[WCF学习笔记] Binding

我们已经知道，WCF的客户端通过Endpoint来访问WCF服务端的服务，也就是说，WCF Service Provider将WCF service通过Endpoint暴露出来供Service consumer调用。

而每个Endpoint包含3个主要要素：Address, binding, contract。其中，Address提供了每个Endpoint的唯一地址；Contract具体指定了这个服务提供什么功能，Client和Server交互的输入输入，消息格式，其它约定等。而真正实现了通信功能的则是Binding。

 

WCF中实现通信功能的binding很简单，就两步：

1. 根据需要，选择/创建合适的binding类型，例如WSHttpBinding，WSDualHttpBinding或NetTcpBinding；或者创建您自定义的binding；（WCF预定义了9种类型供我们选择）
2. 创建实现binding的Endpoint，可以通过代码实现，或配置文件配置。如果Endpoint是代码实现的，则Endpoint必须要加到ServiceHost实例。

 

Binding真正实现了连接到Endpoint的通信细节。具体到通信的处理内部，可能很简单，也可能很复杂：

• Transport (传输协议)
• Encoding (消息编码)
• Protocol (安全性，可靠消息传递和事务)

 

Binding类型的选择

WCF中实现通信功能的binding很简单的原因之一是WCF已经预定义了9种常用的通信类型。那我们实际项目中，如何选择正确的类型？

1. BasicHttpBinding: 默认关闭security，不支持WS-*，不支持SOAP安全和事务。类似以前的ASPX Web Service，使用HTTP，使用Txt/XML作消息编码。
2. WSHttpBinding：支持WS-*，支持SOAP安全和事务。支持HTTP和HTTPS。
3. WSDualHttpBinding：相比WSHttpBinding，支持duplex services - which provides the ability for a service to communicate back to the client via a callback。支持reliable sessions和communication via SOAP intermediaries。
4. WSFederationHttpBinding：支持WS-Federation protocol，提供良好的可信任的Authentication和授权。
5. NetTcpBinding：提供安全、可靠的.net到.net的跨主机的TCP通信。支持SOAP安全、事务和可靠性。使用二进制编码。
6. NetNamedPipeBinding：提供安全、可靠的同主机跨进程的命名管道通信。支持SOAP安全、事务和可靠性。使用二进制编码。
7. NetMsmqBinding：提供安全、可靠的.net到.net的跨主机的MSMQ通信。使用二进制编码。（可支持disconnected operation不连接的操作）
8. NetPeerTcpBinding：提供安全的点到点的通信。支持SOAP安全、事务和可靠性。使用二进制编码。
9. MsmqIntegrationBinding：用来集成legacy的MSMQ和WCF。使用二进制编码。

 

其中，已Net开头的类型不具备互操作性，只限于.net到.net平台通信。而其他的则是WebService绑定，具有互操作性。

下图是选择的建议：

 

Binding如何实现通信细节 - Channel layer - Channel stacks

Channel - A channel, is the medium through which messages are exchanged.

例如，通常的消息收发过程：

1. 客户端建立一个channel到服务端
2. 服务端accept客户端的请求，打开一个channel
3. 客户端通过这个channel发生request消息
4. 服务端通过这个channel reply应答到客户端

Channel Stacks - 一连串的channel来处理消息，分别处理消息的安全性、互操作性、消息pattern、消息传输等任务。不管Channel具体完成怎样的功能，他们都可以看成是一个个Message处理器，这包括为了某种需求添加、修改Soap header；压缩整个Message、或者Message body; 对Message进行签名或者加密等等。例如，最底层的transport channel负责消息收发，上面的protocol channels提供通信功能和消息操作等。

Channel stacks是使用工厂模式创建的。消息发送端创建一个ChannelFactory，在binding的接收端创建一个IChannelListener来侦听incoming message。ChannelFactory创建一个channel stack，用它application就可以用来发消息。IChannelListener收到消息后交给侦听的application，创建channel stack。

 

Client Channel

例如一个WCF客户端，使用channel级编程实现步骤：

1. 创建一个binding
2. 创建/build一个channel factory
3. 创建一个channel
4. 发送请求
5. 读取应答
6. 关闭channel对象

CustomBinding cb = new CustomBinding ();

cb.Elements.Add(new TcpTransportBindingElement());

IChannelFactory<IRequestChannel> cf =

　　cb.BuildChannelFactory<IRequestChannel>(new BindingParameterCollection());

cf.Open();

IRequestChannel chnl = cf.CreateChannel(new

　　　　EndpointAddress(“net.tcp//localhost:8000/CoolApp”));

Message reqmess =

　　Message.CreateMessage(MessageVersion.Soap12WSAddressing10,

　　　“http://wrox.com/requestaction”, “Message body data”);

