.NET实现WebSocket服务端即时通信实例
即时通信常用手段
1.第三方平台 谷歌、腾讯 环信等多如牛毛,其中谷歌即时通信是免费的,但免费就是免费的并不好用。其他的一些第三方一般收费的,使用要则限流(1s/限制x条消息)要么则限制用户数。
但稳定性什么都还不错,又能将服务压力甩出
2.System.Net.Sockets.Socket,也能写一套较好的服务器端。在.NET 4.5之前用较多,使用起来麻烦。需要对数据包进行解析等操作(但貌似网上有对超长包的处理方法)
3.System.Net.WebSockets.WebSocket,这个,是.NET 4.5出来的东西,对服务器环境也有所要求,IIS8及以上。意味着Windows Server2008R2自带的IIS不支持,Windows8及Server2012以上自带的IIS可以。本文主要将这种方式的实例
完整流程
1).客户端请求连接
2).服务端获取连接对象并存储到连接池中
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CONNECT_POOL.Add(user, socket); |
3).连接对象开始监听(每个客户端与服务器保存长链接)
4).客户端A发送消息给B
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ws.send($( "#to" ).val() + "|" + $( '#content' ).val()); |
5).服务端A的连接对象监听到来自A的消息
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string userMsg = Encoding.UTF8.GetString(buffer.Array, 0, result.Count); |
6).解析消息体(B|你好我是A)得到接收者ID,根据接收者ID到连接池中查找B的服务端连接对象,并通过B的连接对象将消息推送给B客户端
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WebSocket destSocket = CONNECT_POOL[descUser]; await destSocket.SendAsync(buffer, WebSocketMessageType.Text, true , CancellationToken.None); |
7).服务端A连接对象继续监听
8).B客户端接收到推送过来的消息
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ws.onmessage = function (evt) { $( '#msg' ).append( '<p>' + evt.data + '</p>' ); } |
下面则是完整代码
客户端部分
客户端异常简单,正常情况直接用WebSocket,然后监听WebSocket的几个事件就ok。连接的时候可将当前连接者的ID传入(用户编号),发送消息的时候 采用 “接收者ID|我是消息内容” 这种方式,如“A|A你好,我是B!”
但如用移动端使用还是有一些常见的场景需要处理下的
1:手机关屏幕,IOS关掉屏幕的时候WebSocket会立即失去连接,Android则会等待一段时间才会失去连接。服务器端能检测到失去连接
2:网络不稳定,断网情况WebSocket也不会立即失去连接,服务器端不能知道。(可以服务端设计心跳机制,定时给连接池中的用户发送消息,来检测用户是否保持连接)
3:其他等等...(突然关机、后台结束应用)
无论哪种,客户端在发送消息(或者网络恢复连接、亮屏)的时候可以先判断ws的状态,如果不是连接状态则需要重连(new下即可)
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<!DOCTYPE html> < head > < meta http-equiv = "Content-Type" content = "text/html; charset=utf-8" /> < meta name = "viewport" content = "width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0" /> < title ></ title > < script src = "jquery-1.11.3.min.js" ></ script > < script > var ws; $().ready(function () { $('#conn').click(function () { ws = new WebSocket('ws://' + window.location.hostname + ':' + window.location.port + '/Handler1.ashx?user=' + $("#user").val()); $('#msg').append('< p >正在连接</ p >'); ws.onopen = function () { $('#msg').append('< p >已经连接</ p >'); } ws.onmessage = function (evt) { $('#msg').append('< p >' + evt.data + '</ p >'); } ws.onerror = function (evt) { $('#msg').append('< p >' + JSON.stringify(evt) + '</ p >'); } ws.onclose = function () { $('#msg').append('< p >已经关闭</ p >'); } }); $('#close').click(function () { ws.close(); }); $('#send').click(function () { if (ws.readyState == WebSocket.OPEN) { ws.send($("#to").val() + "|" + $('#content').val()); } else { $('#tips').text('连接已经关闭'); } }); }); </ script > </ head > < body > < div > < input id = "user" type = "text" /> < input id = "conn" type = "button" value = "连接" /> < input id = "close" type = "button" value = "关闭" />< br /> < span id = "tips" ></ span > < input id = "content" type = "text" /> < input id = "send" type = "button" value = "发送" />< br /> < input id = "to" type = "text" />目的用户 < div id = "msg" > </ div > </ div > </ body > </ html > |
服务器端部分
服务器端使用Handler(也可用WebAPI)来做,主要用WebSocket的类来实现。代码中都有相对详细的注释,这边只说一些需要注意的问题
1:Dictionary<string,WebSocket> CONNECT_POOL:用户连接池。请求Handler的时候会将当前连接者的用户ID传入,服务器端维护着所有已连接的用户ID和当前用户的WebSocket连接对象
