送消息的是服务端,客户端订阅了事件。但这个事件是放在远程对象中的,因此事件必须被序列化。而在.Net Framework1.1中,微软对序列化的安全级别进行了限制。有关委托和事件的序列化、反序列化默认是禁止的,所以我们应该将TypeFilterLevel的属性值设置为Full枚举值。因此在服务端注册通道的方式就发生了改变:
private void StartServer()
{
BinaryServerFormatterSinkProvider serverProvider = new
BinaryServerFormatterSinkProvider();
BinaryClientFormatterSinkProvider clientProvider = new
BinaryClientFormatterSinkProvider();
serverProvider.TypeFilterLevel = TypeFilterLevel.Full;
IDictionary props = new Hashtable();
props["port"] = 8080;
HttpChannel channel = new HttpChannel(props,clientProvider,serverProvider);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
Obj = new BroadCastObj();
ObjRef objRef = RemotingServices.Marshal(Obj,"BroadCastMessage.soap");
}
注意语句serverProvider.TypeFilterLevel = TypeFilterLevel.Full;此语句即设置序列化安全级别的。要使用TypeFilterLevel属性,必须申明命名空间:
using System.Runtime.Serialization.Formatters;
而后面两条语句就是注册远程对象。由于在我的广播程序中,发送广播消息是放在另一个窗口中,因此我将该远程对象声明为公共静态对象:
public static BroadCastObj Obj = null;
然后在调用窗口事件中加入:
private void ServerForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
StartServer();
lbMonitor.Items.Add("Server started!");
}
来看看界面,首先启动服务端主窗口:
我放了一个ListBox控件来显示一些信息,例如显示服务器启动了。而BroadCast按钮就是广播消息的,单击该按钮,会弹出一个对话框:
BraodCast按钮的代码:
private void btnBC_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
BroadCastForm bcForm = new BroadCastForm();
bcForm.StartPosition = FormStartPosition.CenterParent;
bcForm.ShowDialog();
}
在对话框中,最主要的就是Send按钮:
if (txtInfo.Text != string.Empty)
{
ServerForm.Obj.BroadCastingInfo(txtInfo.Text);
}
else
{
MessageBox.Show("请输入信息!");
}
但是很简单,就是调用远程对象的发送消息方法而已。
现在该实现客户端了。我们可以参照前面的例子,只是把服务端改为客户端而已。另外考虑到序列化安全级别的问题,所以代码会是这样:
private void ClientForm_Load(object sender, System.EventArgs e)
{
BinaryServerFormatterSinkProvider serverProvider = new
BinaryServerFormatterSinkProvider();
BinaryClientFormatterSinkProvider clientProvider = new
BinaryClientFormatterSinkProvider();
serverProvider.TypeFilterLevel = TypeFilterLevel.Full;
IDictionary props = new Hashtable();
props["port"] = 0;
HttpChannel channel = new HttpChannel(props,clientProvider,serverProvider);
ChannelServices.RegisterChannel(channel);
watch = (IBroadCast)Activator.GetObject(
typeof(IBroadCast),"http://localhost:8080/BroadCastMessage.soap");
watch.BroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(BroadCastingMessage);
}
注意客户端通道的端口号应设置为0,这表示客户端自动选择可用的端口号。如果要设置为指定的端口号,则必须保证与服务端通道的端口号不相同。
然后是,BroadCastEventHandler委托的方法:
public void BroadCastingMessage(string message)
{
txtMessage.Text += "I got it:" + message;
txtMessage.Text += System.Environment.NewLine;
}
客户端界面如图:
好,下面让我们满怀期盼,来运行这段程序。首先启动服务端应用程序,然后启动客户端。哎呀,糟糕,居然出现了错误信息!
“人之不如意事,十常居八九。”不用沮丧,让我们分析原因。首先看看错误信息,它报告我们没有找到Client程序集。然而事实上,Client程序集当然是有的。那么再来调试一下,是哪一步出现的问题呢?设置好断点,进行逐语句跟踪。前面注册通道一切正常,当运行到watch.BroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(BroadCastingMessage)语句时,错误出现了!
