WCF 串流傳輸機制：大型檔案上傳下載的最佳化實作

WCF Streaming (串流) 允許接收端在訊息尚未完整接收時即開始處理，大幅降低大型訊息 (圖片、影片、報表) 的記憶體佔用與延遲。預設 Buffered 模式需完整緩衝後再處理，易造成 OOM 或長時間阻塞。

支援串流的綁定與設定

• BasicHttpBinding、NetTcpBinding、NetNamedPipeBinding 支援。
• 設定 transferMode：Streamed (雙向)、StreamedRequest、StreamedResponse。
• HTTP 協定預設最大訊息 64KB，需調大 maxReceivedMessageSize。

<basicHttpBinding>
  <binding name="streamedBinding" transferMode="Streamed" 
           maxReceivedMessageSize="20000000" />
</basicHttpBinding>

服務契約設計規則

串流操作的參數或回傳值 只能有一個 且型別為 Stream 或其衍生類 (MemoryStream、FileStream 不可序列化，勿直接用作參數)。

[ServiceContract]
public interface IFileService
{
    [OperationContract]
    Stream DownloadFile(string fileName);        // 回傳串流

    [OperationContract]
    void UploadFile(Stream fileStream);          // 參數串流

    [OperationContract(IsOneWay = true)]
    void UploadFileOneWay(Stream fileStream);    // 單向上傳
}

服務端實作範例

public Stream DownloadFile(string fileName)
{
    var path = Path.Combine(AppDomain.CurrentDomain.BaseDirectory, fileName);
    var bytes = File.ReadAllBytes(path); // 示範用；大檔案建議 File.OpenRead 直接回傳 FileStream
    return new MemoryStream(bytes);
}

public void UploadFile(Stream stream)
{
    using (var fs = File.Create("uploaded.dat"))
    {
        stream.CopyTo(fs); // .NET 4+ 直接複製串流
    }
}

常見坑與解決

• NetTcpBinding 串流逾時：錯誤 「The socket connection was aborted... receive timeout exceeded」。原因在於串流傳輸期間無應用層心跳，超過 receiveTimeout (預設 10 分鐘) 被斷開。解法：調大 receiveTimeout 或改用 Buffered 模式傳輸小檔案。
• FileStream 無法序列化：跨機器呼叫必須用 MemoryStream 或自訂 Stream 實作 IXmlSerializable。
• 串流與可靠會話衝突：reliableSession enabled="true" 不相容於 transferMode="Streamed"。

現代替代方案

.NET Core / ASP.NET Core 原生支援 IAsyncEnumerable<byte[]>、FileStreamResult、gRPC 串流，效能與跨平台優於 WCF Streaming，建議新專案採用。