Verteilte Systeme und Services mit .NET 4.5

Inhalt

Geleitwort des Herausgebers

Vorwort

1 Serviceorientierung

1.1 Konzeptionelle Ebene

1.1.1 Betriebswirtschaftliche Sicht

1.1.2 Technische Sicht

1.1.3 Was ist ein Service?

1.2 Technische Realisierung

1.2.1 SOAP

1.2.2 Web Service Description Language (WSDL)

1.2.3 Universal Description, Discovery and Integration

1.2.4 WS-I

1.2.5 WS-*

1.2.6 RESTful Web Services als Gegenbewegung zu SOAP

1.2.7 POX-Services und Web APIs

1.2.8 SOAP und REST im Vergleich

1.3 WCF vs. ASP.NET Web API

2 WCF im Überblick

2.1 Architektur

2.2 Standard-Bindings

2.3 Hosting von Services

2.4 Erste Schritte mit WCF

2.4.1 Erstellen eines Web-Service-Projektes

2.4.2 Web-Service mit Client konsumieren

2.4.3 Mit Laufzeit-Proxy auf Service zugreifen

2.4.4 Service zur Verwendung von ws2007HttpBinding konfigurieren

2.4.5 NetTcpBinding und Self-Hosting

3 Services mit WCF erstellen

3.1 Verträge

3.1.1 Serviceverträge

3.1.2 Datenverträge

3.1.3 Nachrichtenverträge

3.1.4 SOAP-Binding festlegen

3.2 Instanziierung von Services

3.2.1 PerCall

3.2.2 Single

3.2.3 PerSession

3.3 Nebenläufigkeit

3.4 Asynchrone Service-Operationen

3.5 WCF konfigurieren

3.5.1 WCF deklarativ konfigurieren

3.5.2 WCF programmatisch konfigurieren

3.5.3 In IIS gehostete Services programmatisch konfigurieren

78

3.5.4 Benutzerdefinierte Bindings

3.5.5 Einschränkungen für Bindings festlegen

3.5.6 Drosselung

3.5.7 Port-Sharing bei TCP-basierten Services

3.5.8 Konfiguration des Proxy-Servers

3.6 Metadaten

3.7 Services diagnostizieren

3.7.1 Protokollierung konfigurieren

3.7.2 Leistungsindikatoren

3.8 One-Way-Operationen

3.9 Duplex-Operationen

3.9.1 Unterstützte Bindings

3.9.2 Implementierung von Duplex-Szenarien

3.9.3 Konfigurieren von Duplex-Szenarien

3.9.4 Callbacks mit WebSockets (ab .NET 4.5)

3.9.5 Grenzen von Callbacks

3.10 UDP und Multicasts (ab .NET 4.5)

3.11 Umgang mit binären Daten

3.11.1 MTOM

3.11.2 Streaming

3.12 Fehlerbehandlung und FaultContracts

3.13 ASP.NET-Kompatibilität

3.14 Zuverlässige Sitzungen

3.14.1 Verlässliche Sitzungen konfigurieren

3.14.2 Verlässliche Sitzungen erzwingen

3.14.3 Idempotente Services als Alternative zu WS-ReliableMessaging

3.15 Transaktionale Services

3.15.1 Zwei-Phasen-Commit

3.15.2 Plug-in für WS-AtomicTransactions einrichten

3.15.3 Distributed Transaction Coordinator (DTC) einrichten

3.15.4 Transaktionen konfigurieren und nutzen

3.15.5 Transaktionsisolationslevel

3.15.6 Transaktion am Client starten

3.15.7 Transaktionen und Sessions

3.16 Queued Services

3.16.1 Microsoft Message Queuing Services (MSMQ)

3.16.2 Implementierung von Queued Services

3.16.3 Queued Services konfigurieren

3.17 REST-basierte Services mit WCF

3.17.1 REST-Services mit WCF implementieren und konsumieren

3.17.2 Antwortformat dynamisch festlegen

3.17.3 Hilfe-Seiten (Help Pages)

3.17.4 ASP.NET Cache Profiles

3.17.5 REST-Services über ASP.NET-Routen

3.17.6 Ausnahmen auf HTTP-Statuscodes abbilden

3.17.7 Conditional GET und ETag-Unterstützung

3.18 WCF und Windows 8

4 Sicherheit von WCF-Diensten

4.1 Überblick über WCF-Security

