简介 Microsoft近期推出一种用于生成集成应用程序的新平台——Microsoft .NET框架。.NET 框架允许开发人员使用任何编程语言迅速生成和部署Web 服务和应用程序。Microsoft Intermediate Language (MSIL)和实时 (JIT )编译器使这种不依赖语言的框架得以实现。 与.NET框架同时面世的还有一种新的编程语言C#(读“C sharp”)。 C#是一种简单、新颖、面向对象和类型安全的编程语言。利用 .NET 框架 和 C# (除 Microsoft? Visual Basic ?和 Managed C++之外),用户 可以编写功能强大的 Microsoft Windows?和 Web应用程序及服务。本文 提供了这样的一个解决方案,它的重点是 .NET 框架和 C# 而不是编程语 言。C#语言的介绍可以在“ C# 简介和概述(英文)”找到。 近期的文章“MSMQ:可伸缩、高可用性的负载平衡解决方案(英文)” 介绍了一种解决方案,用于高可用性消息队列(MSMQ)的可伸缩负载平衡 解决方案体系结构。此解决方案中涉及了一种将 Windows服务用作智能消 息路由器的开发方案。这样的解决方案以前只有 Microsoft Visual C++ 程序员才能实现,而 .NET 框架的出现改变了这种情况。从下面的解决方 案中,您可以看到这一点。 .NET 框架应用程序 这里介绍的解决方案是一种用来处理若干消息队列的 Windows服务; 其中每个队列都是由多个线程进行处理(接收和处理消息)。处理程序使 用循环法技术或应用程序特定值(消息 AppSpecific属性)从目的队列列 表中路由消息,并使用消息属性来调用组件方法。(示例进程也属于这种 情况。)在后一种情况下,组件的要求是它能够实现给定的接口IWeb Message要处理错误,应用程序需要将不能处理的消息发送到错误队列中。 消息应用程序的结构与以前的活动模板库(ATL )应用程序相似,它 们之间的主要不同在于用于管理服务的代码的封装和 .NET 框架组件的使 用。要创建Windows服务,.NET框架用户仅仅需要创建一个从 ServiceBase (来自System.ServiceControl程序集)继承的类。这毫不奇怪,因为.NET 框架是面向对象的。 应用程序结构 应用程序中主要的类是 ServiceControl ,它是从 ServiceBase继承 的。因而,它必须实现 OnStart和 OnStop 方法,以及可选的 OnPause和 OnContinue方法。事实上,类是在静态方法 Main 内构造的: using System; using System.ServiceProcess; public class ServiceControl: ServiceBase { // 创建服务对象的主入口点 public static void Main() { ServiceBase.Run(new ServiceControl()); } // 定义服务参数的构造对象 public ServiceControl() { CanPauseAndContinue = true; ServiceName = "MSDNMessageService"; AutoLog = false; } protected override void OnStart(string[] args) {...} protected override void OnStop() {...} protected override void OnPause() {...} protected override void OnContinue() {...} } ServiceControl类创建一系列 CWorker对象,即,为需要处理的每个 消息队列创建 CWorker类的一个实例。根据定义中处理队列所需的线程数 目,CWorker 类依次创建了一系列的 CWorkerThread对象。CWorkerThread 类创建的一个处理线程将执行实际的服务工作。 使用 CWorker和 CWorkerThread类的主要目的是确认服务控件 Start、 Stop、Pause 和 Continue 命令。因为这些进程必须是无阻塞的,命令操 作最终将在后台处理线程上执行。 CWorkerThread 是一个抽象类,被 CWorkerThreadAppSpecific 、 CWorkerThreadRoundRobin 和 CWorkerThreadAssembly继承。这些类以不 同的方式处理消息。前两个类通过给另一队列发送消息来处理消息(其不 同之处在于确定接收队列路径的方式),最后一个类则使用消息属性来调 用组件方法。 .NET 框架内部的错误处理是以基类 Exception为基础的。当系统引 发或捕获错误时,这些错误必须是从 Exception中导出的类。CWorker ThreadException 类就是这样一种实现,它通过附加额外属性(用于定义 服务是否应继续运行)来扩展基类。 最后,应用程序包含两种结构。这些值类型定义了辅助进程或线程的 运行时参数,以简化 CWorker和 CWorkerThread对象的结构。使用值类型 结构(而不是引用类型类)能够确保这些运行时参数维护的是数值(而不 是引用)。 IWebMessage 接口 CWorkerThread 的实现之一是一个调用组件方法的类。这个名为 CWorkerThreadAssembly 的类使用 IWebMessage接口来定义服务和组件之 间的约定。 与当前版本的 Microsoft Visual Studio?不同,C#接口可以在任何 语言中显式定义,而不需要创建和编译 IDL文件。C# IWebMessage接口的 定义如下: public interface IWebMessage { WebMessageReturn Process(string sMessageLabel, string sMessage Body, int iAppSpecific); void Release(); } ATL 代码中的 Process 方法是为处理消息而指定的。Process 方法的返 回代码定义为枚举类型 WebMessageReturn: public enum WebMessageReturn { ReturnGood, ReturnBad, ReturnAbort } 枚举的定义如下:Good表示继续处理,Bad 表示将消息写入错误队列, Abort 表示终止处理。