【SignalR学习系列】1. SignalR理论介绍

什么是SignalR？

ASP.NET SignalR 是一个让 ASP.NET开发者可以简单地给自己的程序添加即时通讯功能的开发库。即时通讯功能可以直接从服务器端给在线的客户端发送数据，而不用等待客户端请求数据再返回数据。

SignalR提供了一个简单的api来创建服务器--客户端的远程工程调用协议（RPC），可以通过服务器端的C#代码调用浏览器端的javascript函数（或者其他的平台）。SignalR也提供了连接管理，和Group连接管理的api。

SignalR和WebSocket

如果客户端和服务器都支持WebSocket，那么SignalR会通过WebSocket来传输数据。当然你也可以自己使用WebSocket来实现SignalR的功能，不过使用SignalR你就不用考虑如果客户端或者服务器不支持WebSocket的问题了。

SignalR的协议选择

SignalR是可以在客户端和服务器端进行即时通讯的几种协议的抽象和实现。一个SignalR连接是通过http请求发起的，然后上升为WebSocket（如果客户端和服务端都支持）。WebSocket是SignalR最理想的协议，它可以有效地利用服务器端的内存，有着最低的延迟，最多的基础特性（比如客户端和服务端的全双工连接），不过它也有着严格的要求，需要服务器端使用Windows Server 2012或者Windows 8以上的系统，也需要.NET Framework 4.5.。如果不符合这些要求，那么SignalR会使用其他的协议来建立连接。

HTML 5协议

下面的两种协议基于HTML5，如果客户端不支持HTML5，那么会使用其他的协议进行通讯。

1. WebSocket。如果服务器和客户端都支持，那么就使用WebSocket协议来进行通讯。
2. 服务器推送事件（Server-sent Events）。除了IE，其他的浏览器基本都支持。

Comet协议

下面两种协议都是基于Comet模型。

1. Forever Frame （只支持IE）。
2. Ajax长轮询（Ajax long polling）。

SignalR协议选择过程

下面的列表显示SignalR是如何选择具体使用的协议。

1. 如果浏览器是IE8或者更早的版本，使用长轮询。
2. 如果配置了Jsonp（如果连接开始的时候jsonp的参数设置为true）, 使用长轮询。
3. 如果是跨域连接, 如果下面的条件符合就会使用WebSocket，如果有条件不符合，那就是用长轮询。
   • 客户端支持跨域连接
   • 客户端支持WebSocket
   • 服务器端支持WebSocket
4. 如果没有配置jsonp，而且不是跨域连接，如果客户端和服务端都支持WebSocket，那么就使用WebSocket。
5. 如果客户端或者服务端不支持WebSocket，使用服务器推送事件。
6. 如果不支持服务器推送事件，使用Forever Frame。
7. 如果不支持Forever Frame，使用长轮询。

监控协议

你可以通过在你的Hub上开启logging来监控你的SignalR使用了什么协议。

你需要在你的客户端代码里加入以下代码

$.connection.hub.logging = true;

指定协议

SignalR判断协议也需要消耗一定的客户端、服务端资源，如果你清楚客户端、服务端支持的协议，那么你可以指定使用某种协议来建立连接。

比如，你知道客户端只支持长轮询，那么你可以指定使用长轮询来进行通讯。

connection.start({ transport: 'longPolling' });

你也可以指定一个序列，客户端会按照序列里的顺序来进行通讯。下面的代码的作用是，先使用WebSocket，如果失败了，就使用长轮询。

connection.start({ transport: ['webSockets','longPolling'] });

SignalR包含下面四种指定的协议常量：

• webSockets
• foreverFrame
• serverSentEvents
• longPolling

连接和Hubs

SignalR api为了客户端和服务端通讯，建立了两个模型：持久连接和Hubs。

一个持久连接代表了一个端点，它可以发送单一接收者，Group接受者或者广播信息。持久连接的api是SignalR提供给开发者进入低级别协议的api。连接模型使用起来和WCF比较类似。

Hubs是SignalR提供的高级别的api，它允许客户端和服务端，在自己这边相互调用对方的方法。Hubs模型类似于.Net Remoting。使用Hubs也可以让你传递强类型参数，进行模型绑定。

SignalR架构图

下面的结构图显示了Hubs，持久连接，和SignalR所使用的底层协议之间的联系。

Hubs如何工作

当服务端代码调用客户端的方法，一个信息包会通过当前使用的协议传输出去，里面包含了所调用方法的名字和参数（如果参数是一个对象，那么会使用json序列化）。客户端会去匹配方法名，如果客户端有服务端调用的方法，那么客户端会代入参数数据并执行方法。

方法的调用可以使用Fiddler或者其他工具来进行追踪。

下面图片显示的就是Fiddler抓取到的一次SignalR调用记录。方法是通过一个叫MoveShapeHub的Hub来调用的，执行的客户端方法名是updateShape。

这个例子里H参数是Hub名字，参数名是M参数，而方法的参数数据是A参数。

如何挑选通讯模型

大部分情况下会使用Hub api来进行通讯。下面几种情况则使用连接api。

• 强制指定发送信息的模型。
• 开发者比起远程调度模型，更喜欢使用消息传递和调度模型。
• 原来的应用使用了消息调度，现在接口需要使用SignalR。

服务端要求

操作系统

SignalR组件可以在Win7、Windows Server 2008 R2及更高级别系统上运行。如果需要支持WebSocket，那么需要使用Win8和Windows Server 2012及更高级别的系统。

IIS版本

• IIS 8 or IIS 8 Express及更高级版本。
• IIS 7 and 7.5。需要支持extensionless URLs。
• IIS必须在集成模式下进行，不支持经典模型。如果在经典模式下使用Server-Sent Events协议，那么延迟可能超过30秒。
• 宿主程序必须在完全信任的级别下运行。

客户端要求

浏览器

协议	Internet Explorer	Chrome (Windows or iOS)	Firefox	Safari (OSX or iOS)	Android
WebSockets	10+	current - 1	current - 1	current - 1	N/A
Server-Sent Events	N/A	current - 1	current - 1	current - 1	N/A
ForeverFrame	8+	N/A	N/A	N/A	4.1
Long Polling	8+	current - 1	current - 1	current - 1	4.1

Windows桌面和Silverlight

协议	.NET application	Silverlight
Web Sockets	Windows 8+ and .NET 4.5+	N/A
Forever Frame	N/A	N/A
Server-Sent Events	.NET 4+	5+
Long Polling	.NET 4+	5+

Windows Store and Windows Phone

协议	Windows Store/ .NET	Windows Store/ JavaScript	Windows Phone/ IE	Windows Phone/ .NET
WebSockets	N/A	Win8+	8+	N/A
Forever Frame	N/A	Win8+	7.5+	N/A
Server-Sent Events	Win8+	N/A	N/A	8+
Long Polling	Win8+	Win8+	7.5+	8+

参考链接：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/signalr/overview/getting-started/introduction-to-signalr

https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/signalr/overview/getting-started/supported-platforms