今天的專題就是讓大家可以快速的上手Asp.net SignalR。廢話不多說了，下面正式進入今天專題的內容。
二、Asp.net SignalR 是個什么東東
Asp.net SignalR是微軟為實現實時通信的一個類庫。一般情況下，SignalR會使用JavaScript的長輪詢(long polling)的方式來實現客戶端和服務器通信，隨著Html5中WebSockets出現，SignalR也支持WebSockets通信。另外SignalR開發的程序不僅僅限制于宿主在IIS中，也可以宿主在任何應用程序，包括控制臺，客戶端程序和Windows服務等，另外還支持Mono，這意味著它可以實現跨平臺部署在Linux環境下。
SignalR內部有兩類對象：
Http持久連接(Persisten Connection)對象：用來解決長時間連接的功能。還可以由客戶端主動向服務器要求數據，而服務器端不需要實現太多細節，只需要處理PersistentConnection 內所提供的五個事件：OnConnected, OnReconnected, OnReceived, OnError 和 OnDisconnect 即可。
Hub（集線器）對象：用來解決實時(realtime)信息交換的功能，服務端可以利用URL來注冊一個或多個Hub，只要連接到這個Hub，就能與所有的客戶端共享發送到服務器上的信息，同時服務端可以調用客戶端的腳本。
SignalR將整個信息的交換封裝起來，客戶端和服務器都是使用JSON來溝通的，在服務端聲明的所有Hub信息，都會生成JavaScript輸出到客戶端，.NET則依賴Proxy來生成代理對象，而Proxy的內部則是將JSON轉換成對象。
客戶端和服務端的具體交互情況如下圖所示：
從上面的介紹可以看出，SignalR既然是為實時而生的，這樣就決定了其使用場所。具體適用情景有如下幾點：
1、聊天室，如在線客服系統，IM系統等
2、股票價格實時更新
3、消息的推送服務
4、游戲中人物位置的實時推送
目前，我所在公司在開發的就是在線客服系統。
三、使用Asp.net SignalR在Web端實現廣播消息
通過第二部分的介紹，相信大家對Asp.net SignalR有了一個初步的了解，接下來通過兩個例子來讓大家加深對SignalR運行機制的理解。第一個例子就是在Web端如何使用SignalR來實現廣播消息。
使用Visual Studio 2013，創建一個MVC工程
通過Nuget安裝SignalR包。右鍵引用-》選擇管理Nuget程序包-》在出現的窗口中輸入SignalR來找到SignalR包進行安裝。
安裝SignalR成功后，SignalR庫的腳本將被添加進Scripts文件夾下。具體如下圖所示：
4. 向項目中添加一個SignalR集線器(v2)并命名為ServerHub。
5. 將下面代碼填充到剛剛創建的ServerHub類中。
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using Microsoft.AspNet.SignalR;using Microsoft.AspNet.SignalR.Hubs;using System;namespace SignalRQuickStart{public class ServerHub : Hub { private static readonly char[] Constant = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z' }; /// <summary> /// 供客戶端調用的服務器端代碼 /// </summary> /// <param name="message"></param> public void Send(string message) { var name = GenerateRandomName(4); // 調用所有客戶端的sendMessage方法 Clients.All.sendMessage(name, message); } /// <summary> /// 產生隨機用戶名函數 /// </summary> /// <param name="length">用戶名長度</param> /// <returns></returns> public static string GenerateRandomName(int length) { var newRandom = new System.Text.StringBuilder(62); var rd = new Random(); for (var i = 0; i < length; i++) { newRandom.Append(Constant[rd.Next(62)]); } return newRandom.ToString(); } }} |
6. 創建一個Startup類，如果開始創建MVC項目的時候沒有更改身份驗證的話，這個類會默認添加的，如果已有就不需要重復添加了。按照如下代碼更新Startup類。
7. 在Home控制器中創建一個Home Action方法
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public class HomeController : Controller { public ActionResult Index() { return View(); } public ActionResult About() { ViewBag.Message = "Your application description page."; return View(); } public ActionResult Contact() { ViewBag.Message = "Your contact page."; return View(); } public ActionResult Chat() { return View(); } } |
8. 在Views文件中Home文件夾中創建一個Chat視圖，視圖代碼如下所示：
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@{ ViewBag.Title = "聊天窗口";}<h2>Chat</h2><div class="container"> <input type="text" id="message" /> <input type="button" id="sendmessage" value="Send" /> <input type="hidden" id="displayname" /> <ul id="discussion"></ul></div>@section scripts{ <!--引用SignalR庫. --> <script src="~/Scripts/jquery.signalR-2.2.0.min.js"></script> <!--引用自動生成的SignalR 集線器(Hub)腳本.在運行的時候在瀏覽器的Source下可看到 --> <script src="~/signalr/hubs"></script> <script> $(function () { // 引用自動生成的集線器代理 var chat = $.connection.serverHub; // 定義服務器端調用的客戶端sendMessage來顯示新消息 chat.client.sendMessage = function (name, message) { // 向頁面添加消息 $('#discussion').append('<li><strong>' + htmlEncode(name) + '</strong>: ' + htmlEncode(message) + '</li>'); }; // 設置焦點到輸入框 $('#message').focus(); // 開始連接服務器 $.connection.hub.start().done(function () { $('#sendmessage').click(function () { // 調用服務器端集線器的Send方法 chat.server.send($('#message').val()); // 清空輸入框信息并獲取焦點 $('#message').val('').focus(); }); }); }); // 為顯示的消息進行Html編碼 function htmlEncode(value) { var encodedValue = $('<div />').text(value).html(); return encodedValue; } </script> } |
9. 修改App_Start文件夾內的RoutConfig類，將Action方法默認設置為Chat.
