基于WCF的REST風(fēng)格服務(wù)與Android跨平臺(tái)數(shù)據(jù)通信

韓豐羽

【摘 要】為實(shí)現(xiàn)Android和.NET平臺(tái)的跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸方式，本文運(yùn)用了REST風(fēng)格的WCF服務(wù)框架，并將WCF托管在IIS上，同時(shí)在Android客戶端上使用HttpClient，通過唯一標(biāo)識(shí)符調(diào)用相對(duì)應(yīng)的服務(wù)方法。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)用這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以減輕服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，降低與服務(wù)端通信的難度，且使程序更加可維護(hù)。

【關(guān)鍵詞】WCF RESTful Android 數(shù)據(jù)交互

1 WCF平臺(tái)概述

Windows Communication Foundation（WCF）是使用托管代碼建立和運(yùn)行面向服務(wù)的應(yīng)用程序框架，主要是用來做松耦合的分布式通訊，它提供的包括托管、安全、異步等豐富功能使得開發(fā)者能夠建立一個(gè)跨平臺(tái)、可信賴、服務(wù)實(shí)例實(shí)力管理、事務(wù)管理的解決方案，且融合了.Net 平臺(tái)下多種和分布式系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)：

（1）WSE（2）Net Remoting（3）ASMX（4）MSMQ。

1.1 WCF要素

地址：服務(wù)托管地址，每個(gè)服務(wù)都具有唯一地址，用來指定服務(wù)所在位置和傳輸協(xié)議，以供其它服務(wù)和客戶端通過地址來對(duì)服務(wù)進(jìn)行訪問。每一個(gè)服務(wù)的地址由一個(gè)統(tǒng)一資源標(biāo)示符（URI）來表示。

契約：用來描述服務(wù)功能，屬于服務(wù)公開接口的一部分。契約分為：

（1）服務(wù)契約：定義了客戶端調(diào)用時(shí)所執(zhí)行的服務(wù)執(zhí)操作；

（2）數(shù)據(jù)契約：定義了數(shù)據(jù)類型；

（3）消息契約：直接對(duì)soap頭和soap體進(jìn)行交互和控制。

綁定：它封裝了傳輸協(xié)議、消息編碼、安全傳遞、通信模式等一組綁定元素組成的通信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。綁定可以加速開發(fā)過程，且充分利用內(nèi)置的各種特性。

宿主：WCF服務(wù)需要承載在一個(gè)宿主上。WCF提供了多種宿主形式，包括自寄宿、IIS寄宿、Windows服務(wù)、Com+組件等。本文采用的是IIS寄宿。

1.2 REST風(fēng)格

REST（Representational State Transfer）是一種輕量級(jí)的Web Service架構(gòu)風(fēng)格，對(duì)比SOAP和WSDL等復(fù)雜接口，其實(shí)現(xiàn)和操作明顯更為簡潔，且降低了開發(fā)的復(fù)雜性。

REST架構(gòu)風(fēng)格遵循了CRUD原則，即只需要四種行為：Create（創(chuàng)建）、Read（讀?。?、Update（更新）和Delete（刪除）就可以完成對(duì)資源的操作和處理，它并不關(guān)心消息的定義與方法的設(shè)計(jì)。本文中選定HTTP/HTTPS協(xié)議作為REST這種框架風(fēng)格的統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，REST充分的利用了HTTP協(xié)議提供的四中方法，其中：

（1）創(chuàng)建資源在服務(wù)器上，使用POST方法；

（2）查找某個(gè)資源，使用GET方法；

（3）更改資源狀態(tài)或?qū)ζ涓?，使用PUT方法；

（4）刪除某個(gè)資源，使用DELETE方法。

REST支持HTML、XML、JSON等多種格式，本文采取的是JSON格式。

2 WCF服務(wù)端開發(fā)

服務(wù)端通過提供服務(wù)的訪問點(diǎn)，使客戶端可以調(diào)用其服務(wù)。本文中REST風(fēng)格的WCF服務(wù)端與客戶端之間的耦合度更低，服務(wù)端僅在收到客戶端請(qǐng)求使才有響應(yīng)，平時(shí)完全不關(guān)心客戶端狀態(tài)，減輕了服務(wù)端的負(fù)擔(dān)，使其只保留資源狀態(tài)信息和提供給客戶端的接口功能。

2.1 創(chuàng)建WCF服務(wù)應(yīng)用程序

在新建了一個(gè)WCF服務(wù)應(yīng)用程序后，添加自定義的WCF服務(wù)文件WcfTest.svc，此時(shí)vs2012會(huì)自動(dòng)生成接口文件IWcfTest.cs。接口文件如下：

要在WCF中創(chuàng)建REST風(fēng)格的應(yīng)用程序就必須用到System.ServiceModel.Web.dll組件。服務(wù)方法中[WebInvoke]特性是REST的重要元素，其屬性用于修改或刪除數(shù)據(jù)的操作，例如上述程序中UriTemplate屬性使URI定義了一個(gè)自定義資源，客戶端通過UriTemplate定義的資源名來訪問該服務(wù)；對(duì)于ResponseFormat，RequestFormat屬性是用于定義對(duì)服務(wù)操作發(fā)出的請(qǐng)求和響應(yīng)格式，本文采用的是JSON格式。服務(wù)文件中就定義著接口的具體實(shí)現(xiàn)，再次不在累述。

