基于SignalR的消息推送与二维码扫描登录实现代码

SignalR是一个可以实时推送消息的工具库。在Web应用中，通常需要用户时刻关注消息推送的状态，提示用户当前的变化。同时，登录功能也是Web应用不可缺少的一部分。本文将详细介绍如何基于SignalR实现消息推送，并且结合二维码扫描登录实现更好的用户体验。

SignalR的前置知识

在使用SignalR之前，我们需要了解一些前置知识。

使用ASP.NET Core

SignalR是由ASP.NET Core提供支持的。因此，在使用SignalR之前，我们需要了解ASP.NET Core的一些知识，建立ASP.NET Core的环境。

NuGet包管理工具

NuGet是一个包管理工具，它能够方便地引入外部库。在使用SignalR之前，我们需要通过NuGet引入相应的库。同时，我们也需要通过NuGet安装ASP.NET Core的工具包。

前端技术

SignalR作为一个WebSocket工具库，需要在前端进行配合使用。因此，我们需要对前端开发技术有一定的了解。

SignalR的基本原理

SignalR在底层使用WebSocket技术来实现实时消息推送。WebSocket技术是一种全双工、双向通信协议，可以让服务器和浏览器之间进行实时通信。

SignalR的原理与WebSocket类似，只是它能够处理浏览器和服务器之间在连接中断时重新连接的问题。SignalR在运行时需要连接到服务器，并保持连接对象，以便在需要发送数据时能够迅速处理连接。

SignalR的应用场景

SignalR可以用于处理需要实时数据更新的应用。传统的HTTP请求一次性返回内容，如果页面需要更新，则需要发起另一个请求来获取新数据。而SignalR可以在数据发生改变时自动推送更新，从而减少了网络资源的浪费。

SignalR也可以用于处理多人在线协作的应用，这种应用通常需要实时显示其他用户的操作状态，以便让用户了解当前的情况。

基于SignalR的消息推送

在ASP.NET Core应用中实现消息推送，可以通过添加SignalR依赖来实现。首先，我们需要在项目中安装SignalR库。

在Visual Studio中，可以通过右键单击项目，选择“管理NuGet程序包”，然后在搜索栏中搜索“Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core”，即可安装SignalR库。

接下来，我们可以通过以下步骤来实现在Web应用中使用SignalR实现消息推送。

添加SignalR服务

在Startup类中，可以添加SignalR服务。

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
{
    services.AddRazorPages();
    services.AddSignalR();
}

配置SignalR端点

SignalR端点是用来提供实时通信服务的。可以在Startup类中的Configure方法中进行配置。

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env)
{
    app.UseRouting();

    app.UseEndpoints(endpoints =>
    {
        endpoints.MapRazorPages();

        endpoints.MapHub<MessageHub>("/MessageHub");
    });
}

添加Hub类

Hub类是SignalR中最核心的类，用于处理客户端与服务器的交互。

public class MessageHub : Hub
{
    public async Task SendMessage(string user, string message)
    {
        await Clients.All.SendAsync("ReceiveMessage", user, message);
    }
}

添加客户端代码

客户端代码是用来接收服务器推送的消息。

const connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
    .withUrl("/MessageHub")
    .build();

connection.on("ReceiveMessage", (user, message) => {
    console.log(`Received message: ${message} from ${user}`);
});

connection.start().catch(error => {
    console.error(`Failed to connect: ${error}`);
});

通过以上步骤就可以基于SignalR实现消息推送。可以在服务端发送消息，客户端将能够实时接收到消息。

基于SignalR的二维码扫描登录

在ASP.NET Core应用中实现二维码扫描登录，可以通过SignalR以及第三方二维码扫描库来实现。我们可以使用QRCoder库来生成二维码，以及使用ZBar编码库来解析二维码。

QRCoder是一个.NET库，可以用于生成二维码。通过以下代码可以生成一个文本类型的二维码。

public static Bitmap GenerateQrCode(string text)
{
    var qrGenerator = new QRCodeGenerator();
    var qrCodeData = qrGenerator.CreateQrCode(text, QRCodeGenerator.ECCLevel.Q);
    var qrCode = new QRCode(qrCodeData);
    return qrCode.GetGraphic(20);
}