4.1.1 Transport- und Nachrichtensicherheit

4.1.2 Festlegen der zu verwendenden Credentials

4.1.3 Authentifizierung und Autorisierung

4.1.4 Service-Identitäten

4.1.5 Verschlüsseln und Signieren

4.2 Windows-Security

4.2.1 Impersonation

4.2.2 Kerberos vs. NTLM

4.3 Web-Security mit SSL und IIS

4.3.1 IIS für die Verwendung von SSL konfigurieren

4.3.2 Konfiguration des Service

4.3.3 Aufruf der Service-Operation

4.3.4 Benutzerdefinierte Authentifizierung und Autorisierung

4.4 Web-Security mit SSL ohne IIS

4.5 Nachrichtenbasierte Sicherheit

4.5.1 Zertifikate einrichten

4.5.2 Konfiguration

4.5.3 Aufruf der Service-Operation

4.6 Client-Zertifikate

4.7 Federated und Claims-based Security mit Windows Identity Foundation (WIF)

4.7.1 Architektur

4.7.2 Web-Service-Standards

4.7.3 Implementierung in .NET 4.5

4.7.4 Implementierung für Versionen vor 4.5

5 Lose Kopplung mit WCF

5.1 Routing (System.ServiceModel.Routing)

5.1.1 Architektur

5.1.2 Routerarten

5.1.3 Beispielanwendung (Routing Testclient)

5.1.4 Filter

5.1.5 Erstellen des Routers mit WCF 4.x

5.1.6 Konfiguration eines Routers

5.1.7 Router für das Routing-Testszenario

5.1.8 Entwicklung des Clients

5.1.9 Dynamische Filter entwickeln

5.1.10 Dynamische Filter mit eigener Filtertabelle

5.1.11 Leistungsverlust durch Routing

5.2 Discovery

5.2.1 Dienst mit Discovery

5.2.2 Client mit Discovery

5.2.3 Mögliche Services mittels Scopes einschränken

5.2.4 Clients für die Verwendung mit Discovery deklarativ ­konfigurieren

5.2.5 Ankündigungen (Announcements)

5.3 Ereignisse und Publish-/Subscribe-Szenarien

5.3.1 Service-Verträge

5.3.2 Implementierung eines Publish-/Subscribe-Service

5.3.3 Konfiguration

5.3.4 Implementierung des zu benachrichtigenden Clients

5.3.5 Weiterführende Überlegungen

5.4 ESB-Lösungen mit WCF entwickeln

5.4.1 Catch-All-Verträge

5.4.2 Nachrichtentransformation

5.5 Freie ESB-Implementierung

6 ASP.NET Web API

6.1 REST-Services mit ASP.NET

228

6.1.1 Parameter und Rückgabewerte

6.1.2 Dynamische Parameter

6.1.3 REST-Services konfigurieren

6.1.4 REST-Services mit Fiddler testen

6.1.5 Mehr Kontrolle über HTTP

6.1.6 REST-Services über HttpClient konsumieren

6.1.7 Hilfe-Seiten

6.2 Tracing

6.2.1 Standard-Implementierung von ITraceWriter

6.2.2 Eigenen TraceWriter implementieren

6.3 OData-Unterstützung

6.4 Self-Hosting mit Web APIs

6.5 Querschnittsfunktionen an globalen Stellen platzieren

6.5.1 Querschnittsfunktionen mit Message-Handler implementieren

6.5.2 Handler mit HttpClient verwenden

6.5.3 Querschnittsfunktionen mit Filter realisieren

6.6 Erweiterte Konfigurationsmöglichkeiten

6.6.1 Benutzerdefinierte Routen

6.6.2 Controller-basierte Konfiguration

6.6.3 Routen-basierte Konfiguration

6.7 Deklaratives Validieren von Parametern

6.7.1 Verwenden von Data-Attributen

6.7.2 Auswerten von Validierungsattributen

6.7.3 Benutzerdefinierte Validierungsattribute

6.8 Benutzerdefinierte Formate unterstützen

6.8.1 Formatter implementieren

6.8.2 Formatter serverseitig registrieren und testen

6.8.3 Formatter mit HttpClient verwenden

6.8.4 Binäre Serialisierung mit BSON

6.9 Serialisierung beeinflussen

