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我的WCF之旅（3）：在WCF中實現雙向通信（Bi-directional Communication）

編輯：關於.NET

昨天寫了一篇Remoting中如何實現雙向通信的文章《[原創].NET Remoting: 如何通過Remoting實現雙向通信（Bidirectional Communication) 》，作為對比，今天我們來討論一下WCF的雙向通信。

為了使我們能夠更好地對比雙向通信在Remoting中和WCF中的實現，我們的Sample采用一樣的業務邏輯——調用一個數學計算的遠程調用，除了傳遞相應的操作數之外，我們還傳遞一個對象，這個對象可以在Server端中回調 (Callback) 把運算結果在Client端顯示出來。

Step1：構建整個Solution的整體構架。

整個Solution的架構在我的之前的Blog有了詳細的介紹（[原創]我的WCF之旅（1）：創建一個簡單的WCF程序），這裡只作一個簡單的介紹。

Artech.WCFService.Contract：　Class Library Project，用來保存Contract（Service Contact、Message Contract、Data Contract），　之所以把Contract獨立出來的原因是考慮到他同時被Server端——Service本身和Service Hosting和Client端使用

Artech.WCFService.Service：Class Library Project，Service的業務邏輯，　這個Project引用Artech.WCFService.Contract Project和System.ServiceModel DLL。

Artech.WCFService.Hosting：Console Application，　用於以Self-Hosting的方式Host Service。這個Project引用Artech.WCFService.Contract和Artech. Project WCFService.Service。Project和System.ServiceModel DLL。

Artech.WCFService.Client：Console Application，　用以模擬現實中的調用Service的Ｃｌｉｎｅｔ。這個Project引用Artech.WCFService.Contract Project 和System.ServiceModel DLL。

http://localhost/WCFService: Web Site Project，　用於模擬如何把Service Host到IIS中。這個Project引用Artech.WCFService.Contract、Artech.WCFService.Service和System.ServiceModel DLL。

Step 2 在Artech.WCFService.Contract定義Calculator Service 和Callback的Contract

1．IDuplexCalculator.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.WCFService.Contract
{
　　 [ServiceContract(CallbackContract = typeof(ICalculatorCallback))]
　　public interface IDuplexCalculator
　　{
　　　　 [OperationContract]
　　　　void Add(double x, double y);
　　}
}

2．ICalculatorCallback.cs using System;

using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.WCFService.Contract
{
　　[ServiceContract]
　　public interface ICalculatorCallback
　　{
　　　　[OperationContract]
　　　　void ShowResult(double x, double y, double result);
　　}
}

這裡有以下幾點需要注意的：

1．在一個分布式的環境中，Client能夠調用Service，它必須知道Service的Contract， Contract定義了Service暴露給外界的所有可用的Operation，以及這些Operation的簽名（Signature）.至於Service中定義的Opertion采用怎樣的實現，Client不需要了解。這也是在WCF中把Service Contract與具體的Service Implementation相互分離的一個重要原因——我們把Contract單獨提取出來，把他暴露給Client，從而可以避免把過多的暴露業務邏輯的實現。

2．在一個分布式的環境中，Serer端和Client並不是一成不變的，他們是可以相互轉化的。提供服務的就是Server，消費Service的就是Client。在這個例子中，當Artech.WCFService.Client調用Host在Artech.WCFService.Hosting中的DuplexCalculatorService（定義在 Artech.WCFService.Service中），Artech.WCFService.Client是Client，而Server端的執行環境是Artech.WCFService.Hosting。而當Calculator Service回調（Callback）Client的邏輯把運算結果顯示出來時候，因為Callback的邏輯是在Artech.WCFService.Client中執行的，所以Artech.WCFService.Client成了Server，而CalculatorCallbackHandler（定義在 Artech.WCFService.Client中）成了真正的Service。

3．我們已經說過Client能夠調用Service，它必須知道Service的Contract。所以DuplexCalculatorService能過Callback Artech.WCFService.Client，它也必須知道回調操作的Contract。WCF通過在ServiceContractAttribute中的CallbackContrac參數在制定。

[ServiceContract(CallbackContract = typeof(ICalculatorCallback))]
　　public interface IDuplexCalculator
　　{
　　　　 [OperationContract]
　　　　void Add(double x, double y);
　　}

