WCF 详解

一、什么是WCF？

.NET Framework 3.0 中开始引入一种专门用来构建分布式系统的API——WCF，与过去所有的其他分布式API（如DCOM,.NET Remoting,XML WebService,消息队列）有所不同，WCF提供统一的，可扩展的编程对象模型来使用以前多个分布式技术。

它是.NET 3.0 开始引入一种专门用来构建分布式系统的API。

前面我们学习了两种基于Web的服务：

1、Web Service

2、Web API

3、WCF

什么是分布式系统？

分布式系统主要用于负载均衡，降低服务器的压力。就是对外是一个系统，但是实际上是将系统分别运行到不同的服务器上。

二、WCF体系框架

WCF统一了微软公司之前推出的多种分布式技术，其中包括：

Web Service和WSE。
.Net Remoting。
.Net 企业服务。
微软消息队列（MSMQ）。

WCF的体系基本包含了4个方面，分别为契约、服务运行时、消息和寄宿。

1、契约（描述该服务的功能和作用，解释了该服务是做什么的）

契约的定义描述了该服务的功能和作用，它告诉SOA系统中的其它节点这个服务是“做什么”的。

2、服务运行时（定义服务时的具体行为，描述服务时怎么做的）

服务运行时定义了服务在运行时的具体行为。如果说契约描述了服务是“做什么”的，那么服务运行时就在一定程度上描述了服务是“怎么做”的。

3、消息（消息的传输方式，消息的编码与解码）

消息方面包含了消息的传输方式、消息的编码与解码。

4、激活和宿主

激活和宿主属于WCF程序的部署方式。一个WCF服务需要在一个可运行的程序中寄宿，我们可以把宿主理解为WCF运行的容器。常用的寄宿方式包括自寄宿、IIS寄宿、Windows激活服务、Windows服务、Com+组件等。

三、WCF基础概念介绍

1、地址（Address）

在WCF框架中，每个服务都具有唯一的地址。在SOA系统中，其它服务和客户端通过服务的地址来对服务进行访问。

http://localhost /Service
net.tcp://dc3web1:9023/MyService
net.msmq://localhost/MyMsMqService
实际上地址的形式不止这些，它们的构成形式如下所示：
http://[Hostname]:[Port]/[ServiceAddress]
https://[Hostname]:[Port]/[ServiceAddress]
net.tcp://[Hostname]:[Port]/[ServiceAddress]

2、绑定（Binding）

绑定定义了服务与外部通信的方式。它由一组称为绑定元素的元素而构成，这些元素组合在一起形成通信基础结构。一个绑定可以包含以下内容。

通信所使用的协议，如HTTP、TCP、P2P等。（什么样的协议通讯）
消息编码方式，如纯文本、二进制编码、MTOM等。（通信的方式）
消息安全保障策略。（保障消息不被窃取）
通信堆栈的其它任何要素。（其他要素）

3、契约（Contract）

1、服务契约[ServiceContract]

服务契约将多个相关的操作联系在一起，组成单个功能单元。

不需要关心单元的细节，只需要关心单元的使用。

2、数据契约[DataContract]

数据类型的说明称为数据契约。服务使用的数据类型必须在元数据中进行描述，以使其它各方面可以与该服务进行交互操作。

3、错误契约[FaultContract]

错误类型的说明称为错误契约。

4、消息契约[MessageContract]

消息契约描述消息的格式。

4、终节点(EndPoint)

	终结点是用来发送或接收消息（或同时执行这两种操作）的构造。一个终节点由三个要素组成，分别是笔者已经介绍了的：地址、绑定和契约。以SOA的思想来看，一个终节点就相当于服务的公共接口。

5、元数据

描述服务的特征，外部实体需要了解这些特征，服务公开的元数据包括有XML结构的文档（定义服务的数据协定）和WSDL文档（描述服务的方法）。

6、宿主

服务必须承载于某个进程中，宿主是控制服务的生存期的应用程序。

四、构建WCF服务

WCF示例：

1、创建“WCF服务库”,在菜单中选择“文件(F)”->“新建项目§…”打开新建项目对话框。在左侧的“项目类型”中选择“WCF”，然后再在右侧的“模板”中选择“WCF服务库”，如图7-1所示。在“名称”文本框中，填写我们要创建的WCF服务库的项目名称“WCF_HelloWorld”。

2、点击确定，会创建出我们的WCF服务库项目，在解决方案中会自动为我们生成两个类文件“IService.cs”和“Service.cs”。

3、修改IService1.cs接口中的内容如下。WCF服务接口标记了[ServiceContract]特性，每个接口成员都标注[OperationContract]特性，服务接口中可以包含不标注特性的方法，这就表示该方法不会被WCF运行库公开。

[ServiceContract]
public interface IService1
{[OperationContract]string HelloWorld(string name);
}

4、修改Service1.cs类中的内容如下，继承IService1接口实现接口中定义的HelloWorld方法。

public class Service1 : IService1
{public string HelloWorld(string name){return name + "说：HelloWord";}
}

5、点击启动按钮,或在菜单中选择“调试”->“启动调试F5”,启动WCF测试客户端。如图7-3所示。在窗口左侧显示我的服务项目相关信息，第一个行服务地址：

http://localhost:8733/Design_Time_Addresses/WCF_HelloWorld/Service1/mex

6、下面式具体的提供的服务，在窗口右侧显示的是服务的使用说明，描述了如何给WCF测试客户端添加新的服务地址，以及如何测试服务的流程步骤。

7、双击HelloWorld服务,可以显示服务请求界面，在名称name的值中填写内容，并调用HelloWorld服务。

8、调用后在响应窗口中显示返回值”Jack说：HelloWord”。

注意：

构建WCF服务类型时并不需要使用接口，可以直接将[ServiceContract]特性和[OperationContract]特性应用到服务类上也是可以的，但是使用接口会有很多好处，其中最大达好处就是可扩展性，灵活性很高，而且这也是目前流行的。

