我的WCF之旅（12）：使用MSMQ进行Reliable Messaging(1)

上一篇 / 下一篇 2008-09-24 10:47:20

一、为什么要使用MSMQ

在一个分布式的环境中，我们往往需要根据具体的情况采用不同的方式进行数据的传输。比如在一个Intranet内，我们一般通过TCP进行高效的数据通信；而在一个Internet的环境中，我们则通常使用Http进行跨平台的数据交换。而这些通信方式具有一个显著的特点，那就是他们是基于Connection的，也就是说，交互双方在进行通信的时候必须保证有一个可用的Connection存在于他们之间。而在某些时候，比如那些使用拨号连接的用户、以及使用便携式计算机的用户，我们不能保证在他们和需要访问的Server之间有一个的可靠的连接，在这种情况下，基于Messaging Queue的连接就显得尤为重要了。我们今天就来谈谈在WCF中如何使用MSMQ。

MSMQ不仅仅是作为支持客户端连接工具而存在，合理的使用MSMQ可以在很大程度上提升系统的Performance和Scalability。我们先来看看MSMQ能给我们带来怎样的好处：

1、MSMQ是基于Disconnection

MSMQ通过Message Queue进行通信，这种通信方式为离线工作成为了可能。比如在介绍MSMQ时都会提到的Order Delivery的例子：在一个基于B2C的系统中，订单从各种各样的客户传来，由于客户的各异性，不能保证每个客户在每时每刻都和用于接收订单的Server保持一个可靠的连接，我们有时候甚至允许客户即使在离线的情况下也可以递交订单（虽然订单不能发送到订单的接收方，但是我们可以通过某种机制保证先在本地保存该订单，一旦连接建立，则马上向接收方递交订单），而MSMQ则有效地提供了这样的机制：Server端建立一个Message Queue来接收来个客户的订单，客户端通过向该Message Queue发送承载了订单数据的Message实现订单的递交。如果在客户离线的情况下，他仍然可以通过客户端程序进行订单递交的操作，存储着订单数据的Message会被暂时保存在本地的Message Queue中，一旦客户联机，MSMQ将Message从中取出，发送到真正的接收方，而这个动作对于用户的透明的。

2、MSMQ天生是One-way、异步的

在MSMQ中，Message始终以One-way的方式进行发送，所以MSMQ具有天生的异步特性。所以MSMQ使用于那些对于用户的请求，Server端无需立即响应的场景。也就是说Server对数据的处理无需和Client的数据的发送进行同步，它可以独自地按照自己的Schedule进行工作。这可以避免峰值负载。比如Server端可以在一个相对低负载的时段（比如深夜）来对接收到的Order进行批处理，而无需一天24小时一直进行Order的监听、接收和处理。

3、MSMQ能够提供高质量的Reliable Messaging

我们知道，在一般的情况下，如果Client端以异步的方式对Service进行调用就意味着：Client无法获知Message是否成功抵达Service端；也不会获得Service端执行的结果和出错信息。但是我们仍然说MSMQ为我们提供了可靠的传输（Reliable Messaging），这主要是因为MSMQ为我们提供一些列Reliable Messaging的机制：

◆超时机制（Timeout）：可以设置发送和接收的时间，超出该时间则被认为操作失败。
◆确认机制（Acknowledgement）：当Message成功抵达Destination Queue，或者被成功接收，向发送端发送一个Acknowledgement message用以确认操作的状态。
◆日志机制（Journaling）：当Message被发送或接收后，被Copy一份存放在Journal Queue中。

此外，MSMQ还提供了死信队列（Dead letter Queue）用以保存发送失败的message。这一切保证了保证了Reliable Messaging。

二、MSMQ在WCF的运用

在WCF中，MSMQ提供的数据传输功能被封装在一个Binding中，提供WCF Endpoint之间、以及Endpoint和现有的基于MSMQ的Application进行通信的实现。为此WCF为我们提供了两种不同的built-in binding：

◆NetMsmqBinding：从提供的功能和使用方式上看，NetMsmqBinding和一般使用的binding，比如basicHttpBinding，netTcpBinding没有什么区别：在两个Endpoint之间实现了数据的通信，所不同的是，它提供的是基于MSMQ的Reliable Messaging。从变成模式上看，和一般的binding完全一样。