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public class RouteConfig { public static void RegisterRoutes(RouteCollection routes) { routes.IgnoreRoute("{resource}.axd/{*pathInfo}"); routes.MapRoute( name: "Default", url: "{controller}/{action}/{id}", defaults: new { controller = "Home", action = "Chat", id = UrlParameter.Optional } ); } } |
到此，我們的例子就實現完成了，接下來我們先來看看運行效果，之后再來解釋到底SignalR是如何來完成廣播消息的。運行的運行結果如下。
從運行結果，你可以發現，在任何一個窗口輸入信息并發送，所有客戶端將收到該消息。這樣的效果在實際應用中很多，如QQ，一登錄QQ的時候都會推送騰訊廣告消息。
看完了運行結果，接下來我們來分析下代碼，進而來剖析下SignalR到底是如何工作的。
按照B/S模式來看，運行程序的時候，Web頁面就與SignalR的服務建立了連接，具體的建立連接的代碼就是：$.connection.hub.start()。這句代碼的作用就是與SignalR服務建立連接，后面的done函數表明建立連接成功后為發送按鈕注冊了一個click事件，當客戶端輸入內容點擊發送按鈕后，該Click事件將會觸發，觸發執行的操作為： chat.server.send($('#message').val())。這句代碼表示調用服務端的send函數，而服務端的Send韓式又是調用所有客戶端的sendMessage函數，而客戶端中sendMessage函數就是將信息添加到對應的消息列表中。這樣就實現了廣播消息的功能了。
看到這里，有人是否會有疑問，前面的實現都只用到了集線器對象，而沒有用到持久連接對象。其實并不是如此，$.connection這句代碼就是使用持久連接對象，當然你也可以在重新OnConnected方法來查看監控客戶端的連接情況，更新的代碼如下所示：
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public class ServerHub : Hub { private static readonly char[] Constant = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l', 'm', 'n', 'o', 'p', 'q', 'r', 's', 't', 'u', 'v', 'w', 'x', 'y', 'z', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z' }; /// <summary> /// 供客戶端調用的服務器端代碼 /// </summary> /// <param name="message"></param> public void Send(string message) { var name = GenerateRandomName(4); // 調用所有客戶端的sendMessage方法 Clients.All.sendMessage(name, message); } /// <summary> /// 客戶端連接的時候調用 /// </summary> /// <returns></returns> public override Task OnConnected() { Trace.WriteLine("客戶端連接成功"); return base.OnConnected(); } /// <summary> /// 產生隨機用戶名函數 /// </summary> /// <param name="length">用戶名長度</param> /// <returns></returns> public static string GenerateRandomName(int length) { var newRandom = new System.Text.StringBuilder(62); var rd = new Random(); for (var i = 0; i < length; i++) { newRandom.Append(Constant[rd.Next(62)]); } return newRandom.ToString(); } } |
這樣在運行頁面的時候，將在輸出窗口看到“客戶端連接成功”字樣。運行效果如下圖所示：
在第二部分介紹的時候說道，在服務端聲明的所有Hub信息，都會生成JavaScript輸出到客戶端，為了驗證這一點，可以在Chrome中F12來查看源碼就明白了，具體如下圖所示：
看到上圖，你也就明白了為什么Chat.cshtml頁面需要引入"signalr/hubs"腳本庫了吧。
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<!--引用SignalR庫. --> <script src="~/Scripts/jquery.signalR-2.2.0.min.js"></script> <!--引用自動生成的SignalR 集線器(Hub)腳本.在運行的時候在瀏覽器的Source下可看到 --> <script src="~/signalr/hubs"></script> |
四、在桌面程序中如何使用Asp.net SignalR
上面部分介紹了SignalR在Asp.net MVC 中的實現，這部分將通過一個例子來看看SignalR在WPF或WinForm是如何使用的。其實這部分實現和Asp.net MVC中非常相似，主要不同在于，Asp.net MVC中的SignalR服務器寄宿在IIS中，而在WPF中應用，我們把SignalR寄宿在WPF客戶端中。
下面讓我們看看SignalR服務端的實現。
