背景：

WCF可以看作是微软对SOA架构的一种实现，或者说WCF的存在让开发者更容易创建面向服务的程序。面向服务本身不是一种技术，而是设计和实现软件的一种架构方式。从最早的面向过程（PO）、面向对象编程（OO），到后来的面向服务（SO）、面向资源（RO）编程，本身没有本质区别，反映出的是人们认识世界的方法论的迭代进化。
PO、OO、SO、RO，还有一个不沾边的O2O，各种概念层出不穷，在学习使用时要切忌混淆。今天这里记录的是在WCF框架下（面向服务架构——SOA——的一种实现），如何进行多线程及并发管理。多线程、并发、加锁、生命周期，这些知识都是老生常谈，剖开新框架的外衣，其本质是没有变化的。

WCF概念介绍：

在进入正题之前，先介绍WCF框架中几个主要概念。

1.EndPoint

WCF通过终结点EndPoint来发布服务，终结点EndPoint包括ABC三要素：

这里可以用常见的互联网服务来简单对比一下，Address就是我们使用的URL、Binding就是HTTP或HTTPS协议，Contract就是GET、POST等各种方法。互联网服务端最最常见的就是Apache Httpd、Apache Tomcat、JBoss等各种容器托管服务软件，由于HTTP协议是无状态协议，因此我可以简单的理解为每一次、每一个用户请求服务端都会创建单独的、新的一个响应对象（例如Servlet对象）来处理用户请求，这就跟我们下面要讲到的实例（Instance）和会话（Session）有关。

2.Instance vs Session

看一下实例（Instance）与会话（Session）两者的对比，

【备注】：关于生命周期最容易想到的就是Java或C#中的垃圾回收，而这两种主流商用语言都采用了“跟搜索算法”，详情参见《深入理解Java虚拟机：JVM高级特性与最佳实践》

WCF实例模式与并发模式的对比

高性能（Performance）和高伸缩性（Scalability），是软件设计与架构中永远不可以同时兼顾的，原因很简单，高性能往往需要充足的资源，高扩展性又需要尽可能的节约资源。所以我们才说，软件设计与架构是一项“权衡”的艺术。
虽然在前文中对比了会话与实例的概念，但是具体应用中会话与实例往往是分不开的，会话过程中必然用到实例来进行请求处理。通过对比WCF中实例上下文模式与并发模式，以及最后给出具体的示例程序，来了解一下WCF是如何兼顾高性能和高伸缩性的。

1. 实例上下文模式：InstanceContextMode

WCF的实例上下文模式InstanceContextMode分为以下三种，

实例上下文	说明
单调模式（Per-Call）	决定于单调实例上下文模式，即InstanceContextMode
单例模式（Single）	决定于单例实例上下文模式，即InstanceContextMode
会话模式（Per-Session）	取决于会话实例上下文模式、会话信道、会话信道栈，即有会话模式、绑定、实例上下文模式的三者决定，如下图所示：

服务实例的创建过程，其中会使用反射这样相对影响性能的操作，但是在WCF应用中，真正影响性能的是操作时信道的创建和释放。服务实例的激活和他们比起来，可以说微不足道。如果在应用中出现对基于相同服务代理的频繁调用，比如服务调用放在一个for循环中调用上百次，服务实例的创建带来的性能损失就不能不考虑了。

2. 并发模式：ConcurrencyMode

WCF实例模式与并发模式的对比实例测试

1. 设置InstanceContextMode=Single，ConcurrencyMode=Single

由上图可以看出，在WCF服务包含回调并且InstanceContextMode与ConcurrencyMode同时设置为Single后，会弹出死锁问题，该问题原因在于服务端的InstanceContext实例在响应客户端请求后会发起回调请求，而此时客户端恰恰在等待服务端的返回结果才能启动回调函数，因此导致两者死锁。解决方案如下。

2. 设置InstanceContextMode=Single，ConcurrencyMode=Reentrant

客户端与服务端显示结果如下，

由上图可以看出InstanceContextMode标明的是WCF创建InstanceContext的个数，此处设置为Single指的是所有客户端的请求都由同一个InstanceContext来执行，虽然客户端使用了ThreadPool.QueueUserWorkItem发起并发请求，但是在服务端的实际运行过程中是串行执行的，为了更好的观察执行流程，绘制执行时间简图如下：

【注意】：为何Reentrant能够解决死锁问题，可以看考一下《WCF全面解析（下册）》，截图如下：

3. 设置InstanceContextMode=Single，ConcurrencyMode=Multiple

正如《WCF全面解析（下册）》书中所言，将ConcurrencyMode设置为Multiple后，服务端的InstanceContext实例可以同时并发响应多个客户端的请求，实现真正意义上的并发。

4. 设置InstanceContextMode=PerCall，ConcurrencyMode=Multiple

再次将InstanceContextMode设置为PerCall查看一下运行结果，如下所示：

由此可以看出与第3中情况是相同的，但是此时如果在控制台中间InstanceContext具体实例的HashCode打印出来会发现，三次客户端请求会在服务端创建三个InstanceContext实例，这是与上面第3中情况不同的地方。

总结

由此可以看出InstanceContextMode主要控制的是服务端如何创建具体的实例对象，而ConcurrencyMode控制的是实例与客户端请求之间的分发方式。如下图所示：

在WCF中通过实例上下文模式InstanceContextMode的设置来确定服务响应时如何创建具体的操作实例（Instance），另外通过并发模式ConcurrencyMode来控制客户端请求与具体操作实例之间的分发和响应机制。——而这整个过程都可以简单归属为会话层。




作者：zssure@163.com
时间：2015-11-19