也就是说,远程对象的创建是成功的,但在订阅事件的时候失败了。原因是什么呢?原来,客户端的委托是通过序列化后获得的,在订阅事件的时候,委托试图装载包含与签名相同的方法的程序集,也就是BroadCastingMessage方法所在的程序集Client。然而这个装载的过程发生在服务端,而在服务端,并没有Client程序集存在,自然就发生了上面的异常。
原因清楚了,怎么解决?首先BroadCastingMessage方法肯定是在客户端中,所以不可避免,委托装载Client程序集的过程也必须在客户端完成。而服务端事件又是由远程对象来捕获的,因此,在客户端注册的也就必须是远程对象事件了。一个要求必须在客户端,一个又要求必须在服务端,事情出现了自相矛盾的地方。
那么,让我们先想想这样一个例子。假设我们要交换x和y的值,该这样完成?很简单,引入一个中间变量就可以了。
int x=1,y=2,z;
z = x;
x = y;
y = z;
这个游戏相信大家都会玩吧,那么好的,我们也需要引入这样一个“中间”对象。这个中间对象和原来的远程对象在事件处理方面,代码完全一致:
public class EventWrapper:MarshalByRefObject
{
public event BroadCastEventHandler LocalBroadCastEvent;
//[OneWay]
public void BroadCasting(string message)
{
LocalBroadCastEvent(message);
}
public override object InitializeLifetimeService()
{
return null;
}
}
不过不同之处在于:这个Wrapper类必须在客户端和服务端上都要部署,所以,这个类应该放在公共程序集Common.dll中。
现在再来修改原来的客户端代码:
watch = (IBroadCast)Activator.GetObject(
typeof(IBroadCast),"http://localhost:8080/BroadCastMessage.soap");
watch.BroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(BroadCastingMessage);
修改为:
watch = (IBroadCast)Activator.GetObject(
typeof(IBroadCast),"http://localhost:8080/BroadCastMessage.soap");
EventWrapper wrapper = new EventWrapper();
wrapper.LocalBroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(BroadCastingMessage);
watch.BroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(wrapper.BroadCasting);
为什么这样做就可以了呢?也许画一幅图就很容易说明,可惜我的艺术天分实在很糟糕,我希望以后可以改进这一点。还是用文字来说明吧。
前面说,委托要装载client程序集。现在我们把远程对象委托装载的权利移交给EventWrapper。因为这个类对象是放在客户端的,所以它要装载client程序集丝毫没有问题。语句:
EventWrapper wrapper = new EventWrapper();
wrapper.LocalBroadCastEvent += new BroadCastEventHandler(BroadCastingMessage);
实现了这个功能。
不过此时虽然订阅了事件,但事件还是客户端的,没有与服务端联系起来。而服务端的事件是放到远程对象中的,所以,还要订阅事件,这个任务由远程对象watch来完成。但此时它订阅的不再是BroadCastingMessage了,而是EventWrapper的触发事件方法BroadCasting。那么此时委托同样要装载程序集,但此时装载的就是BroadCasting所在的程序集了。由于装载发生的地点是在服务端。呵呵,高兴的是,BroadCasting所在的程序集正是公共程序集(前面已说过,EventWrapper应放到公共程序集Common.dll中),而公共程序集在服务端和客户端都已经部署了。自然就不会出现找不到程序集的问题了。
注意:EventWrapper因为要重写InitializeLifetimeService()方法,所以仍然要继承MarshalByRefObject类。
现在再来运行程序。首先运行服务端;然后运行客户端,OK,客户端窗体出现了:
然后我们在服务端单击“BroadCast”按钮,发送广播消息:
单击“Send”发送,再来看看客户端,会是怎样?Fine,I got it!
怎么样,很酷吧!你也可以同时打开多个客户端,它们都将收到这个广播信息。如果你觉得这个广播声音太吵,那就请你在客户端取消广播吧。在Cancle按钮中:
private void btnCancle_Click(object sender, System.EventArgs e)
{
watch.BroadCastEvent -= new BroadCastEventHandler(wrapper.BroadCasting);
MessageBox.Show("取消订阅广播成功!");
}
当然这个时候wrapper对象应该被申明为private对象了:
private EventWrapper wrapper = null;
取消后,你试着再广播一下,恭喜你,你不会听到噪音了!
三、 客户端订阅客户端事件
有了前面的基础,再来看客户端订阅客户端事件,就简单多了。而本文写到这里,我也很累了,你也被我啰嗦得不耐烦了。你心里在喊,“饶了我吧!”其实,我又何尝不是如此。所以我只提供一个思路,有兴趣的朋友,可以自己写一个程序。
其实方法很简单,和第二种情况类似。发送信息的客户端,只需要获得远程对象后,发送消息就可以了。而接收信息的客户端,负责订阅该事件。由于事件都是放到远程对象中,因此订阅的方法和第二种情况没有什么区别!
特殊的情况是,我们可以用第三种情况来代替第二种。只要你把发送信息的客户端放到服务端就可以了。当然需要做一些额外的工作,有兴趣的朋友可以去实现一下。在我的示例程序中,已经用这种方法模拟实现了服务端的广播,大家可以去看看。
四、 一点补充
我在前面的事件处理中,使用的都是默认的EventArgs。如果要定义自己的EventArgs,就不相同了。因为该信息是传值序列化,因此必须加上[Serializable],且必须放到公共程序集中,部署到服务端和客户端。例如:
[Serializable]
public class BroadcastEventArgs:EventArgs
{
private string msg = null;
public BroadcastEventArgs(string message)
{
msg = message;
}
public string Message
{
get {return msg;}
}
}
五、持续改进(经Beta的提醒,我改进了我的程序,并对文章进行了修改 2004年12月13日)
也许,细心的读者注意到了,在我的远程对象类和EventWrapper类中,触发事件方法的Attribute[OneWay]被我注释掉了。我看到很多资料上写到,在Remoting中处理事件,触发事件的方法必须具有这个Attribute。这个attribute究竟有什么用?
