C# 实现身份验证之WEB Service篇

在这个WEB API横行的时代，讲WEB Service技术却实显得有些过时了，过时的技术并不代表无用武之地，有些地方也还是可以继续用他的，我之所以会讲解WEB Service，源于我最近面试时被问到相关问题，我这里只是重新复习一下并总结一下，给新手们指指路，大牛们可以无视之，当然不足之处还请大家指教，谢谢！

WEB Service身份验证，网上已有许多的相关文章，总结起来有：基于自定义SoapHeader验证、Form验证、集成Windows身份验证、服务方法加入一个或几个验证参数；下面就不废话了，直接分享实现的代码吧，中间有涉及注意的地方，我会有说明文字的。

1.基于自定义SoapHeader验证

定义服务：(注意UserValidationSoapHeader必需有无参构造函数，否则无法序列化)

//UserValidationSoapHeader:
public class UserValidationSoapHeader : SoapHeader
{
    public string UserName { get; set; }

    public string Password { get; set; }

    public UserValidationSoapHeader()
    { }

    public bool IsValid()
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(UserName) || string.IsNullOrEmpty(Password))
        {
            throw new Exception("用户名及密码不能为空！");
        }

        if (!string.Equals(UserName, "admin") || !string.Equals(Password, ""))
        {
            throw new Exception("用户名或密码不正确！");
        }
        return true;
    }
}

//SoapHeaderWebService：
[WebService(Namespace = "http://www.zuowenjun.cn")]
[WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
[System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
// 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消对下行的注释。
[System.Web.Script.Services.ScriptService]
public class SoapHeaderWebService : System.Web.Services.WebService
{
    public UserValidationSoapHeader userValidation;

    [WebMethod(Description="问候")]
    [SoapHeader("userValidation")]
    public string HelloTo(string name)
    {
        if (userValidation.IsValid() && !string.IsNullOrEmpty(name))
        {
            return "Hello " + name;
        }
        return "Hello World!";
    }
}

客户端先通过服务地址引用服务，服务引用有两种，分为服务引用和WEB服务引用（后面涉及到服务引用的不再重述）

服务引用：（这里是按照WCF的模式来生成WEB服务代理类）

WEB服务引用：

    

（如果通过项目右键，则可以直接点击“添加WEB引用”到此画面）

客户端使用如下：

private void CallWebServiceFromWebReference()
{
    try
    {
        var svc = new RefWebSoapHeaderWebService.SoapHeaderWebService();
        svc.UserValidationSoapHeaderValue = new RefWebSoapHeaderWebService.UserValidationSoapHeader() { UserName = "admin", Password = "" };
        string result = svc.HelloTo(TextBox1.Text);
        Label1.Text = result;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Label1.Text = ex.Message;
    }
}

private void CallWebServiceFromServiceReference()
{
    try
    {
        var svc = new RefSoapHeaderWebService.SoapHeaderWebServiceSoapClient();
        var header = new RefSoapHeaderWebService.UserValidationSoapHeader();
        header.UserName = "admin";
        header.Password = "";
        string result = svc.HelloTo(header, TextBox1.Text);
        Label1.Text = result;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Label1.Text = ex.Message;
    }
} 

protected void Button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    if (RadioButtonList1.SelectedValue == "")
    {
        CallWebServiceFromServiceReference();
    }
    else
    {
        CallWebServiceFromWebReference();
    }
}

上述代码我针对两种WEB服务引用作了不同的使用实例，关键看方法调用，服务引用下生成的服务方法参数中会自动加入一个soapHeader的参数，而WEB服务引用则没有，我感觉采用WEB服务引用基于这种验证比较方便，因为只需将soapHeader实例赋值一次就可以多次调用不同的服务方法。

2.Form验证

定义服务：

//专门用于登录的WEB服务：
[WebService(Namespace = "http://www.zuowenjun.cn")]
[WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
[System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
// 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消对下行的注释。
[System.Web.Script.Services.ScriptService]
public class FormAuthWebService : System.Web.Services.WebService
{

    [WebMethod]
    public bool Login(string username, string password)
    {
        return UserBusiness.Login(username, password);
    }

}

//正常的WEB服务：
[WebService(Namespace = "http://www.zuowenjun.cn")]
[WebServiceBinding(ConformsTo = WsiProfiles.BasicProfile1_1)]
[System.ComponentModel.ToolboxItem(false)]
// 若要允许使用 ASP.NET AJAX 从脚本中调用此 Web 服务，请取消对下行的注释。
[System.Web.Script.Services.ScriptService]
public class FormAuthHelloWebService : System.Web.Services.WebService
{

    [WebMethod]
    public string HelloTo(string name)
    {
        if (!string.IsNullOrEmpty(name))
        {
            return "Hello " + name;
        }
        return "Hello World";
    }

    [WebMethod]
    public void Logout()
    {
        UserBusiness.Logout();
    }
}

//业务辅助类:
public static class UserBusiness
{
    public static bool Login(string userName, string password)
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(userName) || string.IsNullOrEmpty(password))
        {
            throw new Exception("用户名及密码不能为空！");
        }

        if (!string.Equals(userName, "admin") || !string.Equals(password, ""))
        {
            throw new Exception("用户名或密码不正确！");
        }

