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WCF 分布式开发步步为赢(1)：WCF 分布式框架基础概念

众所周知，系统间的低耦合一直是大型企业应用系统集成追寻的目标，SOA 面向服务架构的出现为我们的如何利用现有企业系统资源进行企业 ERP

系统设计和实现提供了重要的参考原则。SOA 如此炙手可热，各大厂商都推出了自己的中间件产品，比如 Oracle Fusion 和 SAP NetWeaver，IBM、BEA

等企业也推出了自己基于 SOA 的解决方案。基于 J2EE 平台的 SOA 架构设计中的一个重要概念就是 EJB 企业服务总线，作用是实现各个系统的数据交互。

而.NET 平台上，WCF 就是微软为各个系统的数据交互提供通讯基础框架。由于论文课题的原因，我对产生了 SOA（Service-oriented architecture，面

向服务架构）有了接触，并且产生了浓厚的兴趣。故此对.NET 平台上基于 SOA 的企业应用系统集成和实现技术进行潜心学习，总结心得和体会,整理出

布式开发的系列文章，与大家分享。

下面介绍一下《WCF 分布式开发步步为赢》系列文章的结构。首先会是 WCF 分布式开发基础概念的介绍，其次会设计各个知识点详细的介绍和应

用，中间会穿插与以前技术的对比分析，涉及服务契约、数据契约、操作契约、事物、安全、消息队列等重要概念。同样作为老徐一贯的风格，我会尽

量做到文章的调理清晰、系统详细、通俗易懂！也会放出标注的详细代码供大家参考学习。本节文章的结构是：1.WCF 基础概念介绍 2.WCF 新的特

性 3.WCF 框架模型 4.实现代码分析 5.总结。

【1】WCF 基础概念介绍

要学习 WCF，首先我们要清楚 WCF 的基本概念，那么什么是 WCF 呢？

WCF 全称 Windows Communication Foundation，是 Microsoft 为构建面向服务的应用提供的分布式通信编程框架，是.NET Framework 3.5 的重要

组成部分。使用该框架，开发人员可以构建跨平台、安全、可靠和支持事务处理的企业级互联应用解决方案。

根据微软官方的解释，WCF（之前的版本名为“Indigo”）是使用托管代码建立和运行面向服务（Service Oriented）应用程序的统一框架。它使得

开发者能够建立一个跨平台的安全、可信赖、事务性的解决方案，且能与已有系统兼容协作。WCF 是微软分布式应用程序开发的集大成者，它整合了.Net

平台下所有的和分布式系统有关的技术，如 Enterprise Sevices(COM+).Net Remoting、Web Service(ASMX)、WSE3.0 和 MSMQ 消息队列。以通信

(Communiation)范围而论，它可以跨进程、跨机器、跨子网、企业网乃至于 Internet；以宿主程序而论，可以以 ASP.NET，EXE，WPF，Windows Forms，

NT Service，COM+作为宿主(Host)。WCF 可以支持的协议包括 TCP，HTTP，跨进程以及自定义，安全模式则包括 SAML， Kerberos，X509，用户/密码，

自定义等多种标准与模式。也就是说，在 WCF 框架下，开发基于 SOA 的分布式系统变得容易了，微软将所有与此相关的技术要素都包含在内，掌握了 WCF，

就相当于掌握了叩开 SOA 大门的钥匙。(参考 MSDN)

这里 SOA 概念我们要明确一下，SOA(Service-oriented architecture，面向服务架构）是一种架构模式和设计原则。在<Programming WCF Services

>By Juval Lowy 一书中解释为 SOA(Service-oriented applicatoin)面向服务的应用程序，两者应该不冲突，后者应该是采用 SOA 面向服务架构设计和

实现的应用程序（Service-oriented applicatoin）。

WCF 的强大之处就是因为整合了.Net 平台下所有的和分布式系统有关的 Enterprise Sevices(COM+).Net Remoting、Web Service(ASMX)、WSE3.0 和

MSMQ 消息队列等技术，我在之前的 WCF 分布式开发必备知识(4)和 WSE3.0 构建 Web 服务安全(4)系列文章中都给出了详细的介绍，这里就不在详述，有

兴趣的朋友可以自己查阅。以后具体介绍 WCF 相关知识点的时候需要的地方我会在进行讲解。

【2】WCF 新的特性

Indigo 有三项突出的特性：与多种现有 Microsoft 技术的统一性，对跨供应商互操作性的支持，以及显式的面向服务特性。

【2.1】与 Microsoft 分布式计算技术的统一性

Microsoft 以前的分布式计算技术特性和应用领域不同。要构建基本的可互操作的 Web 服务，最佳选择是 ASP.NET Web 服务（ASMX）。要连接两个

基于 .NET Framework 的应用程序，选择 .NET Remoting。如果应用程序需要分布式事务和其他更高级的服务，其创建者一般会使用企业服务 Enterprise

Sevices，即 COM+ 的继任者。要构建 Web 服务安全，使用 WS-Addressing 和 WS-Security 规范，开发人员可以构建采用 WSE3.0 的应用程序。而要创

