WCF是.NET平台下實現SOA的一種手段，SOA的一個重要的特征就基於Message的通信方式。從Messaging的角度講，WCF可以看成是對Message進行發送、傳遞、接收、基礎的工具。對於一個消息交換的過程，很多人只會關注message的最初的發送端和最終的接收端。實際上在很多情況下，在兩者之間還存在很多的中間結點（Intermediary），這些中間結點在可能在實際的應用中發揮中重要的作用。比如，我們可以創建路由器（Router）進行消息的轉發，甚至是Load Balance；可以創建一個消息攔截器（Interceptor）獲取request或者response message，並進行Audit、Logging和Instrumentation。今天我們就我們的目光轉向這些充當著中間人角色的Intermediary上面來。
在本篇文章中，我們將會創建一個message的攔截和轉發工具（message interceptor）。它將被置於WCF調用的client和service之間，攔截並轉發從client到service的request message，以及service到client的response message，並將request message和response message顯示到一個可視化的界面上。我們將討論這個message interceptor若干種不同的實現方式。
有一點需要明確說明的是，這個工具的創建並非我寫作這篇文章的目的，我的目的是通過一個具體的例子讓大家以一種直觀方式對WCF的Addressing機制有一個深刻的認識。在介紹message interceptor的創建過程中，我會穿插介紹一個WCF的其它相關知識，比如Message Filtering、Operation Selection、Must Understand Validation等等。
一、創建一個簡單的WCF應用
由於我們將要創建的message interceptor需要應用到具體的WCF應用中進行工作和檢驗，我們需要首先創建一個簡單的WCF應用。我們創建一個簡單的Calculation的例子。這個solution采用我們熟悉的四層結構（Interceptor用於host我們的message intercept service）：
1、Contract：Artech.MessageInterceptor.Contracts.ICalculate
using System.ServiceModel;
namespace Artech.MessageInterceptor.Contracts
{
[ServiceContract]
public interface ICalculate
{
[OperationContract]
double Add(double x, double y);
}
}
2、Service：Artech.MessageInterceptor.Services.CalculateService
using Artech.MessageInterceptor.Contracts;
namespace Artech.MessageInterceptor.Services
{
public class CalculateService : ICalculate
{
#region ICalculate Members
public double Add(double x, double y)
{
return x + y;
}
#endregion
}
}
3、Hosting：Artech.MessageInterceptor.Hosting.Program
using System;
using System.ServiceModel;
using Artech.MessageInterceptor.Services;
namespace Artech.MessageInterceptor.Hosting
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(CalculateService)))
{
host.Opened += delegate
{
Console.WriteLine("The calculate service has been started up!");
};
host.Open();
Console.Read();
}
}
}
}
Configuration
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<system.serviceModel>
<bindings>
<customBinding>
<binding name="MyCustomeBinding">
<textMessageEncoding />
<httpTransport />
</binding>
</customBinding>
</bindings>
<services>
<service name="Artech.MessageInterceptor.Services.CalculateService">
<endpoint binding="customBinding" bindingConfiguration="MyCustomeBinding"
contract="Artech.MessageInterceptor.Contracts.ICalculate"
address="http://127.0.0.1:9999/calculateservice"/>
</service>
</services>
</system.serviceModel>
</configuration>
在host我們的calculateservice的時候，我們使用了拋棄了系統定義的binding，而采用一個custom binding。是因為custom binding基於更好的可擴展能力，以利於我們後續的介紹。為了簡單起見，我們僅僅需要bing為了提供最基本的功能：傳輸與編碼，為此我僅僅添加了兩個binding element：textMessageEncoding 和httpTransport。我們將在後面部分應用其他的功能，比如WS-Security.
