CN103793227A

CN103793227A - 一种实现wcf服务的方法

Info

Publication number: CN103793227A
Application number: CN201410031363.1A
Authority: CN
Inventors: 赵启杰
Original assignee: Inspur Group Shandong General Software Co Ltd
Current assignee: Inspur Group Shandong General Software Co Ltd
Priority date: 2014-01-23
Filing date: 2014-01-23
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2034-01-23
Also published as: CN103793227B

Abstract

本发明公开了一种实现WCF服务的方法，属于数据通信技术领域。该方法利用.NET的动态类型创建机制，动态生成代理类型，通过代理类型实现WCF支持的各种服务。与现有技术相比，本发明的实现WCF服务的方法对业务组件代码“零侵入”，可以大大提高业务组件的复用能力，具有很好的推广应用价值。

Description

一种实现WCF服务的方法

技术领域

本发明涉及一种数据通信技术领域，具体地说是一种实现WCF服务的方法。

背景技术

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。

WCF是.NET框架的一部分，由 .NET Framework3.0 开始引入。在 .NET Framework2.0 以及前版本中，微软发展了 Web Service (SOAP with HTTP communication)，.NET Remoting (TCP/HTTP/Pipeline communication) 以及基础的 Winsock 等通信支持。由于各个通信方法的设计方法不同，而且彼此之间也有相互的重叠性（例如 .NET Remoting 可以开发 SOAP, HTTP 通信），对于开发人员来说，不同的选择会有不同的程序设计模型，而且必须要重新学习。同时，面向服务架构(Service-Oriented Architecture) 也开始盛行于软件工业中，因此微软重新查看了这些通信方法，并设计了一个统一的程序开发模型，对于数据通信提供了最基本最有弹性的支持，这就是 Windows Communication Foundation。

WCF实际上是构建了一个框架，这个框架实现了在互联系统中各个Application之间如何通信。使得开发人员和架构师在构建分布式系统中，无需在考虑如何去实现通信相关的问题，更加关注于系统的业务逻辑本身。而在WCF Infrastructure中，各个Application之间的通信是由Endpoint来实现的。Endpoint包含以下4个对象：

Address: Address通过一个URI唯一地标识一个Endpoint，并告诉潜在的WCF service的调用者如何找到这个Endpoint。所以Address解决了Where to locate the WCF Service？

Binding: 一个Binding包含着丰富的信息，每种信息都描述了服务端和客户端交互过程中的一方面，

层次	备注说明
		Transactions（事务）	TransactionFlowBindingElement，用于指定事务流程
Reliability（信赖）	ReliableSessionBindingElement，用于指定对会话方式
		Security（安全）	SecurityBindingElement，指定安全方式
Encoding（编码）	Text, Binary, MTOM, Custom，指定数据传输格式
		Transport（传输）	TCP, Named Pipes, HTTP, HTTPS, MSMQ, Custom，指定传输方式

如上表所示，Binding描述了这些层面的信息。

WCF 的基本概念是以契约(Contract) 来定义双方沟通的协议，契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契约接口派生并实现。契约分成了四种：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。

Behavior: Behavior的主要作用是定制Endpoint在运行时的一些必要的Behavior。比如Service 回调Client的Timeout；Client采用的Credential type；以及是否支持Transaction等。

WCF 由于集合了几乎由.NET Framework 所提供的通信方法，因此学习曲线比较陡峭，开发人员必须要针对各个部份的内涵做深入的了解，才能够操控 WCF 来开发应用程序。除此之外，随着版本的演进，WCF对最新技术的支持方式也在不断修正和改进。譬如：从.NET4才提供WebScriptServiceHost，用来简化支持Ajax调用的Web服务的开发；

