通过WCF扩展实现消息压缩

发布时间：2020-12-16 09:10:48 所属栏目：asp.Net 来源：网络整理

导读：对于需要进行大规模数据传输的WCF应用来说，对于请求消息和回复消息进行传输前的压缩，不但可以降低网络流量，也可以提高网络传输的性能。由于WCF的扩展性，我们可以采用不同的方式实现对消息的压缩，本文提供一种比较简单的实现方式。[源代码从这里下载] 一

对于需要进行大规模数据传输的WCF应用来说，对于请求消息和回复消息进行传输前的压缩，不但可以降低网络流量，也可以提高网络传输的性能。由于WCF的扩展性，我们可以采用不同的方式实现对消息的压缩，本文提供一种比较简单的实现方式。[源代码从这里下载]

一、三种可行的消息压缩方案
二、DataCompressor——用于数据压缩与解压缩组件
三、MessageCompressor——用于消息压缩与解压的组件
四、CompressionMessageFormatter——用于对请求/回复消息压缩和解压缩的组件
五、CompressionOperationBehaviorAttribute——将CompressionMessageFormatter用于WCF运行时框架的操作行为
六、查看结构压缩后的消息
七、补充说明

一、三种可行的消息压缩方案

消息压缩在WCF中的实现其实很简单，我们只需要在消息（请求消息/回复消息）被序列化之后，发送之前进行压缩；在接收之后，反序列化之前进行解压缩即可。针对压缩/解压缩使用的时机，我们具有三种典型的解决方案。

通过自定义MessageEncoder和MessageEncodingBindingElement 来完成。具体的实现，可以参阅张玉彬的文章《WCF进阶:将编码后的字节流压缩传输》和MSDN的文章《Custom Message Encoder: Compression Encoder》。
直接创建用于压缩和解压缩的信道，在CodePlex中具有这么一个WCF Extensions；
自定义MessageFormatter实现序列化后的压缩和法序列化前的解压缩，这就是我们今天将要介绍的解决方案。

二、DataCompressor——用于数据压缩与解压缩组件

我们支持两种方式的压缩，Dflate和GZip。两种不同的压缩算法通过如下定义的CompressionAlgorithm枚举表示。

   1: public enum CompressionAlgorithm

   3:     GZip,

   5: }

而如下定义的DataCompressor负责基于上述两种压缩算法实际上的压缩和解压缩工作。

       3:     static byte[] Compress(byte[] decompressedData,CompressionAlgorithm algorithm)

       5:         using (MemoryStream stream = new MemoryStream())

       7:             if (algorithm == CompressionAlgorithm.Deflate)

       9:                 GZipStream stream2 = new GZipStream(stream,CompressionMode.Compress,true);

                stream2.Close();

            else

                DeflateStream stream3 = new DeflateStream(stream,1)" id="lnum16">  16:                 stream3.Write(decompressedData,1)" id="lnum17">  17:                 stream3.Close();

            return stream.ToArray();

    }

    byte[] Decompress(byte[] compressedData,1)" id="lnum24">  24:     {

        {

                using (GZipStream stream2 =   30:                 {

                }

            else

                using (DeflateStream stream3 =   37:                 {

                }

        }

? 

    {

        {

            byte[] buffer = new byte[0x400];

            {

            }

        }

}

三、MessageCompressor——用于消息压缩与解压的组件

而针对消息的压缩和解压缩通过如下一个MessageCompressor来完成。具体来说，我们通过上面定义的DataCompressor对消息的主体部分内容进行压缩，并将压缩后的内容存放到一个预定义的XML元素中（名称和命名空间分别为CompressedBody和http://www.artech.com/comporession/），同时添加相应的MessageHeader表示消息经过了压缩，以及采用的压缩算法。对于解压缩，则是通过消息是否具有相应的MessageHeader判断该消息是否经过压缩，如果是则根据相应的算法对其进行解压缩。具体的实现如下：

2: {

   4:      {

   6:      }

   8:      {

  10:          using (XmlDictionaryReader reader1 = sourceMessage.GetReaderAtBodyContents())

  12:              buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(reader1.ReadOuterXml());

  14:          if (buffer.Length == 0)

  16:              Message emptyMessage = Message.CreateMessage(sourceMessage.Version,(string)null);

  18:              sourceMessage.Properties.CopyProperties(sourceMessage.Properties);

  20:              return emptyMessage;

  22:          byte[] compressedData = DataCompressor.Compress(buffer,1)">this.Algorithm);

  24:          XmlTextReader reader = new XmlTextReader(new StringReader(copressedBody),1)">new NameTable());

  26:          message2.Headers.CopyHeadersFrom(sourceMessage);

