WCF 学习总结4 -- 用Duplex实现消息广播

WCF中定义3种消息交换模式： 1. Request/Reply; 2. One-Way; 3. Duplex。 
Request/Reply 是缺省模式，即同步调用。在调用服务方法后需要等待服务的消息返回，即便该方法返回 void 类型。
One-Way 这种方式在调用方法后会立即返回。需要注意的是 One-Way 不能用在非void，或者包含 out/ref 参数的方法上，会导致抛出 InvalidOperationException 异常。
Duplex 又称为双工通信，实现起来比前两种来说要稍微复杂些。(1) ServiceContract 中指定 Callback类型； (2) 对于回调操作，指定[OperationContract(IsOneWay=true)] ； (3) 服务契约中通过 OperationContext.Current.GetCallbackChannel 来获得客户端 Callback 实例。

另外，在WCF预定义绑定类型中，WSDualHttpBinding和NetTcpBinding均提供了对双工通信的支持，但是两者在对双工通信的实现机制上却有本质的区别。WSDualHttpBinding是基于HTTP传输协议的；而HTTP协议本身是基于请求-回复的传输协议，基于HTTP的通道本质上都是单向的。WSDualHttpBinding实际上创建了两个通道，一个用于客户端向服务端的通信，而另一个则用于服务端到客户端的通信，从而间接地提供了双工通信的实现。而NetTcpBinding完全基于支持双工通信的TCP协议。

接下来，介绍如何用WCF的Duplex消息交换实现服务端对客户端的广播。
 
1. 定义服务契约 （创建WCF Service Library工程：WcfDuplexMessageService）
using System.ServiceModel;namespace WcfDuplexMessageService{ [ServiceContract(CallbackContract=typeof(IClient))] public interface IMessageService { [OperationContract] void RegisterClient(); } public interface IClient { [OperationContract(IsOneWay = true)] void SendMessage(string message); }}
(1) 定义的IClient用于客户端回调。
(2) 定义的RegisterClient()用于将客户端回调实例注册到服务端

2. 实现服务（工程WcfDuplexMessageService）
(1) 为了所有客户端都注册到一个服务对象上，所以定义服务端为Singleton实例模式：
      InstanceContextMode=InstanceContextMode.Single (Singleton的实例在服务Host启动即实例化)
(2) 定义了一个static的List<IClient>统一保存客户端回调实例，并公开为Property，便于ServerUI能访问。
(3) 为了防止广播时不会因为客户端关闭而导致服务端异常，监听了Channel.Closing事件
     客户端关闭(Channel被关闭)时就会触发这个事件，在此事件处理中移除该客户端回调实例。
using System;using System.Collections.Generic;using System.ServiceModel;namespace WcfDuplexMessageService{ [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single)] public class MessageService : IMessageService, IDisposable { public static List<IClient> ClientCallbackList { get; set; } public MessageService() { ClientCallbackList = new List<IClient>(); } public void RegisterClient() { var client = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IClient>(); var id = OperationContext.Current.SessionId; Console.WriteLine("{0} registered.", id); OperationContext.Current.Channel.Closing += new EventHandler(Channel_Closing); ClientCallbackList.Add(client); } void Channel_Closing(object sender, EventArgs e) { lock (ClientCallbackList) { ClientCallbackList.Remove((IClient)sender); } } public void Dispose() { ClientCallbackList.Clear(); } }}

