[老老实实学WCF] 第四篇 初探通信--ChannelFactory

时间：2020-12-23 05:10:45

老老实实学WCF

第四篇 初探通信--ChannelFactory

通过前几篇的学习，我们简单了解了WCF的服务端-客户端模型，可以建立一个简单的WCF通信程序，并且可以把我们的服务寄宿在IIS中了。我们不 禁感叹WCF模型的简单，寥寥数行代码和配置，就可以把通信建立起来。然而，仔细品味一下，这里面仍有许多疑点：服务器是如何建起服务的？我们在客户端调 用一个操作后发生了什么？元数据到底是什么东西？等等。我们现在对WCF的理解应该还处于初级阶段，我们就会觉得有许多这样的谜团了。

虽然我们生活在WCF为我们构建的美好的应用层空间中，但是对于任何一项技术，我们都应力求做到知其所以然，对于底层知识的了解有助于我们更好的理解上层应用，因此在刚开始学习入门的时候，慢一点、细一点，我觉得是很有好处的。

言归正传，我们现在已经知道了一件最基本的事情，客户端和服务器是要进行通信的。那么这个通信是如何发生的呢？根据我们前面的学习，从实际操作上 看，我们在服务端定义好协定和实现，配置好公开的终结点，打开元数据交换，在客户端添加服务引用，然后就直接new出来一个叫做XXXClient 的对象，这个对象拥有服务协定里的所有方法，直接调用就可以了。仔细想想？天哪，这一切是怎么发生的？！

服务端定义协定和实现并公开终结点，这看上去没什么问题，虽然我们对底层的实现不了解，但总归是合乎逻辑的，而客户端怎么就通过一个添加服务引用就搞定一切了呢？似乎秘密在这个添加的服务引用中。

打开第二篇中我们建立的客户端(如果你为第三篇的IIS服务建立了客户端，打开这个也行，我用的就是这个)，看看服务引用里面有什么。

1. 服务引用初探

在解决方案浏览器中点击上方的"显示所有文件"按钮，然后展开服务引用。

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这么一大堆，有一些xsd文件我们可能知道是框架描述的文档，那wsdl什么的是什么，还有disco(迪斯科？)是什么，一头雾水。

其中有一个cs文件，这个想必我们应该看得懂，打开来看看

  1. //------------------------------------------------------------------------------
  2. // <auto-generated>
  3. //     此代码由工具生成。
  4. //     运行时版本:4.0.30319.261
  5. //
  6. //     对此文件的更改可能会导致不正确的行为，并且如果
  7. //     重新生成代码，这些更改将会丢失。
  8. // </auto-generated>
  9. //------------------------------------------------------------------------------
  10. namespace ConsoleClient.LearnWCF {
  11. [System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.ServiceModel", "4.0.0.0")]
  12. [System.ServiceModel.ServiceContractAttribute(ConfigurationName="LearnWCF.IHelloWCF")]
  13. public interface IHelloWCF {
  14. [System.ServiceModel.OperationContractAttribute(Action="http://tempuri.org/IHelloWCF/HelloWCF", ReplyAction="http://tempuri.org/IHelloWCF/HelloWCFResponse")]
  15. string HelloWCF();
  16. }
  17. [System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.ServiceModel", "4.0.0.0")]
  18. public interface IHelloWCFChannel : ConsoleClient.LearnWCF.IHelloWCF, System.ServiceModel.IClientChannel {
  19. }
  20. [System.Diagnostics.DebuggerStepThroughAttribute()]
  21. [System.CodeDom.Compiler.GeneratedCodeAttribute("System.ServiceModel", "4.0.0.0")]
  22. public partial class HelloWCFClient : System.ServiceModel.ClientBase<ConsoleClient.LearnWCF.IHelloWCF>, ConsoleClient.LearnWCF.IHelloWCF {
  23. public HelloWCFClient() {
  24. }
  25. public HelloWCFClient(string endpointConfigurationName) :
  26. base(endpointConfigurationName) {
  27. }
  28. public HelloWCFClient(string endpointConfigurationName, string remoteAddress) :
  29. base(endpointConfigurationName, remoteAddress) {
  30. }
  31. public HelloWCFClient(string endpointConfigurationName, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) :
  32. base(endpointConfigurationName, remoteAddress) {
  33. }
  34. public HelloWCFClient(System.ServiceModel.Channels.Binding binding, System.ServiceModel.EndpointAddress remoteAddress) :
  35. base(binding, remoteAddress) {
  36. }
  37. public string HelloWCF() {
  38. return base.Channel.HelloWCF();
  39. }
  40. }
  41. }

