Silverlight 应用程序关于数据库状态更改的通知

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引言

有一大类软件应用程序，它们应该能够让用户收到其他用户所做更改的通知。用于证券交易所、医疗实践和诊所的软件都必须具备上述功能。Silverlight应用程序非常适合这些领域，因为它们既有丰富的界面，同时又是瘦客户端。

为了实现Silverlight应用程序的通知功能，我们应该实现以下架构：

如果一个客户端更新了特定数据，那么所有其他客户端都应该收到有关已发生更改的通知。这意味着，在中间层和客户端层之间应该建立一个双向（双工）连接。

中间层在从客户端层接收到数据后应该保存数据。数据层是一个可以告知数据已成功保存的层，并且它应该通知中间层有关的更改。

数据库无法直接访问中间层，所以我们应该使用以下解决方案之一来通知它有关的更改：

• 数据库中应该有一个特殊的表，用于存储有关数据库更改的信息。中间层应该定期读取它以检查更改，并通知客户端层。
• 可以实现CLR SQL触发器，通过Web服务通知中间层。
• 可以使用Microsoft Notification Service来通知中间层有关数据库的更改。

我认为第一种方案不是一个好方案。中间层 sürekli地监视数据库，不断发送请求，这是对资源的浪费。

第三种方案需要使用额外的软件，我将把它留到另一篇文章中讨论。

我将描述第二种方案，并揭示构建双工Silverlight应用程序、CLR触发器以及从CLR触发器中使用WCF服务的秘密。

背景

为了实现这样一个应用程序，我将使用以下技术：

• Silverlight用于客户端层
• WCF服务（轮询双工绑定/WS HTTP绑定）
• 用于SQL Server的CLR触发器

技术要求

使用了以下软件：

• Windows XP SP3/IIS 5.1
• VS 2008 SP1
• .NET 3.5 SP1
• Microsoft Silverlight Projects 2008 版本 9.0.30730.126
• Silverlight 3.0.40818.0
• Silverlight Toolkit 2009年7月版
• Silverlight 3 开发者包
• Silverlight 3 SDK。
• .NET RIA Services（2009年7月预览版）
• MS SQL Server 2005

入门

我将实现一个由几个部分组成的解决方案：

• 一个Web应用程序。它承载Silverlight应用程序和Web服务（见下文）。
• Silverlight应用程序。此应用程序将接收有关数据库更改的通知。
• CLR触发器。它将包含一些逻辑，用于通过WCF服务从触发器发送数据。
• SQL Server。承载CLR触发器。

Web应用程序 - DuplexSample.Web

这个Web应用程序是Silverlight应用程序的中间层，基于标准的Silverlight导航应用程序模板（新建项目/Silverlight/Silverlight导航应用程序）。

我将实现两个WCF服务。第一个（DBNotificationService）用于对Silverlight应用程序进行回调。第二个（DBAuditService）用于从CLR触发器接收数据。

为什么我要使用这样一个复杂的架构，而不能直接使用客户端层服务（DBNotificationService）来通知Silverlight应用程序呢？答案很简单——轮询双工绑定模式（Polling Duplex Binding mode）并未为非Silverlight应用程序实现，而任何其他绑定模式都不能用于实现双工通道。所以，我决定再实现一个服务。

DBNotificationService

DBNotificationService基于轮询双工绑定协议。该协议允许在客户端层（Silverlight应用程序）和中间层（Web应用程序）之间交换数据。

该服务包括四个文件：

• DBNotificationService.svc。包含服务元数据，用于为WCF服务的客户端部分生成源代码（代理类/接口）。
• DBNotificationService.svc.cs。包含WCF服务的实现。
• IDBNotificationCallbackContract.cs。包含一个回调契约的接口。方法 (void SendNotificationToClients(DBTriggerAuditData data)) 将用于从中间层向客户端发送数据。
• IDBNotificationService.cs。包含一个服务契约的接口，描述了客户端可以调用的方法，用于订阅（void SubscribeToNotifications()）或取消订阅（void UnsubscribeToNotifications()）通知。

本文不是WCF服务的指南，但我将描述上述服务的实现细节。

public void SubscribeToNotifications()
{
  IDBNotificationCallbackContract ch = 
    OperationContext.Current.GetCallbackChannel<IDBNotificationCallbackContract>();
  string sessionId = OperationContext.Current.Channel.SessionId;