3. 服务端Host兼UI实现


Broadcast 按钮按下时，遍历 WcfDuplexMessageService.MessageService.ClientCallbackList 回调。
using System;using System.Collections.Generic;using System.ComponentModel;using System.Windows.Forms;using System.ServiceModel;namespace WcfDuplexMessageSvcHost{ public partial class Form1 : Form { public Form1() { InitializeComponent(); } private ServiceHost _host = null; private void Form1_Load(object sender, EventArgs e) { _host = new ServiceHost(typeof(WcfDuplexMessageService.MessageService)); _host.Open(); this.label1.Text = "MessageService Opened."; } private void Form1_FormClosing(object sender, FormClosingEventArgs e) { if (_host != null) { _host.Close(); IDisposable host = _host as IDisposable; host.Dispose(); } } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { var list = WcfDuplexMessageService.MessageService.ClientCallbackList; if (list == null || list.Count == 0) return; lock (list) { foreach (var client in list) { // Broadcast client.SendMessage(this.textBox1.Text); } } } }}
配置：
为了客户端能直接通过公开的Metadata生成proxy，配置文件中加上：
<endpoint address="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/>
因为元数据公开的服务（IMetadataExchange）使用的是mexHttpBinding，而Duplex使用的是netTcpBinding，所以需要追加http协议对应的BaseAddress：http://localhost:9998/WcfDuplexMessageService
或者修改元数据公开服务的Binding方式：改为mexTcpBinding


<?xml version="1.0"?><configuration> <system.web> <compilation debug="true"/> </system.web> <system.serviceModel> <services> <service name="WcfDuplexMessageService.MessageService"> <endpoint address="" binding="netTcpBinding" bindingConfiguration="" contract="WcfDuplexMessageService.IMessageService"> <identity> <dns value="localhost"/> </identity> </endpoint> <endpoint address="mex" binding="mexHttpBinding" contract="IMetadataExchange"/> <host> <baseAddresses> <add baseAddress="net.tcp://localhost:9999/WcfDuplexMessageService/"/> <add baseAddress="http://localhost:9998/WcfDuplexMessageService"/> </baseAddresses> </host> </service> </services> <behaviors> <serviceBehaviors> <behavior> <serviceMetadata httpGetEnabled="True"/> <serviceDebug includeExceptionDetailInFaults="False"/> </behavior> </serviceBehaviors> </behaviors> </system.serviceModel><startup><supportedRuntime version="v4.0" sku=".NETFramework,Version=v4.0"/></startup></configuration>

4. 客户端实现
(1) 通过Add Service Reference生成客户端Proxy

(2) 实现 WcfSvc.IMessageServiceCallback (Client.cs)
using System;namespace WcfDuplexMessageClient{ public class Client : WcfSvc.IMessageServiceCallback { public void SendMessage(string message) { Console.WriteLine("[ClientTime{0:HHmmss}]Service Broadcast:{1}", DateTime.Now, message); } }}
(3) 启动客户端，调用服务端的注册方法：WcfSvc.MessageServiceClient，将客户端的Client实例注册到服务。
using System;using System.ServiceModel;namespace WcfDuplexMessageClient{ class Program { static void Main(string[] args) { var client = new Client(); var ctx = new InstanceContext(client); var svc = new WcfSvc.MessageServiceClient(ctx); svc.RegisterClient(); Console.Read(); } }}
OK，运行一下：

补充：
1. 如果去掉回调契约的IsOneWay属性，将会导致服务端引发InvalidOperationException异常。关于Duplex的消息交换定制还可以看看这篇blog:http://www.cnblogs.com/xinhaijulan/archive/2011/01/09/1931272.html
2. XP的IIS 5.x 使用wsDuplexBinding时, 因为回调的服务监听地址默认采用是80,而80正是IIS独占的监听端口。此时会出现AddressAlreadyInUseException异常。为了解决这个问题，需要修改回调服务监听地址：wsDuplexBinding的clientBaseAddress

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本系列链接：

WCF 学习总结1 -- 简单实例

WCF 学习总结2 -- 配置WCF

WCF 学习总结3 -- 实例模式

WCF 学习总结4 -- 用Duplex实现消息广播

WCF 学习总结5 -- 消息拦截实现用户名验证

WCF 学习总结6 -- WCF参数与返回值

WCF 学习总结7 -- 流模式实现文件上传

WCF 学习总结8 –- WCF 事务处理