SignalR服务器端消息推送
某些场景下，需要服务端向客户端发送请求。.net中采用封装了WebSocet的SignalR进行消息的处理。WebSocket独立于http，但是WebSocket服务器一般都部署在Web服务器上，所以需要借助http完成初始握手，并共享http的端口。
SignalR基本使用
SignalR中一个重要的组件就是集线器hub，他用于在WebSocket服务器端和所有客户端之间进行数据交换，所有连接到同一个集线器上的程序都可以互相通信。
创建一个继承自Hub的类（Microsoft.AspNetCore.SignalR命名空间）的类，所有客户端和服务器都通过这个集线器进行通信。
public class ChatRoomHub:Hub
{
public Task SendPublicMessage(string message)
{
string connId = this.Context.ConnectionId;//获得发送消息端的连接ID
string msg = $"{connId} {DateTime.Now}:{message}";
//发送到连接到集线器的所有客户端上
return Clients.All.SendAsync("ReceivePublicMessage", msg);
}
}编辑Program.cs，在builder.Build之前调用
builder.Services.AddSignalR();
//如果是前后端分离项目，WebSocket初始化握手需要通过http，所以启用跨域
string[] urls = new[] { "http://localhost:3000" };
builder.Services.AddCors(options =>
options.AddDefaultPolicy(builder => builder.WithOrigins(urls)
.AllowAnyMethod().AllowAnyHeader().AllowCredentials())
);
var app = builder.Build();
app.UseCors();
//在MapControllers之前调用，启用中间件
//当客户端通过SignalRq请求/Hubs/ChatRoomHub时，由ChatRoomHub处理
app.MapHub<ChatRoomHub>("/Hubs/ChatRoomHub");
app.MapControllers();前端vue组件
<template>
<div>
<input type="text" v-model="state.userMessage" v-on:keypress="txtMsgOnkeypress" />
<div> <ul> <li v-for="(msg,index) in state.messages" :key="index" >{{msg}}</li> </ul>
</div>
</div>
</template>
<script>
import * as signalR from '@microsoft/signalr'
export default {
data() {
return {
name: "Login",
state: {
userMessage: "",
messages: [],
},
connection: "",
};
},
mounted() {
this.connectInit();
},
methods: {
async txtMsgOnkeypress(e) {
if (e.keyCode != 13) return;
//invoke调用集线器的方法，后面的方法名为集线器中定义的方法名
await this.connection.invoke("SendPublicMessage", this.state.userMessage);
this.state.userMessage = "";
},
async connectInit() {
//创建客户端到服务端的连接
this.connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
.withUrl("http://localhost:7112/Hubs/ChatRoomHub")//服务端的地址
.withAutomaticReconnect()//断开后重新连接，但是ConnectionId会改变
.build();//构建完成一个客户端到集线器的连接
await this.connection.start();//启动连接
//用on来检测服务器使用SendAsync方法发送的消息，注意名称要相同
this.connection.on("ReceivePublicMessage", (msg) => {
this.state.messages.push(msg);
});
},
},
};
</script>
<style lang="less" scoped>
</style>SignalR分布部署
假设聊天室被部署到两台服务器上，客户端1、2在A服务器，客户端3、4在B服务器上，此时，1只能和2通信，3只能和4通信。微 软提供了Redis服务器来解决这个问题。
Nugt安装
Microsoft.AspNetCore.SignalR.StackExchangeRedis在Program.cs中的builder.Services.AddSignalR()后面加上
//第一个参数为redis服务器连接字符串
builder.Services.AddSignalR().AddStackExchangeRedis("127.0.0.1", options =>
{
options.Configuration.ChannelPrefix = "Test1_";
});SignalR身份验证
要求只有通过验证的用户才能连接集线器。
使用步骤如下（身份验证部分可参考(8.2 JWT(代替Session)）：
在配置系统中配置一个名字为JWT的节点，配置相应的节点，并且创建一个JWTOption类。
NuGet安装
Microsoft.AspNetCore.Authentication.JwtBearer对JWT进行配置在builder.Build之前添加
services.Configure<JWTOptions>(builder.Configuration.GetSection("JWT"));//实体配置类
services.AddAuthentication(JwtBearerDefaults.AuthenticationScheme)//配置授权的各种属性
.AddJwtBearer(x => //配置JWT的承载
{
//配置JWT绑定到JWTOptions新的实例，返回一个JWTOptions实例