6.9.1 JSON-Serializer konfigurieren

6.9.2 XML-Serializer konfigurieren

6.9.3 Eigenschaften von der Serialisierung ausnehmen

6.9.4 Zirkuläre Referenzen serialisieren

6.10 Streaming

6.10.1 Action-Methoden für Streaming vorbereiten

6.10.2 Streaming in Self-Hosting-Szenarien konfigurieren

6.10.3 Streaming für IIS konfigurieren

6.10.4 Streams über HttpClient verwenden

6.11 Fortschritt ermitteln

6.12 Web API und HTML-Formulare

6.12.1 Einfache Formular-Felder übermitteln

6.12.2 Dateiupload via HTML-Formular

6.13 ASP.NET Web API erweitern

6.13.1 Abhängigkeiten auflösen mit benutzerdefiniertem ­DependencyResolver

6.13.2 Zusätzliche Assemblies mit AssemblyResolver laden

6.13.3 Service-Operationen über HttpActionSelector auswählen

6.13.4 Controller über HttpControllerSelector auswählen

6.13.5 Methodenparameter auf benutzerdefinierte Weise

282

7 ASP.NET Web API Security

7.1 Verschlüsselte Übertragung

7.1.1 SSL mit IIS

7.1.2 SSL in Self-Hosting-Szenarien

7.1.3 Diskussion über Nachrichtensicherheit

7.2 Authentifizierung und Autorisierung

7.2.1 Operationen absichern

7.2.2 HTTP-Authentifizierung mit IIS

7.2.3 HTTP-Authentifizierung in Self-Hosting-Szenarien

7.2.4 Benutzer mit HttpClient authentifizieren

7.2.5 Benutzerdefinierte Security mit Handler

7.2.6 Benutzerdefinierte Security mit HTTP-Module

7.2.7 Mit Client-Zertifikaten arbeiten

7.3 Single Sign-On mit OAuth2 und

300

7.3.1 OAuth2

7.3.2 OAuth2 und REST-Services

7.3.3 Implementieren eines Authorization Servers mit

301

7.3.4 Client für OAuth2-Szenario

7.3.5 Service mittels OAuth2 absichern

8 ASP.NET SignalR

8.1 Long-Polling

8.2 Web Sockets

8.3 ASP.NET SignalR

8.4 PersistentConnection

8.4.1 Erste Schritte mit SignalR und PersistentConnection

8.4.2 Lifecycle-Methoden

8.4.3 URL-Mapping für PersistentConnection

8.4.4 Einfacher Client für eine PersistentConnection

8.4.5 Einfacher JavaScript-Client für eine PersistentConnection

8.4.6 Daten über serverseitige Prozesse an Connection senden

8.5 Hubs

8.5.1 Methoden und Callbacks mit SignalR und Hubs

8.5.2 URL-Mapping für Hubs

8.5.3 Lifecycle-Methoden

8.5.4 Hubs konsumieren

8.5.5 Hubs über JavaScript konsumieren

8.5.6 Gruppen

8.5.7 Hubs über serverseitige Prozesse benachrichtigen

8.6 Pipeline-Modules für Querschnitts­funktionen

8.7 SignalR konfigurieren

8.8 SignalR skalieren

9 Hosting von WCF- und Web API-Diensten

9.1 Hosting in Windows-Systemdiensten

9.1.1 Erstellen eines Windows-Systemdienstes

9.1.2 Ergänzen eines WCF-Dienstes in einem Systemdienst

9.1.3 Ergänzen eines Web API-Dienstes in einem Systemdienst

9.1.4 Trick für das Debugging eines Systemdienstes

9.1.5 Vorbereiten der Installation eines Systemdienstes

9.1.6 Installation eines Systemdienstes

9.2 Hosting im Internet Information Server (IIS)/Windows Server AppFabric

9.2.1 Von IIS über WAS zu AppFabric

9.2.2 IIS-Websites

9.2.3 IIS-Anwendungen

9.2.4 IIS-Anwendungspools

9.2.5 Autostart

9.3 WCF-Projekte für den IIS

9.3.1 .svc-Dateien

9.3.2 Test des Dienstes

9.3.3 Abruf der Metadaten

9.3.4 Konfigurationsdatei

9.3.5 WCF ohne SVC-Datei

9.3.6 Eigene ServiceHostFactory

9.4 ASP.NET Web API-Projekte für den IIS