这么一堆代码，都不是我们写的，初步看似乎有几个类/接口，IHelloWCF，这个应该是服务协定，估计可能是从服务端下载来 的，HelloWCFClient，这个就是我们的客户端代理嘛，我们在前面用过，原来是在这里定义的，可是后面继承的 ClientBase<>是干嘛用的，还重载了这么多的构造函数。还有一个IHelloWCFChannel接口，我们找遍解决方案也找不到 什么地方用到他了啊，干嘛在这里定义出来呢？

先不去细想这些代码的具体意义，看到这里，我们在对VS2010由衷赞叹的同时，不由得心中升起一丝忧虑，如果没有了VS2010，没有了IDE，没有了"添加服务引用"，我们该怎么办？

2. 我们自己写通信

虽然我们料想VS2010也不会消失，我们是可以一直享受它提供给我们的便利的。但是我们今天在这里研究，不妨把控制级别向下探一个层次。看看下面有什么。

通信到底是怎么发生的？简单说就是两个终结点一个通道，实际上客户端也是有一个终结点的，客户端会在这两个终结点之间建立一个
通道，然后把对服务端服务的调用封装成消息沿通道送出，服务器端获得消息后在服务器端建立服务对象，然后执行操作，将返回值再封装成消息发给客户端。

过程大概是这样的，有些地方可能不太严谨，但是这个逻辑我们是可以理解的。如此看来，通讯的工作主要部分都在客户端这边，他要建立通道、发送消息，服务端基本上在等待请求。

客户端需要哪些东西才能完成这一系列的操作呢？元数据和一些服务的类。服务类由System.ServiceModel类库提
供了，只差元数据。提到元数据我们不禁倒吸一口凉气，难道是那一堆XSD
OOXX的东西么？我觉得，是也不是。就我们这个例子来说，元数据包括：服务协定、服务端终结点地址和绑定。对，就这么多。我们是不是一定要通过元数据交
换下载去服务端获取元数据呢，当然不是，就这个例子来说，服务端是我们设计的，这三方面的元数据我们当然是了然于胸的。

所以，让服务引用见鬼去吧，我们自己来。

(1) 建立客户端。

这个过程我们很熟悉，建立一个控制台应用程序，不做任何其他事，仅有清清爽爽的program.cs

(2) 添加必要的引用

前面说过，客户端完成通信的发起需要一些服务类的支持，这些类都定义在System.ServiceModel中，因此我们要添加这个程序集的引用。(注意是添加引用，不是服务引用)。

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然后在Program.cs中using这个命名空间

  1. using System.ServiceModel;

(2) 编写服务协定

服务协定是元数据中最重要的部分(还可能有数据协定等)，协定接口是服务器和客户端共同持有的，客户端依靠协定来创建通道，然后在通道上调用协定的方法，方法的实现，客户端是不知道的。客户端只知道方法签名和返回值(即接口)。

我们把在服务端定义的服务协定原封不动的照搬过来，注意，只把接口搬过来，不要把实现也搬过来，那是服务端才能拥有的。

服务协定我们都很熟悉了，背着打出来吧。就写在Program类的后面

  1. [ServiceContract]
  2. public interface IHelloWCF
  3. {
  4. [OperationContract]
  5. string HelloWCF();
  6. }

