Concepts fondamentaux concernant Windows Communication Foundation
Ce document fournit une vue générale de l’architecture Windows Communication Foundation (WCF). Il vise à vous expliquer des concepts clés et la manière dont ils se combinent. Pour un tutoriel sur la création de la version la plus simple d’un service WCF et d’un client, consultez Tutoriel Prise en main. Pour découvrir la programmation WCF, consultez Programmation WCF de base.
Principes de base de WCF
WCF est un moteur d’exécution et un jeu d’API pour créer des systèmes qui transmettent des messages entre des services et des clients. La même infrastructure et les mêmes API sont utilisées pour créer des applications qui communiquent avec d'autres applications sur le même système informatique ou sur un système qui réside dans une autre société et accessible sur Internet.
Messagerie et points de terminaison
WCF repose sur la notion de communication basée sur des messages, et tout ce qui peut être mis sous la forme de message (par exemple, une requête HTTP ou un message MSMQ) peut être représenté de la même manière dans le modèle de programmation. Cela permet d'avoir une API unifiée à travers des mécanismes de transport différents.
Le modèle fait la distinction entre les clients qui sont des applications qui initialisent la communication, et les services qui sont des applications qui attendent que les clients communiquent avec elles et répondent à cette communication. Une application peut agir à la fois comme un client et comme un service. Pour obtenir des exemples, consultez Services duplex et Réseau pair à pair.
Les messages sont envoyés d'un point de terminaison à un autre. Les points de terminaison sont des lieux où les messages sont envoyés ou reçus (ou les deux), qui définissent toutes les informations requises pour l’échange de messages. Un service expose un ou plusieurs points de terminaison d'application (ainsi que zéro ou plusieurs points de terminaison d'infrastructure), et le client génère un point de terminaison compatible avec l'un des points de terminaison du service.
Un point de terminaison décrit d’une manière conforme aux normes l’endroit où les messages doivent être envoyés, la manière dont ils doivent être envoyés, et ce à quoi les messages doivent ressembler. Un service peut exposer ces informations en tant que métadonnées que les clients peuvent traiter afin de générer les clients WCF et les piles de communication appropriés.
Protocoles de communication
L’un des éléments requis de la pile de communication est le protocole de transport. Les messages peuvent être envoyés sur des intranets et sur Internet à l'aide de transports communément utilisés, tels que le HTTP et le TCP. D'autres transports inclus prennent en charge la communication avec les applications et les nœuds Message Queuing sur une maille de réseau homologue. D’autres mécanismes de transport peuvent être ajoutés à l’aide des points d’extension intégrés de WCF.
Autre élément requis dans la pile de communication : l'encodage qui spécifie comment un message donné est mis en forme. WCF fournit les encodages suivants :
L'encodage de texte, un encodage interopérable.
L'encodage MTOM (Message Transmission Optimisation Mécanisme), une manière interopérable d'envoyer efficacement des données binaires non structurées à destination et en provenance d'un service.
L'encodage binaire pour un transfert efficace.
D’autres mécanismes d’encodage (un encodage de compression, par exemple) peuvent être ajoutés à l’aide des points d’extension intégrés de WCF.
Modèles de messages
WCF prend en charge plusieurs modèles de messagerie, y compris les communications demande-réponse, unidirectionnelles et duplex. Les différents transports prennent en charge des modèles de messagerie différents, ce qui affecte les types d’interactions qu’ils prennent en charge. Les API et le moteur d’exécution WCF vous aident également à envoyer des messages de manière sécurisée et fiable.
Termes de WCF
Vous trouverez ci-dessous d’autres concepts et termes utilisés dans la documentation de WCF :
Message
Unité autonome de données qui peut se composer de plusieurs parties, y compris d'un corps et d'un en-tête.
Service
Construction qui expose un ou plusieurs points de terminaison, chacun de ces derniers exposant une ou plusieurs opérations de service.
Point de terminaison
Construction à laquelle les messages sont envoyés ou de laquelle ils sont reçus (ou les deux). Il comprend un emplacement (une adresse) qui définit où les messages peuvent être envoyés, une spécification du mécanisme de communication (une liaison) qui décrit la façon dont les messages doivent être envoyés, ainsi qu’une définition de l’ensemble de messages pouvant être envoyés ou reçus (ou les deux) à cet emplacement (un contrat de service) et qui décrit les messages pouvant être envoyés.
