• “一切都是消息”--iMSF(即时消息服务框架)之【发布-订阅】模式


    MSF的名字是 Message Service Framework 的简称,由于目前框架主要功能在于处理即时(immediately)消息,所以iMSF就是 immediately Message Service Framework,中文名称:即时消息服务框架,它是PDF.NET框架的一部分。
    在后续的文章中,iMSF跟MSF是一个意思,或者你也可以给它取一个好听的中文名称:爱美XX :)

    在上一篇,“一切都是消息”--MSF(消息服务框架)之【请求-响应】模式 ,我们演示了MSF实现简单的请求-响应模式的示例,今天来看看如何实现【发布-订阅】模式。简单来说,该模式的工作过程是:

    客户端发起订阅--》服务器接受订阅--》服务器处理被订阅的服务方法--》 服务器将处理结果推送给客户端--》客户端收到消息--》客户端关闭订阅连接

     

    MSF的【发布-订阅】通信模式,支持2种模式,分别是:

    一、定时推送模式

    这是最普通最常见的推送模式,只要客户端订阅了MSF的服务,服务器会每隔一秒向客户端推送一次服务处理结果。在下面的示例中,我们先来演示一个简单的“服务器时间服务”的功能。

    1.1,编写“时间服务”

    在TestService项目添加一个类文件 TimeService.cs ,其代码如下:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    
    namespace TestService
    {
        public class TimeService:ServiceBase
        {
            public DateTime ServerTime()
            {
                return DateTime.Now;
            }
        }
    }

    注意:今天我们这个MSF服务类TimeService 集成的不是前一篇说的IService接口,而是 ServiceBase 抽象类,实际上它也是实现了IService接口的类,这样可以让我们的服务类代码更简单。

    别忘了,在IOC配置文件 IOCConfig.xml 注册我们新添加的服务:

    <IOC Name="TestService">
         <Add Key="TestTimeService" InterfaceName="IService" FullClassName="TestService.TimeService" Assembly="TestService" />
         <!-- 其它略 --> 
    </IOC>

    该配置需要注意3点:

    1. 虽然TimeService 继承的是ServiceBase 对象,但在这里配置 InterfaceName的时候,仍然使用 IService
    2. Key="TestTimeService" 而不是 Key="TimeService" ,实际上这里配置的Key 可以是任意名字,只要跟配置文件中其它Key的值不重复即可
    3. 调用服务的时候,ServiceRequest 对象的 ServiceName 属性指定的服务名称,是这里配置的Key的值,而不是MSF服务类的类名

    1.2,在TestClient 项目添加订阅服务的代码:

    在订阅前,我们可以直接请求下上面的【服务器时间】服务,测试下服务是否可行:

    DateTime serverTime = client.RequestServiceAsync<DateTime>("Service://TestTimeService/ServerTime/", 
                    PWMIS.EnterpriseFramework.Common.DataType.DateTime).Result;
    Console.WriteLine("MSF Get Server Time:{0}", serverTime);

     测试成功,下面继续编写订阅模式的代码:

                ServiceRequest request3 = new ServiceRequest();
                request3.ServiceName = "TestTimeService";
                request3.MethodName = "ServerTime";
                int count = 0;
                client.Subscribe<DateTime>(request3, 
                    PWMIS.EnterpriseFramework.Common.DataType.DateTime, 
                    s => 
                    {
                        if (s.Succeed)
                        {
                            Console.WriteLine("MSF Server Time:{0}", s.Result);
                          
                        }
                        else
                        {
                            Console.WriteLine("MSF Server Error:{0}", s.ErrorMessage);
                        }
                        count++;
                        if (count > 10)
                        {
                            client.Close();
                            Console.WriteLine("订阅【服务器时钟服务】结束。按回车键继续。");
                        }
                    });

    与请求模式不同,客户端要使用订阅模式,只需要将服务代理类的 RequestService 方法替换成 Subscribe 方法,该方法的第一个泛型参数类型表示订阅的结果的类型。