Release 方法为服务提供了轻松清除类实例的途径。 因为仅在垃圾回收的过程中才调用类实例的析构函数,所以确保所有占用 昂贵资源(例如数据库连接)的类都有一个能够在析构之前被调用的方法, 用来释放这些资源,这是一种非常好的构思。 名称空间 在这里先简单介绍一下名称空间。名称空间允许在内部和外部表示中 将应用程序组织成为逻辑元素。服务内的所有代码都包含在 MSDNMessage Service.Service 名称空间内。尽管服务代码包含在若干文件中,但是由 于它们包含在同一名称空间中,因此用户不需要引用其他文件。 由于 IWebMessage接口包含在 MSDNMessageService.Interface 名称 空间中,因此使用此接口的线程类具有一个接口名称空间。 服务类 应用程序的目的是监视和处理消息队列,每一队列在收到消息时都执 行不同的进程。应用程序是作为 Windows服务来实现的。 ServiceBase 类 如前所述,服务的基本结构是从 ServiceBase继承的类。重要的方法 包括 OnStart、OnStop、OnPause 和 OnContinue ,每一个替代方法都与 一个服务控制操作直接对应。OnStart 方法的目的是创建 CWorker对象, 而 CWorker类又创建 CWorkerThread对象,然后在该对象中创建执行服务 工作的线程。 服务的运行时配置(以及 CWorker和 CWorkerThread对象的属性)是 在基于 XML的配置文件中维护的。它的名称与创建的 .exe 文件相同,但 带有一个 .cfg 后缀。配置示例如下: 〈?xml version="1.0"?〉 〈configuration〉 〈ProcessList〉 〈ProcessDefinition ProcessName="Worker1" ProcessDesc="Message Worker with 2 Threads" ProcessType="AppSpecific" ProcessThreads="2" InputQueue=".\private$\test_load1" ErrorQueue=".\private$\test_error"〉 〈OutputList〉 〈OutputDefinition OutputName=".\private$\test_out11" /〉 〈OutputDefinition OutputName=".\private$\test_out12" /〉 〈/OutputList〉 〈/ProcessDefinition〉 〈ProcessDefinition ProcessName="Worker2" ProcessDesc="Assembly Worker with 1 Thread" ProcessType="Assembly" ProcessThreads="1" InputQueue=".\private$\test_load2" ErrorQueue=".\private$\test_error"〉 〈OutputList〉 〈OutputDefinition OutputName="C:\MSDNMessageService\Message Example.dll" /〉 〈OutputDefinition OutputName="MSDNMessageService.Message Sample.ExampleClass"/〉 〈/OutputList〉 〈/ProcessDefinition〉 〈/ProcessList〉 〈/configuration〉 对此信息的访问通过来自 System.Configuration 程序集的 Config Manager 类来管理。静态 Get方法返回信息的集合,这些集合将被枚举以 获得单个属性。这些属性集的设置决定了辅助对象的运行时特征。除了这 一配置文件,您还应该创建定义 XML文件结构的图元文件,并在其中引用 位于服务器 machine.cfg配置文件中的图元文件: 〈?xml version ="1.0"?〉 〈MetaData xmlns="x-schema:CatMeta.xms"〉 〈DatabaseMeta InternalName="MessageService"〉 〈ServerWiring Interceptor="Core_XMLInterceptor"/〉 〈Collection InternalName="Process" PublicName="ProcessList" PublicRowName="ProcessDefinition" SchemaGeneratorFlags="EMITXMLSCHEMA"〉 〈Property InternalName="ProcessName" Type="String" Meta Flags="PRIMARYKEY" /〉 〈Property InternalName="ProcessDesc" Type="String" /〉 〈Property InternalName="ProcessType" Type="Int32" Default Value="RoundRobin" 〉 〈Enum InternalName="RoundRobin" Value="0"/〉 〈Enum InternalName="AppSpecific" Value="1"/〉 〈Enum InternalName="Assembly" Value="2"/〉 〈/Property〉 〈Property InternalName="ProcessThreads" Type="Int32" DefaultValue="1" /〉 〈Property InternalName="InputQueue" Type="String" /〉 〈Property InternalName="ErrorQueue" Type="String" /〉 〈Property InternalName="OutputName" Type="String" /〉 〈QueryMeta InternalName="All" MetaFlags="ALL" /〉 〈QueryMeta InternalName="QueryByFile" CellName="__FILE" Operator="EQUAL" /〉 〈/Collection〉 〈Collection