WCF 服務模式核心：Dispatcher 架構與訊息分派管線深度解析

Dispatcher：服務端訊息處理的中樞

WCF 服務模式遠比 Channel Layer 複雜。Dispatcher 不是單一物件，而是完成訊息分派功能的一組核心物件總稱：ChannelListener、ChannelDispatcher、EndpointDispatcher 及輔助物件。其核心任務：監聽 URI、接收訊息、分派至 Endpoint、關聯 InstanceContext、建立/重用服務實例、分派至具體作業、執行並序列化回應。

核心物件關係圖

• ServiceHostBase (含 ServiceDescription) → 1..n ChannelDispatcher (對應不同 Listen URI)。
• ChannelDispatcher → 1..n EndpointDispatcher (對應相同 URI 下不同 Endpoint)。
• EndpointDispatcher ↔ DispatchRuntime (運行時行為定制中樞，Behavior 擴展主要作用目標)。

Dispatching Pipeline 20 步驟完整流程

1. ServiceHost & ServiceDescription 建立：解析 Attribute/Config，建立 ServiceDescription (含 Behaviors、Endpoints、ContractDescription、OperationDescription)。
2. Open() → ChannelListener & ChannelDispatcher 建立：依 Endpoint ListenUri/Mode 分組，透過 Binding 建立 ChannelListener，包裝成 ChannelDispatcher，同步建立 EndpointDispatcher + DispatchRuntime。
3. 監聽與接收：ChannelListener 綁定 URI，AcceptChannel 建立 Channel 接收 Request Message。
4. EndpointDispatcher 選擇：ChannelDispatcher 遍歷 EndpointDispatcher，依 AddressFilter (預設 EndpointAddressMessageFilter) 比對 Message To Header，優先級最高者勝出 (FilterPriority)。
5. InstanceContext 取得：透過 InstanceContextProvider (GetExistingInstanceContext / InitializeInstanceContext) 依 Instancing Mode (PerCall/PerSession/Singleton) 關聯或建立 InstanceContext。
6. DispatchOperation 選擇：DispatchRuntime.OperationSelector.SelectOperation 解析 Action Header，對應 DispatchRuntime.Operations 集合。
7. OperationContext 初始化：設定 OperationContext.Current。
8. Addressing 驗證：若 ManualAddressing=false，依 WS-Addressing 驗證 ReplyTo/FaultTo/From Header。
9. MessageInspector 處理 Request：遍歷 DispatchRuntime.MessageInspectors 呼叫 AfterReceiveRequest。
10. 釋放既有實例 (可選)：若 DispatchOperation.ReleaseInstanceBeforeCall=true，呼叫 InstanceProvider.ReleaseInstance。
11. 建立/取得服務實例：呼叫 InstanceProvider.GetInstance。
12. CallContextInitializer 初始化 TLS：遍歷 DispatchOperation.CallContextInitializers 呼叫 BeforeInvoke。
13. 反序列化輸入參數：若 DeserializeRequest=true，透過 DispatchOperation.Formatter.DeserializeRequest 產生參數陣列。
14. ParameterInspector 驗證輸入：遍歷 ParameterInspectors 呼叫 BeforeCall (回傳 correlationState)。
15. 執行服務作業：透過 IOperationInvoker.Invoke (同步) 或 InvokeBegin/End (非同步) 呼叫實際方法。
16. ParameterInspector 驗證輸出：遍歷 ParameterInspectors 呼叫 AfterCall (傳入 correlationState)。
17. 序列化回應：若 SerializeReply=true，透過 Formatter.SerializeReply 產生 Reply Message。
18. CallContextInitializer 清理 TLS：遍歷 CallContextInitializers 呼叫 AfterInvoke。
19. MessageInspector 處理 Reply：遍歷 MessageInspectors 呼叫 BeforeSendReply。
20. Error Handling：遍歷 ChannelDispatcher.ErrorHandlers，HandleError 回傳 true 則停止；ProvideFault 產生自訂 Fault Message。
21. 資源清理：釋放 Channel、InstanceContext 等資源。

關鍵設計細節補充

ServiceDescription 核心屬性

• Behaviors：KeyedByTypeCollection<IServiceBehavior>，含 ServiceBehaviorAttribute 及自訂 Service Behavior。
• Endpoints：ServiceEndpointCollection，每個 Endpoint 含 ABC + Behaviors + ListenUri/Mode。
• ContractDescription：含 ContractType、Operations、SessionMode、Behaviors (ContractBehavior)。

MessageFilter 預設行為

EndpointDispatcher.AddressFilter = EndpointAddressMessageFilter (比對 To Header)；ContractFilter = MatchAllMessageFilter。若多 Endpoint 符合，依 FilterPriority 決定。

InstanceContextProvider 三種內建實作

• PerCall：GetExistingInstanceContext 永回 null，IsIdle 回 true。
• PerSession：Session 已建立回既有 Context，否則 null；IsIdle 回 false。
• Singleton：實例建立後後續請求回同一 Context；IsIdle 回 false。

自訂時建議繼承 InstanceContextProviderBase 而非直接實作介面。

OperationSelector

預設 System.ServiceModel.Channels.OperationSelector 回傳 Action Header 值，對應 DispatchOperation 名稱。

擴展點實戰對應

本系列後續文章即針對上述管線關鍵步驟實作擴展：

• Step 10/11 InstanceProvider → Unity 整合、Policy Injection、物件池。
• Step 9 MessageInspector → Context 傳遞。
• Step 12/18 CallContextInitializer → Localization。
• Step 14/16 ParameterInspector → Validation Block。
• Step 19 ErrorHandler → Exception Handling Block。

結語

深入理解 Dispatcher Pipeline 的 20 步驟與核心物件關係，是靈活運用 WCF 擴展點、解決企業級應用橫切關注點的基石。建議配合 Reflector 閱讀原始碼，將理論與實作雙向驗證。