JWTOptions? jwtOpt = builder.Configuration.GetSection("JWT").Get<JWTOptions>();
byte[] keyBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(jwtOpt.SigningKey);
var secKey = new SymmetricSecurityKey(keyBytes);
x.TokenValidationParameters = new()//设置令牌验证参数
{
ValidateIssuer = false,
ValidateAudience = false,
ValidateLifetime = true,
ValidateIssuerSigningKey = true,
IssuerSigningKey = secKey
};
x.Events = new JwtBearerEvents
{
OnMessageReceived = context =>
{
//JWT默认放到了Authorization请求头中，但是WebSocket不支持请求头，
//所以将JWT放到了URL中，然后在服务器中检测URL中的JWT
var accessToken = context.Request.Query["access_token"];
var path = context.HttpContext.Request.Path;
if (!string.IsNullOrEmpty(accessToken) &&
(path.StartsWithSegments("/Hubs/ChatRoomHub")))
{
//如果请求URL中有JWT并且请求路径为集线器
//就把JWT复制给Token,这样就可以直接解析和使用JWT了
context.Token = accessToken;
}
return Task.CompletedTask;
}
};
});在Program.cs中的app.UseAuthorization()前面加上app.UseAuthentication(),解决跨域和MapHub
builder.Services.AddSignalR();
//如果是前后端分离项目，WebSocket初始化握手需要通过http，所以启用跨域
string[] urls = new[] { "http://localhost:3000" };
builder.Services.AddCors(options =>
options.AddDefaultPolicy(builder => builder.WithOrigins(urls)
.AllowAnyMethod().AllowAnyHeader().AllowCredentials())
);
var app = builder.Build();
app.UseCors();
//在MapControllers之前调用，启用中间件
//当客户端通过SignalRq请求/Hubs/ChatRoomHub时，由ChatRoomHub处理
app.MapHub<ChatRoomHub>("/Hubs/ChatRoomHub");
app.UseAuthentication();
app.UseAuthorization();
app.MapControllers();在控制类中增加登陆并且创建JWT的操作方法 （参考8.2 JWT(代替Session)）
在集线器类上增加[Authorize]
[Authorize]
public class ChatRoomHub:Hub
{
public Task SendPublicMessage(string message)
{
//可以直接拿到name
string name = this.Context.User!.FindFirst(ClaimTypes.Name)!.Value;
string msg = $"{name} {DateTime.Now}:{message}";
return Clients.All.SendAsync("ReceivePublicMessage", msg);
}
}
//[Authorize]可以加到集线器类上，也可以加到类中某个方法上
//如果加到方法上，则任意客户端可以连接到集线器，只是不能调用那个方法，这样不推荐前端页面
<template>
<div>
<fieldset>
<legend>登录</legend>
<div>
用户名：<input type="text" v-model="state.loginData.name" />
</div>
<div>
密码：<input type="password" v-model="state.loginData.password" >
</div>
<div>
<input type="button" value="登录" v-on:click="loginClick" />
</div>
</fieldset>
公屏： <input type="text" v-model="state.userMessage" v-on:keypress="txtMsgOnkeypress" />
<div> <ul> <li v-for="(msg,index) in state.messages" :key="index" >{{msg}}</li> </ul>
</div>
</div>
</template>
<script>
import * as signalR from "@microsoft/signalr";
import axios from 'axios';
export default {
data() {
return {
connection: '',
state: {
accessToken: "",
userMessage: "",
messages: [],
loginData: { name: "", password: "" },
privateMsg: { destUserName: "", message: "" },
},
};
},
methods: {
async startConn() {
const transport = signalR.HttpTransportType.WebSockets;
//skipNegotiation跳过协商
//transport强制采用的通信方式
const options = { skipNegotiation: true, transport: transport };
//将JWT传递给服务器端
options.accessTokenFactory = () => this.state.accessToken;
this.connection = new signalR.