ZBar是一个开源的二维码扫描库，可以通过使用nuget包引入到我们的项目中。通过以下代码可以打开相机进行二维码扫描，返回结果。

public async Task<ScanResult> DecodeQrCode()
{
    var scanner = new VideoCaptureDevice(cameras[0].MonikerString);
    var reader = new BarcodeReader();
    var result = await Task.Run(() => reader.Decode(scanner.GetCurrentVideoFrame().ToBitmap()));
    return new ScanResult { Success = result != null, Data = result?.Text };
}

接下来，我们来详细说明如何结合SignalR实现二发起维码扫描登录。在实现过程中，我们将使用QRCoder库和ZBar编码库。

添加QRCodeController

首先，我们需要添加一个QRCodeController，用于生成二维码并将其发送给客户端。

[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class QrCodeController : ControllerBase
{
    private readonly IHubContext<QrCodeHub> _hubContext;

    public QrCodeController(IHubContext<QrCodeHub> hubContext)
    {
        _hubContext = hubContext;
    }

    [HttpGet]
    public async Task<ActionResult> Get()
    {
        var url = "http://localhost:5000/api/Login";
        var qrCode = QrCodeHelper.GenerateQrCode(url);
        var stream = new MemoryStream();
        qrCode.Save(stream, ImageFormat.Png);
        stream.Position = 0;
        var base64 = Convert.ToBase64String(stream.ToArray());
        await _hubContext.Clients.All.SendAsync("qrCode", base64);
        return Ok(new { data = base64 });
    }
}

添加QrCodeHub

QrCodeHub是一个SignalR Hub类，用于处理客户端与服务器之间的交互。在这个Hub类中，我们需要处理客户端发送的扫码结果，并将结果返回给客户端。

public class QrCodeHub : Hub
{
    public Task ScanResult(string result)
    {
        return Clients.All.SendAsync("scanResult", result);
    }
}

添加登录控制器

添加一个LoginController，用于处理扫码登录请求。在这个控制器中，我们需要首先将客户端的连接ID存储起来，以便与客户端通信。

[Route("api/[controller]")]
[ApiController]
public class LoginController : ControllerBase
{
    private readonly IHubContext<QrCodeHub> _hubContext;
    private readonly Dictionary<string, string> _connections = new Dictionary<string, string>();

    public LoginController(IHubContext<QrCodeHub> hubContext)
    {
        _hubContext = hubContext;
    }

    [HttpPost]
    public async Task<ActionResult> Post([FromBody] LoginRequest request)
    {
        var connectionId = Context.ConnectionId;
        _connections[request.Uuid] = connectionId;
        await _hubContext.Clients.Client(connectionId).SendAsync("login", new LoginResponse
        {
            Status = "Waiting",
            ConnectionId = connectionId,
            Uuid = request.Uuid
        });

        return Accepted();
    }
}

添加客户端代码

最后，添加客户端代码，用于实现二维码扫描的交互。

<img src="" id="qr-code" />
<div id="scan-result"></div>

<script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/zbar.js/0.2.6/zbar.min.js"></script>
<script src="~/lib/signalr/dist/browser/signalr.js"></script>
<script>
    var connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
        .withUrl("/QrCodeHub")
        .build();

    connection.on("qrCode", function (data) {
        document.getElementById("qr-code").setAttribute("src", "data:image/png;base64," + data);
    });

    connection.on("scanResult", function (data) {
        document.getElementById("scan-result").innerText = "Login Success!";
    });

    connection.start().catch(function (err) {
        return console.error(err.toString());
    });

    function scanQRCode() {
        var results = await zbar.scan(document.getElementsByTagName('video')[0]);
        connection.invoke("ScanResult", results[0].data);
    }
</script>

通过以上步骤，我们就可以实现基于SignalR的二维码扫描登录。用户可以通过扫描二维码进行登录，从而获得更好的用户体验。