建基于消息的排队式应用程序，基于 Windows 的开发人员则应使用 Microsoft 消息队列 (MSMQ)。各个技术的具体特性和 WCF 对比如下表：

ASMX

.NET Remoting

企业服务

WSE

MSMQ

Indigo

Web 服务

.NET - .NET 通信

分布式事务等。

WS-* 规范支持

队列消息传输

X X

WCF 支持了以前分布式技术的所有的特性，因而对于建立分数是应用更加的灵活和全面。

【2.2】与非 Microsoft 应用程序的互操作性

由于 Indigo 的基本通信机制是 SOAP，因此 Indigo 应用程序可与大量运行于各种上下文环境的其他软件进行通信。基于 Indigo 构建的应用程

序可与下列所有程序进行交互：

1)运行于同一 Windows 计算机上不同进程中的 Indigo 应用程序。

2)运行于另一 Windows 计算机上的 Indigo 应用程序。

3)基于其他技术构建的应用程序，如基于 Java 2 企业版 (J2EE) 构建的、支持标准 Web 服务的应用程序服务器。

4)Indigo 应用程序还可以与基于 Indigo 以前的 .NET Web 服务（ASMX）构建的应用程序进行互操作。

这样通过标准的 SOAP 消息 WCF 可以与其他应用程序进行交互，很好地支持了跨平台跨操作系统的的目标。当然 WCF 中支持安全、事物、MTOM 特性，

这些都以前 WSE 中的主要概念，我们发现 WCF 中也进行了扩展和支持。利于技术的向前兼容。

【2.3】对面向服务开发的显式支持

面向服务是一个广泛的领域，它包含面向服务应用程序和更广泛的面向服务体系结构 (SOA) 的概念。在设计此项技术的过程中始终遵守四项基本

原则：

1.共享架构，而不是类：与旧的分布式对象技术不同，服务仅通过精心定义的 XML 接口与其客户端进行交互。跨越服务边界传递完整的类、方法

及全部之类的行为被禁止。

2.服务具有自主性：服务及其客户端同意它们之间的接口，但相互独立。它们可以采用不同的语言编写，可以使用不同的运行时环境（如 CLR 和 Java

虚拟机），可以运行在不同操作系统上，还可以存在其他方面的不同。

3.边界是显式的：分布式对象技术 [如分布式 COM (DCOM)] 的目标之一是使远程对象尽可能看上去像本地对象一样。虽然这种方法通过提供一种

通用编程模型在某些方面简化了开发，但也同时隐藏了本地对象与远程对象之间不可避免的区别。服务通过使服务与其客户端之间的交互更明显而避免

了这一问题。隐藏分布式特性并非目的。

4.采用基于策略的兼容性：决定在系统之间使用哪些选项应取决于基于 WS-Policy 的机制。

WS-Policy 在 WSE3.0 里我们应该比较常见，通过策略配置来支持和实现 Web 服务的安全。这里很多技术概念我们都可以从早期的分布式技术里找

到原型。

【3】WCF 服务框架模型

下面我们来介绍一下 WCF 服务的基本结构。 WCF 服务的基本结构如下图所示：

}

【4.2】宿主（托管进程）

WCFHost 宿主进程托管服务 WCFService，项目类型也为控制台应用程序(你也可以创建其他的项目类型)。这里要添加对 WCFService 类库的引

用。托管采用反射方式动态创建服务的实例。具体代码如下：

//采用自托管方式，也可以是 IIS、WAS,Windows 服务等用户自定义程序托管服务

public class WCFHost

{

static void Main(string[] args)

{

//反射方式创建服务实例，

//Using 方式生命实例，可以在对象生命周期结束时候，释放非托管资源

using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(WCFService.WCFService)))

{

//相同的服务注册多个基地址

//添加服务和 URI，用户资源标识符

//Uri tcpAddress = new Uri("http://localhost:8001/WCFService");

Uri httpAddress = new Uri("http://localhost:8002/WCFService");

//Uri httpAddressLisening = new Uri("http://localhost:8002/WCFService");

//host.AddServiceEndpoint(typeof(WCFService.IWCFService), new WSHttpBinding(), tcpAddress);

host.AddServiceEndpoint(typeof(WCFService.IWCFService), new WSHttpBinding(), httpAddress);

//判断是否以及打开连接，如果尚未打开，就打开侦听端口

//if (host.State !=CommunicationState.Opening)

host.Open();

//显示运行状态

Console.WriteLine("Host is runing! and state is {0}",host.State);

//等待输入即停止服务

Console.Read();

}

这里值得注意的就是绑定协议要和配置文件里的设置一样，不然会出现编译错误或者运行时异常。编译结束会生成可执行文件 EXE。

【4.3】客户端

客户端要添加对以上服务的引用，如果你初次建立服务，配置不当很容易出现引用服务失败的问题，配置服务相关的错误和解决办法我也整理到 WCF

分布式开发常见错误解决里了，大家需要的话可以参考，是在遇到苦难可以留言给我一起交流。

客户端的具体实现代码如下：

class WCFClient

{

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whq101

2017-08-31

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grayworm2000

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