◆MsmqIntegrationBinding：从命名上我们可以看出，MsmqIntegrationBinding主要用于需要将我们的WCF Application和现有的基于MSMQ的Application集成的情况。MsmqIntegrationBinding实现了WCF Endpoint和某个Message Queue进行数据的通信，具体来说，就是实现了单一的向某个Message Queue 发送Message，和从某个Message Queue中接收Message的功能。从编程模式上看，也有所不同，比如Operation只接收一个MsmqMessage的参数。

这是Client和Service通信的图示：

图1

三、MSMQ和Transaction

MSMQ提供对Transaction的支持。在一般的情况下，MSMQ通过Message Queue Transaction实现对Transaction的原生的支持，借助Message Queue Transaction，可以把基于一个或多个Message Queue的相关操作纳入同一个Transaction中。

Message Queue Transaction仅仅限于基于Message Queue的操作，倘若操作涉及到另外一些资源，比如SQL Server, 则可以使用基于DTC的分布式Transaction。

对于WCF中MSMQ，由于Client和Service的相对独立（可能Client发送Message到Service处理Message会相隔很长一段时间），所以Client和Service的操作只能纳入不同的Transaction中，如下图。

图2

四、Sample1：NetMsmqBinding

我们首先做一个基于NetMsmqBinding Sample，实现的功能就是我们开篇所提出的Order Delivery。我们说过，NetMsmqBinding和一般的binding在实现的功能和变成模式上完全一样。下面是我们熟悉的4层结构：

图3

1、Contract

DataContract：Order %26amp; OrderItem
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Runtime.Serialization;
namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[DataContract]
[KnownType(typeof(OrderItem))]
public class Order
{
Private Fields#region Private Fields
private Guid _orderNo;
private DateTime _orderDate;
private Guid _supplierID;
private string _supplierName;
private IList_orderItems;
#endregion
Constructors#region Constructors
public Order()
{
this._orderItems = new List();
}
public Order(Guid orderNo, DateTime orderDate,
Guid supplierID, string supplierName)
{
this._orderNo = orderNo;
this._orderDate = orderDate;
this._supplierID = supplierID;
this._supplierName = supplierName;
this._orderItems = new List();
}
#endregion
Public Properties#region Public Properties
[DataMember]
public Guid OrderNo
{
get { return _orderNo; }
set { _orderNo = value; }
}
[DataMember]
public DateTime OrderDate
{
get { return _orderDate; }
set { _orderDate = value; }
}
[DataMember]
public Guid SupplierID
{
get { return _supplierID; }
set { _supplierID = value; }
}
[DataMember]
public string SupplierName
{
get { return _supplierName; }
set { _supplierName = value; }
}
[DataMember]
public IListOrderItems
{
get { return _orderItems; }
set { _orderItems = value; }
}
#endregion
Public Methods#region Public Methods
public override string ToString()
{
string description = string.Format("General Informaion:\n\tOrder No.\t: {0}\n\tOrder
Date\t: {1}\n\tSupplier No.\t: {2}\n\tSupplier Name\t: {3}", this._orderNo, this._orderDate.
ToString("yyyy/MM/dd"), this._supplierID, this._supplierName);
StringBuilder productList = new StringBuilder();
productList.AppendLine("\nProducts:");
int index = 0;
foreach (OrderItem item in this._orderItems)
{
productList.AppendLine(string.Format("\n{4}. \tNo.\t\t: {0}\n\tName\t\t:
{1}\n\tPrice\t\t: {2}\n\tQuantity\t: {3}", item.ProductID, item.ProductName, item.UnitPrice,
item.Quantity, ++index));
}
return description + productList.ToString();
}
#endregion
}
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Runtime.Serialization;
namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[DataContract]
public class OrderItem
{
Private Fields#region Private Fields
private Guid _productID;
private string _productName;
private decimal _unitPrice;
private int _quantity;
#endregion
Constructors#region Constructors
public OrderItem()
{ }
public OrderItem(Guid productID, string productName, decimal unitPrice, int quantity)
{
this._productID = productID;
this._productName = productName;
this._unitPrice = unitPrice;
this._quantity = quantity;
}
#endregion
Public Properties#region Public Properties
[DataMember]
public Guid ProductID
{
get { return _productID; }
set { _productID = value; }
}
[DataMember]
public string ProductName
{
get { return _productName; }
set { _productName = value; }
}
[DataMember]
public decimal UnitPrice
{
get { return _unitPrice; }
set { _unitPrice = value; }
}
[DataMember]
public int Quantity
{
get { return _quantity; }
set { _quantity = value; }
}
#endregion
}
}

