WCF分布式开发步步为赢(10):请求应答(Request-Reply)、单向操作(One-Way)、回调操作(Call Back).

WCF除了支持经典的请求应答(Request-Reply)模式外,还提供了什么操作调用模式,他们有什么不同以及我们如何在开发中使用这些操作调用模式。今天本节文章里会详细介绍。WCF分布式开发步步为赢(10):请求应答(Request-Reply)、单向操作(One-Way)、回调操作(Call Back).本文结构:【1】请求应答(Request-Reply)、【2】单向操作(One-Way)、【3】回调操作(Call Back)、【4】示例代码分析、【5】总结。最后上传本文的示例代码。

    WCF除了支持经典的请求/应答模式意外,还提供了对单向操作、双向回调操作模式的支持,此外还有流操作(后者与WSE3.0提供的优化传输机制类似,我曾经在这个文章里进行过讲解WSE3.0构建Web服务安全(4):MTOM消息传输优化和文件上传、下载 )。今天我们会介绍几种操作调用模式的概念,区别,实现机制,以及如何在代码中实现他们,最后给出的要注意的细节问题。

【1】请求应答(Request-Reply):

       请求应答模式是默认的操作模式。这与经典的C/S编程类似,客户端发送请求,阻塞客户端进程,服务端返回操作结果。请求应答模式与绑定对应关系 :

  1. 绑定协议名称            支持可靠性         默认可靠性           支持有序传递       请求应答模式
  2. BasicHttpBinding                No               N/A                    No                  Yes
  3. NetTcpBinding                   Yes               Off                    Yes                  Yes
  4. NetPeerTcpBinding              No                N/A                   No                   No
  5. NetNamedPipeBinding          No                N/A (On)           Yes                  Yes
  6. WSHttpBinding                  Yes               Off                    Yes                  Yes
  7. WSFederationHttpBinding   Yes               Off                     Yes                  Yes
  8. WSDualHttpBinding            Yes               On                     Yes                  Yes
  9. NetMsmqBinding                 No                N/A                    No                   No
  10. MsmqIntegrationBinding       No               N/A                    No                   Yes

除了NetPeerTcpBinding和NetMsmqBinding绑定,所有的绑定均支持请求-应答操作。

【2】单向操作(One-Way):

【2.1】概念:

    简单来说,单向操作没有返回值,客户端只管调用,不管结果。单向操作客户端一旦发出请求,WCF会生成一个请求,不会给客户端返回任何消息。单向操作不同于异步操作,虽然单向操作只是在发出调用的瞬间阻塞客户端,但如果发出多个单向调用,WCF会将请求调用放入队列,并在某个时候执行。队列存储调用的个数是有限的,一旦发出的调用个数超出了队列存储调用的设置值,则会发生阻塞现象,因为调用无法放入队列。当队列的请求出列后,产生阻塞的调用就会放入队列,并解除对客户端的阻塞。绑定协议与单向请求模式关系:

      • 绑定协议名称            支持可靠性         默认可靠性           支持有序传递       单向模式
      • BasicHttpBinding                No               N/A                    No                  Yes
      • NetTcpBinding                   Yes               Off                    Yes                  Yes
      • NetPeerTcpBinding              No                N/A                   No                   Yes
      • NetNamedPipeBinding          No                N/A (On)           Yes                  Yes
      • WSHttpBinding                  Yes               Off                    Yes                  Yes
      • WSFederationHttpBinding   Yes               Off                     Yes                  Yes
      • WSDualHttpBinding            Yes               On                     Yes                  Yes
      • NetMsmqBinding                 No                N/A                    No                   Yes
      • MsmqIntegrationBinding       No               N/A                    No                   Yes

        和请求应答模式不同。所有的WCF绑定通信协议都支持单向操作。 
        【2.2】实现方式:
            配置单向操作的方式也很简单,WCF的OperationContract 定义了IsOneWay属性。我们设置设置单向操作的方法是利用OperationContract特性的IsOneWay属性,例如:

                //操作契约,单调操作,不返回应答消息,会话服务中,保证是最后一个操作
                [OperationContract(IsOneWay=true,IsInitiating=false,IsTerminating=true)]//
                void SayHello2(string name);