    由于是订阅模式, Subscribe 不提供Async的同名方法,因为服务器会多次向客户端推送订阅的结果,何时订阅结束,可以由客户端来决定,在客户端提供的服务端回调方法内来关闭订阅的连接即可。所以Subscribe 方法的下一行代码会立即执行,无法实现RequestServiceAsync 这种“同步”效果。

    在当前示例中,服务端会向客户端推送10次服务器时间,然后客户端会关闭订阅连接。假如客户端不关闭订阅连接,服务器会一直向客户端推送订阅结果,每秒推送一次。

    下面是这个示例的运行结果:

    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:48
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:49
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:50
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:51
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:52
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:53
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:54
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:55
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:56
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:58
    MSF Server Time:2017-10-11 10:33:59
    订阅【服务器时钟服务】结束。按回车键继续。

     1.3,改变推送频率

    默认情况下,定时推送模式是每秒推送一次,你可以在定义方法中调用基类的方法来修改它,具体代码略。

    二、事件推送模式

    有时候我们并不需要固定间隔时间(例如每秒)调用服务方法然后将处理结果推送给客户端,而是在某个特定的时间才向客户端推送订阅的服务结果,这个需求可以在服务端实现一个定时器,在时间到了后才推送,或者,进行某项业务处理过程,满足某项业务条件后,触发一个业务事件,在这个业务事件中,将订阅的结果推送给客户端。

    定时器处理的是它触发的事件,业务处理过程也可以触发某种业务操作事件,所以这种推送模式,就是“事件推送模式”,跟前面的“定时推送模式”是完全不同的模式,在事件推送模式中,看起来是将服务端的事件,推送到客户端订阅的方法里面去了,事件的实际处理,到了客户端,因此,事件推送模式,也是一种“分布式事件”处理模式。

    下面我们来实现一个“闹铃服务”,客户端订阅此闹铃服务,指定响铃的时间和响铃的次数,服务端的闹铃到了指定时间,就会向客户端推送“闹铃服务”:“闹铃响了”,一直推送到客户端指定的次数为止。

    与定时推送不同的是,事件推送模式,要求被订阅的方法,返回 ServiceEventSource 类型,它表示一个事件源对象,请看下面的闹钟服务示例。

    2.1,编写闹钟服务

    在TestService项目添加闹钟服务类文件 AlarmClockService.cs,其代码如下:

     public class AlarmClockService:ServiceBase
        {
            System.Timers.Timer timer;
            DateTime AlarmTime;
            int AlarmCount;
            int MaxAlarmCount;
    
            public event EventHandler Alarming;
    
            public AlarmClockService()
            {
                timer = new System.Timers.Timer();
                timer.Interval = 10000;
                timer.Elapsed += timer_Elapsed;
            }
    
            void timer_Elapsed(object sender, System.Timers.ElapsedEventArgs e)
            {
                if (e.SignalTime >= this.AlarmTime)
                {
                    if (Alarming != null)
                        Alarming(this, new EventArgs());
    
                    base.CurrentContext.PublishData(DateTime.Now); //e.SignalTime
                    AlarmCount++;
                    Console.WriteLine("AlarmClockService Publish Count:{0}", AlarmCount);
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("Alarm Time:{0},AlarmClock waiting...",this.AlarmTime);
                }
                if (AlarmCount > MaxAlarmCount)
                {
                    timer.Stop();
                    //推送一个结束标记值:1900-1-1
                    base.CurrentContext.PublishData(new DateTime(1900, 1, 1));
                    Console.WriteLine("[{0}] AlarmClockService Timer Stoped. ", new DateTime(1900,1,1));
                    base.CurrentContext.PublishEventSource.DeActive();
                }
            }
    
    
            public ServiceEventSource SetAlarmTime(AlarmClockParameter para)
            {
                this.MaxAlarmCount = para.AlarmCount;
                this.AlarmTime = para.AlarmTime;
                return new ServiceEventSource(timer, 2, () =>
                {
                    //要初始化执行的代码或者方法
                    AlarmCount = 0;
                    timer.Start();
                    //如果上面的代码是一个执行时间比较长的方法,但又不知道何时执行完成,
                    //并且不想等待超时回收服务对象,而是在执行完成后立即回收服务对象,可以调用下面的代码:
                    //CurrentContext.PublishEventSource.DeActive();
                    //注意:调用DeActive 方法后将会停止事件推送,所以请注意此方法调用的时机。
    