4、Client：Artech.MessageInterceptor.Clients.Program
using System;
using System.ServiceModel;
using Artech.MessageInterceptor.Contracts;
namespace Artech.MessageInterceptor.Clients
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
using (ChannelFactory<ICalculate> channelFactory = new ChannelFactory<ICalculate>("calculateservice"))
{
ICalculate calculator = channelFactory.CreateChannel();
using (calculator as IDisposable)
{
Console.WriteLine("x + y = {2} where x = {0} ans y = {1}", 1, 2, calculator.Add(1, 2));
}
}
Console.Read();
}
}
}
Configuration：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<system.serviceModel>
<bindings>
<customBinding>
<binding name="MyCustomBinding">
<textMessageEncoding />
<httpTransport />
</binding>
</customBinding>
</bindings>
<client>
<endpoint name="calculateservice" address="http://127.0.0.1:9999/calculateservice" binding="customBinding" bindingConfiguration="MyCustomBinding"
contract="Artech.MessageInterceptor.Contracts.ICalculate" />
</client>
</system.serviceModel>
</configuration>
二、創建Message Interceptor
現在我們正式開始進行我們的消息攔截與轉發工具的創建。這個工具本質是一個WCF service（我們姑且稱它為Intercept service），在該service中定義一個operation進行消息的攔截、處理、轉發的功能(如下圖所示)。
一般地我們有兩種不同的方案來來實現我們的功能：
Client調用service的時候，主動將message發送到Intercept service；Intercept service獲取request並對其進行相應處理後，將message原封不動地轉發到真正的service，並接受response message。對response message進行相應處理後，將其返回給client。
Client照常訪問service，但是將Intercept service監聽地址設置為service的地址（並對service的監聽地址也作相應的修改），那麼 client對service訪問過程中發送的message將會被Intercept service截獲，Intercept service向上面一樣進行message處理和轉發。
我們先采用第一種實現方案。
1、Contract定義：Artech.MessageInterceptor.Contracts.IIntercept
我們來介紹Intercept service的定義，先來看看Contract的定義（Intercept service的contract和ICalculate定義在同一個project中）：
using System.ServiceModel.Channels;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.MessageInterceptor.Contracts
{
[ServiceContract]
public interface IIntercept
{
[OperationContract(Action ="*", ReplyAction="*")]
Message Intercept(Message request);
}
}
Intercept service的contract具有如下兩個特點：
Intercept的參數和返回值都是Message對象。
Operation的Action和ReplyAction為*。
我們先來講將第一個特征，之所以我們要使用untyped message作為參數和返回值，是因為我們要將Intercept打造成一個“萬能”的操作：能夠處理任何請求和返回。我們知道，雖然我們在進行WCF service調用的時候，我們的參數列表，無論是個數、數據類型和次序，都千差萬別，我們的返回值類型也各有不同，但是WCF service的調用最終是基於Message的，所以我們的參數或者返回值最終都將轉變成message對象（input參數：request message；ref/out 參數和返回值：response message），我們我們的Intercept將是一個“萬能”的operation。
至於第二個問題，我們就需要了解WCF的一個重要的機制了：Operation Selection。WCF的Channel Listener監聽並接收request message後，Channel Dispatcher通過Contract Message Filter和Address Message Filter選擇對應的Endpoint Dispatcher；Endpoint Dispatcher通過InstanceContext/InstanceProvider獲得或者創建service intance，並通過reflection調用對應Operation。但是Operation是如何選擇的呢？默認的情況下是根據Message的Action Header進行選擇的，一般地將會按照這樣的匹配規則進行：Contract Namespace（default：http://tempuri.org）/Contract Name（default：Interface name）/Action（default：method name）= action in SOAP header。如果將Action設為“*”將意味著：對intercept service的調用，無路SOAP Header中action是什麼，都將交付Intercept來處理。
2、Service的定義：Artech.MessageInterceptor.Services.InterceptService
Intercept service將會完整這樣的功能：攔截request message並將其顯示到一個Windows form的TextBox中；將message原封不動地向service轉發；向處理request message一樣攔截並顯示response message。
using System;
using Artech.MessageInterceptor.Contracts;
using System.ServiceModel.Channels;
using System.Threading;
using System.ServiceModel;
using System.ServiceModel.Description;
namespace Artech.MessageInterceptor.Services
{
[ServiceBehavior(UseSynchronizationContext = false, AddressFilterMode = AddressFilterMode.Any)]
public class InterceptService : IIntercept
{
private const string CalculateServiceEndpoint = "calculateService";
public static SynchronizationContext SynchronizationContext
{ get; set; }
public static System.Windows.Forms.TextBox MessageDisplayPanel
{ get; set; }
#region IIntercept Members
public Message Intercept(Message request)
{
using (ChannelFactory<IIntercept> channelFactory = new ChannelFactory<IIntercept>(CalculateServiceEndpoint))
{
IIntercept interceptor = channelFactory.CreateChannel();
using (interceptor as IDisposable)
{
MessageBuffer requstBuffer = request.CreateBufferedCopy(int.MaxValue);
Message response = interceptor.Intercept(requstBuffer.CreateMessage());
MessageBuffer responseBuffer = response.CreateBufferedCopy(int.MaxValue);
SynchronizationContext.Post(delegate
{
MessageDisplayPanel.Text += string.Format("Request:{0}{1}{0}", Environment.NewLine, request);