ServiceContract: IOrderProcessor

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.QueuedService.Contract
{
[ServiceContract]
[ServiceKnownType(typeof(Order))]
public interface IOrderProcessor
{
[OperationContract(IsOneWay = true)]
void Submit(Order order);
}
}

2、Service：IOrderProcessor

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using Artech.QueuedService.Contract;
using System.ServiceModel;
namespace Artech.QueuedService.Service
{
public class OrderProcessorService:IOrderProcessor
{
ISubmitOrder Members#region ISubmitOrder Members
[OperationBehavior(TransactionScopeRequired = true,
TransactionAutoComplete = true)]
public void Submit(Order order)
{
Orders.Add(order);
Console.WriteLine("Receive an order.");
Console.WriteLine(order.ToString());
}
#endregion
}
}

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using Artech.QueuedService.Contract;namespace Artech.QueuedService.Service
{
public static class Orders
{
private static IDictionary_orderList = new Dictionary();
public static void Add(Order order)
{
_orderList.Add(order.OrderNo, order);
}
public static Order GetOrder(Guid orderNo)
{
return _orderList[orderNo];
}
}
}

3、Hosting

Configuration

%26lt;?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?%26gt;
%26lt;configuration%26gt;
%26lt;system.serviceModel%26gt;
%26lt;bindings%26gt;
%26lt;netMsmqBinding%26gt;
%26lt;binding name="msmqBinding"%26gt;
%26lt;security%26gt;
%26lt;transport msmqAuthenticationMode="None"
msmqProtectionLevel="None" /%26gt;
%26lt;message clientCredentialType="None" /%26gt;
%26lt;/security%26gt;
%26lt;/binding%26gt;
%26lt;/netMsmqBinding%26gt;
%26lt;/bindings%26gt;
%26lt;services%26gt;
%26lt;service name="Artech.QueuedService.Service. OrderProcessorService"%26gt;
%26lt;endpoint address="net.msmq://localhost/private/orders"
binding="netMsmqBinding"
bindingConfiguration="msmqBinding"
contract="Artech.QueuedService.Contract.IOrderProcessor" /%26gt;
%26lt;/service%26gt;
%26lt;/services%26gt;
%26lt;/system.serviceModel%26gt;
%26lt;/configuration%26gt;

在默认的情况下，netMsmqBinding 的msmqAuthenticationMode为WindowsDomain，由于基于WindowsDomain必须安装AD，利于在本机模拟，我把msmqAuthenticationMode改为None，相应的ProtectionLevel和clientCredentialType改为None。

Program：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Messaging;
using System.ServiceModel;
using Artech.QueuedService.Service;
namespace Artech.QueuedService.Hosting
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string path = @".\private$\orders";
if(!MessageQueue.Exists(path))
{
MessageQueue.Create(path,true);
}
using (ServiceHost host = new ServiceHost(typeof(OrderProcessorService)))
{
host.Opened += delegate
{
Console.WriteLine("Service has begun to listen\n\n");
};
host.Open();
Console.Read();
}
}
}
}

在Host Service之前，通过MessageQueue.Create创建一个Message Queue，第二个参数为表明Queue是否支持Transaction的indicator，这里支持Transaction。

4、Client

Configuration

%26lt;?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?%26gt;
%26lt;configuration%26gt;
%26lt;system.serviceModel%26gt;
%26lt;bindings%26gt;
%26lt;netMsmqBinding%26gt;
%26lt;binding name="msmqBinding"%26gt;
%26lt;security%26gt;
%26lt;transport msmqAuthenticationMode="None"
msmqProtectionLevel="None" /%26gt;
%26lt;message clientCredentialType="None" /%26gt;
%26lt;/security%26gt;
%26lt;/binding%26gt;
%26lt;/netMsmqBinding%26gt;
%26lt;/bindings%26gt;
%26lt;client%26gt;
%26lt;endpoint address="net.msmq://localhost/private/orders"
binding="netMsmqBinding"
bindingConfiguration="msmqBinding"
contract="Artech.QueuedService.Contract.IOrderProcessor"
name="defaultEndpoint" /%26gt;
%26lt;/client%26gt;
%26lt;/system.serviceModel%26gt;
%26lt;/configuration%26gt;

我的WCF之旅（12）：使用MSMQ进行Reliable Messaging(1)

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