Step 3 在Artech.WCFService.Service定義Duplex Calculator Service

[ServiceBehavior(ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple)]
　　public class DuplexCalculatorService:IDuplexCalculator
　　{
　　　　IDuplexCalculator Members#region IDuplexCalculator Members
　　　　public void Add(double x, double y)
　　　　{
　　　　　　double result = x + y;
　　　　　　ICalculatorCallback callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<ICalculatorCallback>();
　　　　　　callback.ShowResult(x, y, result);
　　　　}
　　　　#endregion
　　}

這裡有以下幾點需要注意的：

1．必須把並發模式ConcurrencyMode設置為ConcurencyMode. Reentrant或者ConcurencyMode.Multiple。要弄清種種的原因，我們先來看看在本例中的具體的消息交互的情況（假設我們的調用Duplex Calculator Service 和回調都采用Request/Response的MessageExcahnge Pattern，時間上一般這種情況我們應該采用One-way的ME）：

首先Client調用Duplex CalculatorService, Service Request從Client到Service，Service開始執行運算，運算完成後Callback Client將運算結構在Client端顯示出來，這個過程中Service向Client發送一個Callback Message，等Client完成Callback操作後，會向Service端發送一個Callback Response（實際上是一個空的Message——以為Callback操作沒有返回值），Service收到Callback Response之後，會執行後續的操作，等所有的操作執行完畢，會發送ServiceResponse（這裡也是一個空的Message）到Client。

現在我們 來看看為什麼在建立DuplexService的時候要把並發模式設為ConcurencyMode. Reentrant或者ConcurencyMode.Multiple。在默認的並發模式下（ConcurencyMode.Single），WCF為了保證其線程安全性（ThreadSafety），在整個調用Service的過程中，InstanceContext會被WCF鎖住（Lock）。一本Sample為例，從Client向Service發送Service Request 到手的Server發回的Service Resqonse，整個InstanceContext會在Server端被鎖住， 由於在Client執行的Callback操作使用的是同一個InstanceContext， 這樣形成了一個死鎖（DeadLock）——Calculator Service必須等Callback操作完成之後才能執行後續的操作，而Callback操作必須等待InstanceContext被解鎖（Unlock）才能執行，然而InstanceContext卻被Calculator Service鎖住。

當ConcurencyMode為ConcurencyMode. Reentrant或者ConcurencyMode.Multiple的時候。當Serivice向外調用某個操作（outgoing call）的時候,或者說在向外發送一個Outgoing Message的時候，WCF會解鎖（Unlock）InstanceContext。以本例為例，Service 回調Client的時候，原來被鎖住的InstanceContext會被解鎖。這樣Callback操作就可以利用InstanceContext來執行。

2．Service可以通過OperationContext.Current.GetCallbackChannel<T>() 來或者Client在調用Calculator Service時指定的Callback Object。其中T一般被指定為Callback Contract對應的Type。

ICalculatorCallback callback = OperationContext.Current.GetCallbackChannel<ICalculatorCallback>();

Step 4 在Artech.WCFService.Hosting中Host Duplex　Calculator　Service

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
　　<system.serviceModel>
　　　　<behaviors>
　　　　　　<serviceBehaviors>
　　　　　　　　<behavior name="calculatorServieBehavior">
　　　　　　　　　　<serviceMetadata httpGetEnabled="true" />
　　　　　　　　</behavior>
　　　　　　</serviceBehaviors>
　　　　</behaviors>
　　　　<services>
　　　　　　<service behaviorConfiguration="calculatorServieBehavior" name="Artech.WCFService.Service.DuplexCalculatorService">
　　　　　　　　<endpoint binding="wsDualHttpBinding" contract="Artech.WCFService.Contract.IDuplexCalculator">
　　　　　　　　</endpoint>
　　　　　　　　<host>
　　　　　　　　　　<baseAddresses>
　　　　　　　　　　　　<add baseAddress="http://localhost:7777/DuplexCalculator" />
　　　　　　　　　　 </baseAddresses>
　　　　　　　　</host>
　　　　　　</service>
　　　　</services>
　　</system.serviceModel>
</configuration>

