Scegliere un codificatore di messaggi

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In questo articolo vengono illustrati criteri per scegliere tra i codificatori di messaggi inclusi in WCF (Windows Communication Foundation): binario, testo e MTOM (Message Transmission Optimization Mechanism).

In WCF, viene specificato come trasferire i dati attraverso una rete tra endpoint per mezzo di un binding, costituita da una sequenza di elementi di binding. Un codificatore di messaggi è rappresentato da un elemento di associazione di codifica dei messaggi nello stack dell'associazione. Un'associazione include elementi facoltativi di associazione del protocollo, ad esempio un elemento di associazione di sicurezza o un elemento di associazione di messaggistica affidabile, un elemento di associazione di codifica dei messaggi obbligatorio e un elemento di associazione di trasporto obbligatorio.

L'elemento di associazione di codifica dei messaggi si trova sotto gli elementi facoltativi binding del protocollo e sopra l'elemento associazione del trasporto obbligatorio. Sul lato in uscita, un codificatore di messaggi serializza Message in uscita e lo passa al trasporto. Sul lato in ingresso, un codificatore di messaggi riceve il formato serializzato di un Message dal trasporto e lo passa al livello di protocollo superiore, se presente. In caso contrario, lo passa all'applicazione.

In caso di connessione a un client o a un server preesistente, potrebbe non essere possibile scegliere una particolare codifica dei messaggi dato che questi devono essere codificati come previsto dall'altro lato. Se, tuttavia, si sta scrivendo un servizio WCF, è possibile esporlo tramite più endpoint, ognuno dei quali usa una diversa codifica dei messaggi. In tal modo i client possono scegliere la migliore codifica per conversare con il servizio sull'endpoint, e possono avere la flessibilità di scegliere la migliore codifica per se stessi. L'utilizzo di più endpoint consente anche di combinare i vantaggi di codifiche del messaggio diverse con altri elementi di associazione.

Codificatori forniti dal sistema

WCF include tre codificatori di messaggi, rappresentati dalle tre classi seguenti:

  • TextMessageEncodingBindingElement, il codificatore dei messaggi di testo, supporta codifica XML semplice e codifica SOAP. La modalità di codifica XML semplice del codificatore dei messaggi di testo è chiamata POX (Plain Old XML) per distinguerla dalla codifica SOAP basata su testo. Per abilitare POX, impostare la proprietà MessageVersion su None. Usare il codificatore dei messaggi di testo per interoperare con endpoint non WCF.

  • BinaryMessageEncodingBindingElement, il codificatore di messaggi binario, usa un formato binario compresso ed è ottimizzato per le comunicazioni tra WCF e WCF, pertanto non è interoperativo. Questo è anche il codificatore più efficiente tra tutti quelli forniti da WCF.

  • MtomMessageEncodingBindingElement, l'elemento di associazione, specifica la codifica dei caratteri e la versione dei messaggi che utilizzano MTOM. MTOM è una tecnologia efficiente per la trasmissione di dati binari nei messaggi di WCF. Il codificatore MTOM cerca di creare un equilibrio tra efficienza e interoperabilità. La codifica MTOM trasmette la maggior parte del codice XML in formato testo, ma ottimizza grandi blocchi di dati binari trasmettendoli senza introdurre modifiche e senza convertirli in formato testo. In termini di efficienza, tra i codificatori forniti da WCF, MTOM si situa tra quello di testo (il più lento) e quello binario (il più veloce).

Come scegliere un codificatore di messaggi

Nella tabella seguente vengono descritti i fattori comuni utilizzati per scegliere un codificatore di messaggi. Dare la priorità ai fattori che sono importanti per l'applicazione, quindi scegliere i codificatori più efficienti per tali fattori. Tenere anche conto di eventuali fattori aggiuntivi non elencati in questa tabella e qualsiasi codificatore di messaggi personalizzato che può essere richiesto nell'applicazione.