Un service WCF est exposé au monde extérieur comme une collection de points de terminaison.
Point de terminaison d’application
Point de terminaison exposé par l'application et qui correspond à un contrat de service implémenté par l'application.
Point de terminaison d’infrastructure
Point de terminaison exposé par l'infrastructure pour faciliter les fonctionnalités qui sont exigées ou sont fournies par le service qui n'est pas en rapport avec un contrat de service. Par exemple, un service peut avoir un point de terminaison d'infrastructure qui fournit des informations de métadonnées.
Adresse
Spécifie l'emplacement de réception des messages. Elle est indiquée comme un URI (Uniform Resource Identifier). La partie schématique de l'URI nomme le mécanisme de transport à utiliser pour atteindre l'adresse, tel que HTTP et TCP. La partie hiérarchique de l'URI contient un emplacement unique dont le format dépend du mécanisme de transport.
L'adresse de point de terminaison vous permet de créer des adresses uniques pour chaque point de terminaison d'un service, ou dans certaines conditions, de faire partager une adresse à plusieurs points de terminaison. L'exemple suivant représente une adresse qui fait appel au protocole HTTPS avec un port non défini par défaut :
HTTPS://cohowinery:8005/ServiceModelSamples/CalculatorService
Binding
Définit la façon dont un point de terminaison communique avec le monde. Elle est construite à l'aide d'un ensemble de composants appelés éléments de liaison qui « s'empilent » les uns sur les autres pour créer l'infrastructure de communication. Au minimum, une liaison définit le transport (HTTP ou TCP par exemple) et l'encodage utilisés (tel que texte ou binaire). Une liaison peut contenir des éléments de liaison qui spécifient des informations détaillées comme les mécanismes de sécurité utilisés pour sécuriser les messages, ou le modèle de message utilisé par un point de terminaison. Pour plus d’informations, consultez Configuration des services.
Élément de liaison
Représente un composant particulier de la liaison, tel qu’un transport, un encodage, une implémentation d’un protocole au niveau de l’infrastructure (comme WS-ReliableMessaging) ou tout autre composant de la pile de communication.
Comportements
Composant qui contrôle plusieurs aspects de l'exécution d'un service, d'un point de terminaison, d'une opération particulière ou d'un client. Les comportements sont groupés en fonction de leur portée : les comportements courants affectent tous les points de terminaison globalement, les comportements de service affectent uniquement des aspects relatifs à un service, les comportements de point de terminaison affectent uniquement des propriétés connexes à un point de terminaison, et les comportements au niveau de l'opération affectent des opérations particulières. Par exemple, le comportement de service « limitation » spécifie comment un service réagit lorsqu'un trop grand nombre de messages menace de submerger ses fonctions de traitement. Un comportement de point de terminaison, en revanche, contrôle uniquement les aspects pertinents aux points de terminaison, par exemple comment et où rechercher une information d'identification de sécurité.
Liaisons fournies par le système
WCF inclut plusieurs liaisons fournies par le système. Il s'agit de collections d'éléments de liaison optimisés pour des scénarios spécifiques. Par exemple, WSHttpBinding a été conçue à des fins d'interopérabilité avec les services qui implémentent les diverses spécifications WS-*. Ces liaisons prédéfinies vous font gagner du temps en vous présentant uniquement les options qui peuvent être appliquées correctement au scénario spécifique. Si une liaison prédéfinie ne satisfait pas vos spécifications, vous pouvez créer votre propre liaison personnalisée.
Configuration contre encodage
Le contrôle d'une application peut être réalisé par l'encodage, par la configuration, ou par les deux. La configuration a l'avantage de permettre à quelqu'un d'autre que le développeur (par exemple, un administrateur réseau) de définir les paramètres de client et de service après que le code a été écrit et sans devoir le recompiler. La configuration vous permet non seulement de définir des valeurs comme des adresses de point de terminaison, mais aussi de procéder à un contrôle approfondi en vous permettant d'ajouter des points de terminaison, des liaisons et des comportements. L'encodage permet au développeur de conserver un contrôle étroit sur tous les composants du service ou client, et tous les paramètres définis par la configuration peuvent être inspectés et si besoin être remplacés par le code.