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
using Artech.WCFService.Contract;
using Artech.WCFService.Service;
using System.ServiceModel.Description;
namespace Artech.WCFService.Hosting
{
　　class Program
　　{
　　　　static void Main(string[] args)
　　　　{
　　　　　　HostDuplexCalculator();
　　　　}
　　　 static void HostDuplexCalculator()
　　　　{
　　　　　　using (ServiceHost calculatorSerivceHost = new ServiceHost(typeof(DuplexCalculatorService)))
　　　　　　{
　　　　　　　　calculatorSerivceHost.Opened += delegate
　　　　　　　　{
　　　　　　　　　　Console.WriteLine("Duplex calculator Service has begun to listen　");
　　　　　　　　};
　　　　　　　　calculatorSerivceHost.Open();
　　　　　　　　Console.Read();
　　　　　　}
　　　　}
　　}
}這裡需要注意的時候，在Host Duplex　Calculator Service 的時候，我們要為它添加相應的Endpoint。對於支持雙向通信的Service，它對Endpoint有一定的要求——我們必須為它指定一個支持Duplex MEP（Message Exchange Pattern）的Binding——比如wsDualHttpBinding,netDualTcpBinding。這裡我們使用的時wsDualHttpBinding。

Step 5 在Artech.WCFService.Client定義Callback對象和調用Duplex　Calculator　Service

DuplexCalculatorClient.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
using Artech.WCFService.Contract;
namespace Artech.WCFService.Client
{
　　class DuplexCalculatorClient:ClientBase<IDuplexCalculator>,IDuplexCalculator
　　{
　　　　public DuplexCalculatorClient(InstanceContext callbackInstance)
　　　　　　: base(callbackInstance)
　　　　{ }
　　　　IDuplexCalculator Members#region IDuplexCalculator Members
　　　　public void Add(double x, double y)
　　　　{
　　　　　　this.Channel.Add(x, y);
　　　　}
　　　　#endregion
　　}
}

App.config

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
　<system.serviceModel>
　　<bindings>
　　　<wsDualHttpBinding>
　　　　　<binding name="wsDualBinding_IDuplexCalculator" clientBaseAddress="http://localhost:6666/myClient/" />
　　　 </wsDualHttpBinding>
　　</bindings>
　　<client>
　　　<endpoint address="http://localhost:7777/DuplexCalculator" binding="wsDualHttpBinding"
　　　　 bindingConfiguration="wsDualBinding_IDuplexCalculator" contract="Artech.WCFService.Contract.IDuplexCalculator"
　　　　name="duplexCalculatorEndpoint" />
　　　<endpoint address="http://localhost/WCFService/SessionfulCalculatorService.svc"
　　　　 binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="" contract="Artech.WCFService.Contract.ISessionfulCalculator" />
　　</client>
　</system.serviceModel>
</configuration>

CalculatorCallbackHandler.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using Artech.WCFService.Contract;
namespace Artech.WCFService.Client
{
　　class CalculatorCallbackHandler:ICalculatorCallback
　　{
　　　　ICalculatorCallback Members#region ICalculatorCallback Members
　　　　public void ShowResult(double x, double y, double result)
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine("x + y = {2} where x = {0} and y = {1}", x, y, result);
　　　　}
　　　　#endregion
　　}
}

Program.cs

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
using System.ServiceModel.Channels;
using Artech.WCFService.Contract;
namespace Artech.WCFService.Client
{
　　class Program
　　{
　　　　static void Main()
　　　　{
　　　　　　try
　　　　　　{　InvocateDuplexCalculator();
　　　　　　}
　　　　　　catch (Exception ex)
　　　　　　{
　　　　　　　　Console.WriteLine(ex.Message);
　　　　　　}
　　　　　　Console.Read();
　　　　}
　　　　static void InvocateDuplexCalculator()
　　　　{
　　　　　　CalculatorCallbackHandler callbackHandler = new CalculatorCallbackHandler();
　　　　　　using(DuplexCalculatorClient calculator = new DuplexCalculatorClient(new InstanceContext(callbackHandler)))
　　　　　　{
　　　　　　　　Console.WriteLine("Begin to invocate duplex calculator ");
　　　　　　　　calculator.Add(1, 2);
　　　　　　}
　　　　}
　　}
}這裡有以下幾點需要注意的：