Fattore Descrizione Codificatori che supportano questo fattore
Set di caratteri supportati TextMessageEncodingBindingElement e MtomMessageEncodingBindingElement supportano solo le codifiche Unicode UTF8 e UTF16 (big-endian e little-endian). Se sono richieste altre codifiche, ad esempio UTF7 o ASCII, deve essere utilizzato un codificatore personalizzato. Per un codificatore personalizzato di esempio, vedere codificatore di messaggi personalizzato. Testo
Ispezione L'ispezione è la capacità di esaminare i messaggi durante la trasmissione. Le codifiche di testo, con o senza l'utilizzo di SOAP, consentono a numerose applicazioni di ispezionare e analizzare i messaggi senza utilizzare strumenti specializzati. L'uso della sicurezza del trasferimento, a livello di messaggio o di trasporto, influisce sulla capacità di ispezionare i messaggi. La riservatezza evita che un messaggio venga esaminato, mentre l'integrità lo protegge dalle modifiche. Testo
Affidabilità L'affidabilità è la flessibilità di un codificatore nei confronti degli errori di trasmissione. L'affidabilità può essere fornita anche a livello di messaggio, trasporto o applicazione. Tutti i codificatori WCF standard presumono che un altro livello stia fornendo l'affidabilità. Il codificatore non ha grandi capacità di recupero da un errore di trasmissione. None
Semplicità La semplicità rappresenta la facilità con cui è possibile creare codificatori e decodificatori per una specifica di codifica. Le codifiche di testo sono particolarmente vantaggiose per la semplicità. La codifica di testo POX, inoltre, ha anche il vantaggio che non richiede supporto per l'elaborazione di SOAP. Testo (POX)
Dimensione La codifica determina la quantità di sovraccarico imposto sul contenuto. La dimensione dei messaggi codificati è direttamente correlata alla velocità effettiva massima delle operazioni del servizio. Le codifiche binarie in genere sono più compatte di quelle di testo. Quando la dimensione del messaggio è importante, prendere in considerazione anche la compressione del contenuto del messaggio durante la codifica. La compressione aumenta tuttavia gli oneri di elaborazione sia per il mittente che per il destinatario del messaggio. Binario
Streaming Il flusso consente alle applicazioni di iniziare a elaborare un messaggio prima che sia arrivato tutto. Per utilizzare in modo efficiente un flusso, è necessario che i dati importanti di un messaggio siano disponibili all'inizio del messaggio, affinché l'applicazione ricevente non debba attenderne l'arrivo. Le applicazioni che utilizzano il trasferimento tramite flussi, inoltre, devono organizzare i dati nel messaggio in modo incrementale affinché il contenuto non abbia dipendenze in avanti. In molti casi, è necessario trovare un compromesso tra l'utilizzo di un flusso e la riduzione massima delle dimensioni di trasferimento di quel contenuto. None
Supporto di strumenti di terze parti Le aree di supporto per una codifica comprendono sviluppo e diagnosi. Gli sviluppatori di terze parti hanno investito massicciamente in librerie e toolkit per la gestione dei messaggi codificati nel formato POX. Testo (POX)
Interoperabilità Questo fattore si riferisce alla capacità di un codificatore WCF di interoperare con servizi non WCF. Testo

MTOM (parziale)

Nota: quando si utilizza il codificatore binario, l'utilizzo dell'impostazione IgnoreWhitespace durante la creazione di un elemento XMLReader non avrà effetto. Ad esempio, se si effettua quanto riportato di seguito in un'operazione del servizio:

public void OperationContract(XElement input)
{
    Console.WriteLine("{0}", input.Value);
    int counter = 0;
    var xreader = input.CreateReader();
    var reader = XmlReader.Create(xreader, new XmlReaderSettings() { IgnoreWhitespace = true });
    while (reader.Read())
    {
        counter++;
    }

    Console.WriteLine("Read {0} lines with reader", counter);
}

L'impostazione IgnoreWhitespace viene ignorata.

Compressione e codificatore binario

A partire da WCF 4.5, il codificatore binario WCF aggiunge il supporto per la compressione. Questo consente di utilizzare l'algoritmo gzip/deflate per inviare messaggi compressi da un client WCF, nonché rispondere con messaggi compressi da un servizio WCF self-hosted. Questa funzionalità consente la compressione sui trasporti TCP e HTTP. Un servizio WCF ospitato da IIS può sempre essere abilitato per l'invio di risposte compresse configurando il server host di IIS. Il tipo di compressione è configurato con la proprietà BinaryMessageEncodingBindingElement.CompressionFormat. Questa proprietà è impostata su uno dei valori dell'enumerazione System.ServiceModel.Channels.CompressionFormat:

Poiché questa proprietà è esposta solo in binaryMessageEncodingBindingElement, è necessario creare un binding personalizzato come il seguente per usare questa funzionalità:

<customBinding>
  <binding name="BinaryCompressionBinding">
    <binaryMessageEncoding compressionFormat ="GZip" />
    <httpTransport />
 </binding>
</customBinding>

Sia il client che il servizio devono accettare di inviare e ricevere messaggi compressi e pertanto la proprietà compressionFormat deve essere configurata nell'elemento binaryMessageEncoding sia nel client che nel servizio. Viene generata un'eccezione ProtocolException se per la compressione è configurato un solo lato, vale a dire o il servizio o il client. Pertanto, è necessario considerare con attenzione l'abilitazione della compressione. La compressione è particolarmente utile se la larghezza di banda della rete costituisce un collo di bottiglia. Nel caso in cui la CPU sia un collo di bottiglia, la compressione diminuirà la velocità effettiva. È necessario effettuare prove appropriate in un ambiente simulato per verificare eventuali vantaggi per l'applicazione

Vedi anche