InternalName="Output" PublicName="OutputList" PublicRowName="OutputDefinition" SchemaGeneratorFlags="EMITXMLSCHEMA"〉 〈Property InternalName="ProcessName" Type="String" Meta Flags="PRIMARYKEY" /〉 〈Property InternalName="OutputName" Type="String" Meta Flags="PRIMARYKEY" /〉 〈QueryMeta InternalName="All" MetaFlags="ALL" /〉 〈QueryMeta InternalName="QueryByFile" CellName="__FILE" Operator="EQUAL" /〉 〈/Collection〉 〈/DatabaseMeta〉 〈RelationMeta PrimaryTable="Process" PrimaryColumns="ProcessName" ForeignTable="Output" ForeignColumns="ProcessName" MetaFlags="USECONTAINMENT"/〉 〈/MetaData〉 由于 Service类必须维护一个已创建辅助对象的列表,因此使用了 Hashtable 集合,用于保持类型对象的名称/ 数值对列表。Hashtable 不 仅支持枚举,还允许通过关键字来查询值。在应用程序中,XML 进程名称 是唯一的关键字: private Hashtable htWorkers = new Hashtable(); IConfigCollection cWorkers = ConfigManager.Get("ProcessList", new AppDomainSelector()); foreach (IConfigItem ciWorker in cWorkers) { WorkerFormatter sfWorker = new WorkerFormatter(); sfWorker.ProcessName = (string)ciWorker["ProcessName"]; sfWorker.ProcessDesc = (string)ciWorker["ProcessDesc"]; sfWorker.NumberThreads = (int)ciWorker["ProcessThreads"]; sfWorker.InputQueue = (string)ciWorker["InputQueue"]; sfWorker.ErrorQueue = (string)ciWorker["ErrorQueue"]; // 计算并定义进程类型 switch ((int)ciWorker["ProcessType"]) { case 0: sfWorker.ProcessType = WorkerFormatter.SFProcessType. ProcessRoundRobin; break; case 1: sfWorker.ProcessType = WorkerFormatter.SFProcessType. ProcessAppSpecific; break; case 2: sfWorker.ProcessType = WorkerFormatter.SFProcessType. ProcessAssembly; break; default: throw new Exception("Unknown Processing Type"); } // 执行更多的工作以读取输出信息 string sProcessName = (string)ciWorker["ProcessName"]; if (htWorkers.ContainsKey(sProcessName)) throw new ArgumentException("Process Name Must be Unique: " + sProcessName); htWorkers.Add(sProcessName, new CWorker(sfWorker)); } 在这段代码中没有包含的主要信息是输出数据的获取。每一个进程定 义中都有一组相应的输出定义项。该信息是通过如下的简单查询读取的: string sQuery = "SELECT * FROM OutputList WHERE ProcessName=" + sfWorker.ProcessName + " AND Selector=appdomain://"; ConfigQuery qQuery = new ConfigQuery(sQuery); IConfigCollection cOutputs = ConfigManager.Get("OutputList", qQuery); int iSize = cOutputs.Count, iLoop = 0; sfWorker.OutputName = new string[iSize]; foreach (IConfigItem ciOutput in cOutputs) sfWorker.OutputName[iLoop++] = (string)ciOutput["OutputName"]; CWorkerThread 和 Cworker类都有相应的服务控制方法,根据服务控 制操作进行调用。由于 Hashtable中引用了每一个 CWorker对象,因此需 要枚举 Hashtable的内容,以调用适当的服务控制方法: foreach (CWorker cWorker in htWorkers.Values) cWorker.Start(); 类似地,实现的 OnPause、OnContinue和 OnStop 方法是通过调用 CWorker 对象上的相应方法来执行操作的。 CWorker 类 CWorker 类的主要功能是创建和管理 CWorkerThread对象。Start 、 Stop、Pause 和 Continue 方法调用相应的 CWorkerThread方法。实际的 CWorkerThread 对象是在Start 方法中创建的。与使用 Hashtable管理辅 助对象引用的 Service类相似,CWorker 使用 ArrayList(简单的动态数 组)来维护线程对象的列表。
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