Windows通信基礎

Windows通信基礎（英語：Windows Communication Foundation, WCF）是由微軟發展的一組數據通信的應用程式開發接口，它是.NET框架的一部分，由.NET Framework 3.0開始引入，與Windows Presentation Foundation及 Windows Workflow Foundation並行為新一代Windows作業系統以及WinFX的三個重大應用程式開發類庫。

基本介紹

  • 中文名：Windows通信基礎
  • 外文名：Windows Communication Foundation
  • 縮寫：WCF
  • 領域：計算機
簡介,概念,契約（Contract）,協定綁定（Binding）,安全性層次,客戶端,

簡介

在.NET Framework 2.0以及前版本中，微軟發展了Web Service（SOAP with HTTP communication），.NET Remoting（TCP/HTTP/Pipeline communication）以及基礎的Winsock等通信支持，由於各個通信方法的設計方法不同，而且彼此之間也有相互的重疊性（例如.NET Remoting可以開發SOAP, HTTP通信），對於開發人員來說，不同的選擇會有不同的程式設計模型，而且必須要重新學習，讓開發人員在使用時有許多不便。同時，服務導向架構（Service-Oriented Architecture）也開始盛行於軟體工業中，因此微軟重新查看了這些通信方法，並設計了一個統一的程式開發模型，對於數據通信提供了最基本最有彈性的支持，這就是Windows Communication Foundation。

概念

WCF由於集合了幾乎由.NET Framework所提供的通信方法，因此學習曲線比較陡峭，開發人員必須要針對各個部分的內涵做深入的了解，才能夠操控WCF來開發應用程式。
  • 通信雙方的溝通方式，由契約 (Contract)來訂定。
  • 通信雙方所遵循的通信方法 (communication protocol)，由協定綁定 (Binding)來訂定。
  • 通信期間的安全性，由雙方約定的安全性層次來訂定。

契約（Contract）

WCF的基本概念是以契約（Contract）來定義雙方溝通的協定，契約必須要以接口的方式來呈現，而實際的服務代碼必須要由這些契約接口派生並實現。契約分成了四種：
  1. 數據契約（Data Contract），訂定雙方溝通時的數據格式。
  2. 服務契約（Service Contract），訂定服務的定義。
  3. 營運契約（Operation Contract），訂定服務提供的方法。
  4. 訊息契約（Message Contract），訂定在通信期間改寫訊息內容的規範。
一個WCF中的契約，就如同下列代碼所示：
using System;using System.ServiceModel;namespace Microsoft.ServiceModel.Samples{  [ServiceContract(Namespace = "http://Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服務契約  public interface ICalculator  {    [OperationContract]     double Add（double n1, double n2）;    [OperationContract]     double Subtract（double n1, double n2）;    [OperationContract]     double Multiply（double n1, double n2）;    [OperationContract]     double Divide（double n1, double n2）;  }}

協定綁定（Binding）

由於WCF支持了HTTP，TCP，Named Pipe，MSMQ，Peer-To-Peer TCP等協定，而HTTP又分為基本HTTP支持（BasicHttpBinding）以及WS-HTTP支持（WsHttpBinding），而TCP亦支持NetTcpBinding，NetPeerTcpBinding等通信方式，因此，雙方必須要統一通信的協定，並且也要在編碼以及格式上要有所一致。
一個設定通信協定綁定的示例如下：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?><configuration>  <system.serviceModel>    <services>      <service name=" CalculatorService" >        <endpoint address="" binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="Binding1"            contract="ICalculator" />      </service>    </services>    <bindings>      <wsHttpBinding>        <binding name="Binding1">        </binding>      </wsHttpBinding>   </bindings>  </system.serviceModel></configuration>
雖然WCF也可以使用SOAP做通信格式，但它和以往的ASP.NETXML Web Services不同，因此有部分技術文章中，會將ASP.NET的XML Web Services稱為ASMX Service。
WCF的服務可以掛載於Console Application，Windows Application，IIS（ASP.NET）Application，Windows Service以及Windows Activation Services中，但大多都會掛在Windows Service。

安全性層次

WCF實現上已經支持了傳輸層次安全性（Transport-level security）以及訊息層次安全性（Message-level security）兩種。
  • 傳輸層次安全性：在數據傳輸時期加密，例如SSL。
  • 訊息層次安全性：在數據處理時就加密，例如使用數字簽名，散列或是使用密鑰加密法等。

客戶端

對於WCF的客戶端來說，WCF服務就像是一個Web Service一樣，在Visual Studio 2008中，所有WCF服務的連線都是由客戶端的WCF Service Proxy來運行，開發人員不用花費太多心思在通信上，而WCF Service Proxy在Visual Studio中被稱為服務引用（Service Reference）。
在Visual Studio中加入WCF的服務引用時，Visual Studio會自動幫開發人員做掉一些必要工作（例如配置創建以及產生Service Proxy等），開發人員只需要在代碼中取用WCF Service Proxy對象即可。

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