                    //下面代码仅做测试,查看服务事件源对象的活动生命周期
                    //在 ActiveLife 时间之后,一直没有事件推送,则事件源对象被视为非活动状态,发布工作线程会被回收。
                    //在本例中,ActiveLife 为ServiceEventSource 构造函数的第二个参数,值为 2分钟,可以通过下面一行代码证实:
                    int life = base.CurrentContext.PublishEventSource.ActiveLife;
    
                    //如果上面执行的是一个执行时间比较长的方法,并且有返回值,想将返回值也推送给订阅端,可以再次执行CurrentContext.PublishData
                    //CurrentContext.PublishData(DateTime.Now);
    
                    //如果事件推送结束,需要设置事件源为非活动状态,否则,需要等待 ActiveLife 时间之后自然过期成为非活动状态。
                    //如果你无法确定事件推送何时结束,请不要调用下面的方法
                    //CurrentContext.PublishEventSource.DeActive();
                });
            }
        }

    注意:

    跟上面一样,不要忘记了在IOCConfig.xml文件注册此闹钟服务。


    闹钟服务的类中有一个定时器对象,当订阅闹钟服务的 SetAlarmTime 方法的时候,会给闹钟服务传入必要的参数以便闹钟工作,参数类AlarmClockParameter 定义在 TestDto项目中,其代码如下:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    
    namespace TestDto
    {
        public class AlarmClockParameter
        {
            /// <summary>
            /// 响铃时间
            /// </summary>
            public DateTime AlarmTime { get; set; }
            /// <summary>
            /// 响铃次数
            /// </summary>
            public int AlarmCount { get; set; }
        }
    }

    2.2,编写闹铃服务订阅客户端

                AlarmClockParameter acp = new AlarmClockParameter();
                acp.AlarmCount = 10;
                acp.AlarmTime = alarmTime;
    
                ServiceRequest request4 = new ServiceRequest();
                request4.ServiceName = "AlarmClockService";
                request4.MethodName = "SetAlarmTime";
                request4.Parameters = new object[] { acp };
    
                client.Subscribe<DateTime>(request4,
                      PWMIS.EnterpriseFramework.Common.DataType.DateTime, 
                      s =>
                      {
                          if (s.Succeed)
                          {
                              Console.WriteLine("闹钟响了,现在时间:{0}", s.Result);
                              if (s.Result == new DateTime(1900, 1, 1))
                              {
                                  client.Close();
                                  Console.WriteLine("闹铃服务结束,按回车键继续。");
                              }
                          }
                          else
                          {
                              Console.WriteLine("MSF Server Error:{0}", s.ErrorMessage);
                              client.Close();
                          }
                  });

    这个订阅客户端,像前面订阅服务器时间一样,没有区别,这里不多解释。

    2.3,注册iMSF服务方法的参数类

    运行此服务端和客户端,发现客户端输出了下面的异常信息:

    ---处理服务时错误:系统不能处理当前类型的参数:TestDto.AlarmClockParameter

    这个消息是前面服务代理类的错误处理事件输出的结果:

      Proxy client = new Proxy();
       client.ErrorMessage += client_ErrorMessage;
    
       static void client_ErrorMessage(object sender, MessageSubscriber.MessageEventArgs e)
            {
                Console.WriteLine("---处理服务时错误:{0}",e.MessageText);
            }

    现在我们去看MSF Host控制台输出的相信错误信息:

    [2017-10-11 09:12:23.736]订阅消息-- From: 127.0.0.1:57822
    [2017-10-11 09:12:23.752]正在处理服务请求--From: 127.0.0.1:57822,Identity:WMI2114256838
    >>[PMID:1]Publish://AlarmClockService/SetAlarmTime/TestDto.AlarmClockParameter=TestDto.AlarmClockParameter
    [2017-10-11 09:12:23]处理服务的时候发生异常:执行服务方法错误:
    源错误信息:系统不能处理当前类型的参数:TestDto.AlarmClockParameter,
    请求的Uri:
    Publish://AlarmClockService/SetAlarmTime/TestDto.AlarmClockParameter=TestDto.AlarmClockParameter,
    127.0.0.1:57822,WMI2114256838
    
    错误发生时的异常对象调用堆栈:
    System.ArgumentException: 系统不能处理当前类型的参数:TestDto.AlarmClockParameter
    [2017-10-11 09:12:23.767]请求处理完毕(15.6339ms)--To: 127.0.0.1:57822,Identity:WMI2114256838
    >>[PMID:1]消息长度:63字节 -------
    result:Service_Execute_Error:系统不能处理当前类型的参数:TestDto.AlarmClockParameter
    Publish Message OK.

    这说明MSF服务端不识别当前调用的服务方法上的参数类型 TestDto.AlarmClockParameter ,这里需要将这个自定义的参数类型注册到MSF的IOC配置文件上:

     <IOC Name="ServiceModel">
          <Add Key="AlarmClockParameter"  InterfaceName=""  FullClassName="TestDto.AlarmClockParameter" Assembly="TestDto" />
          <!-- 其它略-->
     </IOC>

     注意:服务访问需要的自定义参数类型,必须注册在 ServiceModel 节点下。

    2.4,运行订阅服务

    如果前面的配置都正确了,我们重新生成项目,启动MS Host 和TestClient,就可以看到客户端输出的结果了:

    请输入闹铃响铃时间(示例输入格式 11:54) >>11:55
    订阅闹钟服务,闹钟将在 11:55 响铃...
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:09
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:19
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:29
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:39
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:49
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:55:59
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:56:09
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:56:19
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:56:29
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:56:39
    闹钟响了,现在时间:2017-10-11 11:56:49
    闹钟响了,现在时间:1900-1-1 0:00:00
    闹铃服务结束,按回车键继续。

    在客户端控制台输入闹铃时间,我们看到在时间到了后,服务器才向客户端推送了“响铃通知”消息,客户端处理这个事件将结果打印在屏幕上。

    三、iMSF的Actor模式

    在MSF的入门篇介绍中,我们说MSF具有实现Actor编程模型的能力,在MSF中,每一个被订阅的服务,它本质上都是一个分布式的Actor对象,这些Actor对象在第一次被订阅的时候激活,一直到超过一定时间没有任何消息推送的时候为止,在Actor生存期间没有任何客户端订阅的情况下也会继续工作。

    对于同一个MSF服务类下的服务方法,当我们以订阅的方式激活此Actor的时候,是以被订阅的服务方法的参数来区分的,简单说,就是订阅的服务方法参数一样,那么多个客户端订阅的都是同一个MSF的服务对象实例。

    这个现象,可以通过本篇的“闹钟服务”订阅过程来验证,在第一个客户端订阅闹钟服务后,启动第二个TestClient程序,也来订阅闹钟服务,注意,2个进程订阅的闹钟服务,它的闹铃时间设置为一样。订阅后,我们发现,即使第一个订阅客户端已经开始收到服务器的“闹铃消息”推送,第二个订阅客户端加入进来后,可以马上收到同样的消息推送,这说明,两个客户端订阅的是同一个MSF的服务对象,也就是同一个Actor对象。我们注意观察 MSF Host的屏幕输出,也能验证这个结果,它会提示消息发送给了2个客户端,具体过程,大家可以去仔细看看,本篇不再说明。下面是效果图:

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