基于WCF的REST风格服务与Android跨平台数据通信

韩丰羽

【摘 要】为实现Android和.NET平台的跨平台的数据传输方式，本文运用了REST风格的WCF服务框架，并将WCF托管在IIS上，同时在Android客户端上使用HttpClient，通过唯一标识符调用相对应的服务方法。经过多次实验表明，运用这种方式进行数据通信，可以减轻服务器的负担，降低与服务端通信的难度，且使程序更加可维护。

【关键词】WCF RESTful Android 数据交互

1 WCF平台概述

Windows Communication Foundation（WCF）是使用托管代码建立和运行面向服务的应用程序框架，主要是用来做松耦合的分布式通讯，它提供的包括托管、安全、异步等丰富功能使得开发者能够建立一个跨平台、可信赖、服务实例实力管理、事务管理的解决方案，且融合了.Net 平台下多种和分布式系统有关的技术：

（1）WSE（2）Net Remoting（3）ASMX（4）MSMQ。

1.1 WCF要素

地址：服务托管地址，每个服务都具有唯一地址，用来指定服务所在位置和传输协议，以供其它服务和客户端通过地址来对服务进行访问。每一个服务的地址由一个统一资源标示符（URI）来表示。

契约：用来描述服务功能，属于服务公开接口的一部分。契约分为：

（1）服务契约：定义了客户端调用时所执行的服务执操作；

（2）数据契约：定义了数据类型；

（3）消息契约：直接对soap头和soap体进行交互和控制。

绑定：它封装了传输协议、消息编码、安全传递、通信模式等一组绑定元素组成的通信基础结构。绑定可以加速开发过程，且充分利用内置的各种特性。

宿主：WCF服务需要承载在一个宿主上。WCF提供了多种宿主形式，包括自寄宿、IIS寄宿、Windows服务、Com+组件等。本文采用的是IIS寄宿。

1.2 REST风格

REST（Representational State Transfer）是一种轻量级的Web Service架构风格，对比SOAP和WSDL等复杂接口，其实现和操作明显更为简洁，且降低了开发的复杂性。

REST架构风格遵循了CRUD原则，即只需要四种行为：Create（创建）、Read（读取）、Update（更新）和Delete（删除）就可以完成对资源的操作和处理，它并不关心消息的定义与方法的设计。本文中选定HTTP/HTTPS协议作为REST这种框架风格的统一的网络通信协议，REST充分的利用了HTTP协议提供的四中方法，其中：

（1）创建资源在服务器上，使用POST方法；

（2）查找某个资源，使用GET方法；

（3）更改资源状态或对其更新，使用PUT方法；

（4）删除某个资源，使用DELETE方法。

REST支持HTML、XML、JSON等多种格式，本文采取的是JSON格式。

2 WCF服务端开发

服务端通过提供服务的访问点，使客户端可以调用其服务。本文中REST风格的WCF服务端与客户端之间的耦合度更低，服务端仅在收到客户端请求使才有响应，平时完全不关心客户端状态，减轻了服务端的负担，使其只保留资源状态信息和提供给客户端的接口功能。

2.1 创建WCF服务应用程序

在新建了一个WCF服务应用程序后，添加自定义的WCF服务文件WcfTest.svc，此时vs2012会自动生成接口文件IWcfTest.cs。接口文件如下：

要在WCF中创建REST风格的应用程序就必须用到System.ServiceModel.Web.dll组件。服务方法中[WebInvoke]特性是REST的重要元素，其属性用于修改或删除数据的操作，例如上述程序中UriTemplate属性使URI定义了一个自定义资源，客户端通过UriTemplate定义的资源名来访问该服务；对于ResponseFormat，RequestFormat属性是用于定义对服务操作发出的请求和响应格式，本文采用的是JSON格式。服务文件中就定义着接口的具体实现，再次不在累述。

需注意的一点是，本文是搭建一个REST风格的WCF服务应用程序，所以需要设置绑定为webHttpBinding，它是REST风格绑定，具体设置步骤：

（1）在解决方案框内找到Web.config；

（2）右击后找到WCF配置选项，选择新建服务；

（3）在bin文件夹里找到对应的动态链接库，选择并找到对应服务类型；

（4）设置服务终结点，找到Binding项，改为webHttpBinding。

2.2 IIS宿主

仅开发了自己的服务并不可以让外部客户端调用，还需要一个宿主进程来承载这些服务，WCF的托管服务包括：自托管和IIS托管。本文使用IIS托管，其优点是可实现程序隔离，管理程序的生命周期。虽限制只能使用HTTP/HTTPS协议，但本文采取webHttpBinding绑定，限制协议类型也就不是缺点了。

首先在服务器上添加一个网站。由于.NET framework4.0才支持REST风格，所以要将新添加网站的.NET framework版本改为v4.0。

接下来再次“重新生成解决方案”，右击工程选择“发布”选项，弹出web发布对话框。填写信息后点击“验证连接”，当出现绿色对号时说明连接成功。这时点击发布，整个WCF就发布到服务器的IIS上了。具体内容如下图2-1。

由于IIS服务器默认是不支持PUT和DELETE操作，返回“403-Forbidden”错误，因此需要修改IIS新建网站的属性设置为全部动作。最后检验是否发布成功，在IIS管理器中找到新建好的网站，点击浏览网站，当出现下图2-2时，证明发布成功了。

3 Android客户端开发

在REST风格下，Android客户端只要通过资源的URI就可以轻松的访问服务，实现与服务的交互。相比于传统JDK自带的HttpURLConnection，本文运用的HttpClient更简单易用，灵活方便。

3.1 HttpClient介绍

HttpClient封装了访问http的请求头，参数，内容体，响应等等。具体步骤：

（1）首先创建HttpClient对象。本文采用创建POST请求方法HttpPost实例，并指定请求URL；

（2）接下来对HttpPost对象调用setHeader（）方法设置HTTP协议的消息头和交互信息的类型，同时规定setEntity（）方法来设置请求参数；

（3）调用HttpClient对象的execute（）发送请求，该方法返回一个HttpResponse；

（4）调用返回的HttpResponse的getEntity（）方法可获取HttpEntity对象，该对象包装了服务器的响应内容。

3.2创建Android应用程序

在了解HttpClient的操作方法后，我们知道它是和HTTP/HTTPS协议进行交互，那么一定要设定Android的网络访问权限：

其次由于客户端与服务端的数据交互是一个很费时的过程，为避免出现界面卡顿导致降低用户体验的问题，Android2.3开始要求网络通信操作时要放在一个单独的线程中，因此我们要把调用服务的过程放在子线程里面，具体过程如下：

4结语

本文详述了REST风格的WCF与Android客户端进行信息交互的方式，通过以上方法可以实现跨平台通信。REST风格使客户端在访问服务方法时不用关心服务端业务方法的复杂性。并且因为WCF的成熟性，使实现跨平台通信的方法跟简单易用，安全性高，健壮性强。

参考文献：

[1]袁赞.Java与RESTful Web Service[J].电脑知识与技术 学术交流，2007.

[2]赵海宁，李洋.基于WCF框架的应用与研究[J].电脑知识与技术，2010 .

[3]朱夏，王茜.异构系统间数据交互模型的设计与实现[J].东南大学学报 自然科学版，2006 36（2）：226-227.

[4]Pablo Cibraro，Kurt Claeys，Fabio Cozzolino，Johann Grabner Professional WCF 4[M] Wiley 2010.05.28.