WCF初探-28：WCF中的並發

理解WCF中的並發機制

 

• 在對WCF並發機制進行理解時，必須對WCF初探-27：WCF中的實例化進行理解，因為WCF中的並發特點是伴隨着服務實例上下文實現的。WCF的實例上下文模型可以通過InstanceContext的屬性來進行設置，WCF中的並發就是指一個實例上下文處理請求消息的能力，當需要在一個實例上下文中處理多個消息請求時就會產生並發。所以當InstanceContextMode的值為PerSession或Single的時候就會產生並發的情況，這時我們可以通過設置ConcurrencyMode的值來控制服務並發處理消息的模式。
• ConcurrencyMode指定服務類是支持單線程還是多線程操作模式。具有以下三個值：

1. Single:服務實例是單線程的，且不接受可重入調用。如果 InstanceContextMode 屬性為 Single，且其他消息在實例處理調用的同時到達，則這些消息必須等待，直到服務可用或消息超時為止。
2. Reentrant:服務實例是單線程的，且接受可重入調用。可重入服務接受在調用其他服務的同時進行調用；因此在調出之前，您需要負責讓對象的狀態一致，而在調出之后，必須確認本地操作數據有效。請注意，只有通過通道調用其他服務，才能解除服務實例鎖定。在此情況下，已調用的服務可以通過回調重入第一個服務。如果第一個服務不可重入，則該調用順序會導致死鎖。
3. Multiple:服務實例是多線程的。無同步保證。因為其他線程可以隨時更改服務對象，所以必須始終處理同步與狀態一致性。

 

理解並發模式與實例上下文模式的關系

 

• 當我們的InstanceContextMode設置為PerSession時，一個客戶端會話模型就會產生一個服務實例上下文，此時如果我們的ConcurrencyMode值設置為Single，那么服務將以串行的模式進行消息處理，因為並發模式采用的是單線程模式，所以一次只會處理一個消息，並且同一個實例上下文模型中的線程ID一樣。
• 當我們把InstanceContextMode設置為PerSession，ConcurrencyMode值設置為Multiple時，服務采用多線程處理模型。即一個實例上下文中會出現多個線程來處理消息請求，這樣就大大加快程序處理的能力，但不是絕對的。程序的處理能力加大就會對服務器產生消耗，所以在對消息進行並發處理時，我們也要對處理的最大能力進行限制。而已采用多線程模型處理消息時，一定要保證線程時安全的。(這一部分需要各位多線程進行友好的理解)
• 什么情況下我們才會遇到ConcurrencyMode為Reentrant的情況呢？Single采用的是單線程處理模型，當客戶端調用服務端方法時，就會給方法加上鎖，如果此時服務端需對客戶端產生回調，並且回調的方法采用的是請求\應答的消息模型，當服務對客戶端調用完成后，就會嘗試重新獲取實例上下文模型對接下來的程序邏輯進行處理，並且會對實例上下文進行加鎖，但是此時的實例上下文在之前已經被鎖住了。回調之前的實例上下文只有在消息處理完成后才能釋放鎖，而回調后的實例上下文又不能獲得鎖，導致操作永遠無法完成，這就產生了死鎖。此時就可以將ConcurrencyMode設置為Reentrant解決此問題。(也可以將ConcurrencyMode設置為Multiple解決此問題，因為設置為Multiple后采用的是多線程處理模型)

 

WCF中的並發模型示例

 

　　注意：以后此系列博文如果無特別說明，解決方案都按之前的Client、Host、Service方式進行建立，客戶端代理類采用工具Scvutil.exe生成，如果不清楚可以參考此系列之前的博文。

 

