WCF服务实例模式与并发、限流

服务实例模式

真正实现逻辑是在Service instance中发生的，client调用最终产生Service Instance的过程叫Activation（激活）。在Remoting中我们有两种Activation方式：Server Activation（Singleton和SingleCall），Client Activation。

实际上对WCF也具有相似的Activation。不过WCF不仅仅创建对应的Service Instance，而且还构建相关的Context, 我们把这些统称为Instance Context。不同的Activation方式在WCF中体现为的Instance context model。不同的Instance Context Mode体现为Proxy、Service 调用和Service Instance之间的对应关系。可以这么说，Instance Context Mode决定着不同的Session表现。在WCF中，支持以下3中不同级别的Instance Context Mode：

1>.单调服务（Per-Call Service）：每次的客户端请求分配一个新的服务实例。类似于Net Remoting的SingleCall模式；



2>.会话服务（Sessionful Service）：则为每次客户端连接分配一个服务实例。类似于Net Remoting的客户端激活模式；



3>.单例服务（Singleton Service）：所有的客户端会为所有的连接和激活对象共享一个相同的服务实例。类似于Net Remoting的SingleTon模式。



WCF的默认实例模式是PerSession，不同的实例模式，对Session的支持也不同。当然，首先Session的支持是通过Sessionful Channel来实现的，所以如果选择了不支持Session的绑定，那其他都是没用的。比如BasicHttpBinding就不支持Session）。

各种实例模式的应用场合？

PerCall

在传统模式C/S模式的应用程序中，通常情况下存在这样的问题：客户端请求服务端之后，服务端并不是马上对处理客户端请求时需要的资源进行释放，服务端往往自作多情的认为客户端一定是个老主顾，会时不时来消费一番。可他却没想到，有的时候，客户端是个昧良心的家伙，就算服务端再怎么献殷勤，客户端也不买账。而对于一些非常珍贵的资源，比如数据库连接，文件，图像，通讯端口等。服务这种做法往往会使这些资源长期被不来消费的客户端空闲占用，当有新的请求真正要用使用他们的时候，却因为资源耗尽而无法处理。这样对服务端就得不偿失了，而PerCall就是对上面提到问题的一种解决方案。它采用类似快餐式的经营方式，当一个请求操作来到的时候，再创建服务对象，申请必要资源，而当操作完毕之后，立即销毁对象并释放资源，留给下一个请求。这就可能大大提高服务端的吞吐能力。而且WCF中默认的实例创建模式就是这种。

PerSession

正如上面对PerCall的描述所说，PerSession与传统的C/S模式应用程序非常相似，它能在服务端和客户端维护状态，当一个服务对象创建之后不会马上销毁，而是等待客户端再次来消费它，那这种的坏处也说过了，可能会浪费宝贵的服务资源，可它也是有好处的。比如它能够保持连接和维护状态，这在要求有回调的情况下特别重要，因为如果服务端连哪个家伙点的菜都忘记了怎么为客人上菜呢？还有一种情况，服务端操作不需要比较多的资源或者占用的资源也不宝贵的情况下，而却与客户端在不同的网络中，它们之间进行一次连接可费了老劲，这时也适用于此种实例模式。

Single

大家经常去理发吧？去那大的理发店，里面的理发师这家伙这个多，你随便找个就能帮你料理了，可兄弟我比较穷酸，每次都去小区理发店，里面连洗头，在理发就1位师傅，小区人可不少，僧多饭少，你说咱进去得排队吧。人家理发的时候，咱就得边上看着，得人家都整完了，嘿，咱就洗头，理发，吹风来个一条龙。Single模式就像上面提到的小区理发店，人家从早晨一开业，理发师就给你准备好了，您也甭挑蹦捡。伺候完你，他再伺候别人，为何要这么做？其实道理也很简单，如果理发师不喝水，不吃饭，不用管食宿，不用工钱，不会唧唧歪歪，那理发店老板娘肯定请1万个过来。可现实不是那样子的，是这些理发师都要吃喝拉撒睡，还要拿俸禄，就一个几十平米的小理发店，估计给老板娘卖了也不够他们的呢。

