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WCF服务-绑定

服务之间的通信方式是多种多样的,有多种可能的通信模式。包括:同步的请求/应答(Request/Reply)消息,或者异步的“即发即弃(Fire-and-Forget)”消息;双向(Bidirectional)消息;即时消息或队列消息;以及持久(Durable)队列或者可变(Volatile)队列。传递消息的传输协议包括:HTTP(或HTTPS)、TCP、P2P(对等网)、IPC(命名管道)以及MSMQ。消息编码格式包括:保证互操作性的纯文本编码格式;优化性能的二进制编码格式;提供有效负载的MTOM(消息传输优化机制,Message Transport Optimization Mechanism)编码格式。消息的安全保障也有多种策略,包括:不实施任何安全策略;只提供传输层的安全策略;消息层的隐私保护与安全策略。当然,WCF还包括多种对客户端认证与授权的安全策略。消息传递(Message Delivery)可能是不可靠的,也可能是可靠的端对端跨越中间方,然后断开连接的方式。消息传递可能按照发送消息的顺序处理,也可能按照接收消息的顺序处理。服务可能需要与其他服务或客户端交互,这些服务或客户端或者只支持基本的Web服务协议,或者使用了流行的WS-*协议,例如WS-Security或者WS-Atomic Transaction。服务可能会基于原来的MSMQ消息与旧的客户端(Legacy Client)交互,或者限制服务只能与其他的WCF服务或客户端交互。

若要计算所有可能的通信模式与交互方式之间的组合,数量可能达到上千万。在这些组合选项中,有的可能是互斥的,有的则彼此约束。显然,客户端与服务必须合理地组合这些选项,才能保证通信的顺畅。对于大多数应用程序而言,管理如此程度的复杂度并无业务价值。然而,一旦因此作出错误决定,就会影响系统的效率与质量,造成严重的后果。

为了简化这些选项,使它们易于管理,WCF引入了绑定(Binding)技术将这些通信特征组合在一起。一个绑定封装了诸如传输协议、消息编码、通信模式、可靠性、安全性、事务传播以及互操作性等相关选项的集合,使得它们保持一致。理想状态下,我们希望将所有繁杂的基础功能模块从服务代码中解放出来,允许服务只需要关注业务逻辑的实现。绑定使得开发者能够基于不同的基础功能模块使用相同的服务逻辑。

在使用WCF提供的绑定时,可以调整绑定的属性,也可以从零开始定制自己的绑定。服务在元数据中发布绑定的选项,由于客户端使用的绑定必须与服务的绑定完全相同,因此客户端能够查询绑定的类型与特定属性。单个服务能够支持各个地址上的多个绑定。

标准绑定

WCF定义了9种标准绑定:

基本绑定(Basic Binding)

由BasicHttpBinding类提供。基本绑定能够将WCF服务公开为旧的ASMX Web服务,使得旧的客户端能够与新的服务协作。如果客户端使用了基本绑定,那么新的WCF客户端就能够与旧的ASMX服务协作。

TCP绑定

由NetTcpBinding类提供。TCP绑定使用TCP协议实现在Intranet中跨机器的通信。TCP绑定支持多种特性,包括可靠性、事务性、安全性以及WCF之间通信的优化。前提是,它要求客户端与服务都必须使用WCF。

对等网绑定

由NetPeerTcpBinding类提供。它使用对等网进行传输。对等网允许客户端与服务订阅相同的网格(Grid),实现广播消息。因为对等网需要网格拓扑(Grid Topology)与网状计算策略(Mesh Computing Strategies)方面的知识,故而不在本书讨论范围之内。

IPC绑定

由NetNamedPipeBinding类提供。它使用命名管道为同一机器的通信进行传输。这种绑定方式最安全,因为它不能接收来自机器外部的调用。IPC绑定支持的特性与TCP绑定相似。

Web服务(WS)绑定

由WSHttpBinding类提供。WS绑定使用HTTP或HTTPS进行传输,为基于Internet的通信提供了诸如可靠性、事务性与安全性等特性。

WS联邦绑定(Federated WS Binding)

由WSFederationHttpBinding类提供。WS联邦绑定是一种特殊的WS绑定,提供对联邦安全(Federated Security)的支持。联邦安全不在本书讨论范围之内。

WS双向绑定(Duplex WS Binding)

由WSDualHttpBinding类提供。WS双向绑定与WS绑定相似,但它还支持从服务到客户端的双向通信,相关内容在第5章介绍。

MSMQ绑定

由NetMsmqBinding类提供。它使用MSMQ进行传输,用以提供对断开的队列调用的支持。相关内容在第9章介绍。

MSMQ集成绑定(MSMQ Integration Binding)

由MsmqIntegrationBinding类提供。它实现了WCF消息与MSMQ消息之间的转换,用以支持与旧的MSMQ客户端之间的互操作。MSMQ集成绑定不在本书讨论范围之内。

格式与编码

每种标准绑定使用的传输协议与编码格式都不相同,如表1-1所示。

表1-1:标准绑定的传输协议与编码格式(默认的编码格式为黑体)

WCF服务-绑定

文本编码格式允许WCF服务(或客户端)能够通过HTTP协议与其他服务(或客户端)通信,而不用考虑它使用的技术。二进制编码格式通过TCP或IPC协议通信,它所获得的最佳性能是以牺牲互操作性为代价的,它只支持WCF到WCF的通信。

选择绑定

为服务选择绑定应该遵循图1-4所示的决策活动图表。

首先需要确认服务是否需要与非WCF的客户端交互。如果是,同时客户端又是旧的MSMQ客户端,选择MsmqIntegrationBinding绑定就能够使得服务通过MSMQ与该客户端实现互操作。如果服务需要与非WCF客户端交互,并且该客户端期望调用基本的Web服务协议(ASMX Web服务),那么选择BasicHttpBinding绑定就能够模拟

WCF服务-绑定

图1-4:选择绑定

ASMX Web服务(即WSI-Basic Profile)公开WCF服务。缺点是我们无法使用大多数最新的WS-*协议的优势。但是,如果非WCF客户端能够识别这些标准,就应该选择其中一种WS绑定,例如WSHttpBinding、WSFederationBinding或者WSDualHttpBinding。如果假定客户端为WCF客户端,同时需要支持脱机或断开状态下的交互,则可以选择NetMsmqBinding使用MSMQ传输消息。如果客户端需要联机通信,但是需要跨机器边界调用,则应该选择NetTcpBinding通过TCP协议进行通信。如果相同机器上的客户端同时又是服务,选择NetNamePipeBinding使用命名管道可以使性能达到最优化。如果基于额外的标准,例如回调(选择WSDualHttpBinding)或者联邦安全(选择WSFederationBinding),则应对选择的绑定进行微调。

注意:即使超出了使用的目标场景,大多数绑定工作仍然良好。例如,我们可以使用TCP绑定实现相同机器甚至进程内的通信;我们也可以使用基本绑定实现Intranet中WCF对WCF的通信。然而,我们还是应尽量按照图1-4选择绑定。

使用绑定

每种绑定都提供了多种可配置的属性。绑定有三种工作模式。如果内建绑定符合开发者的需求,就可以直接使用它们。我们也可以对绑定的某些属性如事务传播、可靠性和安全性进行调整与配置,还可以定制自己的绑定。最常见的情况是使用已有的绑定,然后只对绑定的几个方面进行配置。应用程序开发者几乎不需要编写定制绑定,但这却是框架开发者可能需要做的工作。

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