在发送事件消息的时候,事件的订阅者会触发事件,然后响应该事件。然而当事件的订阅者发生错误的时候呢?例如,发送事件消息的时候,才发现根本没有事件订阅者;或者事件的订阅者出现故障,如断电、或异常关机。此时,发送事件一方会因为找不到正确的事件订阅者,而发生异常。以我的程序为例。当我们分别打开服务端和客户端程序的时候,此时广播信息正常。然而,当我们关闭客户端后,由于该客户端没有取消订阅,此时异常发生,提示信息如图:
(不知道为什么,这个异常与客户端连接服务端出现的异常一样。这个异常容易让人产生误会。)
如果这个时候我们同时打开了多个客户端,那么其他客户端就会因为这一个客户端关闭造成的错误,而无法收到广播信息。那么让我们先做第一步改进:
1、先考虑正常情况。在我的客户端,虽然提供了取消订阅的操作,但并没有考虑用户关闭客户端的情况。即,关闭客户端时,并未取消事件的订阅,所以我们应该在关闭客户端窗体中写入:
{
watch.BroadCastEvent -= new BroadCastEventHandler(wrapper.BroadCasting);
}
2、仅仅是这样还不够。如果客户端并没有正常关闭,而是因为突然断电而导致客户端关闭呢?此时,客户端还没有来得及取消事件订阅呢。在这种情况下,我们需要用到OneWayAttribute。
前面说到,发送事件一方如果找不到正确的事件订阅者,会发生异常。也就是说,这个事件是unreachable的。幸运的是,OneWayAttribute恰好解决了这个问题。其实从该特性的命名OneWay,大约也能猜到其中的含义。当事件不可到达,无法发送时,正常情况下,会返回一个异常信息。如果加上OneWayAttribute,这个事件的发送就变成单向的了。假如此时发生异常,那么系统会自动抛掉该异常信息。由于没有异常信息的返回,发送信息方会认为发送信息成功了。程序会正常运行,错误的客户端被忽略,而正确的客户端仍然能够收到广播信息。
因此,远程对象的代码就应该是这样:
IBroadCast 成员 #region IBroadCast 成员
//[OneWay]
public void BroadCastingInfo(string info)
{
if (BroadCastEvent != null)
{
BroadCastEvent(info);
}
}
#endregion
public override object InitializeLifetimeService()
{
return null;
}
3、最后的改进
使用OneWay固然可以解决上述的问题,但不够友好。因为对于广播消息的一方来说,象被蒙上了眼睛一样,对于客户端发生的事情懵然不知。这并不是一个好的idea。在Ingo Rammer的Advanced .NET Remoting一书中,Ingo Rammer先生提出了一个更好的办法,就是在发送信息一方时,检查了委托链。并在委托链的遍历中来捕获异常。当其中一个委托发生异常时,显示提示信息。然后继续遍历后面的委托,这样既保证了异常信息的提示,又保证了其他订阅者正常接收消息。因此,我对本例的远程对象进行了修改,注释掉[OneWay],修改了BroadCastInfo()方法:
public void BroadCastingInfo( string info)
{
if (BroadCastEvent != null)
{
BroadCastEventHandler tempEvent = null;
int index = 1; //记录事件订阅者委托的索引,为方便标识,从1开始。
foreach (Delegate del in BroadCastEvent.GetInvocationList())
{
try
{
tempEvent = (BroadCastEventHandler)del;
tempEvent(info);
}
catch
{
MessageBox.Show("事件订阅者" + index.ToString() + "发生错误,系统将取消事件订阅!");
BroadCastEvent -= tempEvent;
}
index++;
}
}
else
{
MessageBox.Show("事件未被订阅或订阅发生错误!");
}
}
我们来试验一下。首先打开服务端,然后同时打开三个客户端。广播消息:
消息发送正常。
接着关闭其中一个客户端窗口,再广播消息(注意为模拟客户端异常情况,应在ClientForm_Closing方法中把第一步改进的取消订阅代码注释。否则不会发生异常。难道你真的愿意用断电来导致异常发生吗^_^),结果如图:
此时服务端报告了“事件订阅者1发生错误,系统将取消事件订阅”。注意此时另外两个客户端,还是和前面一样,只有两条广播信息。
当我们点击提示框的“确定”按钮后,广播仍然发送:
通过这样的改进后,程序更加的完善,也更加的健壮和友好!