• .NET 即时通信,WebSocket服务端实例


    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 

    1
    ws = new WebSocket('ws://' + window.location.hostname + ':' + window.location.port + '/Handler1.ashx?user=' + $("#user").val());

    2).服务端获取连接对象并存储到连接池中 

    1
    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)

    1
    WebSocketReceiveResult result = await socket.ReceiveAsync(buffer, CancellationToken.None);

    4).客户端A发送消息给B 

    1
    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 

    1
    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

    1
    WebSocket destSocket = CONNECT_POOL[descUser];<br>...<br>...<br>await destSocket.SendAsync(buffer, WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

    7).服务端A连接对象继续监听

    1
    WebSocketReceiveResult result = await socket.ReceiveAsync(buffer, CancellationToken.None);

    8).B客户端接收到推送过来的消息

    1
    2
    3
    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)

    复制代码
    <!DOCTYPE html>
    <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
    <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>
    复制代码

    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)

    复制代码
    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;
                }
            }
        }
    }
    复制代码

    PS:对Dictionary的操作可以写两个方案Add和Remove,并用lock,这样子并发会稳定点

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