WCF 消息传递基础
目录
XML 表示形式
Message 类
消息版本
读写消息
键入的消息正文
消息生存期
消息标头和属性
将消息映射到方法
端点和绑定
综述
开始分离 Windows® Communication Foundation 的各层时，您会发现一种复杂的基于 XML 的消息传递框架，它在使用各种协议和格式连接系统时提供了大量的可能性。在本月的专栏中，我将着重介绍一些主要的消息传递功能，它们提供了这样的灵活性。
本专栏假定您对 Windows Communication Foundation 编程模型具有基本的了解。如果您不熟悉它，那么在继续之前，您应该阅读 2006 年 2 月份的《MSDN® 杂志》中我的文章。
Windows Communication Foundation 消息传递体系结构的主要目的之一是，在提供统一编程模型的同时，还允许灵活地表示数据和传递消息。这是基于将 XML 作为数据模型以及将 SOAP 和 WS-Addressing 作为消息传递框架而实现的。但是，Windows Communication Foundation 构建在这些模型基础上这一事实，并不意味着在传递消息时必须使用 XML 1.0、SOAP 或 WS-Addressing。您将会看到 Windows Communication Foundation 提供了很大的灵活性。
XML 表示形式
从早期的 XML 开始，软件行业就依赖于为在 XML 文档中找到的数据提供标准定义的鲜为人知的规范。此规范称为 XML 信息集 (InfoSet)，它根据元素和属性所包含的信息来定义它们，在某种意义上这完全与字节表示形式无关。（有关详细信息，请参阅 www.w3.org/TR/xml-infoset。）
InfoSet 规范使得其他 XML 规范和 API 为在 XML 文档中找到的数据提供一致的视图成为可能（尽管它们可能以完全不同的方式表示该数据）。最终，InfoSet 为使用 XML 数据的应用程序提供了共同的集合点，如图 1 所示。最后要说的是，XML 处理器负责在字节表示形式和编程模型体验之间的转换。
图 1XML InfoSet 的角色
Windows Communication Foundation 为 System.Xml 命名空间引入了一些基本增强，这使得在读写 XML 文档时利用替代的字节表示形式（而不是仅限文本的 XML 1.0）成为可能。此处关注的主要类 System.Xml.XmlDictionaryReader 和 System.Xml.XmlDictionaryWriter 位于 Microsoft® .NET Framework 3.0 附带的新 System.Runtime.Serialization 程序集中。
XmlDictionaryReader 和 XmlDictionaryWriter 类都提供了静态工厂方法，用于创建使用文本、二进制和 MTOM（消息传输优化机制）表示形式的读取器和编写器。例如，XmlDictionaryReader 提供了 CreateTextReader、CreateBinaryReader 和 CreateMtomReader 方法，而 XmlDictionaryWriter 提供了对应的 CreateTextWriter、CreateBinaryWriter 和 CreateMtomWriter 方法。
让我们看一些示例。试考虑某个客户的以下文本 XML 1.0 表示形式：
<!-- customer.xml -->
<Customer xmlns="http://example.org/customer">
<Email>bob@contoso.com</Email>
<Name>Bob</Name>
</Customer>
以下代码说明如何将 customer.xml 读入 XmlDocument 对象，以及如何使用 XmlDictionaryWriter 以二进制表示形式重新将同一 XmlDocument 对象保存在磁盘上：
// read from XML 1.0 text representation
XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.Load("customer.xml");
// write to binary representation
FileStream custBinStream = new FileStream(
"customer.bin", FileMode.Create);
using (XmlWriter xw = XmlDictionaryWriter.CreateBinaryWriter(
custBinStream))
{
doc.WriteContentTo(xw);
}
图 4客户 XML 文档的 MTOM 表示形式
现在，通过将 MTOM 表示形式再读入 XmlDocument 并以文本表示形式将其保存在磁盘上，我们可以执行一个完整循环，如下所示：
// read from MTOM representation
XmlDocument doc = new XmlDocument();
FileStream custMtomStream = new FileStream(
"customer.mtom", FileMode.Open);
using (XmlReader xr = XmlDictionaryReader.CreateMtomReader(
custMtomStream, Encoding.UTF8, XmlDictionaryReaderQuotas.Max))
{
doc.Load(xr);
}
// write to text (XML 1.0) representation
doc.Save("customer.xml");
生成的 custom.xml 文件应该与原始的文本表示形式完全相同。正如您所看到的，通过提供三种方法来表示 XML 以实现持久性和传输，这些 System.Xml 增强功能提供了很大的灵活性。当然，将来可能会添加其他表示形式。此外，虽然是 Windows Communication Foundation 为表带来了这些增强，但是可以在任何 .NET Framework 3.0 应用程序中利用它们。
您可以选择在传递消息时使用的 XML 表示形式，Windows Communication Foundation 即基于此而构建。如果需要互操作性，则应该选择 XML 1.0 文本表示形式。如果需要互操作性以及对二进制负载的高效支持，则应该选择 MTOM 表示形式。在只有 .NET 的方案中，二进制表示形式可能会提供更佳的性能。此处的关键是您确实可以进行选择了。
Message 类
任何消息传递框架的另一个主要功能是，通过任意标头扩展消息负载。标头不过是随消息传递的额外信息，用于实现其他的消息处理功能（如安全性、可靠的消息传递和事务）。对于 XML 消息，这意味着用 XML 标头扩展 XML 负载（两者都表示为在容器元素中分帧的 XML 元素）。此功能与 SOAP 提供的完全相同。
通过调用各种静态 CreateMessage 重载之一创建 Message 对象，并使用 IDisposable 或通过显式调用 Close 处理 Message 对象。可以从头开始创建新的 Message 对象，在发送消息时通常这样做。也可以从消息流创建新的 Message 对象，在接收消息时通常这样做。
