说说WCF中的可信赖会话

几天前，有朋友在QA上问有关WCF中可信赖会话(ReliableSession）的问题。今天重新梳理一下，主要目就是真正的弄清楚可信赖会话的作用，方法和现实意义。

正如那位的疑惑一样，很多做过WCF开发的朋友，也都对ReliableSession不太理解。查阅msdn，可以发现ReliableSession是System.ServiceModel命名空间下的一个类。主要的作用如下所述：

提供对可靠会话绑定元素属性的便捷访问，这些属性是在使用系统提供的绑定之一时提供的。

包括两个重要的属性(Property)成员：

1.InActivityTimeout

文档中的说明是：获取或设置服务在关闭之前保持非活动状态的时间间隔。

说白了一点呢，就是如果服务停留多长时间没有工作，那我们就关闭他（嘿嘿，有点像公司对待员工一样，偶 尔休息一下子，不干活还行，时间长了，老板会炒你鱿鱼的哦！）

2.Ordered

文档中说明为：获取或设置一个值，该值指示消息传递是否必须保持与消息发送一致的顺序。

任何一方，无论是客户端发送请求消息(Request Message)，还是服务端发送相应消息(Response Message)。发送出来的消息都有先后次序，而接收方在接收这些消息的时候，有时候会出现错位的现象，有的消息可能后发先至，而有的可能先发后至，这就影响了通讯双方正常的交互。产生这样现象的主要的原因有两点：

1）未使用可靠连接协议，使得在传输层中出现类似现象

2）虽然试用了可靠连接协议，但在发送端或者接收端的通道中(Channel)发送或者接收有顺序问题

tcp协议用于解决第一个问题，而ReliabelSession的Ordered正可以解决第二个问题。

 

在WCF的缺省绑定中，只有以下几种支持或者默认打开了ReliableSession的功能，他们为:

wsHttpBinding

wsDualHttpBinding

wsFederationHttpBinding

netTcpBinding

其中netTcpBinding，wsHttpBinding，wsFederationHttpBinding中的ReliableSession属性均是RelibaleSession的一个派生类型，名为OptionRelibaleSession，也就是提供了可选的功能。相比ReliableSession，OptionReliableSession仅仅多了一个属性：Enabled,用这个属性可以指示是否开启可信会话。true代表开启，false的话就不开启了，那么对InActivityTimeout和Ordered的设置将无效。这里面wsHttpBinding和wsFederationHttpBinding其实都继承自wsHttpBindingBase,所在在讨论ReliableSession的时候，这两个Binding表现一致。而对与wsDualHttpBinding则默认的将ReliableSession属性的Ordered设置为了true.也就是说wsDualHttpBinding是缺省支持可信会话的。而ReliableSession的InActivityTimeout默认情况是是10分钟。

在上面对ReliableSession的描述中，我们可以清楚的看到便捷描述的字样。这是怎么一回事情呢？原来ReliableSession这个class并没有缺省的构造函数，而只是有一个接收ReliableSessionBindingElement类型的构造，这就引出了相比更重要的角色：ReliableSessionBindingElement. 下面就来说说它，并说说它和ReliableSession之间，和Binding之间有着怎样的联系

ReliableSessionBindingElement：

BindingElement的一个派生类，也就是说它是一个绑定元素。熟悉WCF架构或者读过大侠Artech<<WCF后续之旅>>的朋友，应该知道WCF的Foundation是如何的。不知道的也没有关系，我也来说说大概，WCF暴露给外界的是终结点(EndPoint),在WCF基础部门，一个终结点又有主要的三部分组成：1）地址 (Address) 2) 绑定Binding  3) 契约 (Contract)，也就是传说中的"ABC"，呵呵。地址相对比较简单，契约是用于WCF框架留给开发人员创建具体业务逻辑代码的地方，而WCF中，最核心，也是最具有魅力的地方就在于Binding.对于Bind的认识可以帮助我们更清楚的解析WCF的一些特征。一个Binding会维护一个BindElement的集合,这个在Binding的派生类CustomBinding中作为Elements属性来表示，Elements是一个Collection<BindingElement>的类型。在Elements中的每个BindingElement都有着各自的功能，比如在NetTcpBinding中，就存在这这样的一种BindingElement组织方法

