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杭州某科技有限公司在稱重軟件中使用了WCF技術(shù)，有效地滿足了客戶的業(yè)務(wù)需求，現(xiàn)在根據(jù)本人對WCF的了解結(jié)合參加稱重軟件開發(fā)的經(jīng)驗對WCF技術(shù)及其的應(yīng)用，作個簡單介紹。國泰科技采用嵌入式控制系統(tǒng)對磅房、道閘進(jìn)行實時信息采集和稱重控制，同時在基于消息包的軟件架構(gòu)的基礎(chǔ)上開發(fā)了稱重軟件。

1．什么是WCF
首先我們要清楚WCF的基本概念，那么什么是WCF呢？

WCF全稱Windows Communication Foundation，是Microsoft為構(gòu)建面向服務(wù)的應(yīng)用提供的分布式通信編程框架，是.NET Framework 3.5的重要組成部分。使用該框架，開發(fā)人員可以構(gòu)建跨平臺、安全、可靠和支持事務(wù)處理的企業(yè)級互聯(lián)應(yīng)用解決方案。

根據(jù)微軟官方的解釋，WCF（之前的版本名為“Indigo”）是使用托管代碼建立和運行面向服務(wù)（Service Oriented）應(yīng)用程序的統(tǒng)一框架。它使得開發(fā)者能夠建立一個跨平臺的安全、可信賴、事務(wù)性的解決方案，且能與已有系統(tǒng)兼容協(xié)作。WCF是微軟分布式應(yīng)用程序開發(fā)的集大成者，它整合了.Net平臺下所有的和分布式系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)，如Enterprise Sevices(COM+).Net Remoting、Web Service(ASMX)、WSE3.0和MSMQ消息隊列。以通信(Communiation)范圍而論，它可以跨進(jìn)程、跨機(jī)器、跨子網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)乃至于Internet；以宿主程序而論，可以以ASP.NET，EXE，WPF，Windows Forms，NT Service，COM+作為宿主(Host)。WCF可以支持的協(xié)議包括TCP，HTTP，跨進(jìn)程以及自定義，安全模式則包括SAML，Kerberos，X509，用戶/密碼，自定義等多種標(biāo)準(zhǔn)與模式。也就是說，在WCF框架下，開發(fā)基于SOA的分布式系統(tǒng)變得容易了，微軟將所有與此相關(guān)的技術(shù)要素都包含在內(nèi)，掌握了WCF，就相當(dāng)于掌握了叩開SOA大門的鑰匙。(參考MSDN)

這里SOA概念我們要明確一下，SOA(Service-oriented architecture，面向服務(wù)架構(gòu)）是一種架構(gòu)模式和設(shè)計原則。在By Juval Lowy一書中解釋為SOA(Service-oriented applicatoin)面向服務(wù)的應(yīng)用程序，兩者應(yīng)該不沖突，后者應(yīng)該是采用SOA面向服務(wù)架構(gòu)設(shè)計和實現(xiàn)的應(yīng)用程序（Service-oriented applicatoin）。

WCF的強大之處就是因為整合了.Net平臺下所有的和分布式系統(tǒng)有關(guān)的Enterprise Services(COM+).Net Remoting、Web Service(ASMX)、WSE3.0和MSMQ消息隊列等技術(shù)。

2.WCF的特點
WCF擁有三項突出的特性：與多種現(xiàn)有Microsoft技術(shù)的統(tǒng)一性，對跨供應(yīng)商互操作性的支持，以及顯式的面向服務(wù)特性。

2.1，與Microsoft分布式計算技術(shù)的統(tǒng)一性

Microsoft以前的分布式計算技術(shù)特性和應(yīng)用領(lǐng)域不同。要構(gòu)建基本的可互操作的Web服務(wù)，最佳選擇是ASP.NET Web服務(wù)（ASMX）。要連接兩個基于.NET Framework的應(yīng)用程序，選擇.NET Remoting。如果應(yīng)用程序需要分布式事務(wù)和其他更高級的服務(wù)，其創(chuàng)建者一般會使用企業(yè)服務(wù)Enterprise Services，即COM+的繼任者。要構(gòu)建Web服務(wù)安全，使用WS-Addressing和WS-Security規(guī)范，開發(fā)人員可以構(gòu)建采用WSE3.0的應(yīng)用程序。而要創(chuàng)建基于消息的排隊式應(yīng)用程序，基于Windows的開發(fā)人員則應(yīng)使用Microsoft消息隊列(MSMQ)。 各個技術(shù)的具體特性和WCF對比如下表：

