Windows Communication Foundation(WCF)

无废话WCF入门教程一[什么是WCF]

我的WCF之旅（1）：创建一个简单的WCF程序

WCF学习笔记——WCF基础

和传统的分布式通信框架一样，WCF本质上提供一个跨进程、跨机器以致跨网络的服务调用。

WCF的服务不能孤立地存在，需要寄宿于一个运行着的进程中，我们把承载WCF服务的进程称为宿主，为服务指定宿主的过程称为服务寄宿（Service Hosting）。在我们的计算服务应用中，采用了两种服务寄宿方式：通过自我寄宿（Self-Hosting）的方式创建一个控制台应用作为服务的宿主（寄宿进程为Hosting.exe）；通过IIS寄宿方式将服务寄宿于IIS中（寄宿进程为IIS的工作进行W3wp.exe）。客户端通过另一个控制台应用模拟（进程为Client.exe）。接下来，我们就一步一步来构建这样的一个WCF应用。

WCF的服务不能孤立地存在，需要寄宿于一个运行着的进程中，我们把承载WCF服务的进程称为宿主，为服务指定宿主的过程称为服务寄宿（Service Hosting）。[启动WCF服务，处于运行中，才能使用] 在我们的计算服务应用中，采用了两种服务寄宿方式：通过自我寄宿（Self-Hosting）的方式创建一个控制台应用作为服务的宿主（寄宿进程为Hosting.exe）；通过IIS寄宿方式将服务寄宿于IIS中（寄宿进程为IIS的工作进行W3wp.exe）。客户端通过另一个控制台应用模拟（进程为Client.exe）。接下来，我们就一步一步来构建这样的一个WCF应用。

步骤一：构建整个解决方案

通过VS 2008创建一个空白的解决方案，添加如下四个项目。项目的类型、承载的功能和相互引用关系如下，整个项目在VS下的结构如图2所示。

• Contracts：一个类库项目，定义服务契约（Service Contract），引用System.ServiceMode程序集（WCF框架的绝大部分实现和API定义在该程序集中）；
• Services：一个类库项目，提供对WCF服务的实现。定义在该项目中的所有WCF服务实现了定义在Contracts中相应的服务契约，所以Services具有对Contracts项目的引用；
• Hosting：一个控制台（Console）应用，实现对定义在Services项目中的服务的寄宿，该项目须要同时引用Contracts和Services两个项目和System.ServiceMode程序集；
• Client：一个控制台应用模拟服务的客户端，该项目引用System.ServiceMode程序集。

图2 计算服务在VS中的结构

步骤二：创建服务契约

WCF采用基于契约的交互方式实现了服务的自治，以及客户端和服务端之间的松耦合。WCF包含四种类型的契约：服务契约、数据契约、消息契约和错误契约，这里着重于服务契约。从功能上讲，服务契约抽象了服务提供的所有操作；而站在消息交换的角度来看，服务契约则定义了基于服务调用的消息交换过程中，请求消息和回复消息的结构，以及采用的消息交换模式。第4章将提供对服务契约的详细介绍。

一般地，我们通过接口的形式定义服务契约。通过下面的代码，将一个接口ICalculator定义成服务契约。WCF广泛采用基于自定义特性（Custom Attribtue）的声明式编程模式，我们通过在接口上应用System.ServiceModel.ServiceContractAttribute特性将一个接口定义成服务契约。在应用ServiceContractAttribute特性的同时，还可以指定服务契约的名称和命名空间。至于契约名称和命名空间的含义和作用，在本人拙著《WCF技术剖析(卷1)》第4章，在这里我们将契约名称和命名空间设置成CalculatorService和http://www.artech.com/)。

通过应用ServiceContractAttribute特性将接口定义成服务契约之后，接口的方法成员并不能自动成为服务的操作。在此方面，WCF采用的是显式选择（Explicit Opt-in）的策略:我们须要在相应的操作方法上面显式地应用OperationContractAttribute特性。

using System.ServiceModel;namespace Artech.WcfServices.Contracts {     [ServiceContract(Name="CalculatorService", Namespace="http://www.artech.com/")]     public interface ICalculator     {         [OperationContract]        double Add(double x, double y);          [OperationContract]         double Subtract(double x, double y);          [OperationContract]        double Multiply(double x, double y);         [OperationContract]          double Divide(double x, double y);             }    }

步骤三：创建服务

当服务契约成功创建时，我们需要通过实现服务契约来创建具体的WCF服务。WCF服务CalculatorService定义在Services项目中，实现了服务契约接口ICalculator，实现了所有的服务操作。CalculatorService定义如下：

namespace Artech.WcfServices.Services {public class CalculatorService:ICalculator{        public double Add(double x, double y)        {            return x + y;        }         public double Subtract(double x, double y)         {             return x - y;        }          public double Multiply(double x, double y)        {             return x * y;         }        public double Divide(double x, double y)         {             return x / y;         }     }}

步骤四：通过自我寄宿的方式寄宿服务

WCF服务需要依存一个运行着的进程（宿主），服务寄宿就是为服务指定一个宿主的过程。WCF是一个基于消息的通信框架，采用基于终结点（Endpoint）的通信手段。终结点由地址（Address）、绑定（Binding）和契约（Contract）三要素组成，如图3所示。由于三要素应为首字母分别为ABC，所以就有了易于记忆的公式：Endpoint = ABC。一个终结包含了实现通信所必需的所有信息，我们可以这样认识终结点的ABC：

