Wcf

Wcf

Windows Communication Foundation(WCF)是由微軟開發的一系列支持數據通信的應用程序框架,可以翻譯為Windows 通訊開發平台。

概念


WCF 由於集合了幾乎由.NET Framework提供的所有的通信方法,因此學習曲線比較陡峭,開發人員必須要針對各個部份的內涵做深入的了解,才能夠操控 WCF 來開發應用程序。
通信雙方的溝通方式,由合約來訂定。通信雙方所遵循的通信方法,由協議綁定來訂定。通信期間的安全性,由雙方約定的安全性層次來訂定。

契約

WCF 的基本概念是以契約(Contract) 來定義雙方溝通的協議,合約必須要以介面的方式來體現,而實際的服務代碼必須要由這些合約介面派生並實現。合約分成了四種:
數據契約(Data Contract),訂定雙方溝通時的數據格式。服務契約(Service Contract),訂定服務的定義。操作契約(Operation Contract),訂定服務提供的方法。消息契約(Message Contract),訂定在通信期間改寫消息內容的規範。一個 WCF 中的契約,就如同下列代碼所示:
using System;
using System.ServiceModel;
namespace Microsoft.ServiceModel.Samples{
[ServiceContract(Namespace = "http://Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服務契約
public interface ICalculator
{
[OperationContract] // 操作契約
double Add(double n1, double n2);
[OperationContract] //操作契約
double Subtract(double n1, double n2);
[OperationContract] // 操作契約
double Multiply(double n1, double n2);
[OperationContract] //操作契約
double Divide(double n1, double n2);
}
}

協議綁定

由於 WCF 支持了HTTP,TCP,Named Pipe,MSMQ,Peer-To-Peer TCP 等協議,而 HTTP 又分為基本 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,雙方必須要統一通信的協議,並且也要在編碼以及格式上要有所一致。
一個設置通信協議綁定的示例如下:
雖然 WCF 也可以使用SOAP做通信格式,但它和以往的ASP. NETXML Web Services不同,因此有部分技術文章中,會將 ASP. NET 的 XML Web Services 稱為 ASMX Service。
WCF 的服務可以掛載於 Console Application,Windows Application,IIS (ASP. NET) Application,Windows Service以及Windows Activation Services中,但大多都會掛在 Windows Service。

安全性層次

WCF 實現上已經支持了傳輸層次安全性 (Transport-level security) 以及消息層次安全性 (Message-level security) 兩種。
傳輸層次安全性:在數據傳輸時期加密,例如 SSL。消息層次安全性:在數據處理時就加密,例如使用數字簽名,散列或是使用密鑰加密法等。

客戶端


對於 WCF 的客戶端來說,WCF 服務就像是一個 Web Service 一樣,在 Visual Studio 2008 中,所有 WCF 服務的連接都是由客戶端的 服務代理(WCF Service Proxy)來運行,開發人員不用花費太多心思在通信上,而 WCF Service Proxy 在 Visual Studio 中被稱為服務引用(Service Reference)。
在 Visual Studio 中加入 WCF 的服務引用時,Visual Studio 會自動幫開發人員做掉一些必要工作(例如組態創建以及產生 Service Proxy 等),開發人員只需要在代碼中取用 WCF Service Proxy 對象即可。

WCF的優勢


在David Chappell所撰的《Introducing Windows Communication Foundation》一文中,用了一個活鮮鮮的例子,來說明WCF的優勢所在。假定我們要為一家汽車租賃公司開發一個新的應用程序,用於租車預約服務。該租車預約服務會被多種應用程序訪問,包括呼叫中心(Call Center),基於J2EE的租車預約服務以及合作夥伴的應用程序(Partner Application)
從功能的角度來看,WCF完全可以看作是ASMX,.Net Remoting,Enterprise Service,WSE,MSMQ等技術的並集。(註:這種說法僅僅是從功能的角度。事實上WCF遠非簡單的並集這樣簡單,它是真正面向服務的產品,它已經改變了通常的開發模式。)因此,對於上述汽車預約服務系統的例子,利用WCF,就可以解決包括安全、可信賴、互操作、跨平台通信等等需求。開發者再不用去分別了解.Net Remoting,ASMX等各種技術了。
概括地說,WCF具有如下的優勢:
1、統一性
Wcf
Wcf
前面已經敘述,WCF是對於ASMX,.Net Remoting,Enterprise Service,WSE,MSMQ等技術的整合。由於WCF完全是由託管代碼編寫,因此開發WCF的應用程序與開發其它的.Net應用程序沒 有太大的區別,我們仍然可以像創建面向對象的應用程序那樣,利用WCF來創建面向服務的應用程序。
Wcf
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2、互操作性
由於WCF最基本的通信機制是SOAP(Simple Object Access Protocol 簡易對象訪問協議),這就保證了系統之間的互操作性,即使是運行不同的上下文中。這種通信可以是基於.Net到.Net間的通信,如下圖所示:
可以跨進程、跨機器甚至於跨平台的通信,只要支持標準的Web Service,例如J2EE應用伺服器(如WebSphere,WebLogic)。應用程序可以運行在Windows操作系統下,也可以運行在其他的操作系統,如Sun Solaris,HP Unix,Linux等等。如下圖所示:
3、安全與可信賴
Wcf
Wcf
WS-Security,WS-Trust和WS-SecureConversation均被添加到SOAP消息中,以用於用戶認證,數據完整性驗證,數據隱私等多種安全因素。
在SOAP 的header中增加了WS-ReliableMessaging允許可信賴的端對端通信。而建立在WS-Coordination和WS- AtomicTransaction之上的基於SOAP格式交換的信息,則支持兩階段的事務提交(two-phase commit transactions)。
上述的多種WS-Policy在WCF中都給與了支持。對於Messaging而言,SOAP是Web Service的基本協議,它包含了消息頭(header)和消息體(body)。在消息頭中,定義了WS-Addressing用於定位SOAP消息的地址信息,同時還包含了MTOM(消息傳輸優化機制,Message Transmission Optimization Mechanism)。
4、兼容性
WCF充分的考慮到了與舊有系統的兼容性。安裝WCF並不會影響原有的技術如ASMX和.Net Remoting。即使對於WCF和ASMX而言,雖然兩者都使用了SOAP,但基於WCF開發的應用程序,仍然可以直接與ASMX進行交互。