Opération de service
Procédure définie dans le code d'un service qui implémente les fonctionnalités d'une opération. Cette opération est exposée aux clients de la même manière que le sont les méthodes sur un client WCF. La méthode peut renvoyer une valeur et accepter un nombre facultatif d’arguments, ou n’accepter aucun argument et ne renvoyer aucune réponse. Par exemple, une opération qui fonctionne comme un simple « Bonjour » peut être utilisée comme notification de la présence d'un client et pour commencer une série d'opérations.
Contrat de service
Joint plusieurs opérations connexes dans une unité fonctionnelle unique. Il peut définir des paramètres au niveau du service, tels que l'espace de noms du service, un contrat de rappel correspondant et d'autres paramètres de ce type. Dans la plupart des cas, le contrat est défini en créant une interface dans le langage de programmation de votre choix et en appliquant l'attribut ServiceContractAttribute à l'interface. Le code de service réel résulte de l'implémentation de l'interface.
Contrat d'opération
Un contrat d'opération définit les paramètres et le type de retour d'une opération. Lorsque vous créez une interface qui définit le contrat de service, vous indiquez un contrat d'opération en appliquant l'attribut OperationContractAttribute à chaque définition de méthode qui fait partie du contrat. Les opérations peuvent être conçues de manière à prendre un message unique et à renvoyer un message unique, ou à prendre un jeu de types et à renvoyer un type. Dans ce cas, le système détermine le format des messages qui doivent être échangés pour cette opération.
Contrat de message
Décrit le format d'un message. Par exemple, il déclare si les éléments du message doivent entrer dans les en-têtes au lieu du corps, quel niveau de sécurité doit être appliqué à quels éléments du message, et ainsi de suite.
Contrat d’erreur
Peut être associé à une opération de service pour désigner des erreurs qui peuvent être renvoyées à l'appelant. Une opération peut être associée à plusieurs erreurs ou n'être associée à aucune erreur. Ces erreurs sont des erreurs SOAP modélisées comme des exceptions dans le modèle de programmation.
Contrat de données
Descriptions dans les métadonnées des types de données utilisés par un service. Cela permet à d'autres d'interagir avec le service. Les types de données peuvent être utilisés dans n’importe quelle partie d’un message, par exemple comme paramètres ou types de retour. Si le service n'utilise que des types simples, l'utilisation explicite des contrats de données est inutile.
Hébergement
Un service doit être hébergé dans un processus. Un hôte est une application qui contrôle la durée de vie du service. Les services peuvent être auto-hébergés ou gérés par un processus d'hébergement existant.
Service auto-hébergé
Service qui s'exécute dans une application de processus créée par le développeur. Ce dernier définit les propriétés du service, contrôle sa durée de vie, ouvre le service (ce qui le définit en mode d'écoute) et le ferme.
Processus hôte
Application conçue pour héberger des services. Ces derniers incluent les services IIS (Internet Information Services), les services WAS (Windows Activation Services) et les services Windows. Dans ces scénarios hébergés, l'hôte contrôle la durée de vie du service. Par exemple, vous pouvez installer un répertoire virtuel qui contient l'assembly de service et le fichier de configuration à l'aide d'IIS. Lorsqu'un message est reçu, IIS démarre le service et contrôle sa durée de vie.
Instanciation
Un service dispose d'un modèle d'instanciation. Il existe trois modèles d'instanciation : « unique », dans lequel un objet CLR unique prend en charge tous les clients ; « par appel », dans lequel un nouvel objet CLR est créé pour gérer chaque appel du client ; et « par session », dans lequel un ensemble d'objets CLR est créé, un pour chaque session. Le choix d’un modèle d’instanciation dépend des spécifications de l’application et du modèle d’utilisation attendu du service.