构建WCF服务类型并不需要使用接口。可以直接将[ServiceContract]特性和[OperationContract]特性应用到服务类上也是可以的。

虽然这种方式也可以构建WCF服务，但是显式方式定义一个接口类型来描述服务契约的好处很多。

例如接口可以应用到多个服务类型，这些服务类型可以是用多种语言和架构实现的，使用接口可以获得更大的灵活性，此外服务契约接口可以作为新契约的基础，可是实现接口继承的方式来扩展接口服务。

当前代码无法直接执行还需要修改App.config配置文件配合，在后续会介绍。

接口定义了规范，不定义实现。

[ServiceContract]
public class Service1 //: IService1
{[OperationContract]public string HelloWorld(string name){return name + "说：HelloWord";}
}

五、使用WCF数据契约实现模型数据交互

示例：

1、接上一个项目，在项目中添加一个类存储实体数据，命名为User。

定义服务契约将自定义类型作为参数或返回值时就需要使用WCF数据契约，对这些数据进行建模，数据契约是使用[DataContract]特性的类型，以及每一个需要作为契约一部分的属性也需要标记[DataMember],使用这个特性需要引用命名空间System.Runtime.Serialization

using System.Runtime.Serialization;
[DataContract]
//注意这里的类一定要是公开的
public class User
{[DataMember]public string Name { get; set; }[DataMember]public int Age { get; set; }
}

2、在IService1接口中，添加两个WCF服务方法。

[ServiceContract]
public interface IService1
{[OperationContract]string HelloWorld(string name);//添加用户名称和年龄[OperationContract]void AddUser(string name, int age);//显示所有已经添加的用户[OperationContract]List<User> GetUsers();
}

3、在Service1类中创建WCF服务方法，AddUser服务接收提交数据，保存到List集合中，GetUsers服务返回所有提交的用户集合，给Service1类加上特征设置InstanceContextMode.Single，表明当前服务为所有服务请求生成唯一服务对象，这样每个请求所访问的List集合就是公共的。

[ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single)]
public class Service1 : IService1
{List<User> list = new List<User>();public string HelloWorld(string name){return name + "说：HelloWord";}public void AddUser(string name, int age){list.Add(new User { Name = name, Age = age });}public List<User> GetUsers(){return list;}
}

运行效果：

AddUser：服务提交数据

GetUsers：服务获取所有用户数据

六、实战演练——创建新闻查询WCF服务

1、任务目标：

创建WCF服务实现添加新闻数据
创建WCF服务实现新闻标题查询

2、需求说明

连接新闻数据库实现添加新闻数据服务。
连接新闻数据库实现新闻标题查询。

3、实现思路

创建WCF服务库。
添加LINQ to SQL类，链接数据库，添加News表到LINQ to SQL类中。
编写WCF服务接口IService.cs。
编写WCF服务Service.cs。
启动WCF客户端工具测试服务。

    [ServiceContract]public interface IService1{[OperationContract]string GetData(int value);[OperationContract]CompositeType GetDataUsingDataContract(CompositeType composite);// TODO: 在此添加您的服务操作[OperationContract]void addNews(string title, string content, int categoryid);[OperationContract]List<News> GetNews(string key);[OperationContract]List<News> GetNewsByAll();[OperationContract]void DeleteNewsByNewsID(int id);[OperationContract]void ModifyNewsByNewsId(int id, string title, string content, int CategoryID);}

    public class Service1 : IService1{NewsDataContext db = new NewsDataContext();public string GetData(int value){return string.Format("You entered: {0}", value);}public void addNews(string title,string content,int categoryid){News news = new News();news.Title = title;news.Content = content;news.CategoryID = categoryid;db.News.InsertOnSubmit(news);db.SubmitChanges();}public List<News> GetNews(string key){return db.News.Where(m => m.Title.Contains(key)).ToList();}public List<News> GetNewsByAll(){return db.News.ToList();}public void DeleteNewsByNewsID(int id){News news = db.News.Where(m => m.NewsID == id).FirstOrDefault();db.News.DeleteOnSubmit(news);db.SubmitChanges();}public void ModifyNewsByNewsId(int id, string title, string content, int CategoryID){News news = db.News.Where(i => i.NewsID == id).FirstOrDefault();news.Title = title;news.Content = content;news.CategoryID = CategoryID;db.SubmitChanges();}}

AddNews：添加新闻数据

GetNews：新闻标题查询

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-A62RriE1-1616160593528)(C:\Users\yaote\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20200426105950759.png)]

GetNewsByAll：获取所有新闻

DeleteNewsByNewsID：根据ID删除新闻

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-NcaaXqAu-1616160593530)(C:\Users\yaote\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20200426111130673.png)]

ModifyNewsByNewsId：修改新闻数据

七、小结

本小结中我们学习了WCF是一种用来构建分布式系统的API。
WCF为程序员提供了丰富的功能，其中包括：托管、服务实例管理、异步、安全、事务管理、离线队列等。
WCF的体系框架包含了4个方面，分别为契约、服务运行时、消息和寄宿。
构建WCF服务类型并不需要使用接口。可以直接将[ServiceContract]特性和[OperationContract]特性应用到服务类上也是可以的。但是使用接口可以获得更大的灵活性。
构建WCF服务类型时并不需要使用接口，可以直接将[ServiceContract]特性和[OperationContract]特性应用到服务类上也是可以的，但是使用接口会有很多好处，其中最大达好处就是可扩展性，灵活性很高，而且这也是目前流行的。