而在.NET4之前，可能需要采用上表中在实现类上标记AspNetCompatibilityRequirements属性的方式开发兼容Ajax调用的Web服务。

由前面对WCF基础框架的分析可见，开发人员无法只关注系统的业务逻辑本身，还是必须要关注很多技术细节，还要随着WCF的不断演进，有可能随时调整自己的代码，重新编译，发布业务组件的新版本。这带来了巨大的重复工作量，影响了软件系统的开发效率和系统稳定性。

下面以一个简单的WCF例子说明WCF开发的基本模式。

第一步定义契约接口

如上表引用WCF的名字空间System.ServiceModel，并在接口上注明[ServiceContract]。

第二步实现服务

如上表代码所示，写一个实现了契约的C#类。

第三步配置ServiceHost

配置方法如上表所示。

由上述步骤可以很明显的感受到即使一个最简单的HelloWorld程序也需要开发人员了解WCF的很多知识点，并且开发人员的业务代码被WCF的属性标记“污染”。

发明内容

本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种实现WCF服务的方法。利用这种方法，开发人员完全不用了解WCF的技术细节，就可以把自己的业务代码发布为“服务”，开发人员编写的业务代码完全不依赖WCF运行时。

本发明的技术任务是按以下方式实现的：一种实现WCF服务的方法，其特点是利用.NET的动态类型创建机制，动态生成代理类型，通过代理类型实现WCF支持的各种服务。

动态生成代理类型的创建基于规则匹配，特定业务组件增加代理类型的特定属性标记，以实现WCF服务的特殊控制。

上述方法具体包括以下步骤：

（一）实现一个SOA服务框架：Portable Service，包含业务逻辑代码的简单.NET对象通过Portable Service发布为服务；

（二）当服务被初次调用时，Portable Service根据配置自动查找服务对应的简单.NET对象，并根据约定查找简单.NET对象实现的接口，把查找到的接口作为模板，动态创建一个WCF契约接口；

（三）Portable Service把上步骤（二）的简单.NET对象作为父类，自动创建一个实现了契约接口的服务反向代理类，所述服务反向代理类对服务契约的实现完全调用父类的业务逻辑代码；

（四）Portable Service创建WCF的ServiceHost，并使用动态创建的WCF契约接口和服务反向代理类来装配WCF的EndPoint，建立了EndPoint后，即可对外提供服务。

通过简单接口调用WCF服务：根据简单接口创建WCF契约接口，通过契约接口类型创建调用管道，然后再使用接口代理合并技术，把契约接口和简单接口合并到一个代理对象中。

上述方法实现过程如下：首先，实现一个轻量级的SOA服务框架：Portable Service。Portable Service 是一个通讯服务框架，是一个服务容器。包含业务逻辑代码的“简单.NET对象”(即PONO，.NET借鉴Java中POJO术语，用PONO表示简单业务逻辑对象)通过Portable Service可以发布为服务。通过Portable Service发布的服务完全符合WCF技术规范。当服务被初次调用时，Portable Service会根据配置自动查找“服务”对应的“简单.NET对象”，并根据约定查找“简单.NET对象”实现的接口，把查找到的接口作为模板，动态创建一个WCF契约接口。接下来，Portable Service把上一步的“简单.NET对象”作为父类，自动创建一个实现了契约接口的类。这个派生的类，我们称之为“服务反向代理类”。“服务反向代理类”对服务契约的实现完全调用父类的业务逻辑代码。Portable Service然后创建WCF的ServiceHost，并使用动态创建的契约接口和“服务反向代理类”来装配WCF的EndPoint。建立了EndPoint后，就可以对外提供“服务”了。服务发布后，客户端就可以像调用普通的WCF服务一样去调用它。Portable Service还提供了一个调用服务的透明“管道”，使用这个管道，开发人员的代码就不需要依赖WCF的类库。