            单向操作配置的属性定义在操作契约级别上。而不是用在服务契约级别。

        【2.3】单向操作小节:   

         (1)被设置为单向操作的方法不能包含返回值,即它的返回值只能为void,否则会抛出InvalidOperationException异常。 
         (2)在会话契约中虽然允许定义单向操作([ServiceContract( SessionMode =SessionMode.Required, Namespace = "http://www.cnblogs.com/frank_xl/")]),但由于单向操作服务端管理客户端会话状态十分困难,因而,单向操作的最佳适用场景是在单调服务或单例服务中。如果在会话契约中定义了单向操作,就必须保证单向操作是终止会话的最后一个操作,返回void类型值。这可以通过分步操作来实现。代码如下:

        复制代码
            //1.单向服务契约,会话服务
            [ServiceContract( SessionMode =SessionMode.Required, Namespace = "http://www.cnblogs.com/frank_xl/")]
            public interface IWCFServiceOneWay
            {
                //操作契约,单调操作,不返回应答消息,会话服务中,保证是最后一个操作
                [OperationContract(IsOneWay=true,IsInitiating=false,IsTerminating=true)]//
                void SayHello2(string name);
                //操作契约,
                [OperationContract]
                string SayHello1(string name);

            }
        复制代码

         (3)如果因为通信(地址宿主)问题,调用操作失败,单向操作如果抛出异常;客户端受服务端异常影响,取决于实例模式以及使用绑定。

        【3】回调操作(Call Back):

        【3.1】概念:

            回调不是一个新的概念,早在C语言里就有过,C#里更是有委托实现回调机制。软件模块之间总是存在着一定的接口,从调用方式上,可以把他们分为三类:同步调用、回调和异步调用。同步调用是一种阻塞式调用,调用方要等待对方执行完毕才返回,它是一种单向调用;回调是一种双向调用模式,也就是说,被调用方在接口被调用时也会调用对方的接口;异步调用是一种类似消息或事件的机制,不过它的调用方向刚好相反,接口的服务在收到某种讯息或发生某种事件时,会主动通知客户方(即调用客户方的接口)。回调和异步调用的关系非常紧密,通常我们使用回调来实现异步消息的注册,通过异步调用来实现消息的通知。同步调用是三者当中最简单的,而回调又常常是异步调用的基础,因此,下面我们着重讨论回调机制在WCF软件架构中的实现。回调机制如图所示: 


            并非所有的绑定协议都支持回调,http本质上是无连接的协议,TCP/IP协议才会在客户端和服务端维持通信信道。两者之间的对应关系如下:

      • 绑定协议名称            支持可靠性         默认可靠性           支持有序传递       回调模式
      • BasicHttpBinding                No               N/A                    No                  No
      • NetTcpBinding                   Yes               Off                    Yes                  Yes
      • NetPeerTcpBinding              No                N/A                   No                   No
      • NetNamedPipeBinding          No                N/A (On)           Yes                  Yes
      • WSHttpBinding                  Yes               Off                    Yes                  No
      • WSFederationHttpBinding   Yes               Off                     Yes                  No
      • WSDualHttpBinding            Yes               On                     Yes                  Yes
      • NetMsmqBinding                 No                N/A                    No                   No
      • MsmqIntegrationBinding       No               N/A                    No                   No


            BasicHttpBinding,WSHttpBinding绑定协议不支持回调操作。NetTcpBinding和NetNamedPipeBinding绑定支持回调操作;具有可靠消息传输的WSDualHttpBinding绑定是通过设置两个HTTP信道来支持双向通信。  

      • 【3.2】实现代码:
           一个服务契约只能包含一个回调契约。通过ServiceContract特性,可以指定回调契约:

        复制代码
            //0.回调服务契约,由于回调方法在客户端执行,因此无须添加 ServiceContractAttribute。对于回调操作,服务器无须获取其返回信息,因此添加 IsOneWay=true 特性参数。
            public interface IWCFServiceCallBack
            {
                //操作契约
                [OperationContract(IsOneWay=true)]//
                void SayHelloCalllBack();
            }
            //1.服务契约,指定 SessionMode 和回调类型。
            [ServiceContract(SessionMode = SessionMode.Required,CallbackContract = typeof(IWCFServiceCallBack))]
            public interface IWCFService
            {
                //操作契约,
                [OperationContract]
                string SayHelloToUser(string name);