        SaveLoginStauts(userName);
        return true;
    }

    public static bool IsAuthenticated()
    {
        return HttpContext.Current.Request.IsAuthenticated;
    }

    public static void Logout()
    {
        System.Web.Security.FormsAuthentication.SignOut();
    }

    private static void SaveLoginStauts(string userName)
    {
        System.Web.Security.FormsAuthentication.SetAuthCookie(userName, false);
    }
}

从上面的代码可以看出，这里采用了基于ASP.NET FORM验证来保存登录状态，其它代码与正常无异

因为采用了ASP.NET FORM验证，所以web.config需要加入以下配置：

//在system.web节点加入以下配置，因为我将WEB服务全部放到了Services目录下，所以仅对该目录进行了限制
<authentication mode="Forms">
  <forms name="auth.webservice" loginUrl="~/Services/FormAuthWebService.asmx/Login">
  </forms>
</authentication>
<webServices>
  <protocols>
    <add name="HttpSoap"/>
    <add name="HttpPost"/>
    <add name="HttpGet"/>
    <add name="Documentation"/>
  </protocols>
</webServices>
</system.web>
<location path="Services">
<system.web>
  <authorization>
    <deny users="?"/>
  </authorization>
</system.web>
</location>

注意以下2点：

1.上面loginUrl="~/Services/FormAuthWebService.asmx/Login"，这里我直接将未登录直接转到Login，原因是如果不加Login，那么你将无法在WEB浏览器上进行登录调试及其它服务方法的调试。

2.由于采用了FORM验证，且禁止匿名访问，造成无法正常引用服务，原因是服务引用也是一次HTTP请求，默认是未登录的情况，你去引用受限的服务地址，它就会自动跳转到登录的服务地址，所以针对这个问题，我采用了两种办法，第一种是：先不要禁止匿名访问，当服务引用成功后，再加上该配置，第二种是：不直接引用服务，采用代码动态请求服务方法来进行相关的调用，客户端使用代码如下：

//第一种：采用服务引用：
protected void Button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        CookieContainer cookieContainer = new CookieContainer();
        var svc = new RefFormAuthLoginWebService.FormAuthWebService();
        svc.CookieContainer = cookieContainer; //共享cookie容器
        if (svc.Login("admin", ""))
        {
            var svc2 = new RefFormAuthWebService.FormAuthHelloWebService();
            svc2.CookieContainer = cookieContainer;//共享cookie容器
            Label2.Text = svc2.HelloTo(TextBox2.Text);
        }
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Label2.Text = ex.Message;
    }
}

//第二种：采用动态请求调用：
protected void Button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
    try
    {
        CookieContainer cookieContainer = new CookieContainer();
        var result = CallWebServiceFromHttpWebRequest("FormAuthWebService.asmx/Login", "username=admin&password=123456", cookieContainer);
        Label2.Text = result.SelectSingleNode("//ns:boolean", GetXmlNamespaceManager(result.NameTable)).InnerText;

        var result2 = CallWebServiceFromHttpWebRequest("FormAuthHelloWebService.asmx/HelloTo", "name=" + HttpUtility.UrlEncode(TextBox2.Text, Encoding.UTF8), cookieContainer);
        Label2.Text = result2.SelectSingleNode("//ns:string", GetXmlNamespaceManager(result2.NameTable)).InnerText;
    }
    catch (Exception ex)
    {
        Label2.Text = ex.Message;
    }
}

辅助方法定义如下：

private XmlDocument CallWebServiceFromHttpWebRequest(string serviceUrl,string serviceParams,CookieContainer cookieContainer)
{
    HttpWebRequest request =(HttpWebRequest)WebRequest.Create("http://localhost:8768/Services/" + serviceUrl);
    request.Method = "POST";
    request.ContentType = "application/x-www-form-urlencoded";
    request.Credentials = CredentialCache.DefaultCredentials;
    byte[] data = Encoding.UTF8.GetBytes(serviceParams);//参数
    request.ContentLength = data.Length;
    request.CookieContainer = cookieContainer; //共享cookie容器
    Stream writer = request.GetRequestStream();
    writer.Write(data, , data.Length);
    writer.Close();

    WebResponse response = request.GetResponse();
    StreamReader sr = new StreamReader(response.GetResponseStream(), Encoding.UTF8);
    String retXml =sr.ReadToEnd();
    sr.Close();
    XmlDocument doc = new XmlDocument();
    doc.LoadXml(retXml);
    return doc;
}

private XmlNamespaceManager GetXmlNamespaceManager(XmlNameTable table)
{
    XmlNamespaceManager nsMgr = new XmlNamespaceManager(table);
    nsMgr.AddNamespace("ns", "http://www.zuowenjun.cn");
    return nsMgr;
}

这里说明一下，不论是采用服务引用还是动态调用服务，均需确保引用同一个COOKIE容器，而且在动态调用服务时，还需注意最终返回的结果为XML，需要进行相应的解析才能得到指定的值,相关的注意事项，可参见这篇文章《C#操作xml SelectNodes,SelectSingleNode总是返回NULL 与 xPath 介绍》，其实看了过后就知道是XML命名空间的问题，也可以去掉命名空间，这样解析就方便多了，如下代码：