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/// <summary> /// 啟動SignalR服務，將SignalR服務寄宿在WPF程序中 /// </summary> private void StartServer() { try { SignalR = WebApp.Start(ServerUri); // 啟動SignalR服務 } catch (TargetInvocationException) { WriteToConsole("一個服務已經運行在：" + ServerUri); // Dispatcher回調來設置UI控件狀態 this.Dispatcher.Invoke(() => ButtonStart.IsEnabled = true); return; } this.Dispatcher.Invoke(() => ButtonStop.IsEnabled = true); WriteToConsole("服務已經成功啟動，地址為：" + ServerUri); }public class ChatHub : Hub { public void Send(string name, string message) { Clients.All.addMessage(name, message); } public override Task OnConnected() { // Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => ((MainWindow)Application.Current.MainWindow).WriteToConsole("客戶端連接，連接ID是: " + Context.ConnectionId)); return base.OnConnected(); } public override Task OnDisconnected(bool stopCalled) { Application.Current.Dispatcher.Invoke(() => ((MainWindow)Application.Current.MainWindow).WriteToConsole("客戶端斷開連接，連接ID是: " + Context.ConnectionId)); return base.OnDisconnected(true); } } public class Startup { public void Configuration(IAppBuilder app) { // 有關如何配置應用程序的詳細信息，請訪問 http://go.microsoft.com/fwlink/?LinkID=316888 // 允許CORS跨域 //app.UseCors(CorsOptions.AllowAll); app.MapSignalR(); } } |
通過上面的代碼，我們SignalR服務端的實現就完成了，其實現邏輯與Asp.net MVC的代碼類似。
接下來，讓我們看看，WPF客戶端是如何連接和與服務器進行通信的。具體客戶端的實現如下：
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public IHubProxy HubProxy { get; set; } const string ServerUri = "http://localhost:8888/signalr"; public HubConnection Connection { get; set; } public MainWindow() { InitializeComponent(); // 窗口啟動時開始連接服務 ConnectAsync(); } /// <summary> /// 發送消息 /// </summary> /// <param name="sender"></param> /// <param name="e"></param> private void ButtonSend_Click(object sender, RoutedEventArgs e) { // 通過代理來調用服務端的Send方法 // 服務端Send方法再調用客戶端的AddMessage方法將消息輸出到消息框中 HubProxy.Invoke("Send", GenerateRandomName(4), TextBoxMessage.Text.Trim()); TextBoxMessage.Text = String.Empty; TextBoxMessage.Focus(); } private async void ConnectAsync() { Connection = new HubConnection(ServerUri); Connection.Closed += Connection_Closed; // 創建一個集線器代理對象 HubProxy = Connection.CreateHubProxy("ChatHub"); // 供服務端調用，將消息輸出到消息列表框中 HubProxy.On<string, string>("AddMessage", (name, message) => this.Dispatcher.Invoke(() => RichTextBoxConsole.AppendText(String.Format("{0}: {1}\r", name, message)) )); try { await Connection.Start(); } catch (HttpRequestException) { // 連接失敗 return; } // 顯示聊天控件 ChatPanel.Visibility = Visibility.Visible; ButtonSend.IsEnabled = true; TextBoxMessage.Focus(); RichTextBoxConsole.AppendText("連上服務：" + ServerUri + "\r"); } |
上面的代碼也就是WPF客戶端實現的核心代碼，主要邏輯為，客戶端啟動的時候就調用Connection.Start方法與服務器進行連接。然后通過HubProxy代理類來調用集線器中Send方法，而集線器中的Send方法又通過調用客戶端的addMessage方法將消息輸出到客戶端的消息框中進行顯示，從而完成消息的推送過程。接下來，讓我們看看其運行效果：
從上面的運行效果看出，其效果和Asp.net MVC上的效果是一樣的。
五、總結
到這里，本專題的所有內容就結束了，這篇SignalR快速入門也是本人在學習SignalR過程中的一些心得體會，希望可以幫助一些剛接觸SignalR的朋友快速入門。本篇主要實現了SignalR的廣播消息的功能，可以實現手機端消息推送的功能，接下來一篇將介紹如何使用SignalR實現一對一的聊天。
