Windows Communication Foundation

Windows Communication Foundation （正體）

Windows Communication Foundation (WCF) 是由微软发展的一组数据通信的应用程序开发界面，它是.NET框架的一部分，由 .NET Framework 3.0 开始引入，与 Windows Presentation Foundation 及 Windows Workflow Foundation 并列为新一代 Windows 操作系统以及 WinFX 的三个重大应用程序开发类库。

在 .NET Framework 2.0 以及前版本中，微软发展了 Web Service (SOAP with HTTP communication)，.NET Remoting (TCP/HTTP/Pipeline communication) 以及基础的 Winsock 等通信支持，由于各个通信方法的设计方法不同，而且彼此之间也有相互的重叠性（例如 .NET Remoting 可以开发 SOAP, HTTP 通信），对于开发人员来说，不同的选择会有不同的程序设计模型，而且必须要重新学习，让开发人员在用户有许多不便。同时，服务导向架构 (Service-Oriented Architecture) 也开始盛行于软件工业中，因此微软重新查看了这些通信方法，并设计了一个统一的程序开发模型，对于数据通信提供了最基本最有弹性的支持，这就是 Windows Communication Foundation。

概念

WCF 由于集合了几乎由 .NET Framework 所提供的通信方法，因此学习曲线比较陡峭，开发人员必须要针对各个部份的内涵做深入的了解，才能够操控 WCF 来开发应用程序。

• 通信双方的沟通方式，由合约来订定。
• 通信双方所遵循的通信方法，由协议绑定来订定。
• 通信期间的安全性，由双方约定的安全性层次来订定。

合约 (Contract)

WCF 的基本概念是以合约 (Contract) 来定义双方沟通的协议，合约必须要以界面的方式来体现，而实际的服务代码必须要由这些合约界面派生并实现。合约分成了四种：

1. 数据合约 (Data Contract)，订定双方沟通时的数据格式。
2. 服务合约 (Service Contract)，订定服务的定义。
3. 营运合约 (Operation Contract)，订定服务提供的方法。
4. 消息合约 (Message Contract)，订定在通信期间改写消息内容的规范。

一个 WCF 中的合约，就如同下列代码所示：

using System;
using System.ServiceModel;
namespace Microsoft.ServiceModel.Samples
{
  [ServiceContract(Namespace = "http://Microsoft.ServiceModel.Samples")] // 服務合約
  public interface ICalculator
  {
    [OperationContract] // 營運合約
    double Add(double n1, double n2);
    [OperationContract] // 營運合約
    double Subtract(double n1, double n2);
    [OperationContract] // 營運合約
    double Multiply(double n1, double n2);
    [OperationContract] // 營運合約
    double Divide(double n1, double n2);
  }
}

协议绑定 (Binding)

由于 WCF 支持了 HTTP，TCP，Named Pipe，MSMQ，Peer-To-Peer TCP 等协议，而 HTTP 又分为基本 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，双方必须要统一通信的协议，并且也要在编码以及格式上要有所一致。

一个设置通信协议绑定的示例如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?>
<configuration>
  <system.serviceModel>
    <!-- 設定服務繫結的資訊 -->
    <services>
      <service name=" CalculatorService" >
        <endpoint address="" binding="wsHttpBinding" bindingConfiguration="Binding1"
            contract="ICalculator" />
      </service>
    </services>
    <!-- 設定通訊協定繫結的資訊 -->
    <bindings>
      <wsHttpBinding>
        <binding name="Binding1">
        </binding>
      </wsHttpBinding>
   </bindings>
  </system.serviceModel>
</configuration>

虽然 WCF 也可以使用 SOAP 做通信格式，但它和以往的 ASP.NET XML Web Services 不同，因此有部份技术文章中，会将 ASP.NET 的 XML Web Services 称为 ASMX Service。

WCF 的服务可以挂载于 Console Application，Windows Application，IIS (ASP.NET) Application，Windows Service 以及 Windows Activation Services 中，但大多都会挂在 Windows Service。

安全性层次

WCF 实现上已经支持了传输层次安全性 (Transport-level security) 以及消息层次安全性 (Message-level security) 两种。

• 传输层次安全性：在数据传输时期加密，例如 SSL。
• 消息层次安全性：在数据处理时就加密，例如使用数字签章，杂凑 或是使用金钥加密法等。

用户端

对于 WCF 的用户端来说，WCF 服务就像是一个 Web Service 一样，在 Visual Studio 2008 中，所有 WCF 服务的连接都是由用户端的 WCF Service Proxy 来运行，开发人员不用花费太多心思在通信上，而 WCF Service Proxy 在 Visual Studio 中被称为服务参考 (Service Reference)。

在 Visual Studio 中加入 WCF 的服务参考时，Visual Studio 会自动帮开发人员做掉一些必要工作（例如组态建立以及产生 Service Proxy 等），开发人员只需要在代码中取用 WCF Service Proxy 对象即可。

参考资料

本文中的示例均来自 MSDN Library: WCF Portal 中。

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