OK，元数据的第一部分完成了，另外两部分我们在代码里面提供。

(3) 通道工厂登场

System.ServiceModel提供了一个名为ChannelFactory<>的类，他接受服务协定接
口作为泛型参数，这样new出来的实例叫做服务协定XXX的通道工厂。顾名思义了，这个工厂专门生产通道，这个通道就是架设在服务器终结点和客户端终结点
之间的通信通道了。由于这个通道是用服务协定来建立的，所以就可以在这个通道上调用这个服务协定的操作了。

这个通道工厂类的构造函数接受一些重载参数，使用这些参数向通道工厂提供服务端终结点的信息，包括地址和绑定，这正是元数据的其他两部分。我们先把这两样做好预备着。

地址，也可以称终结点地址，实际上就是个URI了，我们也有一个专用的服务类来表示他，叫做EndpointAddress，我们new一个它的实例：

  1. EndpointAddress address = new EndpointAddress("http://localhost/IISService/HelloWCFService.svc");

只接受一个String参数，就是URI地址，这里我用了第三篇中建立的IIS服务的地址。

绑定，我们的服务端终结点要求的是wsHttpBinding，我们也可以用服务类来表示，叫做WSHttpBinding，我们new一个它的实例：

  1. WSHttpBinding binding = new WSHttpBinding();

使用参数为空的构造函数就可以。

好的，元数据的其他两样也准备齐全，现在请通道工厂闪亮登场，我们new一个它的实例，用刚才建立的服务协定接口作为泛型参数，使用上面建立的地址和绑定对象作为构造函数的参数：

  1. ChannelFactory<IHelloWCF> factory = new ChannelFactory<IHelloWCF>(binding, address);

有了工厂，接下来就要开始生产通道，通过执行通道工厂的CreateChannel方法来生产一个通道，由于工厂是用我们的协定接口创建的，所生产的通道也是实现这个接口的，我们可以直接用协定接口来声明其返回值。

  1. IHelloWCF channel = factory.CreateChannel();

现在，通道已经打开，我们可以调用这个通道上的协定方法了。

  1. string result = channel.HelloWCF();

然后我们把结果输出，就像之前做的客户端程序一样。

  1. Console.WriteLine(result);
  2. Console.ReadLine();

F5运行一下，看结果

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Yahoo!，我们没有使用元数交换的功能，凭着手绘的元数据和代码就完成了客户端到服务器端的通信。没有服务引用、没有配置文件，我们依然做得到。虽然对整个过程还不能完全明了，但是对通信过程已经有些理解了。

Program.cs的全部代码

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using System.ServiceModel;
  6. namespace ConsoleClient
  7. {
  8. class Program
  9. {
  10. static void Main(string[] args)
  11. {
  12. EndpointAddress address = new EndpointAddress("http://localhost/IISService/HelloWCFService.svc");
  13. WSHttpBinding binding = new WSHttpBinding();
  14. ChannelFactory<IHelloWCF> factory = new ChannelFactory<IHelloWCF>(binding, address);
  15. IHelloWCF channel = factory.CreateChannel();
  16. string result = channel.HelloWCF();
  17. Console.WriteLine(result);
  18. Console.ReadLine();
  19. }
  20. }
  21. [ServiceContract]
  22. public interface IHelloWCF
  23. {
  24. [OperationContract]
  25. string HelloWCF();
  26. }
  27. }

4. 再展开一点点

到这里已经很成功了，我们再稍微展开一些，还记得我们稍早前在服务引用生成的文件reference.cs看到的一个接口IHelloWCFChannel么？我们找遍解决方案也没发现哪个地方用到它？他是不是没用的东西呢，当然不会，我们现在来研究一下它。