WCF技術(shù)的具體特性和WCF對比表
WCF技術(shù)的具體特性和WCF對比表

WCF支持了以前分布式技術(shù)的所有的特性，因而對于建立分?jǐn)?shù)是應(yīng)用更加的靈活和全面。

2.2，與非Microsoft應(yīng)用程序的互操作性

由于Indigo的基本通信機(jī)制是SOAP，因此Indigo應(yīng)用程序可與大量運行于各種上下文環(huán)境的其他稱重軟件進(jìn)行通信。基于Indigo構(gòu)建的應(yīng)用程序可與下列所有程序進(jìn)行交互：

1)運行于同一Windows計算機(jī)上不同進(jìn)程中的Indigo應(yīng)用程序。

2)運行于另一Windows計算機(jī)上的Indigo應(yīng)用程序。

3)基于其他技術(shù)構(gòu)建的應(yīng)用程序，如基于Java 2企業(yè)版(J2EE)構(gòu)建的、支持標(biāo)準(zhǔn)Web服務(wù)的應(yīng)用程序服務(wù)器。

4)Indigo應(yīng)用程序還可以與基于Indigo以前的.NET Web服務(wù)（ASMX）構(gòu)建的應(yīng)用程序進(jìn)行互操作。

稱重軟件程序進(jìn)行互操作

這樣通過標(biāo)準(zhǔn)的SOAP消息WCF可以與其他應(yīng)用程序進(jìn)行交互，很好地支持了跨平臺跨操作系統(tǒng)的目標(biāo)。當(dāng)然WCF中支持安全、事物、MTOM特性，這些都以前WSE中的主要概念，我們發(fā)現(xiàn)WCF中也進(jìn)行了擴(kuò)展和支持。利于稱重軟件技術(shù)的向前兼容。

2.3，對面向服務(wù)開發(fā)的顯式支持

面向服務(wù)是一個廣泛的領(lǐng)域，它包含面向服務(wù)應(yīng)用程序和更廣泛的面向服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(SOA)的概念。在設(shè)計此項技術(shù)的過程中始終遵守四項基本原則：

1).共享架構(gòu)，而不是類：與舊的分布式對象技術(shù)不同，服務(wù)僅通過精心定義的XML接口與其客戶端進(jìn)行交互?？缭椒?wù)邊界傳遞完整的類、方法及全部之類的行為被禁止。

2).服務(wù)具有自主性：服務(wù)及其客戶端同意它們之間的接口，但相互獨立。它們可以采用不同的語言編寫，可以使用不同的運行時環(huán)境（如CLR和Java虛擬機(jī)），可以運行在不同操作系統(tǒng)上，還可以存在其他方面的不同。

3).邊界是顯式的：分布式對象技術(shù)[如分布式COM (DCOM)]的目標(biāo)之一是使遠(yuǎn)程對象盡可能看上去像本地對象一樣。雖然這種方法通過提供一種通用編程模型在某些方面簡化了開發(fā)，但也同時隱藏了本地對象與遠(yuǎn)程對象之間不可避免的區(qū)別。服務(wù)通過使服務(wù)與其客戶端之間的交互更明顯而避免了這一問題。隱藏分布式特性并非目的。

4).采用基于策略的兼容性：決定在系統(tǒng)之間使用哪些選項應(yīng)取決于基于WS-Policy的機(jī)制。

WS-Policy在WSE3.0里我們應(yīng)該比較常見，通過策略配置來支持和實現(xiàn)Web服務(wù)的安全。這里很多稱重技術(shù)概念我們都可以從早期的分布式技術(shù)里找到原型。

