WCF后续之旅(10): 通过WCF Extension实现以对象池的方式创建Service Instance


		我们知道WCF有3种典型的对service instance进行实例化的方式，他们分别与WCF的三种InstanceContextMode相匹配，他们分别是PerCall，PerSession和Single。PerCall为每次service invocation创建一个新的service instance; 而PerSession则让一个service instance处理来自通过各Session（一般是同一个proxy对象）的调用请求；而Single则是用同一个service instance来处理所有的调用请求。SOA的一个原则是创建无状态的service（stateless service），PerCall应该是我们经常使用的实例化方式，尽管PerSession是默认的InstanceContextMode。
但是对于PerCall这种实例化方式来说，为每次service请求都创建新的service instance，有时候显得有点极端，频繁的对象创建会对系统的性能造成一定的影响。我们能够以池的机制（Pooling）进行对象的获取和创建呢：当service调用请求抵达service端，先试图从池中获取一个没有被使用的service instance，如何找到，直接获取该对象；否则创建新的对象。当service instance对象执行完毕，将对象释放到池中以供下次service 调用使用。
一、实现原理
我们今天就来试着实现这样的service instance提供机制。主要的实现原理是：让所有的service实现一个公共的interface（IPooledObject），定义了IsBusy的属性表明该对象当前是否正在被使用；为每个service type维护一个weak reference列表，每个weak reference对应一个确定的service instance，我们姑且将该weak reference列表成为该service type对应的对象池（object pool）；为了处理service的调用需要提供一个确定的service instance的时候，遍历对象池，通过weak reference的Target属性找出一个可用的service instance（IsBusy=false）。如何顺利找到这样的service instance，则将其从对象池取出，将IsBusy属性设为true；如何没有找到，则通过反射创建一个新的service instance，将IsBusy设为true，同时利用weak reference将其包装，并将该weak reference加入到对象池中，最后返回该service instance用于处理service 调用。当service 调用结束，不是直接将其dispose掉，而是将其释放回对象池，供后续的service调用使用。
由于我们通过weak reference来实现对象池，weak reference引用的service instance是可以被GC回收的，这样做的好处是充分利用的GC的垃圾回收功能，避免不需要的service instance常驻内容，带来不必要的内存压力。此外，正是因为weak reference引用的service instance是可以被GC回收，我们需要一个后台的任务定期地将已经被回收的weak reference清除掉。
和本系列前两篇文章（WCF和Unity Appliation Block集成；WCF和Policy Injection Application Block集成）一样，涉及的是service instance的提供的问题，所以，我们也是通过自定义InstanceProvider来实现以对象池的机制创建service instance的目的。
四、PooledInstnaceProvider的创建
在创建我们自定义的InstanceProvider之前，我们先来介绍几个辅助的class：
I、IPooledObject
   1: namespace Artech.WCFExtensions
   2: {
   3:     public interface IPooledObject
   4:     {
   5:         bool IsBusy
   6:         { get; set; }
   7:     }
   8: } 
由于我们要判断service instance是否可用，我们让所有的service type实现IPooledObject interface。IPooledObject 仅仅定义一个bool类型的属性：IsBusy。通过该属性判断service instance是否正在被使用。
II、WeakReferenceCollection和WeakReferenceDictionary
   1: namespace Artech.WCFExtensions
   2: {
   3:     public class WeakReferenceCollection:List<WeakReference>
   4:     {} 
   5:  
   6:     public class WeakReferenceDictionary : Dictionary<Type, WeakReferenceCollection>
   7:     {}
   8: } 
WeakReferenceCollection仅仅是WeakReference的列表，WeakReferenceDictionary 则是key为Type，value为WeakReferenceCollection的dictionary。在提供service instance的时候，就是根据service type为key找到对应的WeakReferenceCollection。
III、PooledInstanceLocator
   1: namespace Artech.WCFExtensions
   2: {
   3:     public static class PooledInstanceLocator
   4:     {
   5:         internal static WeakReferenceDictionary ServiceInstancePool
   6:         { get; set; } 
   7:  
   8:         static PooledInstanceLocator()
   9:         {
  10:             ServiceInstancePool = new WeakReferenceDictionary();
  11:         } 
  12:  
  13:        public static IPooledObject GetInstanceFromPool(Type serviceType)
  14:         {
  15:             if(!serviceType.GetInterfaces().Contains(typeof(IPooledObject)))
  16:             {
  17:                 throw new InvalidCastException("InstanceType must implement Artech.WCFExtensions.IPooledInstance");
  18:             } 
  19:  
  20:             if (!ServiceInstancePool.ContainsKey(serviceType))
  21:             {
  22:                 ServiceInstancePool[serviceType] = new WeakReferenceCollection();
  23:             } 
  24:  
  25:             WeakReferenceCollection instanceReferenceList = ServiceInstancePool[serviceType] ; 
  26:  
  27:             lock (serviceType)
  28:             {
  29:                 IPooledObject serviceInstance =null;
  30:                 foreach (WeakReference weakReference in instanceReferenceList)
  31:                 {
  32:                     serviceInstance = weakReference.Target as IPooledObject;
  33:                     if (serviceInstance != null && !serviceInstance.IsBusy)
  34:                     {
  35:                         serviceInstance.IsBusy = true;
  36:

补充：综合编程 , 其他综合 ,