我们上面手绘的程序可以打开通道并调用服务，然而我们回忆我们之前通过服务引用建立的客户端都是提供一个Close()方法来关闭服务连接的。使用我们这种方法按说也应该关闭通道才对，虽然客户端关闭通道就会被关闭了，但是在使用完通道后关闭之总是好的习惯。

可是，如何实现呢？我们发现通道无法提供关闭的方法，这是因为我们用IHelloWCF接口声明的通道对象，那这个对象自然只
能提供接口所规定的方法了。而实际上通道对象本身是提供关闭方法，只是被我们显示的接口声明给屏蔽了，通道其实已经实现了另一个接口叫做
IClientChannel，这个接口提供了打开和关闭通道的方法。如果我们要调用，只需要把通道对象强制转换成IClientChannel接口类型
就可以了：

  1. ((IClientChannel)channel).Close();

但是这么做不够自然优雅，强制转换总是让人莫名烦恼的东西。能不能保持IHelloWCF的对象类型并让他可以提供关闭方法呢？当然是可以的。我们再建立
一个接口，让这个接口同时实现IHelloWCF服务协定接口和IClientChannel接口，并用这个新接口去new
通道工厂，这样生产出来的通道对象不就可以同时使用IHelloWCF中的服务操作和IClientChannel中的关闭通道的方法了么？

首先，做这个新接口，这个接口只是把服务协定接口和IClientChannel拼接，本身没有其他成员，是一个空接口。

  1. public interface IHelloWCFChannel : IHelloWCF, IClientChannel
  2. {
  3. }

然后，修改一下前面的建立通道工厂的语句，用这个新接口名作为泛型参数来new通道工厂

  1. ChannelFactory<IHelloWCFChannel> factory = new ChannelFactory<IHelloWCFChannel>(binding, address);

修改一下生产通道方法的对象声明类型，用新接口类型声明：

  1. IHelloWCFChannel channel = factory.CreateChannel();

最后，我们在调用服务操作之后，就可以直接调用关闭通道的方法了：

  1. channel.Close();

修改后的program.cs源代码：

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. using System.Linq;
  4. using System.Text;
  5. using System.ServiceModel;
  6. namespace ConsoleClient
  7. {
  8. class Program
  9. {
  10. static void Main(string[] args)
  11. {
  12. EndpointAddress address = new EndpointAddress("http://localhost/IISService/HelloWCFService.svc");
  13. WSHttpBinding binding = new WSHttpBinding();
  14. ChannelFactory<IHelloWCFChannel> factory = new ChannelFactory<IHelloWCFChannel>(binding, address);
  15. IHelloWCFChannel channel = factory.CreateChannel();
  16. string result = channel.HelloWCF();
  17. channel.Close();
  18. Console.WriteLine(result);
  19. Console.ReadLine();
  20. }
  21. }
  22. [ServiceContract]
  23. public interface IHelloWCF
  24. {
  25. [OperationContract]
  26. string HelloWCF();
  27. }
  28. public interface IHelloWCFChannel : IHelloWCF, IClientChannel
  29. {
  30. }
  31. }

现在，我们明白了服务引用中那个看上去没用的接口是什么作用了吧。然而服务引用中的实现跟我们这种还是有区别的，它使用了一个叫做ClientBase<>的类来进行通道通信，我们后面会展开。

5. 总结

今天的研究稍微深入了一点点，没有完全理解也没有关系，心里有个概念就可以了。

我们通过手绘代码的方法实现了客户端和服务端的通信，没有借助元数据交换工具。这让我们对服务端和客户端通信有了更接近真相的
一层认识。其实所谓的元数据交换就是让我们获得这样甚至更简单的编程模型，它背后做的事情跟我们今天做的是很类似的，想像一下，产品级的服务可能有许多的
协定接口，许多的终结点，我们不可能也不应该耗费力气把他们在客户端中再手动提供一次，因此元数据交换是很有意义的，我们应该学会使用它，我们还要在后面
的学习中不断掌握驾驭元数据交换工具的办法。

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