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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，有效地滿足了客戶的業(yè)務需求，現(xiàn)在根據(jù)本人對WCF的了解結合參加稱重軟件開發(fā)的經驗對WCF技術及其的應用，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的基礎上開發(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為構建面向服務的應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)人員可以構建跨平臺、安全、可靠和支持事務處理的企業(yè)級互聯(lián)應用解決方案。

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（Service Oriented）應用程序的統(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)有關的技術，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，它可以跨進程、跨機器、跨子網、企業(yè)網乃至于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，自定義等多種標準與模式。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的技術要素都包含在內，掌握了WCF，就相當于掌握了叩開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，面向服務架構）是一種架構模式和設計原則。在By Juval Lowy一書中解釋為SOA(Service-oriented applicatoin)面向服務的應用程序，兩者應該不沖突，后者應該是采用SOA面向服務架構設計和實現(xiàn)的應用程序（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)有關的Enterprise Services(COM+).Net Remoting、Web Service(ASMX)、WSE3.0和MSMQ消息隊列等技術。

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

2.1，與Microsoft分布式計算技術的統(tǒng)一性

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

WCF技術的具體特性和WCF對比表
WCF技術的具體特性和WCF對比表

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

2.2，與非Microsoft應用程序的互操作性

由于Indigo的基本通信機制是SOAP，因此Indigo應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行通信?；贗ndigo構建的應用程序可與下列所有程序進行交互：

1)運行于同一Windows計算機上不同進程中的Indigo應用程序。

2)運行于另一Windows計算機上的Indigo應用程序。

3)基于其他技術構建的應用程序，如基于Java 2企業(yè)版(J2EE)構建的、支持標準Web服務的應用程序服務器。

4)Indigo應用程序還可以與基于Indigo以前的.NET Web服務（ASMX）構建的應用程序進行互操作。

稱重軟件程序進行互操作

這樣通過標準的SOAP消息WCF可以與其他應用程序進行交互，很好地支持了跨平臺跨操作系統(tǒng)的目標。當然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中也進行了擴展和支持。利于稱重軟件技術的向前兼容。

2.3，對面向服務開發(fā)的顯式支持

面向服務是一個廣泛的領域，它包含面向服務應用程序和更廣泛的面向服務體系結構(SOA)的概念。在設計此項技術的過程中始終遵守四項基本原則：

1).共享架構，而不是類：與舊的分布式對象技術不同，服務僅通過精心定義的XML接口與其客戶端進行交互?？缭椒者吔鐐鬟f完整的類、方法及全部之類的行為被禁止。

2).服務具有自主性：服務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），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[如分布式COM (DCOM)]的目標之一是使遠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程對象之間不可避免的區(qū)別。服務通過使服務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取決于基于WS-Policy的機制。

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

3. WCF服務框架模型

WCF技術服務的基本結構

每個WCF服務均由三個部分構成：

1).服務類：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。通常包括服務契約、操作契約和數(shù)據(jù)契約。

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

3).終結點：服務暴露出來的地址，由客戶端用于訪問服務。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服務在稱重系統(tǒng)軟件上的終結點

終結點中重要的概念就是綁定，它是實現(xiàn)通信的關鍵部分。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在棗礦項目中的應用
棗莊礦業(yè)集團遠程集中防作弊稱重系統(tǒng)是一個分布式的企業(yè)級應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)將棗礦集團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行統(tǒng)一的標準化過磅，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)資產的流失，保護企業(yè)自身的經濟利益。

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的面向服務框架。現(xiàn)對該項目中WCF實際應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)中既存在遠程稱重客戶端，又存在方便管理人員使用的網站，客戶端與網站調用相同的服務。系統(tǒng)的WCF服務采用基于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、能有效應對客戶在各種條件下的業(yè)務負載。

(2).為提高系統(tǒng)在WCF服務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相結合的方式。 MSMQ全稱MicroSoft Message Queue，微軟消息隊列,是在多個不同的應用之間實現(xiàn)相互通信的一種異步傳輸模式，相互通信的應用可以分布于同一臺機器上，也可以分布于相連的網絡空間中的任一位置。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)給它的消息進行處理。消息隊列的優(yōu)點是穩(wěn)定、消息優(yōu)先級、脫機能力以及安全性,有保障的消息傳遞和執(zhí)行許多業(yè)務處理的可靠的防故障機制。

 

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