MessageDisplayPanel.Text += string.Format("Response:{0}{1}{0}", Environment.NewLine, response);
}, null);
return responseBuffer.CreateMessage();
}
}
}
#endregion
}
}
對於InterceptService的定義，有下面幾點需要說明：
UseSynchronizationContext 和SynchronizationContext：這是關於Windows Form 線程關聯性的相關設置與應用，在我的前兩篇已有詳細的介紹，不清楚的可以參閱這篇文章（WCF下的線程關聯性）
AddressFilterMode = AddressFilterMode.Any：在上面我們提到過，ChannelDispatcher在選擇EndpointDispacher的時候是基於兩個Message Filter：Address Filter和Contract Filter。也就是說，ChannelDispatcher通過這兩個Filter選擇合適Endpoint。在默認的情況下，Address Filter是根據SOAP的To Message Header的URI來進行栓選的，所以需要Endpoint的Address和To Header中的Addres完全匹配。但是在我們CalculateService的例子中，由於Client最終是訪問的時CalculateService，所以生成的SOAP的To Headler的地址是CalculateService的地址：http://127.0.0.1:9999/calculateservice，而我們需要是用InterceptService 來處理該請求，Address Filtering肯定是不能通過的。好在我們可以在ServiceBehavior設置AddressFilterMode 來改變Address Filtering的方式。AddressFilterMode = AddressFilterMode.Any意味著，Address Filtering會被忽略。
Message的轉發，直接通過CalculateService的endpoint name創建的Proxy對象的service調用完成。
CreateBufferedCopy：可能有人會奇怪，為什麼不對request message和response message進行直接操作（將他們顯示在TextBox上）？這是應為Message在WCF有一個特殊的處理機制：只有Message的State為Created的時候，才能獲取MessageBody的內容，否則會拋出異常。而我們在對Message進行相應操作的時候，會改變Message 的State（Read,Written,Copied,Closed）。所以對response message來講，對message的顯示實際上將Sate改為Read，如何將response message直接返回到client，對該message的讀取操作將是不允許的，所以先調用CreateBufferedCopy創建該message的一個memory buffer，最有返回的時通過該buffer重新創建的Message。
3、Service的Hosting：
我們創建了一個Windows Form Application來host InterceptService，並在一個Form的Load事件中完成host。
using System;
using System.Windows.Forms;
using System.ServiceModel;
using Artech.MessageInterceptor.Services;
using System.Threading;
namespace Artech.MessageInterceptor.Interceptor
{
public partial class MessageInterceptor : Form
{
private ServiceHost _serviceHost;
public MessageInterceptor()
{
InitializeComponent();
}
private void MessageInterceptor_Load(object sender, EventArgs e)
{
this._serviceHost = new ServiceHost(typeof(InterceptService));
this._serviceHost.Opened += delegate
{
this.Text += ":Started";
};
InterceptService.SynchronizationContext = SynchronizationContext.Current;
InterceptService.MessageDisplayPanel = this.textBoxMessage;
this._serviceHost.Open();
}
}
}
下面是configuration：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<system.serviceModel>
<bindings>
<customBinding>
<binding name="MyCustomBinding">
<textMessageEncoding />
<httpTransport manualAddressing="true" />
</binding>
</customBinding>
</bindings>
<client>
<endpoint address="http://127.0.0.1:9999/calculateservice" binding="customBinding"
bindingConfiguration="MyCustomBinding" contract="Artech.MessageInterceptor.Contracts.IIntercept"
name="calculateService" />
</client>
<services>
<service name="Artech.MessageInterceptor.Services.InterceptService">
<endpoint binding="customBinding" bindingConfiguration="MyCustomBinding"
contract="Artech.MessageInterceptor.Contracts.IIntercept"
address="http://127.0.0.1:8888/Interceptservice"/>
</service>
</services>
</system.serviceModel>
</configuration>
這裡需要注意的client的配置，可能有人會有這樣的疑惑：Address是CalculateService的地址，但是Contract確是InterceptService的Contract，這不是不匹配嗎？實際上由於IIntercept中Intercept方式的參數和返回值都是Message，所以他們代表一切操作。
三、應用InteceptService
現在我們將我們創建InteceptService應用到我們CalculateService中。我們在上面已經提到過，我們現在是方案時要client自動將message發送到InteceptService。在WCF中有一個特殊的EndpointBehavior。（System.ServiceModel.Description.ClientViaBehavior），來實現這樣的功能：Message真正發送的地址不同是service真正的地址。基本的原理如下圖所示：
我們現在只需要改變client端的配置即可：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
<system.serviceModel>
<behaviors>
<endpointBehaviors>
<behavior name="ClientViaBehavior">
<clientVia viaUri="http://127.0.0.1:8888/Interceptservice" />
</behavior>
</endpointBehaviors>
</behaviors>
<bindings>
<customBinding>
<binding name="MyCustomBinding">
<textMessageEncoding />
<httpTransport />
</binding>
</customBinding>
</bindings>
<client>
<endpoint name="calculateservice" address="http://127.0.0.1:9999/calculateservice" behaviorConfiguration="ClientViaBehavior"
binding="customBinding" bindingConfiguration="MyCustomBinding"
contract="Artech.MessageInterceptor.Contracts.ICalculate" />
</client>
</system.serviceModel>
</configuration>
當我們運行我們的程序（先啟動兩個host程序，然後是client），Interceptor Windows Forms Appliction的窗體上將會看到被攔截的request message和response message：
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