            }
        复制代码

            回调契约无须标记ServiceContract特性,但是在回调契约中必须为服务的操作标记OperationContract特性。 
        在导入回调契约的元数据中,回调契约以Callback结尾。服务端反序列化本地代码的时候会生成客户端回调操作契约Callback后缀。

        【3.3】回调小节:
        (1)如果使用了回调契约,回调契约不需要ServiceContract特性,设置为回调契约就默认了服务契约的特性。
        (2)客户端通过回调传递给服务端的消息包含了回调契约终结点的引用。在服务端,可以通过OperationContext类的泛型方法GetCallbackChannel<T>()获得。代码如下: 

                //获取客户端通道实例
                IWCFServiceCallBack callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IWCFServiceCallBack>();

        【4】示例代码分析:

            直接看概念还不能很好的理解回调的机制,下面我们来具体看看WCF里如何实现回调。客户端调用服务操作,服务操作通过客户端上下文实例调用客户端操作,这是回调操作的基本过程。一下是具体的代码实现讲解过程。这里只介绍回调操作的具体实现代码。单向操作过于简单,注释也比较详细,大家可以参考上传的代码。

        【4.1】服务端:

             定义一个回调契约IWCFServiceCallBack,服务契约IWCFService、服务类WCFService : IWCFService继承服务契约。代码如下:

        复制代码
         //1.回调服务契约,由于回调方法在客户端执行,因此无须添加 ServiceContractAttribute。对于回调操作,服务器无须获取其返回信息,因此添加 IsOneWay=true 特性参数。
            public interface IWCFServiceCallBack
            {
                //操作契约
                [OperationContract()]//
                void SayHelloCalllBack();
            }
            //2.服务契约,指定 CallbackContract 回调契约。
            [ServiceContract(CallbackContract = typeof(IWCFServiceCallBack))]
            public interface IWCFService
            {
                //操作契约,
                [OperationContract]
                string SayHelloToUser(string name);

            }
            //3.服务类,继承接口。实现服务契约定义的操作
            public class WCFService : IWCFService
            {
                //获取当前操作客户端对象实例
                IWCFServiceCallBack callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IWCFServiceCallBack>();

                //实现接口定义的方法
                public string SayHelloToUser(string name)
                {
                    //Action<IWCFServiceCallBack> invoke = delegate(IWCFServiceCallBack callBack)
                    //{ callBack.SayHelloCalllBack(); };
                    ////callback(invoke);
                    Console.WriteLine("Hello! {0} , ", name);
                    callback.SayHelloCalllBack();
                    return "Hello! " + name;
                }
            }
        复制代码

           服务端 获取当前操作客户端对象实例
                IWCFServiceCallBack callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IWCFServiceCallBack>();callback.SayHelloCalllBack();执行回调客户端当前实例方法。

        【4.2】宿主:

             宿主启动和绑定节点配置和前面几节讲解的配置过程类似。这里配置的协议是TCP。配置文件代码如下:

        复制代码
        <service   behaviorConfiguration="WCFService.WCFServiceBehavior" name="WCFService.WCFService">
                <endpoint
                  address="net.tcp://localhost:9004/WCFService"
                  binding="netTcpBinding"
                  contract="WCFService.IWCFService">
                </endpoint>
                <endpoint address="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange" />
                <host>
                  <baseAddresses>
                    <add baseAddress="http://localhost:9003/"/>
                    <add baseAddress="net.tcp://localhost:9004/"/>
                  </baseAddresses>
                </host>
              </service>
        复制代码

         

        【4.3】客户端:

            运行服务托管宿主,客户端添加服务引用,反序列化服务元数据,如图:

            修改客户端代码,重新实现回调契约的操作方法,如下:

        复制代码
            [System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.ServiceModel", "3.0.0.0")]
            public class WCFServiceCallback : IWCFServiceCallback
            {

                public void SayHelloCalllBack()
                {
                    Console.WriteLine("Client method is CallBacking");
                }  
            }
        复制代码