• 此示例采用InstanceContextMode = PerSession, ConcurrencyMode = Single的組合模型，即一個會話產生一個實例上下文，一個實例上下文只有一個線程處理請求。我們通過輸出處理請求的實例上下文和線程ID就可以說明此模型的處理情形。參考代碼如下：

 　 using System.ServiceModel;
    using System.Threading;

    namespace Service
    {
        [ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerSession, ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Single)]
        public class SampleMethod:ISampleMethod
        {

            public string MethodOne(string msg)
            {
                OperationContext operationContext = OperationContext.Current;
                InstanceContext instanceContext = operationContext.InstanceContext;
                string info = "InstanceContext HashCode: " + instanceContext.GetHashCode().ToString();
                System.Threading.Thread.Sleep(2000);
                return "You called MethodOne return message is: " + msg + "\n->" + info + "\n->ManagedThreadId:" + 
　　　　　　　　　　　　　　Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString()+"  "+System.DateTime.Now.ToString();
            }

            public string MethodTwo(string msg)
            {
                OperationContext operationContext = OperationContext.Current;
                InstanceContext instanceContext = operationContext.InstanceContext;
                string info = "InstanceContext HashCode: " + instanceContext.GetHashCode().ToString();
                System.Threading.Thread.Sleep(3000);
                return "You called MethodTwo return message is: " + msg + "\n->" + info + "\n->ManagedThreadId:" + 
　　　　　　　　　　　　　　Thread.CurrentThread.ManagedThreadId.ToString() + "  " + System.DateTime.Now.ToString();
            }

        }
    }

 

　　 客戶端采用異步方式進行處理，所以Svcutil.exe必須生成異步客戶端(svcutil.exe /out:f:\SampleMethodClient.cs /config:f:\App.confighttp://localhost:1234/SampleMethod /a /tcv:Version35)，客戶端參考代碼如下：　

    using System;
    namespace Client
    {
        class Program
        {
            static void Main(string[] args)
            {
                SampleMethodClient client1 = new SampleMethodClient();
                client1.MethodOneCompleted += new EventHandler<MethodOneCompletedEventArgs>(client1_MethodOneCompleted);
                client1.MethodOneAsync("Client1 called MethodOne");
                client1.MethodTwoCompleted += new EventHandler<MethodTwoCompletedEventArgs>(client1_MethodTwoCompleted);
                client1.MethodTwoAsync("Client1 called MethodTwo");

                SampleMethodClient client2 = new SampleMethodClient();
                client2.MethodOneCompleted += new EventHandler<MethodOneCompletedEventArgs>(client2_MethodOneCompleted);
                client2.MethodOneAsync("Client2 called MethodOne");
                client2.MethodTwoCompleted += new EventHandler<MethodTwoCompletedEventArgs>(client2_MethodTwoCompleted);
                client2.MethodTwoAsync("Client2 called MethodTwo");
    
                Console.Read();
            }


            static void client2_MethodOneCompleted(object sender, MethodOneCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }

            static void client2_MethodTwoCompleted(object sender, MethodTwoCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }

            static void client1_MethodOneCompleted(object sender, MethodOneCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }
            static void client1_MethodTwoCompleted(object sender, MethodTwoCompletedEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine(e.Result.ToString());
            }
        }
    }

 

　　運行結果：

　　

　　結果說明：

　　Client1處理MethodOne和MethodTwo的時間點不同，但是處理的實例上下文ID和線程ID是一致的，這驗證了上面的組合處理模型，並且由於客戶端產生了兩個代理，

　　建立了兩個會話，所以Client1和Client2的實例上下文ID不一致。

 

• 接下來，我們將示例采用InstanceContextMode = PerSession, ConcurrencyMode = Multiple的組合模型，讓服務采用多線程並發模式處理，代碼只需要將 ConcurrencyMode的值改為Multiple，其他的不變，重新編譯運行程序。

      運行結果：

　　

　

　　結果說明：

　　Client1處理MethodOne和MethodTwo的時間點不同，雖然處理的實例上下文ID一致，但線程ID是不一致的，這驗證了上面的組合處理模型，並且由於客戶端產生了兩個代理，

　　建立了兩個會話，所以Client1和Client2的實例上下文ID不一致。