.NET实现WebSocket服务端即时通信实例

下面是".NET实现WebSocket服务端即时通信实例"的完整攻略：

简介

WebSocket是一种基于TCP协议的新型网络通信协议，适用于客户端与服务端之间实时、双向、高效等特性的通信。本文详细讲解如何使用.NET实现WebSocket服务端即时通信，以满足高性能、高可靠的在线应用需求。

准备工作

我们需要使用Visual Studio来创建项目，所以在开始本文之前请确保你已经安装了Visual Studio。

步骤

1. 创建新的.NET Core项目

首先，我们需要在Visual Studio中创建一个新的.NET Core项目。

具体操作如下：

• 打开Visual Studio。
• 选择“文件”->“新建”->“项目”。
• 在弹出的“新建项目”窗口中，选择“.NET Core”。
• 在“新建项目”窗口中，选择“ASP.NET Core Web 应用程序”模板，并点击“下一步”。
• 在“新建 ASP.NET Core Web 应用程序”窗口中，输入项目名称和位置，并选择“空”模板。
• 点击“创建”。

2. 安装WebSocket和Json.Net NuGet包

运行以下命令完成WebSocket和Json.Net NuGet包的安装：

Install-Package Microsoft.AspNetCore.WebSockets -Version 2.2.0
Install-Package Newtonsoft.Json -Version 12.0.2

3. 实现WebSocket服务端

在Visual Studio中打开“Startup.cs”文件，找到“ConfigureServices”方法，添加以下代码：

services.AddWebSocketManager();
services.AddTransient<WebSocketHandler, ChatWebSocketHandler>();

这里我们使用了一个扩展方法AddWebSocketManager，需要在Startup.cs顶部添加以下引用：

using WebSocketManager;

接着，我们需要添加一个类ChatWebSocketHandler，用于处理WebSocket消息和连接：

public class ChatWebSocketHandler : WebSocketHandler
{
    private readonly WebSocketConnectionManager _webSocketConnectionManager;

    public ChatWebSocketHandler(WebSocketConnectionManager webSocketConnectionManager)
    {
        _webSocketConnectionManager = webSocketConnectionManager;
    }

    public override async Task ReceiveAsync(WebSocket socket, WebSocketReceiveResult result, byte[] buffer)
    {
        string socketId = _webSocketConnectionManager.GetId(socket);
        string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);

        await SendMessageToAllAsync(socketId, message);
    }
}

这里我们利用WebSocketConnectionManager来管理WebSocket连接，ReceiveAsync方法用于处理接收到的消息，并调用SendMessageToAllAsync方法将接收到的消息发送给所有连接的客户端。

最后，还需要在Configure方法中添加WebSocket中间件：

app.UseWebSockets();

app.MapWebSocketManager("/chat", serviceProvider.GetService<ChatWebSocketHandler>());

这里MapWebSocketManager方法用于将WebSocketHandler映射到指定的URL，这里是“/chat”。

4. 实现客户端

在wwwroot目录下创建一个新的JS文件chat.js，添加以下代码实现WebSocket连接和发送消息：

const chatSocket = new WebSocket("ws://localhost:5000/chat");

chatSocket.onmessage = function(event) {
    let messagesList = document.querySelector('#messages');
    let message = document.createElement('li');
    let data = JSON.parse(event.data);
    message.innerText = data.name + ": " + data.message;
    messagesList.appendChild(message);   
};

document.querySelector('#chat-form').addEventListener('submit', function(e) {
    e.preventDefault();
    let nameInput = document.querySelector('#name');
    let messageInput = document.querySelector('#message');
    let message = {
        Name: nameInput.value,
        Message: messageInput.value
    };
    chatSocket.send(JSON.stringify(message));
    messageInput.value = '';
});

这里使用了JavaScript的WebSocket API与我们的服务端进行通信。onmessage回调函数用于处理服务端发送来的消息，submit事件监听方法用于发送客户端消息。

5. 运行应用

我们已经完成了WebSocket服务端和客户端的代码编写，现在可以运行应用并查看其功能。

在Visual Studio中点击“调试”->“启动项目”，在运行的Web应用程序中打开“http://localhost:5000”，即可看到一个简单的聊天窗口。在两个不同的浏览器窗口或选项卡中打开http://localhost:5000，使用不同的用户名进行登录，即可进行实时聊天。

示例

示例1：多人在线游戏

我们通过Socket实现客户端和服务端通信，以实现多人在线的游戏。

客户端和服务端的通信方式与上面的聊天应用类似，服务端会处理所有玩家的输入并计算游戏结果，然后将结果发送给所有客户端。客户端根据游戏进程不断更新显示器的状态，以便用户可以实时跟踪游戏数据。

示例2：实时Dashboard

一个Web-Based实时监控Dashboard通常管理多台微服务，将它们的响应时间，错误率和其他该Serivce的元数据（如：地址超时预估APDU错误）汇总展示。如果任何一个微服务有该状态变化，即时通知到Dashboard，使系统管理员和其他用户能够及时协调处理。

总结

本文讲述了如何使用.NET实现WebSocket服务端即时通信的方法，通过示例说明了WebSocket在多人在线游戏和实时Dashboard方面的使用。在实际项目中，我们还可以将WebSocket用于各种其他用途，如在线投票，实时通信等。