使用不同的实例模式，需要注意的有哪些？

1 对于PerCall模式，一定要记住，如果服务对象中的数据没有固化，并且不是静态变量，那它每次操作都会被重新初始化。

2 对于PerSession模式,第一要清楚有些Binding是不能用于此种模式的，具体什么可用，什么不能用，可以查阅http://www.cnblogs.com/jillzhang/archive/2008/02/03/1063406.html 。另外，PerSession模式并不是代表状态会自动维护，那些被设置了IsTerminating=True的操作完成的时候，也会释放资源和销毁对象。即使不是Ture，那如果客户端长时间不与服务端联系，达到服务端最大忍耐限度，服务端也会变心。

3 对于Single模式，既然例外就它老哥一个，就简单得多了，它能保持服务对象中的非静态全局变量。但是特别要注意的是，如果在这种模式下的话，要特别注意线程安全的问题，让10个人同时让一个理发师傅来服务。

3总结

A.首先当binding不支持session时候，所有设置都不会支持Session；单调和会话模式都是调用不同的实例，只有单例模式调用相同实例。

B.当我们设置SessionModel为NotAllowed（TCP绑定下，不可以设置SessionModel为NotAllowed，否则会出现这个错误“协定不允许会话，但是绑定“NetTcpBinding”不支持数据图，或者因配置不正确而无法支持数据图。”）时（其实等同于A）

l 如果是单调模式，不存在SessionId，每次调用不同实例

l 如果是会话模式，不存在SessionId，每次调用不同实例（实际就等于单调模式）

l 如果是单例模式，不存在SessionId，调用相同实例

C.设置SessionModel为Allowed/Required

l 如果是tcpBinding，所有Proxy的SessionId相同，下面讨论mexHttpBinding

l 单调模式：只有同一个Proxy的SessionId相同，实例不同

l 会话模式：同一个Proxy的实例SessionId相同，同一个Proxy的实例相同

l 单例模式：同一个Proxy的实例SessionId相同，所有Proxy实例相同

WCF分布式开发步步为赢(9):WCF服务实例激活类型编程与开发 

我的WCF之旅（8）：WCF中的Session和Instancing Management 

Programming WCF Services翻译笔记（七）

并发

当一个消息到达时，服务模型会从线程池中取出一个线程来传送消息。这时，如果多个客户端调用相同的服务，多个并发请求会同时到达该服务。PerCall服务会为每个请求分配一个新的服务对象。PerSession服务，同一个服务对象从同一个客户端接收请求。对于Single实例模式，所有的客户端请求都被发送到同一个单利服务对象。在此基础上，当客户端是多线程的时候，PerSession服务就有并发访问的肯那个，而对于Single服务，该危险永远是存在的。

默认情况下，无论哪种实例化模式，只有一个请求线程可以获准访问所有服务对象。这是设置ServiceBehaviorAttribute的ConcurrencyMode属性，默认是Single。他有三个值可选：

l Single：一个一的请求线程能够在某一特定时间访问服务对象

l Reentrant（重入）：一个单一的请求线程能够反问这些服务对象，但线程可以退出这项服务，并重新输入而不会死锁。

当一个服务是回调给客户的时候，重入模式是必要的，除非这个回调的是一个单向操作。因为，客户调用服务并等待响应。客户在其调用线程中受阻，直到调用返回。服务发送一个回调给客户并等待响应。这肯定会发生死锁。设置重入模式，可以避免这种问题，从服务到客户端的调用会返回给服务实例而不会引起死锁。

l Multiple：多个请求线程能够访问这些服务对象和共享资源。

[ServiceBehavior(ConcurrencyMode=ConcurrencyMode.Single)]

    public class CalculateService : ICalculate

限流

限流“允许开发者限制客户端连接数以及服务的负荷。限流可以避免服务的最大化，以及分配与使用重要资源的最大化。引入限流技术后，一旦超出配置的设置值，WCF就会自动地将等待处理的调用者放入到队列中，然后依次从队列中取出。在队列中等待处理调用时，如果客户端的调用超时，客户端就会获得一个TimeoutException异常。每个服务类型都可以应用限流技术，也就是说，它会影响到服务的所有实例以及服务类型的所有终结点。实现方式是为限流与服务使用的每个通道分发器建立关联。