          测试回调代码,我们实例化一个回调类的实例,然后作为上下文实例的参数。最后把上下文作为参数实例化一个客户端代理。具体代码如下:

        复制代码
                    //CallBack 回调服务
                    Console.WriteLine("Call Back Operation Test");
                    WCFClientCallBack.IWCFServiceCallback callBack = new WCFClientCallBack.WCFServiceCallback();

                    InstanceContext context = new InstanceContext(callBack);
                    WCFClientCallBack.WCFServiceClient WCFServiceCallBackClientProxy = new WCFClientCallBack.WCFServiceClient(context, "NetTcpBinding_IWCFService");
                    //通过代理调用调用SayHelloToUser,传递对象
                    Console.WriteLine(WCFServiceCallBackClientProxy.SayHelloToUser("Frank Xu Lei Call Back"));
        复制代码

         

        【4.4】运行结果:

            这里的运行结果包括单向操作和回调操作结果,客户端调用一个服务操作,服务操作再通过客户端上下文实例引用调用客户端操作。成功执行回调操作。结果如图:

        【5】总结:

        (1) 服务对回调的调用可能会产生死锁。就是指当回调的应答消息也需要获得与服务实例关联的相同的锁时,会导致死锁。此时服务线程已经被阻塞,服务操作正在等待回调操作执行完毕,而回调操作却又在等待服务释放锁。 解决死锁的办法:<1>将服务配置为允许多线程访问,会增加服务开发者负担。

        <2>将回调设置为重入(Reentrancy)    //3.服务类,继承接口。实现服务契约定义的操作
            [ServiceBehavior(ConcurrencyMode=ConcurrencyMode.Reentrant)]
            public class WCFService : IWCFService
            {...}  

      •   。所谓“重入”,是指对同步域拥有独占访问权的线程A调用了同步域之外对象的方法,此时,另外的线程B若要访问该同步域,则线程A将释放对同步域的锁,允许线程B进入。直到线程B执行完毕并释放对同步域的锁后,线程A将重新进入该同步域。由于服务被配置为重入,则服务调用回调引用时会释放锁。然后将回调返回给客户端,控制权则返回给服务,服务会重入并重新获取锁。 
        <3>将回调操作设置为单向操作(        [OperationContract(IsOneWay=true)]// void SayHelloCalllBack();)。此时,回调调用不会产生应答消息,服务操作一旦执行了回调操作,就会继续执行,回调对象不会争用与服务实例关联的锁,从而解决了死锁问题。  

         (2)单调服务的回调问题需要考虑回调对象的引用存储问题,因为每次调用结束都会释放服务实例对象,客户端的状态也会丢失。

        (3)单例服务的问题是,犹豫所有的服务共享一个实例,而其生命周期的问题,回调的引用计数会增加。

        (4)回调契约的层级问题,一旦一个服务契约提供了回调契约的定义,其所有的子接口必须生命和其一致的回调契约。

        (5)NetTcpBinding和NetNamedPipeBinding绑定支持回调操作,并且和客户端共享一个通道端口;具有可靠消息传输的WSHttpBinding需要维护连个端口有可能产生端口冲突,编程时值得注意。

            以上就是本节的全部内容,下一节我们会介绍WCF流操作的一些内容,这里也值得学习。因为在前面的WSE3.0文章里我介绍了WSE优化文件传输的问题。当时也提到了流操作的概念。WCF框架也提供了流操作的支持,同样值得我们学习。这里对大规模数据对象的操作和处理有重要作用,下一个准备介绍一下。最后上传本文的示例代码供大家参考/Files/frank_xl/WCFServiceOperationFrankXuLei20090503.rar

      •  参考文章:

        1.Programming WCF Services

        2.WSE3.0构建Web服务安全(4):MTOM消息传输优化和文件上传、下载

        3.什么叫回调函数,http://hi.baidu.com/zhuyipeng/blog/item/863fefdb7c736c63d1164eec.htm

posted @ 2016-08-09 11:31  闫宝平  阅读(610)  评论(0编辑  收藏  举报