Message repmess = chnl.Request(reqmess);

textbox1.text = “Sending message...”;

string MessageData = repmess.GetBody<string>();

textbox2.text = MessageData;

reqmess.Close();

repmess.Close();

chnl.Close();

cf.Close();

 

Service Channel

例如一个WCF服务端，使用channel级编程实现步骤：

1. 创建一个binding
2. 创建一个channel listener
3. 打开channel listener
4. 读取请求，发送应答
5. 关闭channel对象

CustomBinding cb = new CustomBinding();

cb.Elements.Add(new TcpTransportBindingElement());

IChannelListener<IReplyChannel> lis =

　　cb.BuildChannelListener<IReplyChannel>(new

　　　　Uri(“net.tcp//localhost:8000/CoolApp”),

　　　　　　new BindingParameterCollection());

lis.Open();　　

IReplyChannel repchnl = lis.AcceptChannel();

repchnl.Open();

RequestContext rc = repchnl.ReceiveRequest();

Message reqmes = rc.RequestMessage;

Message repmes = Message.CreateMessage(MessageVersion.Soap12WSAddressing10,“”,“”);

rc.Reply(repmes);

reqmes.Close();

rc.Close();

repchnl.Close();

lis.Close();

 

扩展channel，Extend channel，创建自定义的channel

有以下几个步骤来创建自定义的channel

1. 选择合适的MEP (Message Exchange Pattern)
2. 创建channel factory和listener。Channel listeners是在Server端创建channels用来侦听和收消息，channel factory是在发送端/客户端创建channels用来发消息。
3. 加上binding element
4. 处理异常

 

选择合适的MEP (Message Exchange Pattern)，有3种MEP供选择：

• Datagram: 客户端发一个消息不期望应答。客户端并且也不能保证接受方收到了消息。
• Request-Response:客户端发一个消息，并收到一个应答。传统的Request-Reply 消息交换模式。
• Duplex：客户端可以发任意多个消息，并按任意次序收到应答。双向Duplex消息交换模式。

 

Chanel listeners （收）

Channel listener在服务端创建Channel，侦听消息，从下层接收消息，把消息放到队列，channel各自从队列拿消息，处理消息，最后通过channel把消息交给上层。

 

Chanel factories （发）

Channel factory在发送端/客户端创建channels, 用来发消息。Channels从上层拿到消息，处理消息，然后交给下层。Channel factory也要负责关闭自己创建的channels。

 

加上binding element，创建IChannelFactory和IChannelListener对象

一个Binding由BindingElement collection组成， 构成BindingElement collection的元素是一个个的BindingElement。BindingElement的最重要的功能就是创建IChannelFactory和IChannelListener对象。

//the following code uses the BuildChannelFactory of type IRequestChannel with a TcpTransportBindingElement:

CustomBinding cb = new CustomBinding();

TcpTransportBindingElement el = new TcpTransportBindingElement();

BindingParameterCollection bpc = new BindingParameterCollection();

BindingContext bc = new BindingContext(cb, bpc);

//Create channel factory

IChannelFactory<IRequestChannel> factory =

    el.BuildChannelFactory<IRequestChannel>(bc);

factory.Open();

EndpointAddress ea = new

  EndpointAddress(“net.tcp://localhost:8000/CoolChannelApp”);

IRequestChannel reqchan = factory.CreateChannel(ea);

reqchan.Open();

Message request =

   Message.CreateMessage(MessageVersion.Default, “this stuff rocks!”);

Message response = reqchan.Request(request);

textBox1.Text = response.Headers.Action.ToString;

reqchan.Close();

factory.Close();

 

//the following code uses the BuildChannelListener of type IReplyChannel for accepting channels.

The return value is the IChannelListener of type IChannel from the context:

CustomBinding cb = new CustomBinding();

TcpTransportBindingElement el = new TcpTransportBindingElement();

BindingParameterCollection bpc = new BindingParameterCollection();

Uri ba = new Uri(“net.tcp://localhost:8000/CoolChannelApp”);

String relativeAddress = “net.tcp://localhost:8000/CoolChannelApp/WCFService”;

BindingContext bc = new BindingContext(cb, bpc, ba, relativeAddress,ListenUriMode.Explicit);

//Create channel listener

IChannelListenr<IReplyChannel> listen =

   el.BuildChannelListener<IReplyChannel>(bc);

listen.Open();

IReplyChannel repchan = listen.AcceptChannel();

repchan.Open();

RequestContext rc = repchan.ReceiveRequest();

Message message = rc.RequestMessage;

if (message.Headers.Action == “this stuff rocks!”)

{

   Message replymessage = Message.CreateMessage(MessageVersion.Default, “I KNOW!”);

   rc.Reply(replymessage);

}

message.Close();

repchan.Close();

listen.Close();

 

Links:

[WCF学习笔记] Endpoint

[WCF学习笔记] Hosting