  //Any message from a client we haven't seen before 
  //causes the new client to be added to our list
  //(Basically, treated as a "Connect" message)
  lock (syncRoot)
  {
    if (!SilverlightClientsList.IsClientConnected(sessionId))
    {
      SilverlightClientsList.AddCallbackChannel(sessionId, ch);
      OperationContext.Current.Channel.Closing += new EventHandler(Channel_Closing);
      OperationContext.Current.Channel.Faulted += new EventHandler(Channel_Faulted);
    }
  }
}

我在客户端层调用上述方法以订阅来自中间层的通知。该方法的实现获取一个传入的回调通道并将其存储在列表中；同时，它还初始化传入通道的其他事件（OnFault、OnDisconnect；见下文）。

存储的通道将用于向所有客户端发送通知。

public void UnsubscribeToNotifications()
{
    ClientDisconnect(OperationContext.Current.Channel.SessionId);
}

我在客户端层调用上述方法以取消订阅来自中间层的通知。该方法的实现只是通过其标识号从列表中删除回调通道。

private void Channel_Closing(object sender, EventArgs e)
{
    IContextChannel channel = (IContextChannel)sender;
    ClientDisconnect(channel.SessionId);
}

private void Channel_Faulted(object sender, EventArgs e)
{
    IContextChannel channel = (IContextChannel)sender;
    ClientDisconnect(channel.SessionId);
}

private void ClientDisconnect(string sessionId)
{
    lock (syncRoot)
    {
      if (SilverlightClientsList.IsClientConnected(sessionId))
        SilverlightClientsList.DeleteClient(sessionId);
    }
}

当客户端断开连接时，这些方法会被执行。

DBNotificationService类标有以下属性：

[ServiceBehavior(ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple, 
 InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single)]

ConcurrencyMode = ConcurrencyMode.Multiple意味着服务实例是多线程的，开发者需要关心同步问题。因此，我在读/写Silverlight通道列表之前对其进行锁定，以防止数据不一致。

InstanceContextMode = InstanceContextMode.Single意味着所有传入的调用只使用一个InstanceContext对象。

DBAuditService

DBAuditService基于WSHttpBinding协议（也可以使用BasicHttpBinding）。我将使用这个协议在数据层（SQL Server数据库）和中间层之间建立一个通道。

因此，数据库中的任何更改都将在相应的数据库触发器中被拦截，然后触发器应使用存储的通道（回调）向中间层发送有关更改的通知。

此服务包含四个文件：

• DBAuditService.svc。包含服务元数据，用于为WCF服务的客户端部分生成源代码（代理类/接口）。
• DBAuditService.svc.cs。包含WCF服务的实现。
• DBTriggerAuditData.cs。包含一个数据契约（数据传输对象），将用于在数据/中间层和中间/客户端层之间交换数据。该类包含两个字符串属性。第一个包含触发器触发的表的名称，第二个包含从触发器接收的审计数据。
• IDBAuditService.cs。包含服务契约的接口，该接口描述了可以调用以发送审计数据的方法。

该服务只实现了一个方法：SendTriggerAuditData。它会遍历所有的客户端通道，并为每个通道执行SendNotificationToClients方法。该方法的参数是我们从触发器接收到的数据。

public void SendTriggerAuditData(DBTriggerAuditData data)
{
    Guard.ArgumentNotNull(data, "data");

    if (SilverlightClientsList.GetCallbackChannels().Count() > 0)
    {
      lock (syncRoot)
      {
        IEnumerable<IDBNotificationCallbackContract> channels = 
            SilverlightClientsList.GetCallbackChannels();
        channels.ToList().ForEach(c => c.SendNotificationToClients(data));
      }
    }
}

添加非Silverlight客户端

当然，不仅仅是Silverlight客户端可以收到通知。应该实现另一个服务来通知其他客户端数据库的更改。

该服务应使用WSDualHttpBinding，并且其实现方式应与DBNotificationService服务类似。在这种情况下，DBAuditService也应使用非Silverlight客户端的通道发送通知。

Silverlight应用程序 - DuplexSample

此Silverlight应用程序是基于标准模板“Silverlight导航应用程序”（新建项目/Silverlight/Silverlight导航）的客户端层。

我只是在HomePage.xaml中添加了两个控件：

<Button Content="Connect" Click="ButtonConnect_Click" 
   x:Name="ButtonConnect" Margin="10"></Button>
<ListBox Grid.Row="1" ScrollViewer.VerticalScrollBarVisibility="Visible" 
  x:Name="ListBox1"></ListBox>