• 地址（Address）：地址决定了服务的位置，解决了服务寻址的问题，《WCF技术剖析(卷1)》第2章提供了对地址和寻址机制的详细介绍；
• 绑定（Binding）：绑定实现了通信的所有细节，包括网络传输、消息编码，以及其他为实现某种功能（比如安全、可靠传输、事务等）对消息进行的相应处理。WCF中具有一系列的系统定义绑定，比如BasicHttpBinding、WsHttpBinding、NetTcpBinding等，《WCF技术剖析(卷1)》第3章提供对绑定的详细介绍；
• 契约（Contract）：契约是对服务操作的抽象，也是对消息交换模式以及消息结构的定义。《WCF技术剖析(卷1)》第4章提供对服务契约的详细介绍。

 

图3 终结点三要素

服务寄宿的目的就是开启一个进程，为WCF服务提供一个运行的环境。通过为服务添加一个或多个终结点，使之暴露给潜在的服务消费者。服务消费者最终通过相匹配的终结点对该服务进行调用。我们可以完全通过代码的方式完成所有的服务寄宿工作，下面的代码体现了通过一个控制台应用对CalculatorService的寄宿：

using Artech.WcfServices.Contracts;using System;   using System.ServiceModel;   using System.ServiceModel.Description;   using Artech.WcfServices.Contracts;   using Artech.WcfServices.Services;   namespace Artech.WcfServices.Hosting   {       class Program       {           static void Main(string[] args)           {               using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(CalculatorService)))               {                   host.AddServiceEndpoint(typeof(ICalculator), new WSHttpBinding(), "http://127.0.0.1:9999/calculatorservice");                   if (host.Description.Behaviors.Find<ServiceMetadataBehavior>() == null)                   {                       ServiceMetadataBehavior behavior = new ServiceMetadataBehavior();                       behavior.HttpGetEnabled = true;                       behavior.HttpGetUrl = new Uri("http://127.0.0.1:9999/calculatorservice/metadata");                       host.Description.Behaviors.Add(behavior);                   }                   host.Opened += delegate                   {                       Console.WriteLine("CalculaorService已经启动，按任意键终止服务！");                   };                   host.Open();                   Console.Read();               }           }       }   }

快速将代码每一行前面的行序号删除
按住ALT键不放，可用鼠标勾划自定义选区，然后Delete。

WCF服务寄宿通过一个特殊的对象完成：ServiceHost。在上面的例子中，基于WCF服务的类型（typeof(CalculatorService)）创建了ServieHost对象，并添加了一个终结点。具体的地址为http://127.0.0.1:9999/calculatorservice，采用了WSHttpBinding，并指定了服务契约的类型ICalculator。

松耦合是SOA的一个基本的特征，WCF应用中客户端和服务端的松耦合体现在客户端只须要了解WCF服务基本的描述，而无须知道具体的实现细节，就可以实现正常的服务调用。WCF服务的描述通过元数据（Metadata）的形式发布出来。WCF中元数据的发布通过一个特殊的服务行为ServiceMetadataBehavior实现。在上面提供的服务寄宿代码中，我们为创建的ServiceHost添加了ServiceMetadataBehavior，并采用了基于HTTP-GET的元数据获取方式，元数据的发布地址通过ServiceMetadataBehavior的HttpGetUrl指定。在调用ServiceHost的Open方法对服务成功寄宿后，我们可以通过该地址获取服务相关的元数据。在IE地址栏上键入http://127.0.0.1:9999/calculatorservice/metadata，你将会得到以WSDL形式体现的服务元数据，如图4所示。

图4 通过HTTP-GET的方式获取WCF服务的元数据

在进行真正的WCF应用开发时，一般不会直接通过编码的方式进行终结点的添加和服务行为的定义，而是通过配置的方式进行。上面添加终结点和定义服务行为的代码可以用下面的配置代替：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>   <configuration>       <system.serviceModel>           <behaviors>               <serviceBehaviors>                   <behavior name="metadataBehavior">                       <serviceMetadata httpGetEnabled="true" httpGetUrl="http://127.0.0.1:9999/calculatorservice/metadata" />                   </behavior>               </serviceBehaviors>          </behaviors>          <services>              <service behaviorConfiguration="metadataBehavior" name="Artech.WcfServices.Services.CalculatorService">                  <endpoint address="http://127.0.0.1:9999/calculatorservice" binding="wsHttpBinding"  

contract="Artech.WcfServices.Contracts.ICalculator" />              </service>          </services>      </system.serviceModel>  </configuration>

对于初学者来说，WCF的配置显得过于复杂，直接对配置文件进行手工编辑不太现实。在这种情况下，可以直接使用VS提供的配置工具。你可以通过VS的工具（Tools）菜单，选择“WCF Service Configuration Editor”子项，开启这样的一个配置编辑器，如图5所示。

如果采用了上诉的配置，服务寄宿代码将会得到极大的精简，只需包含下面几行代码：

namespace Artech.WcfServices.Hosting{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(CalculatorService)))            {                                host.Opened += delegate                 {                     Console.WriteLine("CalculaorService已经启动，按任意键终止服务！");                 };                   host.Open();                 Console.Read();             }         }     } }

图5 如何获得WCF服务配置编辑器

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