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Windows通讯基础

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Windows通讯基础(英语:Windows Communication Foundation, WCF)是由微软发展的一组资料通讯的应用程式开发介面,它是.NET框架的一部分,由.NET Framework 3.0开始引入,与Windows Presentation FoundationWindows Workflow Foundation并列为新一代Windows作业系统以及WinFX的三个重大应用程式开发类别库。

在.NET Framework 2.0以及前版本中,微软发展了Web Service(SOAP with HTTP communication),.NET Remoting(TCP/HTTP/Pipeline communication)以及基础的Winsock等通讯支援,由于各个通讯方法的设计方法不同,而且彼此之间也有相互的重叠性(例如.NET Remoting可以开发SOAP, HTTP通讯),对于开发人员来说,不同的选择会有不同的程式设计模型,而且必须要重新学习,让开发人员在使用时有许多不便。同时,服务导向架构(Service-Oriented Architecture)也开始盛行于软体工业中,因此微软重新检视了这些通讯方法,并设计了一个统一的程式开发模型,对于资料通讯提供了最基本最有弹性的支援,这就是Windows Communication Foundation。

概念

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WCF由于集合了几乎由.NET Framework所提供的通讯方法,因此学习曲线比较陡峭,开发人员必须要针对各个部份的内涵做深入的了解,才能够操控WCF来开发应用程式。

  • 通讯双方的沟通方式,由合约 (Contract)来订定。
  • 通讯双方所遵循的通讯方法 (communication protocol),由协定系结 (Binding)来订定。
  • 通讯期间的安全性,由双方约定的安全性层次来订定。

合约(Contract)

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WCF的基本概念是以合约(Contract)来定义双方沟通的协定,合约必须要以介面的方式来呈现,而实际的服务程式码必须要由这些合约介面衍生并实作。合约分成了四种:

  1. 资料合约(Data Contract),订定双方沟通时的资料格式。
  2. 服务合约(Service Contract),订定服务的定义。
  3. 营运合约(Operation Contract),订定服务提供的方法。
  4. 讯息合约(Message Contract),订定在通讯期间覆写讯息内容的规范。

一个WCF中的合约,就如同下列程式码所示:

using System;
using System.ServiceModel;
namespace Microsoft.ServiceModel.Samples
{
  [ServiceContract(Namespace = "http://Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服務合約
  public interface ICalculator
  {
    [OperationContract] // 營運合約
    double Adddouble n1, double n2;
    [OperationContract] // 營運合約
    double Subtractdouble n1, double n2;
    [OperationContract] // 營運合約
    double Multiplydouble n1, double n2;
    [OperationContract] // 營運合約
    double Dividedouble n1, double n2;
  }
}

协定系结(Binding)

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由于WCF支援了HTTPTCP命名管道MSMQ、Peer-To-Peer TCP等协定,而HTTP又分为基本HTTP支援(BasicHttpBinding)以及WS-HTTP支援(WsHttpBinding),而TCP亦支援NetTcpBinding,NetPeerTcpBinding等通讯方式,因此,双方必须要统一通讯的协定,并且也要在编码以及格式上要有所一致。

一个设定通讯协定系结的范例如下:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <system.serviceModel>
    <!-- 設定服務繫結的資訊 -->
    <services>
      <service name=" CalculatorService" >
        <endpoint address="" binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="Binding1"
            contract="ICalculator" />
      </service>
    </services>
    <!-- 設定通訊協定繫結的資訊 -->
    <bindings>
      <wsHttpBinding>
        <binding name="Binding1">
        </binding>
      </wsHttpBinding>
   </bindings>
  </system.serviceModel>
</configuration>

虽然WCF也可以使用SOAP做通讯格式,但它和以往的ASP.NET XML Web Services不同,因此有部份技术文章中,会将ASP.NET的XML Web Services称为ASMX Service

WCF的服务可以挂载于Console Application,Windows Application,IIS(ASP.NET)Application,Windows Service以及Windows Activation Services中,但大多都会挂在Windows Service。

安全性层次

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WCF实作上已经支援了传输层次安全性(Transport-level security)以及讯息层次安全性(Message-level security)两种。

  • 传输层次安全性:在资料传输时期加密,例如SSL
  • 讯息层次安全性:在资料处理时就加密,例如使用数位签章杂凑或是使用金钥加密法等。

用户端

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对于WCF的用户端来说,WCF服务就像是一个Web Service一样,在Visual Studio 2008中,所有WCF服务的连接都是由用户端的WCF Service Proxy来执行,开发人员不用花费太多心思在通讯上,而WCF Service Proxy在Visual Studio中被称为服务参考(Service Reference)。

在Visual Studio中加入WCF的服务参考时,Visual Studio会自动帮开发人员做掉一些必要工作(例如组态建立以及产生Service Proxy等),开发人员只需要在程式码中取用WCF Service Proxy物件即可。

参考文献

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