第一个是Button，用户可以用它来连接/断开与服务器的连接。第二个是ListBox，它显示传入消息的文本。

在该页面的构造函数中，我只是初始化了DBNotification服务。

private DBNotificationClient client;
private ObservableCollection<string> liveDataMessages = 
                          new ObservableCollection<string>();

public Home()
{
    InitializeComponent();

    ListBox1.ItemsSource = liveDataMessages;

    client = new DBNotificationClient(new PollingDuplexHttpBinding(), 
       new EndpointAddress("https://:2877/" + 
                           "DBNotificationService/DBNotificationService.svc"));
    client.SendNotificationToClientsReceived += (sender, e) =>
      {
        DBTriggerAuditData data = e.data;
        liveDataMessages.Add(data.TableName + ": " + data.Data);
      };
}

SendNotificationToClientsReceived是一个匿名委托，当接收到来自中间层的消息时执行。

方法Subscribe/Unsubscribe只是执行WCF服务的相应方法（SubscribeToNotificationsAsync/UnsubscribeToNotificationsAsync），并定义了在连接/断开连接完成后将执行的匿名委托。

private void Subscribe()
{
    ButtonSubscribe.Content = "Subscribing...";
    client.SubscribeToNotificationsCompleted += (sender, e) =>
    {
      ButtonSubscribe.Content = "Subscribed (click to unsubscribe)";
      subscribed = true;
    };
    client.SubscribeToNotificationsAsync();
}

private void Unsubscribe()
{
    ButtonSubscribe.Content = "Unsubscribing...";
    client.UnsubscribeToNotificationsCompleted += (sender, e) =>
    {
      ButtonConnect.Content = "Unsubscribed (click to subscribe)";
      subscribed = false;
    };
    client.UnsubscribeToNotificationsAsync();
}

CLR触发器 - DuplexSample.SqlTriggers

这个项目是一个类库，只包含一个类AppUser和一个静态方法AppUserAudit。该方法根据更改的行和字段创建一条消息，并通过DBAudit服务发送它。构建日志的代码取自SQL Server文档，你可以在那里找到大量关于此功能的信息。我只是在这个方法中加入了通过服务发送审计数据的功能。

EndpointAddress endpoint = 
  new EndpointAddress(new Uri("https://:2877/" + 
                      "DBAuditService/DBAuditService.svc"));
DBAuditClient client = 
  new DBAuditClient(new WSHttpBinding(SecurityMode.None), endpoint);

DBTriggerAuditData data = new DBTriggerAuditData();
data.TableName = "[dbo].[AppUser]";
data.Data = sb.ToString();

try
{
    client.SendTriggerAuditDataCompleted += (sender, e) =>
    {
      if (e.Error != null)
        throw new ApplicationException("There was an error occured", e.Error);
    };
    client.SendTriggerAuditDataAsync(data);
}
catch (Exception ex)
{

    throw;
}

请注意，服务的地址是硬编码的。我将在下面解释我为什么这么做。

添加CLR触发器

要将CLR触发器添加到SQL Server，我必须执行以下操作：

• 在数据库中创建一个与CLR触发器程序集（DuplexSample.SqlTriggers）相对应的程序集；
• 创建一个基于CLR触发器的触发器。

以下SQL命令对应于上述操作：

create ASSEMBLY [DuplexSample.SqlTriggers] FROM 
    'C:\Projects\Sandbox\DuplexSample\DuplexSample.SqlTriggers
     \bin\Debug\DuplexSample.SqlTriggers.dll' 
    WITH PERMISSION_SET = UNSAFE

其中[DuplexSample.SqlTriggers]是数据库中程序集的名称，PERMISSION_SET = UNSAFE是该库的权限级别（详见下文）。

CREATE TRIGGER AppUserAudit
  ON AppUser
  FOR Insert,Update,Delete 
  AS
  EXTERNAL NAME [DuplexSample.SqlTriggers].AppUser.AppUserAudit

就这样！你的触发器已经准备好被触发了。你可以去相应的表，尝试更改数据——触发器将会执行，数据将通过WCF服务发送出去。

CLR触发器技巧

在让触发器正常工作之前，我花了很多时间。我发现了一些问题，现在我将描述它们，以简化同行的工作。

首先，CLR触发器是在SQL Server进程内加载的，程序集的App.config或其他参数（例如Assembly.Location）都不可用。因此，我甚至无法获取程序集的路径；因此，WCF服务的所有参数都应该硬编码或以其他方式指定。