3. WCF服務(wù)框架模型

WCF技術(shù)服務(wù)的基本結(jié)構(gòu)

每個WCF服務(wù)均由三個部分構(gòu)成：

1).服務(wù)類：采用C#或VB.NET或其他基于CLR的語言編寫，實現(xiàn)一個或多個方法。通常包括服務(wù)契約、操作契約和數(shù)據(jù)契約。

2).宿主：一種應(yīng)用程序域和進(jìn)程，服務(wù)將在該環(huán)境中運行。ASP.NET，EXE，WPF，Windows Forms，NT Service，COM+作為宿主(Host) 。

3).終結(jié)點：服務(wù)暴露出來的地址，由客戶端用于訪問服務(wù)。通常提及的概念就是ABC,即地址、綁定和契約的第一個字母的簡稱。

WCF服務(wù)在稱重系統(tǒng)軟件上的終結(jié)點

終結(jié)點中重要的概念就是綁定，它是實現(xiàn)通信的關(guān)鍵部分。這里定義消息通訊的協(xié)議包括HTTP、TCP、UDP、MSMQ等，用戶可以根據(jù)自己的需要定義。

4.WCF在棗礦項目中的應(yīng)用
棗莊礦業(yè)集團(tuán)遠(yuǎn)程集中防作弊稱重系統(tǒng)是一個分布式的企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)將棗礦集團(tuán)與其下屬的七個分散的煤礦聯(lián)接，通過一個集中的稱重平臺進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化過磅，能有效地檢測過磅過程中存在的各種作弊行為，能最大程度地減少企業(yè)資產(chǎn)的流失，保護(hù)企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)利益。

由于WCF具有上述種種特性和優(yōu)勢，我公司在該項目中采用了基于WCF的面向服務(wù)框架?，F(xiàn)對該項目中WCF實際應(yīng)用情況做一簡單介紹：

(1).由于該系統(tǒng)采用BS + CS的混合模式，系統(tǒng)中既存在遠(yuǎn)程稱重客戶端，又存在方便管理人員使用的網(wǎng)站，客戶端與網(wǎng)站調(diào)用相同的服務(wù)。系統(tǒng)的WCF服務(wù)采用基于windows Service的托管方式。根據(jù)系統(tǒng)上線運行2個多月的情況來看，該托管方式運行穩(wěn)定可靠、能有效應(yīng)對客戶在各種條件下的業(yè)務(wù)負(fù)載。

(2).為提高系統(tǒng)在WCF服務(wù)通信等方面的安全性，我們采取了基于X.509數(shù)字證書的認(rèn)證方式。

通過采用WCF,我們有效的避免了在企業(yè)分布式系統(tǒng)開發(fā)中存在的各種難題，能高效地開發(fā)滿足客戶需求的企業(yè)級分布式系統(tǒng)。通過稱重軟件的上線運行，客戶對系統(tǒng)性能還是比較滿意的。

(3).為進(jìn)一步提高稱重系統(tǒng)的可靠性，我們在項目中采用了WCF與MSMQ相結(jié)合的方式。 MSMQ全稱MicroSoft Message Queue，微軟消息隊列,是在多個不同的應(yīng)用之間實現(xiàn)相互通信的一種異步傳輸模式，相互通信的應(yīng)用可以分布于同一臺機(jī)器上，也可以分布于相連的網(wǎng)絡(luò)空間中的任一位置。它的實現(xiàn)原理是：消息的發(fā)送者把自己想要發(fā)送的信息放入一個容器中（我們稱之為Message），然后把它保存至一個系統(tǒng)公用空間的消息隊列(Message Queue)中；本地或者是異地的消息接收程序再從該隊列中取出發(fā)給它的消息進(jìn)行處理。消息隊列的優(yōu)點是穩(wěn)定、消息優(yōu)先級、脫機(jī)能力以及安全性,有保障的消息傳遞和執(zhí)行許多業(yè)務(wù)處理的可靠的防故障機(jī)制。

 

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