//这里是得到的XML，调用去除命名空间的方法：
String retXml = RemoveNamespace(sr.ReadToEnd());
private string RemoveNamespace(string xml)
        {
            var reg = new System.Text.RegularExpressions.Regex("xmlns=\".*\"", System.Text.RegularExpressions.RegexOptions.IgnoreCase);
            return reg.Replace(xml, "");
        }

protected void Button2_Click(object sender, EventArgs e)
{

...

　　var result = CallWebServiceFromHttpWebRequest("FormAuthWebService.asmx/Login", "username=admin&password=123456", cookieContainer);
　　Label2.Text = result.SelectSingleNode("//boolean").InnerText;

　　var result2 = CallWebServiceFromHttpWebRequest("FormAuthHelloWebService.asmx/HelloTo", "name=" + HttpUtility.UrlEncode(TextBox2.Text, Encoding.UTF8), cookieContainer);
　　Label2.Text = result2.SelectSingleNode("//string").InnerText;
...

}

3.集成Windows身份验证，这个很简单，首先将IIS设置成集成WINDOWS身份验证，服务定义无特殊代码

客户端使用如下：

Test.WebReference.Service1 service= new Test.WebReference.Service1(); //生成web service实例
service.Credentials = new NetworkCredential("user",""); //user是用户名，该用户需要有一定的权限
lblTest.Text =service.HelloTo("zuowenjun") ; //调用web service方法 

WEB页面示例代码：

 <form id="form1" runat="server">
 <fieldset>
 <legend>基于自定义SoapHeader验证后调用服务</legend>
 <div>
     <asp:RadioButtonList ID="RadioButtonList1" runat="server" RepeatDirection="Horizontal">
     <asp:ListItem Value="1">From Service Reference</asp:ListItem>
     <asp:ListItem Value="2">From Web Reference</asp:ListItem>
     </asp:RadioButtonList>
     <asp:TextBox ID="TextBox1" runat="server"></asp:TextBox>
     <asp:Button ID="Button1" runat="server" Text="Button" onclick="Button1_Click" />
     <br />
     <asp:Label ID="Label1" runat="server" Text="Label"></asp:Label>
 </div>
 </fieldset>
 <p>
      </p>
 <p>
      </p>
 <p>
      </p>
  <fieldset>
 <legend>基于自定义Form身份验证后调用服务</legend>
 <div>
     <asp:TextBox ID="TextBox2" runat="server"></asp:TextBox>
     <asp:Button ID="Button2" runat="server" onclick="Button2_Click" Text="Button" />
     <br />
     <asp:Label ID="Label2" runat="server" Text="Label"></asp:Label>
 </div>
 </fieldset>
 <p>
      </p>
 <p>
      </p>
 <p>
      </p>
  <fieldset>
 <legend>基于自定义Windows验证后调用服务</legend>
 <div>
     <asp:TextBox ID="TextBox3" runat="server"></asp:TextBox>
     <asp:Button ID="Button3" runat="server"  Text="Button"
         onclick="Button3_Click" />
     <br />
     <asp:Label ID="Label3" runat="server" Text="Label"></asp:Label>
 </div>
 </fieldset>
 </form>

最终呈现效果截图如下：

补充知识点：

我上面的代码在验证用户登录时，若验证不通过，我是直接抛出一个Exception，WEB服务在返回到客户端前会被包装为SoapException类型的异常，这样导至在客户端无法很直接的查看错误内容，所以这里可以采用这篇文章《封装SoapException处理Webservice异常》里面的方法来添加格式化SoapException的方法及解析SoapException的方法。

关于WEB SERIVCE在多个ASP.NET页面中使用时共享COOKIE的办法，实现代码如下：

首先正常引用WEB服务，然后自定义继承自该引用的服务类，并在其构造函数中实例化CookieContainer并保存到静态字段中；

使用的时，不要调用引用的服务，而应该调用这些自定义的子类，从而实现共享COOKIE

public class FormAuthHelloWebServiceEx : RefFormAuthWebService.FormAuthHelloWebService
{
    private static CookieContainer cookieContainer;

    static FormAuthHelloWebServiceEx()
    {
        cookieContainer = new System.Net.CookieContainer();
    }

    public FormAuthHelloWebServiceEx(CookieContainer ckContainer)
    {
        if (cookieContainer != null)
        {
            cookieContainer = ckContainer;
        }
        this.CookieContainer = cookieContainer;
    }
}

public class FormAuthWebServiceEx : RefFormAuthLoginWebService.FormAuthWebService
{
    private static CookieContainer cookieContainer;

    static FormAuthWebServiceEx()
    {
        cookieContainer = new System.Net.CookieContainer();
    }

    public FormAuthWebServiceEx(CookieContainer ckContainer)
    {
        if (cookieContainer != null)
        {
            cookieContainer = ckContainer;
        }
        this.CookieContainer = cookieContainer;
    }
}