如果从头开始创建消息，则必须指定操作、消息版本以及要在消息中使用的正文。操作唯一地标识消息的目的或语义。Windows Communication Foundation 服务依赖于将传入消息分派给相应方法的操作。消息版本标识传输时使用的 SOAP 和 WS-Addressing 版本（如果有）。指定消息版本时可以选择各种不同的选项。让我们了解一下这些选项。
消息版本
如上所述，通过 MessageVersion 类，可以指定要使用的 SOAP 和 WS-Addressing 版本。通过调用 CreateVersion 并提供 EnvelopeVersion 对象（用于标识 SOAP 版本）和 AddressingVersion 对象（用于标识 WS-Addressing 版本），可以创建 MessageVersion 对象。如下所示：
MessageVersion version = MessageVersion.CreateVersion(
EnvelopeVersion.Soap12, AddressingVersion.WSAddressing10);
如果查看一下 EnvelopeVersion 类，则将看到 Windows Communication Foundation 当前支持三个选项（即 SOAP-None、Soap11 和 Soap12），如下所示：
public sealed class EnvelopeVersion
{
public static EnvelopeVersion None { get; }
public static EnvelopeVersion Soap11 { get; }
public static EnvelopeVersion Soap12 { get; }
...
}
同样，如果查看一下 AddressingVersion，则将看到 Windows Communication Foundation 当前也支持三个选项（即 WS-Addressing-None、WSAddressing10 和 WSAddressingAugust2004），如下所示：
public sealed class AddressingVersion
{
public static AddressingVersion None { get; }
public static AddressingVersion WSAddressing10 { get; }
public static AddressingVersion WSAddressingAugust2004 { get;}
...
}
读写消息
从头开始创建消息时，可以使用许多重载来指定消息的正文。可以将正文作为 XmlDictionaryReader、XmlReader 或可序列化的对象提供。还可以为正文提供 MessageFault 对象以便创建故障消息。创建消息后，可以通过调用返回 XmlReader 的 GetReaderAtBodyContents 或调用 GetBody<T> 将正文反序列化为 .NET 对象来访问正文。
在希望写入消息时，可以通过分别调用 WriteMessage 或 WriteBody 方法写入整个消息或仅写入正文。这两种方法都具有允许提供 XmlDictionaryWriter 或 XmlWriter 对象的重载。以下示例说明如何创建随后写入到名为 message.xml 的文件中的新消息：
// load body from customer.xml file
XmlDocument doc = new XmlDocument();
doc.Load("customer.xml");
Message m = Message.CreateMessage(
MessageVersion.Soap11WSAddressingAugust2004,
"urn:add-customer", new XmlNodeReader(doc));
FileStream fs = new FileStream("message.xml", FileMode.Create);
using (XmlWriter xw = XmlDictionaryWriter.CreateTextWriter(fs))
{
m.WriteMessage(xw);
}
在这种情况下，为操作指定了“urn:add-customer”，为消息版本指定了 Soap11WSAddressing2004。正文是通过 XmlReader 提供的。然后调用 WriteMessage 将消息写出到基于文本的 XmlDictionaryWriter 对象。生成的 message.xml 如下所示：
<s:Envelope xmlns:s="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/"
xmlns:a="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2004/08/addressing">
<s:Header>
<a:Action s:mustUnderstand="1">urn:add-customer</a:Action>
</s:Header>
<s:Body>
<Customer xmlns="http://example.org/customer">
<Email>bob@contoso.com</Email>
<Name>Bob</Name>
</Customer>
</s:Body>
</s:Envelope>
正如您可以看到的，Message 类为使用不同版本的 SOAP 和 WS-Addressing（如果使用了它们中的任一个）读写消息提供了很大的灵活性。此外，它基于 XmlDictionaryReader 执行读写操作的这一事实意味着，在传递消息时可以使用所有支持的 XML 表示形式。
键入的消息正文
到目前为止，我介绍了直接使用 XML 的示例。如果要将 XML 反序列化为 .NET 对象，则可以使用支持的序列化程序之一，如 DataContractSerializer、NetDataContractSerializer 或 XmlSerializer。在与 DataContractSerializer 一起使用时，以下类能够表示在 customer.xml 中找到的 XML：
[DataContract(Namespace="http://example.org/customer")]
public class Customer
{
public Customer() { }
public Customer(string name, string email)
{
this.Name = name;
this.Email = email;
}
[DataMember]
public string Name;
[DataMember]
public string Email;
}
现在，可以通过为正文提供 Customer 对象创建消息，如下所示：
Customer cust = new Customer("Bob", "bob@contoso.com");
Message msg = Message.CreateMessage(
MessageVersion.Soap11WSAddressingAugust2004,
"urn:add-customer", cust);
尽管使用一个对象来表示正文，但是生成的消息将与前面的示例完全相同。
现在，读取正文时，可以使用 GetBody<Customer> 生成新的 Customer 对象，如下所示：
Customer c = msg.GetBody<Customer>();
Console.WriteLine("Name: {0}, Email: {1}", c.Name, c.Email);