本发明的实现WCF服务的方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：

（一）对业务组件代码“零侵入”，一套业务组件就可以通过本方法支持多种服务架构，大大提高业务组件的复用能力；

（二）有别于常见的弱类型反射调用方式，该方法完全支持强类型参数；

（三）开发人员的代码不需要依赖WCF的类库，可以使用简单对象接口调用WCF服务。

附图说明

附图1是本发明方法的Portable Service动态类型技术原理图。

具体实施方式

参照说明书附图以具体实施例对本发明的实现WCF服务的方法作以下详细地说明。

实施例：

如附图1所示，本发明的实现WCF服务的方法利用.NET的动态类型创建机制，动态生成代理类型，通过代理类型实现WCF支持的各种服务。

其实现方案包含三部分：1) 动态类型创建器 2) 服务宿主工厂(PortableServiceHostFactory) 3)动态服务调用管道

1、动态类型创建器

动态类型创建器是一个工具类，它利用ILGenerator和TypeBuilder在内存中动态创建“服务反向代理类”，

创建的过程如上述伪代码所示。

动态类型创建器在内存中创建一个模块，接着配置TypeBuilder，然后调用typeBuilder.CreateType()创建代理类。

配置TypeBuilder的关键步骤是为类型标记上WCF的契约属性，从而创建出符合WCF契约规范的类型，如上表所示。

除标注WCF契约必须的属性外，Portable Service还支持根据配置标注扩展的属性。Portable Service内部实现了一个以容器“Box”为单位的匹配机制。可以把属性标记动态标注在类或者方法上。

如上表所示，在“规则盒”PortableSvcBox.Ajax中登记了webinvoke和ajaxAttribute两个动态属性。符合规则ruleAjax 的类型的反响代理类会被标注上ajaxAttribute所描述的属性。

有了这条动态标注属性的规则，就可以精细化控制“服务反向代理类”的创建，以满足特定的需求场景。

2、服务宿主工厂(PortableServiceHostFactory)

服务宿主工厂(PortableServiceHostFactory)负责服务的初始。业务组件在Portable Service中部署发布后，初次调用服务时，PortableServiceHostFactory派生自ServiceHostFactory，重写CreateServiceHost方法，调用 PortableServiceTypeResolver的ResolveType方法得到“服务反向代理类”的类型实例，如上表所示。

3、动态服务调用管道

Portable Service发布的服务兼容标准WCF服务，客户端可以采用标准的WCF服务调用方式。但是这种方式需要显式引用WCF的运行时。Portable Service还提供了一种更为简单的方式：动态服务调用管道。动态管道的使用方式与WCF的管道非常相似。区别在于WCF管道必须使用WCF契约接口初始化，而动态管道使用简单接口即可。

Portable Service中的工具类PortableChannelFactoryHelper创建动态调用管道。PortableChannelFactoryHelper的基本原理是根据简单接口为模板动态生成一个临时的WCF契约，但这个契约接口与模板接口没有派生关系，只是接口名称和方法签名一致。内部实现了一个“自定义管道工厂 ”。“自定义管道工厂 ”可以使用临时生成的WCF契约创建一个通信管道。这个通信管道与模板接口没有直接关系，所以还必须创建一个实现了模板接口和临时契约接口的“管道代理器”，这样就可以使用简单对象接口调用管道的服务了，

关键伪代码如上表。

下面以某HR系统用于员工查询的业务组件为例，详细描述本发明方法的实现过程。

开发人员首先定义组件接口IHRBizObject

定义方法如上表所示。

开发人员实现该业务组件

实现方法如上表所示。

开发人员完成上述代码后，就完成了编码工作。很明显，开发人员完全不用了解WCF的任何知识。

然后开发人员只需编写一个文本文件，扩展名为svc。把文件放到Portable Service的WCF服务目录下即可的，

文本文件内容如上表所示。

做完上述三步后，服务端的编码就全部完成了，开发人员没有接触WCF的任何知识。接下来是客户端使用Portable Service的步骤，

客户端的代码如上表所示。

从本例看，可以确定从服务端到客户端，Portable Service都对WCF进行了透明封装，使开发人员的代码与WCF运行时框架完全解耦。开发人员可以只关注业务逻辑的实现了。