需注意的一點(diǎn)是，本文是搭建一個(gè)REST風(fēng)格的WCF服務(wù)應(yīng)用程序，所以需要設(shè)置綁定為webHttpBinding，它是REST風(fēng)格綁定，具體設(shè)置步驟：

（1）在解決方案框內(nèi)找到Web.config；

（2）右擊后找到WCF配置選項(xiàng)，選擇新建服務(wù)；

（3）在bin文件夾里找到對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)鏈接庫，選擇并找到對(duì)應(yīng)服務(wù)類型；

（4）設(shè)置服務(wù)終結(jié)點(diǎn)，找到Binding項(xiàng)，改為webHttpBinding。

2.2 IIS宿主

僅開發(fā)了自己的服務(wù)并不可以讓外部客戶端調(diào)用，還需要一個(gè)宿主進(jìn)程來承載這些服務(wù)，WCF的托管服務(wù)包括：自托管和IIS托管。本文使用IIS托管，其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)程序隔離，管理程序的生命周期。雖限制只能使用HTTP/HTTPS協(xié)議，但本文采取webHttpBinding綁定，限制協(xié)議類型也就不是缺點(diǎn)了。

首先在服務(wù)器上添加一個(gè)網(wǎng)站。由于.NET framework4.0才支持REST風(fēng)格，所以要將新添加網(wǎng)站的.NET framework版本改為v4.0。

接下來再次“重新生成解決方案”，右擊工程選擇“發(fā)布”選項(xiàng)，彈出web發(fā)布對(duì)話框。填寫信息后點(diǎn)擊“驗(yàn)證連接”，當(dāng)出現(xiàn)綠色對(duì)號(hào)時(shí)說明連接成功。這時(shí)點(diǎn)擊發(fā)布，整個(gè)WCF就發(fā)布到服務(wù)器的IIS上了。具體內(nèi)容如下圖2-1。

由于IIS服務(wù)器默認(rèn)是不支持PUT和DELETE操作，返回“403-Forbidden”錯(cuò)誤，因此需要修改IIS新建網(wǎng)站的屬性設(shè)置為全部動(dòng)作。最后檢驗(yàn)是否發(fā)布成功，在IIS管理器中找到新建好的網(wǎng)站，點(diǎn)擊瀏覽網(wǎng)站，當(dāng)出現(xiàn)下圖2-2時(shí)，證明發(fā)布成功了。

3 Android客戶端開發(fā)

在REST風(fēng)格下，Android客戶端只要通過資源的URI就可以輕松的訪問服務(wù)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)的交互。相比于傳統(tǒng)JDK自帶的HttpURLConnection，本文運(yùn)用的HttpClient更簡單易用，靈活方便。

3.1 HttpClient介紹

HttpClient封裝了訪問http的請(qǐng)求頭，參數(shù)，內(nèi)容體，響應(yīng)等等。具體步驟：

（1）首先創(chuàng)建HttpClient對(duì)象。本文采用創(chuàng)建POST請(qǐng)求方法HttpPost實(shí)例，并指定請(qǐng)求URL；

（2）接下來對(duì)HttpPost對(duì)象調(diào)用setHeader（）方法設(shè)置HTTP協(xié)議的消息頭和交互信息的類型，同時(shí)規(guī)定setEntity（）方法來設(shè)置請(qǐng)求參數(shù)；

（3）調(diào)用HttpClient對(duì)象的execute（）發(fā)送請(qǐng)求，該方法返回一個(gè)HttpResponse；

（4）調(diào)用返回的HttpResponse的getEntity（）方法可獲取HttpEntity對(duì)象，該對(duì)象包裝了服務(wù)器的響應(yīng)內(nèi)容。

3.2創(chuàng)建Android應(yīng)用程序

在了解HttpClient的操作方法后，我們知道它是和HTTP/HTTPS協(xié)議進(jìn)行交互，那么一定要設(shè)定Android的網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限：

其次由于客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)交互是一個(gè)很費(fèi)時(shí)的過程，為避免出現(xiàn)界面卡頓導(dǎo)致降低用戶體驗(yàn)的問題，Android2.3開始要求網(wǎng)絡(luò)通信操作時(shí)要放在一個(gè)單獨(dú)的線程中，因此我們要把調(diào)用服務(wù)的過程放在子線程里面，具體過程如下：

4結(jié)語

本文詳述了REST風(fēng)格的WCF與Android客戶端進(jìn)行信息交互的方式，通過以上方法可以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)通信。REST風(fēng)格使客戶端在訪問服務(wù)方法時(shí)不用關(guān)心服務(wù)端業(yè)務(wù)方法的復(fù)雜性。并且因?yàn)閃CF的成熟性，使實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)通信的方法跟簡單易用，安全性高，健壯性強(qiáng)。

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