1．在調用Duplex Calculator Service的時候，我們需要指定執行回調的Callback對象。在WCF中，Callback對象用一個InstanceContext對象來表示。而他在DuplexCalculatorClient的構造函數中指定。

public DuplexCalculatorClient(InstanceContext callbackInstance)
　　　　　　: base(callbackInstance)
　　　　{ }

2．Client調用Duplex Calculator Service，Service端需要注冊相應的Channel來監聽來自Client的請求。同理，Service回調Client，Client也需要相應的Channel來監聽來自Service的回調。這個Channel通過下面的方式注冊。　

<wsDualHttpBinding>
　　　　　<binding name="wsDualBinding_IDuplexCalculator" clientBaseAddress="http://localhost:6666/myClient/" />
</wsDualHttpBinding>

到現在為止我們已經完成了所有的Program，我們來運行一下。

1．運行Artech.DuplexRemoting.Hosting

2．運行Artech. WCFService.Client

將Duplex Calculator Service Host 到IIS中

1．在http://localhost/WCFService中添加於Artech.WCFService.Service。DuplexCalculatorService相對應的ＳＶＣ文件。

DuplexCalculatorService.svc

<%@ ServiceHost Language="C#" Debug="true" Service="Artech.WCFService.Service.DuplexCalculatorService" %>

2．並添加類似於Artech.WCFService.Hosting/App.Config中 的Configuration。

<?xml version="1.0"?>
<configuration xmlns="http://schemas.microsoft.com/.NetConfiguration/v2.0">
　 <system.serviceModel>
　　<behaviors>
　　　<serviceBehaviors>
　　　　<behavior name="calculatorServiceBehavior">
　　　　　<serviceMetadata httpGetEnabled="true" ></serviceMetadata>
　　　　</behavior>
　　　</serviceBehaviors>
　　</behaviors>
　　<services>
　　　<service behaviorConfiguration="calculatorServiceBehavior" name="Artech.WCFService.Service.DuplexCalculatorService">
　　　　<endpoint binding="wsDualHttpBinding" contract="Artech.WCFService.Contract.IDuplexCalculator" />
　　　</service>
　　</services>
　</system.serviceModel>
　　<system.web>
　　　　<compilation debug="true">
　　　　　　<assemblies>
　　　　　　　　<add assembly="System.Security, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/>
　　　　　　　　<add assembly="Microsoft.Transactions.Bridge, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/>
　　　　　　　　<add assembly="SMDiagnostics, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B77A5C561934E089"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.IdentityModel.Selectors, Version=3.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B77A5C561934E089"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.DirectoryServices, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.Web.RegularExpressions, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.Transactions, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B77A5C561934E089"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.Messaging, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/>
　　　　　　　　<add assembly="System.ServiceProcess, Version=2.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=B03F5F7F11D50A3A"/></assemblies></compilation>
　　</system.web>
</configuration>

這樣我們可以不需要Hosting的情況下通過這樣的Uri訪問Duplex Calculator Service：http://localhost/Artech.WCFService/ DuplexCalculatorService.svc。

3．修改Client的App.Config——修正Endpoint 的Address:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
　<system.serviceModel>
　　<bindings>
　　　<wsDualHttpBinding>
　　　　　<binding name="wsDualBinding_IDuplexCalculator" clientBaseAddress="http://localhost:6666/myClient/" />
　　　 </wsDualHttpBinding>
　　</bindings>
　　<client>
　　　<endpoint address=" http://localhost/Artech.WCFService/ DuplexCalculatorService.svc " binding="wsDualHttpBinding"
　　　　 bindingConfiguration="wsDualBinding_IDuplexCalculator" contract="Artech.WCFService.Contract.IDuplexCalculator"
　　　　name="duplexCalculatorEndpoint" />
　　　<endpoint address="http://localhost/WCFService/SessionfulCalculatorService.svc"
　　　　 binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="" contract="Artech.WCFService.Contract.ISessionfulCalculator" />
　　</client>
　</system.serviceModel>

</configuration>在不起用Hosting的情況下運行Artech.WCFService.Client，我們一樣可以得到相同的結果。

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