  28:          message2.AddCompressionHeader(  29:          sourceMessage.Close();

  31:      }

  33:      public Message DecompressMessage(Message sourceMessage)

  35:          if (!sourceMessage.IsCompressed())

  37:              return sourceMessage;

  39:          CompressionAlgorithm algorithm = sourceMessage.GetCompressionAlgorithm();

  41:          byte[] compressedBody = sourceMessage.GetCompressedBody();

  43:          string newMessageXml = Encoding.UTF8.GetString(decompressedBody);

  45:          Message newMessage = Message.CreateMessage(sourceMessage.Version,reader2);

  47:          newMessage.Properties.CopyProperties(sourceMessage.Properties);

  49:      }

  51:      public CompressionAlgorithm Algorithm { get; private set; }

class CompressionUtil

   4:     string CompressionMessageBody = "CompressedBody";

6:?

   8:     {

  10:     }

  12:     void AddCompressionHeader(this Message message,CompressionAlgorithm algorithm)

  14:         message.Headers.Add(MessageHeader.CreateHeader(CompressionMessageHeader,Namespace,1)">string.Format("algorithm = "{0}"",algorithm)));

  16:?

  19:         message.Headers.RemoveAll(CompressionMessageHeader,Namespace);

  21:?

  23:     {

  25:         {

  27:             algorithm = algorithm.Replace("algorithm =",1)">string.Empty).Replace(""",1)">string.Empty).Trim();

  29:             {

  31:             }

  34:             {

  36:             }

  38:         }

  40:     }

  42:     byte[] GetCompressedBody(  43:     {

  45:         using (XmlReader reader1 = message.GetReaderAtBodyContents())

  47:             buffer = Convert.FromBase64String(reader1.ReadElementString(CompressionMessageBody,Namespace));

  49:         return buffer;

  51:?

  53:     {

  55:         using (XmlWriter writer2 = XmlWriter.Create(output))

  57:             writer2.WriteStartElement(CompressionMessageBody,1)" id="lnum58">  58:             writer2.WriteBase64(content,content.Length);

  60:         }

  62:     }

class CompressionMessageFormatter: IDispatchMessageFormatter,IClientMessageFormatter

4:?

public MessageCompressor MessageCompressor { get;    8:?

  10:     {

  12:         Type innerFormatterType = Type.GetType(DataContractSerializerOperationFormatterTypeName);

  14:         this.InnerClientMessageFormatter = innerFormatter as IClientMessageFormatter;

  16:     }

  18:     void DeserializeRequest(Message message,1)">object[] parameters)

  20:         message = this.MessageCompressor.DecompressMessage(message);

  22:     }

  24:     public Message SerializeReply(MessageVersion messageVersion,1)">object[] parameters,1)">object result)

  26:         var message = this.InnerDispatchMessageFormatter.SerializeReply(messageVersion,parameters,result);

  28:     }

  30:     object DeserializeReply(Message message,1)" id="lnum31">  31:     {

  35:?

  38:         var message = this.InnerClientMessageFormatter.SerializeRequest(messageVersion,parameters);

   1: [AttributeUsage( AttributeTargets.Method)]

   3: {

5:?

7:?

   9:     {

  11:         clientOperation.DeserializeReply = true;

  13:         if (null == dataContractFormatAttribute)

  15:             dataContractFormatAttribute = new DataContractFormatAttribute();

  18:         var dataContractSerializerOperationBehavior = operationDescription.Behaviors.Find<DataContractSerializerOperationBehavior>();

void ApplyDispatchBehavior(OperationDescription operationDescription,DispatchOperation dispatchOperation)

  29:             dataContractFormatAttribute =   30:         }

  32:         dispatchOperation.Formatter =   33:     }

  35:     void Validate(OperationDescription operationDescription) { }

   1: [ServiceContract(Namespace= "http://www.artech.com/")]

   4:     [OperationContract]

double Add(double x,1)">double y);

   8: class CalculatorService : ICalculator

  10:     double y)

  12:         return x + y;

  14: }

我们采用BasicHttpBinding作为终结点的绑定类型（具体的配置请查看源代码），下面是通过Fiddler获取的消息的内容，它们的主体部分都经过了基于压缩的编码。

2: s:Header>

>7L0H...PAAAA//8=>

七、补充说明

由于CompressionMessageFormatter使用基于DataContractSerializer序列化器的DataContractSerializerOperationFormatter进行消息的序列化和发序列化工作。而DataContractSerializer仅仅是WCF用于序列化的一种默认的选择（WCF还可以采用传统的XmlSeriaizer）。为了让CompressionMessageFormatter能够使用其他序列化器，你可以对于进行相应的修正。

（编辑：李大同）

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