处于第一个位置的是TransactionFlowBindingElement,如果支持ReliableSession的话，那么ReliabelSessionElement就处于NetTcpBinding中的第二个位置 ，如果不支持ReliableSession，则此元素将存在，紧接着的是SecurityBindingElement，随后是BinaryMessageEncodingBindingElement用于消息编码，随后是用于通讯安全的Element,它的类型由NetTcpSecurity属性来决定。最后是TcpTransportBindingElement.而且需要注意的是，每一个Binding中，最后一个Element必须都为TransportBindingElement。在上面的所谈论到的BindingElement中，各自都有各自的功能，他们各司其职，Binding只是将他们紧密的组织在了一起。但每个BindingElement是不是真正的执行者呢？NO!他也是一个组织者，他组织的对象主要有两个：

ChannelFactory

ChannelListener

其中ChannelFactory是作为客户端使用的，而ChannelListener是作为服务端时候使用的。不幸的是,无论是ChannelFactory还是ChannelListener，也都不是真正的执行者，他们是IChannel的工厂类。真正在里面辛勤劳动的还是实现了IChannel的Channel对象。至于说ChannelFactory和ChannelListener是如何组织Channel的，和Channel的一些具体行为，篇幅有限，不再赘述。为了给大家一个详细的认识，画了几幅图：

接下来，我们分别放大终结点，将终结点的详细构造用图形表达出来：

BindingElement管理两个对象ChannelFactory和ChannelListener

这一级的表示图如下：

上面说了这么多有关WCF基础架构的(Infrastructor)的，下面返回再来看ReliableSessionElement，首先我们就会从宏观上理解它了，它就是一个类型的BindingElement,它包含如下的主要属性成员:

InActivityTimeout

Ordered

MaxRetryCount

上面的几个重要属性中，InActivityTimeout和Ordered两个属性和ReliabelSession的作用是一致的。而MaxRetryCount用于如果指定了使用可信通道，也就是Ordered为True的时候，当可信通道没有收到消息的时候，通过在基础通道上调用Send方法重发此消息的次数

ReliabelSession是ReliableSession的一种快捷表示，原因是在构造Binding的时候的，会首先构造一个ReliableSessionElement对象，然后将这个对象的引用传递给ReliableSession对象，这样其实ReliableSession对象其实就是ReliableSessionElement对象中的一部分数据，只是由于暴露ReliabelSessionElement给开发人员，有些不优雅，所以单独设计了这么一个ReliableSession的类，用于快捷表示ReliableSessionElement.

好了，从理论上讲，我所认识的ReliableSession说的差不多了。下面借鉴一个有趣的实例来检验一下ReliableSession到底有何作用。使用它和不使用它有何异同。

这个试验的构思来源于WindowsCommunicationFoundation Unleashed<<WCF揭秘>>一书。传说中，这个示例的构思来自于WCF项目经理Shy Cohen.他的思路是将1张图片分成100分，每一份作为一个消息发送给接受者，接受者在根据接收到的消息产生绘制图像。而在发送的过程中，通过插入一个自定义的BinddingElement，将数据分概率的截取下来不予发送。这时候，如果不采用ReliableSession，那么接收方收到的图像是不完整的。有一小部分缺失，而如果采用了ReliableSession呢，那尽管发送的时候，在被拦截的时候的当此发送中，消息的确没有发出去，但基础通道会尝试进行重发，重发的包有很小几率会再次被拦截，如果再次被拦截，那么会再次重发，那么被拦截的几率会更小，这时候接受者收到的是完整的图像。

在Shy Cohen的试验中，由三个组件构成：

发送者（Sender）

接受者 (Receiver)

对照者 (Router)

他们之间的关系如图：

对照者能够指定发送者漏包的比率，比如1%,10%等，发送者与对照者之间一直使用的是没有可靠连接的会话，试验的步骤是：

1）首先将接受者和发送者都设置为不接受可信赖会话。设置的方法就是将各自config中的添加<reliableSession Ordered="false"/>。此时，运行三个程序，在对照者中调整丢包频率，在发送者中选择一幅图片，注意：最好是它例子中给定的Seattle.jpg，因为其他图片可能因为过大，而造成异常。选择图片之后，点击发送。此时，在对照者和接受者中会显示出接收到的包数目，丢失的数目，和发送的数目。如果设置的比率比较大的话，会发现接受者所形成的图像有明显缺失。对照者中的丢包数目也大于0

通过这一步骤，可以得出结论，如果没有采用可信会话，消息在发送的过程中是有可能丢失或者错位的，尽管我们使用的是Tcp协议

2）将接受者和发送者config中的配置更改为<reliableSession Ordered="true"/>，此时，再次选择图片，发送，会发现在偶尔的几次中，发送操作进行的非常迟钝，但发送完成之后，接受者的图像是完整的，而对照者仍然存在着一些丢失的消息。

通过这个试验，能清晰的表达可信会话的功能和意义。我这里这是做了一个介绍，更多更详细的请阅读<<WCF揭秘>>第四章。