9.5 Installieren von WCF- und

363

9.5.1 Manuelles Verbreiten von Diensten (XCopy-Deployment)

9.5.2 Verbreiten mit der Funktion „Build/Publish“ in Visual Studio ­direkt auf einen IIS

9.5.3 Verbreiten von Diensten mit dem IIS Web Deployment Tool

365

9.6 Konfiguration und Monitoring mit den „AppFabric“-Erweiterungen

9.6.1 Installation

9.6.2 AppFabric-Ansichten

9.6.3 Überwachungsfunktionen

9.6.4 Weitere Konfigurationsmöglichkeiten

10 Service Bus und Access Control für Windows Azure und Windows Server

10.1 Überblick

10.2 Namespace einrichten

10.3 Relaying

10.3.1 Relay-Bindings

10.3.2 Service über Relaying bereitstellen

10.3.3 Service über Relaying konsumieren

10.4 Lose Kopplung mit Queues und Topics

10.4.1 Zugriff auf Queues und Topics

10.4.2 Transaktionen

10.4.3 Sitzungen

10.4.4 Metadaten, Filtern und Stamping

10.4.5 Queues über die .NET-API ansprechen

10.4.6 Queues programmatisch erzeugen

10.4.7 Nachrichten an Queues senden

10.4.8 Nachrichten aus Queues abrufen

10.4.9 Mit Sitzungen arbeiten

10.4.10 Aus Dead Letter Queue lesen

10.4.11 Topics und Abonnenten einrichten

10.4.12 Nachrichten unter Verwendung von Topics senden

403

10.4.13 Queues über WCF ansprechen

10.4.14 WCF-Sitzungen realisieren

10.4.15 Topics via WCF abonnieren

10.5 Windows Azure Access Control

10.5.1 AC konfigurieren

10.5.2 Service mit AC absichern

10.5.3 Azure Service Bus mit AC absichern

10.6 Windows Server Service Bus

10.6.1 Namespaces administrieren

10.6.2 Auf Queues und Topics zugreifen

10.6.3 Zugriff auf Queues und Topics einschränken

11 Datenbasierte Services

11.1 Was sind datenbasierte Services?

11.2 Services und ADO.NET Entity ­Framework

11.2.1 Vom DataSet zum Entity Framework

11.2.2 Grundlagen der Self-Tracking Entities

11.2.3 Beispielanwendung

11.3 ADO.NET Entity Framework Code First (Code Only)

11.3.1 Die drei Ebenen des ADO.NET Entity Framework

11.3.2 Vorbereitungen

11.3.3 Entitätsklassen

11.3.4 Kontextklasse

11.3.5 Nutzen der Kontextklasse

11.3.6 Einsatzbeispiel

11.3.7 Konvention vor Konfiguration

11.3.8 Codebasierte Konfiguration

11.3.9 Schemamigrationen

11.3.10 Entity Framework Power Tools

11.3.11 Code Only und Webservices

11.4 Kritik an der Implementierung eines datenbasierten Service mit WCF

11.5 WCF Data Services (Open Data Protocol)

11.5.1 Lizenz und Standardisierung

11.5.2 Bezug der WCF Data Services

11.5.3 Andere Bibliotheken

11.5.4 Rahmenbedingungen

11.5.5 OData-Beispiel

11.5.6 Architektur

11.5.7 Abfragesyntax

11.5.8 Einen WCF Data Service erstellen

11.5.9 Zugriffsrechte

11.5.10 Fehlermeldungen aktivieren

11.511 Einen WCF Data Service im Webbrowser testen

11.5.12 Abruf der Metadaten

11.5.13 Einen WCF Data Service mit Fiddler testen

11.5.14 Einen .NET-basierten Client erstellen

11.5.15 Tipps und Tricks

11.6 WCF RIA Services

11.6.1 Architektur der RIA Services

11.6.2 Einen RIA Service erstellen

11.6.3 Einen RIA Service nutzen

11.7 Datenbasierte REST-Services mit ASP.NET Web API und dem Open Data Protocol (OData)

11.7.1 Daten mit OData flexibel abfragen

11.7.2 Mögliche OData-Abfragen einschränken

11.7.3 OData-Abfragen global aktivieren