2:Dictionary<string,List<MessageInfo>> MESSAGE_POOL:离线消息池。如果A->B发送消息,B当前因为某种原因没在线(突然断网/黑屏等原因),会将这条消息先保存起来(2天),待B连接后立马将B的离线消息推送给他。(2:MessageInfo:离线Entity。记录当前离线消息的时间、内容)
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using System; using System.Collections; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Net.WebSockets; using System.Text; using System.Threading; using System.Threading.Tasks; using System.Web; using System.Web.WebSockets; namespace WebApplication1 { /// <summary> /// 离线消息 /// </summary> public class MessageInfo { public MessageInfo(DateTime _MsgTime, ArraySegment< byte > _MsgContent) { MsgTime = _MsgTime; MsgContent = _MsgContent; } public DateTime MsgTime { get ; set ; } public ArraySegment< byte > MsgContent { get ; set ; } } /// <summary> /// Handler1 的摘要说明 /// </summary> public class Handler1 : IHttpHandler { private static Dictionary< string , WebSocket> CONNECT_POOL = new Dictionary< string , WebSocket>(); //用户连接池 private static Dictionary< string , List<MessageInfo>> MESSAGE_POOL = new Dictionary< string , List<MessageInfo>>(); //离线消息池 public void ProcessRequest(HttpContext context) { if (context.IsWebSocketRequest) { context.AcceptWebSocketRequest(ProcessChat); } } private async Task ProcessChat(AspNetWebSocketContext context) { WebSocket socket = context.WebSocket; string user = context.QueryString[ "user" ].ToString(); try { #region 用户添加连接池 //第一次open时,添加到连接池中 if (!CONNECT_POOL.ContainsKey(user)) CONNECT_POOL.Add(user, socket); //不存在,添加 else if (socket != CONNECT_POOL[user]) //当前对象不一致,更新 CONNECT_POOL[user] = socket; #endregion #region 离线消息处理 if (MESSAGE_POOL.ContainsKey(user)) { List<MessageInfo> msgs = MESSAGE_POOL[user]; foreach (MessageInfo item in msgs) { await socket.SendAsync(item.MsgContent, WebSocketMessageType.Text, true , CancellationToken.None); } MESSAGE_POOL.Remove(user); //移除离线消息 } #endregion string descUser = string .Empty; //目的用户 while ( true ) { if (socket.State == WebSocketState.Open) { ArraySegment< byte > buffer = new ArraySegment< byte >( new byte [2048]); WebSocketReceiveResult result = await socket.ReceiveAsync(buffer, CancellationToken.None); #region 消息处理(字符截取、消息转发) try { #region 关闭Socket处理,删除连接池 if (socket.State != WebSocketState.Open) //连接关闭 { if (CONNECT_POOL.ContainsKey(user)) CONNECT_POOL.Remove(user); //删除连接池 break ; } #endregion string userMsg = Encoding.UTF8.GetString(buffer.Array, 0, result.Count); //发送过来的消息 string [] msgList = userMsg.Split( '|' ); if (msgList.Length == 2) { if (msgList[0].Trim().Length > 0) descUser = msgList[0].Trim(); //记录消息目的用户 buffer = new ArraySegment< byte >(Encoding.UTF8.GetBytes(msgList[1])); } else buffer = new ArraySegment< byte >(Encoding.UTF8.GetBytes(userMsg)); if (CONNECT_POOL.ContainsKey(descUser)) //判断客户端是否在线 { WebSocket destSocket = CONNECT_POOL[descUser]; //目的客户端 if (destSocket != null && destSocket.State == WebSocketState.Open) await destSocket.SendAsync(buffer, WebSocketMessageType.Text, true , CancellationToken.None); } else { Task.Run(() => { if (!MESSAGE_POOL.ContainsKey(descUser)) //将用户添加至离线消息池中 MESSAGE_POOL.Add(descUser, new List<MessageInfo>()); MESSAGE_POOL[descUser].Add( new MessageInfo(DateTime.Now, buffer)); //添加离线消息 }); } } catch (Exception exs) { //消息转发异常处理,本次消息忽略 继续监听接下来的消息 } #endregion } else { break ; } } //while end } catch (Exception ex) { //整体异常处理 if (CONNECT_POOL.ContainsKey(user)) CONNECT_POOL.Remove(user); } } public bool IsReusable { get { return false ; } } } } |
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