Application cliente
Programme qui échange des messages avec un ou plusieurs points de terminaison. L'application cliente commence par créer l'instance d'un client WCF et appelle les méthodes de ce client. Il est important de noter qu'une même application peut être à la fois un client et un service.
Channel
Implémentation concrète d'un élément de liaison. La liaison représente la configuration, et le canal est l’implémentation associée à cette configuration. Par conséquent, un canal est associé à chaque élément de liaison. Les canaux s’empilent les uns sur les autres pour créer l’implémentation concrète de la liaison : la pile de canaux.
Client WCF (WCF client)
Construction d’application cliente qui expose les opérations de service en tant que méthodes (dans le langage de programmation .NET Framework de votre choix, tel que Visual Basic ou Visual C#). N'importe quelle application peut accueillir un client WCF, y compris une application hébergeant un service. Par conséquent, il est possible de créer un service qui inclut des clients WCF d'autres services.
Un client WCF peut être généré automatiquement en utilisant l’Outil Service Model Metadata Utility (Svcutil.exe) et en le pointant vers un service en cours d’exécution qui publie des métadonnées.
Métadonnées
Dans un service, décrivent les caractéristiques du service qu'une entité externe doit comprendre pour communiquer avec ce service. L’outil Service Model Metadata Utility (Svcutil.exe) peut utiliser des métadonnées pour générer un client WCF et le configurer de sorte qu’une application cliente puisse l’utiliser pour interagir avec le service.
Les métadonnées exposées par le service incluent des documents de schéma XML qui définissent le contrat de données du service, et des documents WSDL qui décrivent les méthodes du service.
En cas d'activation, les métadonnées du service sont générées automatiquement par WCF par inspection du service et de ses points de terminaison. Pour publier les métadonnées d'un service, vous devez explicitement activer le comportement des métadonnées.
Sécurité
La sécurité dans WCF inclut la confidentialité (le chiffrement des messages pour éviter l’espionnage), l’intégrité (la détection de la falsification des messages), l’authentification (la validation des serveurs et des clients) et l’autorisation (le contrôle de l’accès aux ressources). Ces fonctions sont fournies en tirant parti de mécanismes de sécurité existants, tels que TLS sur HTTP (également connu sous le nom de HTTPS), ou en implémentant une ou plusieurs spécifications de sécurité WS-*.
Mode de sécurité du transport
Spécifie que la confidentialité, l'intégrité et l'authentification sont assurées par les mécanismes de la couche de transport (tels que HTTPS). Lors de l'utilisation d'un transport comme le HTTPS, ce mode a l'avantage d'être efficace en termes de performances, et d'être bien compris grâce à sa prédominance sur Internet. L’inconvénient est que ce type de sécurité est appliqué séparément sur chaque saut dans la voie de communication, et rend la communication susceptible d’être victime d’une attaque de « l’homme du milieu ».
Mode de sécurité des messages
Spécifie que la sécurité est fournie en implémentant une ou plusieurs spécifications de sécurité, telles que la spécification nommée Web Services Security : SOAP Message Security. Chaque message contient les mécanismes nécessaires pour assurer la sécurité pendant son transit et permettre aux récepteurs de détecter la falsification et de déchiffrer le message. En ce sens, la sécurité est encapsulée dans chaque message, en assurant la sécurité de bout en bout sur des sauts multiples. Étant donné que les informations de sécurité deviennent une partie du message, il est également possible d’inclure plusieurs types d’informations d’identification dans le message (connus sous le nom de revendications). Cette approche a également l'avantage de permettre au message de voyager en toute sécurité sur n'importe quel transport, y compris les transports multiples, entre son origine et sa destination. L'inconvénient de cette approche réside dans la complexité des mécanismes de chiffrement employés, ce qui affecte les performances.
Mode de sécurité du transport avec informations d’identification de message
Spécifie l'utilisation de la couche de transport pour assurer la confidentialité, l'authentification et l'intégrité des messages, tandis que chacun des messages peut contenir plusieurs informations d'identification (revendications) requises par les récepteurs du message.
WS-*
Abrégé pour l'ensemble croissant des spécifications de services Web (WS), telles que WS-Security, WS-ReliableMessaging et ainsi de suite, implémentées dans WCF.