11.7.4 OData-Abfragen manuell auswerten

11.7.5 Daten mit OData verwalten

11.8 Vergleich und Fazit

12 Workflows und Workflow Services

12.1 Überblick

12.2 Visual Studio-Projektvorlagen

12.3 Sequenzielle Workflows

12.3.1 Sequenzielle Workflows erstellen

12.3.2 Sequenzielle Workflows ausführen

12.3.3 Kontrollfluss

12.4 Flussdiagramme

12.5 Zustandsautomaten (State Machines)

12.6 Transaktionen und Kompensation

12.6.1 Transaktionen

12.6.2 Kompensation

12.7 WCF Workflow Services

12.7.1 Workflow Services erstellen

12.7.2 Workflow Services testen

12.7.3 Workflow Services konfigurieren

12.7.4 Korrelation

12.7.5 Contract-First (ab .NET 4.5)

12.8 Benutzerdefinierte Aktivitäten

12.8.1 CodeActivity

12.8.2 AsyncCodeActivity

12.8.3 NativeActivity

12.8.4 Anpassen der Darstellung benutzerdefinierter Aktivitäten

12.9 Bookmarks

12.10 Persistenz

12.10.1 SQLWorkflowInstanceStore

12.10.2 Eigenschaften höherstufen

12.10.3 Höherstufen von Eigenschaften bei Verwendung

531

12.11 Versionisierung und Aktualisierung von Workflows (ab .NET 4.5)

12.11.1 Side-by-Side-Versionisierung

12.11.2 Dynamic Update

12.11.3 Dynamic Update mit WorkflowControlEndpoint

12.12 Ablaufverfolgung (Tracking)

12.12.1 Benutzerdefinierte Tracking Records erzeugen

12.12.2 Tracking Records abonnieren

12.12.3 Tracking Records einsehen

12.13 Workflow-Designer in eigenen ­Anwendungen hosten

12.14 WCF-Dienste und -Services in AppFabric hosten

12.14.1 Monitoring

12.14.2 Persistenz

12.14.3 Weitere Möglichkeiten

13 Das WCF-Erweiterungs­modell

13.1 Übersicht

13.1.1 Was sich erweitern lässt

13.1.2 Die Laufzeitumgebung der Applikation erweitern

13.2 Erweiterung des Sicherheitsmodells

13.2.1 Verantwortungsbereich der WCF Security Component

13.2.2 Das WebService-(WS-)Sicherheitsmodell

13.2.3 Implementierung der WebService-(WS-)Sicherheit

13.3 Erweiterung des Bindungssystems

13.3.1 Bindungen und Bindungselemente

13.3.2 Nachrichtenkanäle

13.3.3 Benutzerdefinierte Bindungen

13.4 Weitere Erweiterungsfunktionen

13.4.1 Erweiterung des Metadatenmodells

13.4.2 Erweiterungen der Serialisierung

14 WCF erweitern

14.1 ServiceHost und Dienstmodellebene

14.1.1 Aufbau der Dienstmodellebene

14.1.2 Erweiterung mittels Verhalten

14.1.3 Erweiterung von Clients

14.1.4 Erweiterung des Dispatchers

14.1.5 Erweiterbare Objekte

14.1.6 Erweitertes Hosting – die Klasse ServiceHostFactory

14.2 Erweiterung des Bindungsmodells

14.2.1 Konfigurieren mittels Bindungselementen

14.2.2 Bindungen selbst erstellen

14.2.3 Erstellen eines eigenen Bindungselements

14.3 Channel Layer- und Peer Channel-Erweiterungen

14.3.1 Funktionsweise

14.3.2 Benutzerdefinierte Übertragungskanäle

14.3.3 Benutzerdefinierte Nachrichtenencoder

14.4 Das Metadatensystem

14.4.1 Funktionsweise

14.4.2 Anwendung

14.5 Serialisierung und Encoder

14.5.1 Ersetzen von Datenverträgen

14.5.2 Eigene Formatierer

14.6 Erweiterung des Sicherheitsmodells

14.6.1 Aufbau der Sicherheitsarchitektur

14.6.2 Benutzerdefinierte Anmeldeinformation und Token

14.6.3 Benutzerdefinierte Nachrichtenverschlüsselung

Anhang – NuGet

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