默认情况下，SQL Server不支持调用CLR方法，因此需要手动开启：

EXEC sp_configure 'show advanced options' , '1';
go

reconfigure;
go

EXEC sp_configure 'clr enabled' , '1'
go

reconfigure;

EXEC sp_configure 'show advanced options' , '0';
go

SQL Server不允许添加不安全的程序集（如果你的触发器执行WCF服务，该程序集绝对是不安全的）。要允许添加不安全的程序集，应执行以下命令：

ALTER DATABASE [Silverlight.DuplexNotification]
SET TRUSTWORTHY ON

默认情况下，即使TRUSTWORTHY开启，SQL Server也不允许添加不安全的程序集，我必须使用特殊参数（PERMISSION_SET = UNSAFE）将程序集添加到数据库中（见上文）。

注意：将数据库设置为可信可能会导致安全问题，因此最好使用证书/非对称密钥方案（详情请见此处）。

CLR触发器程序集有很多相关的程序集，它们也需要安装到SQL Server中。只有当它们与CLR触发器程序集放在同一个文件夹中时，SQL Server才能自动安装它们。我将所有这些程序集作为引用添加到了CLR触发器项目中，并为每个添加的程序集将复制到本地属性设置为true。有关添加的程序集列表，请参见项目文件DuplexSample.SqlTriggers.csproj。

有一个程序集需要手动添加到数据库中，因为SQL Server不会这样做：

create ASSEMBLY [Microsoft.VisualStudio.Diagnostics.ServiceModelSink] FROM 
'C:\Projects\sandbox\DuplexSample\DuplexSample.SqlTriggers\bin\
  Debug\Microsoft.VisualStudio.Diagnostics.ServiceModelSink.dll' 
WITH PERMISSION_SET = UNSAFE

如果你更改了CLR触发器，仅仅重新生成是不够的。你必须重新生成它，从数据库中删除触发器和程序集，然后重新添加它们。

如果你打算使用CLR触发器，你需要以下代码来快速删除触发器/程序集：

drop trigger AppUserAudit
GO
drop assembly [DuplexSample.SqlTriggers]
GO

调试CLR触发器是一个非常简单的过程。你只需要设置一个断点，附加到sqlserver.exe进程（主菜单 - 调试 - 附加到进程），然后尝试更改表。最神奇的是，当你调试CLR触发器时，可以同时调试Web应用程序（WCF服务的服务器部分）。

有时，通知无法到达Silverlight应用程序——只需重启内置的Web服务器。有时，Silverlight应用程序会导致Internet Explorer崩溃（我不知道原因）——改用Firefox即可。

演示应用程序

应用程序的源代码包含了所有上述技术，并且已经可以编译和部署。在运行前，开发者需要更改/更新一些东西：

• 更改端口号/为Web项目创建IIS文件夹（如果你想使用其他端口或IIS，而不是内置的Web服务器）。
• 根据给定的脚本创建数据库。

要开始演示，我应该编译所有的库，将CLR触发器添加到数据库，运行一个或多个Silverlight应用程序并订阅通知，然后对创建了CLR触发器的表进行任何更改。

以下图片展示了应用程序如何工作：

以下SQL脚本用于更新数据库：

insert into AppUser Values ('Test User 1', '123456', 'test1@test.test')
insert into AppUser Values ('Test User 2', '654321', '')
-------
update AppUser set email = 'test2@test.test' where Name = 'Test User 2'
-------
delete from AppUser

控制台应用程序

应用程序DuplexSample.ConsoleApp被添加到解决方案中，只是为了能够模拟CLR触发器。该应用程序连接到DBAuditService并发送测试数据。这些数据会到达Web服务器，然后服务器将其发送给每个订阅的客户端。

总结

本文面向从事业务应用程序开发的开发人员和架构师。它描述了：

• 如何实现一个基于轮询双工绑定模式的WCF服务；
• 如何实现一个基于WS HTTP绑定模式的WCF服务；
• 如何实现CLR触发器；
• 如何将CLR触发器添加到数据库中；
• 在开发和安装CLR触发器期间可能出现的问题及解决方法。

历史

• 版本 1.0 (2009-11-27) - 初始版本。