为了增加服务的吞吐量，必须允许进行多重并发调用。不管哪种实例模式，服务器资源一般没有处理无线数量的并发请求的能力。WCF提供了一个限流行为来管理服务器负载和资源消耗。该行为具有以下属性：

MaxConcurrentCalls（一个服务实例可以处理的所有并发请求数量）、MaxConcurrentSessions（限制服务允许的活动会话的数量）、

MaxConcurrentInstances（限定某一特定时刻可以分配的服务实例数量），它们分别的默认值为16，10和Int.MaxValue。

<system.serviceModel>   

<services>      

<service name = "MyService" 

behaviorConfiguration = "ThrottledBehavior">         ...      </service>   

</services>   

<behaviors>      

<serviceBehaviors>         

<behavior name = 

"ThrottledBehavior">            

<serviceThrottling              

 maxConcurrentCalls     = "12"               

maxConcurrentSessions  = "34"               

maxConcurrentInstances = "56" />   

      </behavior>      

</serviceBehaviors>   

</behaviors>

</system.serviceModel>

WCF并没有提供关于限流的特性。但实现该特性的方法非常简单，如下内容是我定义的关于限流的特性，本书并没有提供：
    public class ServiceThrottlingAttribute : Attribute, IServiceBehavior
    {
        private ServiceThrottlingBehavior throttle;

        public ServiceThrottlingAttribute(
          int maxConcurrentCalls,
          int maxConcurrentInstances,
          int maxConcurrentSessions)
        {
            this.throttle = new ServiceThrottlingBehavior();
            throttle.MaxConcurrentCalls = maxConcurrentCalls;
            throttle.MaxConcurrentInstances = maxConcurrentInstances;
            throttle.MaxConcurrentSessions = maxConcurrentSessions;
        }

        #region IServiceBehavior Members

        void IServiceBehavior.AddBindingParameters(

ServiceDescription serviceDescription,
ServiceHostBase serviceHostBase,
System.Collections.ObjectModel.Collection<ServiceEndpoint> endpoints,
System.ServiceModel.Channels.BindingParameterCollection bindingParameters)
     { }

        void IServiceBehavior.ApplyDispatchBehavior

(ServiceDescription serviceDescription,
ServiceHostBase serviceHostBase)
        {
            ServiceThrottlingBehavior currentThrottle = 

serviceDescription.Behaviors.Find<ServiceThrottlingBehavior>();
            if (currentThrottle == null)
            {
                serviceDescription.Behaviors.Add(this.throttle);
            }
        }

        void IServiceBehavior.Validate(ServiceDescription serviceDescription,
 ServiceHostBase serviceHostBase)
        {  }

        #endregion
    }

定义的ServiceThrottlingAttribute特性继承了Attribute，并实现了IServiceBehavior接口。在特性内，则使用了ServiceThrottlingBehavior类，以设置限流的相关值。如果要配置服务的限流值，就可以应用该特性，例如：
[ServiceThrottling(12, 34, 56)]
class MyService : IMyContract,IDisposable
{
     public void MyMethod(  )
     {
        ChannelDispatcher dispatcher = 

OperationContext.Current.Host.ChannelDispatchers[0] 

as ChannelDispatcher;
        ServiceThrottle serviceThrottle = dispatcher.ServiceThrottle;
        
        Trace.WriteLine("MaxConcurrentCalls = " + serviceThrottle.MaxConcurrentCalls);
        Trace.WriteLine("MaxSessions = " + serviceThrottle.MaxConcurrentSessions);
        Trace.WriteLine("MaxInstances = " + serviceThrottle.MaxConcurrentInstances);
     }
}

则输出结果为：
MaxConcurrentCalls = 12
MaxSessions = 56
MaxInstances = 34