WCF开发时如何选择正确的实例模式(InstanceMode)？

在使用WCF实例模型时，你是否思考过这几个的问题：

”WCF中的实例模式如何正确应用”？
”使用WCF中的实例模式有何原则可以遵循吗”？

众所周知：客户端调用服务时，最终会将调用服务端的某个实例来完成。在WCF服务中，可以通过ServiceBehavior的InstanceContextMode设置服务实例。

InstanceContextMode定义如下：

// 摘要:
    //     指定可用来处理包含在传入消息中的调用的服务实例数。
    public enum InstanceContextMode
    {
        // 摘要:
        //     为每个会话创建一个新的 System.ServiceModel.InstanceContext 对象。
        PerSession = 0,
        //
        // 摘要:
        //     新的 System.ServiceModel.InstanceContext 对象在每次调用前创建，在调用后回收。如果信道未创建会话，则该值的行为就如同
        //     System.ServiceModel.InstanceContextMode.PerCall 一样。
        PerCall = 1,
        //
        // 摘要:
        //     只有一个 System.ServiceModel.InstanceContext 对象用于所有传入呼叫，并且在调用后不回收。如果服务对象不存在，则创建一个。
        Single = 2, }

既然InstanceContextMode有三个枚举值，那就说明WCF服务端的实例有三种表现形式。那在平时的开发过程中，我们应遵循什么样的原则来采用哪种实例模式。？

首先看看在三种实例模式下，服务端实例具有怎样的表现。

服务实现：在服务的构造函数中，初始化计数器，进行服务调用时，将计数器进行累加输出。如下：

private int _counter;
public AddService()
{
    _counter = 0;
    Console.WriteLine("Single Mode");
}

public int Add(int x, int y)
{
     Console.WriteLine("Start invoke...");
     Console.WriteLine("Invoke Thread Id is {0}", System.Threading.Thread.CurrentThread.ManagedThreadId);
     _counter++;
     Console.WriteLine("counter is :{0}", _counter);
     return x + y;
}

1、各种实例模式的表现

PerCall模式

客户端调用时，服务端输出如下：

可以看出：PerCall 模式下，每次进行服务调用，实例都会进行初始化，并且实例销毁与服务调用是同一个线程完成的。

PerSession模式

客户端调用时，服务端输出如下：

可以看出：PerSession模式下，每次进行服务调用，实例都会进行初始化，但是对与每个代理，服务会使用同一个实例对象来为客户端服务。注意：同一客户端值的是同一个代理对象(透明代理)，而不是计算机

使用会话模式有三个要求：1、使用支持会话的绑定；2、契约为会话契约；3、实例模式为：PerSession

Single模式

客户端调用时，服务端输出如下：

可以看出：Single模式下，所有客户端共享同一个服务实例对象。

2、如何选择服务实例模型

要选择服务实例模型，首先看看这三种模型各有什么优缺点：

PerCall：

优点：对于客户端调用来说，服务不用每次为服务的调用进行状态的同步，因为每次进行服务调用都会要求服务重新进行资源分配；能够对客户端的并发调用即使响应。只有在并发调用的时候，服务端才会在内存中创建和维护多个服务实例。在进行服务调用时，客户端仅仅持有服务的代理，而不会占用实际的资源，只有在发生服务调用时，才会获取资源。

缺点：对并行的调用需要自己进行线程同步；由于每次调用都需要重建资源的状态，对性能有一定的影响。

PerCall模式下，即使不停的创建于销毁服务实例，也不会释放与客户端的连接。因为建立连接远比服务实例的创建于销毁所需资源要多的多。

PerSession：

优点：服务端能识别不同的客户端代理，能为相同的客户端分配同一个实例，这个实例对象会一直保持，直到会话的结束。

缺点：整个会话期间，占用服务器资源，因此无法支持过多的客户端，因为创建服务实例代价比较大；与客户端、服务器模式一样存在可伸缩性的问题。

维持服务端与客户端的会话，WCF依靠传输层会话或者通过ws*绑定来模拟传输层会话。

Single：

优点：无需考虑线程的同步问题，客户端对服务的调用是排队进行的，服务一次只能为一个客户端进行处理，处理完成后才能进行为下一个客户端服务。

缺点：由于是串行的方式为客户端服务，所以效率比较低。服务的可伸缩性限制比较大

3、设计服务

3.1、PerCall模式

设计单调服务（PerCall模式时）：虽然可以应用在任一服务上，但是在设计此类服务时还是应该注意到一些问题：由于客户端不用关心服务端实例模型，PerCall模式下，服务也是每次都为客户端端的调用分配新的实例对象，调用完成后就销毁实例，因此客户端需要进行一些状态管理。为此，客户端在进行服务调用时，服务端实例对象实例化时需要从存储介质中获取状态，那么每个操作对都应该有只是一个参数，在进行服务调用时，通过参数来初始化状态。

示例：

[ServiceBehavior(InstanceContextMode = InstanceContextMode.PerCall)]

publicclass OrderService : IOrder,IDisposable

    {
        private int _counter;

        public OrderService()
        {
            _counter = 0;
            Console.WriteLine("perCall Mode");
            Console.WriteLine("counter is {0}", _counter);
        }

        #region IOrder Members

        public void Order(string orderId)
        {
            int amount = GetStore(orderId);
            UpdateStore(amount - order.Number);
        }

        #endregion

        private int GetStore(string orderId)
        {
            string connectionString = ConfigurationManager.AppSettings["connectionString"];
            using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();
                 //获取库存数量信息
                return int;
            }
        }

        private void UpdateStore(int p)
        {
            string connectionString = ConfigurationManager.AppSettings["connectionString"];
            using (var connection = new SqlConnection(connectionString))
            {
                connection.Open();
                // 将库存信息更新到数据库
            }
        }

        public void Dispose()
        {
            //释放资源
        }
    }

3.2、PerSession模式

使用PreSession模式时，即使WCF在一个服务实现中，将服务实现的多个契约定义为会话或者非会话模式，但最好使用一致性配置，即所有契约都支持会话，避免将不同模式的服务定义在一个服务实现中。

3.3、Single模式

Single模式的服务于可伸缩性有着剧烈的冲突。Single模式的服务所有的客户端代理均使用同一个服务实例，WCF服务保证了服务状态的同步性。存在并发性访问比较高的情况下，它带来的是性能的严重下降。只有在应用场景中适用单例的时候使用它。通常，应尽可能的使用其他方案来使状态同步，尽量避免使用Single模式.

后记：读《WCF 服务编程》后的对实例模式的重新认识。