HubConnectionBuilder()
.withUrl('http://localhost:7173/Hubs/ChatRoomHub', options)
.withAutomaticReconnect().build();
try {
await this.connection.start();
} catch (err) {
alert(err);
return;
}
this.connection.on("ReceivePublicMessage", (msg) => {
this.state.messages.push(msg);
});
alert("登陆成功可以聊天了");
},
async loginClick() {
const {data:resp} = await axios.post('http://localhost:7173/api/Identity/Login',
this.state.loginData);
console.log(resp);
this.state.accessToken = resp.data;
this.startConn();
},
async txtMsgOnkeypress(e) {
if (e.keyCode != 13) return;
try {
await this.connection.invoke(
"SendPublicMessage",
this.state.userMessage
);
} catch (err) {
alert(err);
return;
}
this.state.userMessage = "";
}
},
};
</script>
<style scoped>
</style>针对部分客户端的消息推送
之前使用了Clients.All.SendAsync向连接到当前集线器的所有客户端进行消息推送，但是某些场景需要针对特定用户进行消息推送。
进行客户端筛选的时候，有3个筛选参数，ConnectionId，组以及用户ID。
参数 | 说明 |
ConnectionId | 是SignalR为每个客户端分配的Id |
组 | 组有唯一的名字，对于连接到同一集线器的用户，可以自定义分组 |
用户ID | 对应于Claim.NameIdentifier的Claim值 |
另外集线器（Hub）有一个Groups属性，他可以对组成员进行管理。在将连接加入到组中的时候，如果组不存在则自动创建，注意，当客户端重连之后，需要将连接重新加入组。
方法名 | 参数 | 说明 |
AddToGroupAsync | string connectionId,string groupName | 将connectionId放到groupName组中 |
RemoveFromGroupAsync | string connectionId,string groupName | 将connectionId从groupName组中移除 |
集线器（Hub）的Clients属性可以对当前集线器用户进行筛选。
方法名 | 参数 | 说明 |
Caller | 只读属性 | 获取当前连接的客户端 |
Others | 只读属性 | 获取除了当前连接外的所有客户端 |
OthersInGroup | string groupName | 获取组中除了当前连接之外的所有客户端 |
All | 只读属性 | 获取所有客户端 |
AllExcept | IReadOnlyListexcludedConnectionIds | 所有客户端，除了ConnectionId在excludedConnectionIds之外的所有客户端 |
Client | string connectionId | 获取connectionId客户端 |
Clients | IReadOnlyListconnectionIds | 获取包含在connectionIds的客户端 |
Group | string groupName | groupName组中的客户端 |
Groups | IReadOnlyListgroupNames | 获取多个组的客户端 |
GroupsExcept | string groupName,IReadOnlyListexcludedConnectionIds | 获取所有组名为groupName的组中，除了ConnectionId在excludedConnectionIds中的客户端 |
User | string userId | 获取用户id为userId的客户端 |
Users | IReadOnlyList userIds | 包含在userIds中的客户端 |
基于上面的代码，增加向特定客户端发送消息的功能
集线器类中增加
//参数包含目标用户名
public async Task<string> SendPrivateMessage(string destUserName, string message)
{
User? destUser = UserManager.FindByName(destUserName);//获取目标用户
if (destUser == null)
{
return "DestUserNotFound";
}
string destUserId = destUser.Id.ToString();//目标用户的id
string srcUserName = this.Context.User!.FindFirst(ClaimTypes.Name)!.Value;//发送端的用户
string time = DateTime.Now.ToShortTimeString();
//过滤出目标用户，并发送消息
await this.Clients.User(destUserId).SendAsync("ReceivePrivateMessage",
srcUserName, time, message);
return "ok";
}前端页面增加私聊功能
//在template中增加
...
<div>
私聊给<input
type="text"
v-model="state.privateMsg.destUserName"
/>
说<input
type="text"
v-model="state.privateMsg.message"
v-on:keypress="txtPrivateMsgOnkeypress"
/>
</div>
<script>
//增加私聊接收方法
...
this.connection.on("ReceivePrivateMessage", (srcUser, time, msg) => {
this.state.messages.push(srcUser + " " + time + "===" + msg);
});
//增加私聊发送方法
...
async txtPrivateMsgOnkeypress(e) {
if (e.keyCode != 13) return;
const destUserName = this.state.privateMsg.destUserName;
const msg = this.state.privateMsg.message;
try {
const ret = await connection.invoke(
"SendPrivateMessage",
destUserName,
msg
);
if (ret != "ok") {
alert(ret);
}
} catch (err) {
alert(err);
return;
}
state.privateMsg.message = "";
}
</script>注意：SignalR不会消息持久化，如果目标用户不在线就收不到消息，再次上线仍然收不到。如果需要持久化，则需要自行保存在数据库
外部向集线器推送消息
不通过集线器向客户端发送消息。
实现新增一个用户，向聊天室所有客户端推送欢迎xxx的消息。
在控制器中通过构造函数注入
IHubContext服务，并向连接到ChatRoomHub集线器中的客户端推送消息。
public class Test1Controller : ControllerBase
{
private readonly IHubContext<ChatRoomHub> hubContext;
public Test1Controller(IHubContext<ChatRoomHub> hubContext)
{
this.hubContext = hubContext;
}
}为控制器增加一个用于新增用户的操作。
[HttpPost]
public async Task<IActionResult> AddUser(AddNewUserRequest req)
{
//这里省略执行用户注册的代码
await hubContext.Clients.All.SendAsync("UserAdded", req.UserName);
return Ok();
}在前端增加UserAdded的监听代码
this.connection.on("UserAdded", (userName) => {
this.state.messages.push("系统消息：欢迎" + userName + "加入我们!");
});注意：IHubContext不能向“当前连接的所有客户端（Caller）”、“除了当前连接之外的客户端”推送消息（others），因为实在集线器之外调用，所以请求不在一个SignalR连接中，也就没有SignalR连接的概念
建议：在使用SignalR的时候，Hub类中不应该有数据库操作等比较好事的操作，Hub类只应该用于消息发布，且SignalR客户端给服务器端传递消息的时间不能超过30s，否则会报错
