如何在 asp.net core 中使用 websockets

Question

我正在尝试开发一个游戏，我将记分牌存储在一个文本文件中，该文件存储在服务器上（当前位于本地主机上）。我正在使用 http get 和 post 调用来与服务器通信并获取和发送我想要的数据。现在我想实现 websockets 以便将通知从服务器发送到 c# 客户端。通知只会在控制台上为用户显示一条消息，例如在 mu 情况下，我想在每次将用户添加到记分牌时，每次调用 UpdateScoreBoard 方法时向用户显示一条消息。根据我在网上找到的教程，我设法构建了以下代码，谁能让我更清楚我将如何为服务器构建 websocket 以及如何在客户端初始化 websocket？谢谢

Startup.cs（服务器）

        public void Configure(IApplicationBuilder app, IHostEnvironment env)
        {
          //deleted code

            var webSocketOptions = new WebSocketOptions()
            {
                KeepAliveInterval = TimeSpan.FromSeconds(120),
                ReceiveBufferSize = 4 * 1024
            };


            app.UseWebSockets(webSocketOptions);
        
            app.Use(async (context, next) =>
            {
                if (context.Request.Path == "/ws")
                {
                    if (context.WebSockets.IsWebSocketRequest)
                    {
                        WebSocket webSocket = await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();
                        await Echo(context, webSocket);
                    }
                    else
                    {
                        context.Response.StatusCode = 400;
                    }
                }
                else
                {
                    await next();
                }

            });
        }

        private async Task Echo(HttpContext context, WebSocket webSocket)
        {
            var buffer = new byte[1024 * 4];
            WebSocketReceiveResult result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
            while (!result.CloseStatus.HasValue)
            {
                await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(buffer, 0, result.Count), result.MessageType, result.EndOfMessage, CancellationToken.None);

                result = await webSocket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
            }
            await webSocket.CloseAsync(result.CloseStatus.Value, result.CloseStatusDescription, CancellationToken.None);
        }

HttpClass.cs (Client) - 我在这里调用 http post 请求

public async override Task<List<Scoreboard>> UpdateScoreBoards(string username, int attempts, int seconds, DateTime date)
            {
                HttpResponseMessage response = null;
                //Creating a new instance of object Scoreboard
                //deleted code

                var url = "http://localhost:5000/api/Scoreboard";

                var socket_url = new Uri("ws://localhost:5000"); 
                var exitEvent = new ManualResetEvent(false);
                using (var client = new WebsocketClient(socket_url))
                {
                    client.ReconnectTimeout = TimeSpan.FromSeconds(30);
                    client.ReconnectionHappened.Subscribe(info =>
                        Log.Information($"Reconnection happened, type: {info.Type}"));

                    client.MessageReceived.Subscribe(msg => Log.Information($"Message received: {msg}"));
                    await client.Start();

                    await Task.Run(() => client.Send("test"));

                    exitEvent.WaitOne();
                }

// deleted code
            }

Answer 1

谁能让我更清楚我将如何为服务器构建 websocket 以及如何在客户端初始化 websocket？

如您引用的示例所示，在 ASP.NET Core 中使用 WebSocket，我们可以在 Configure 方法中添加 WebSockets middleware，然后添加/配置请求委托以检查和处理传入的 WebSocket 请求。

并且在使用AcceptWebSocketAsync()方法将请求转换为WebSocket连接后，我们可以使用返回的WebSocket对象来发送和接收消息。

在Echo 方法中，我们还可以执行自定义代码逻辑，根据收到的消息生成和发送回复消息/通知。

//received message
var mes = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);

//code logic here
//...

//create reply message
var reply_mes = $"You sent {mes}.";

byte[] reply_mes_buffer = Encoding.UTF8.GetBytes(reply_mes);

await webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(reply_mes_buffer, 0, reply_mes.Length), result.MessageType, result.EndOfMessage, CancellationToken.None);

此外，ASP.NET Core SignalR 是一个开源库，可简化实时通信功能的实现。而且它确实支持 WebSockets 传输，我们可以轻松实现向所有连接的客户端或连接的客户端的指定子集推送消息/通知。

有关 ASP.NET Core SignalR 的更多信息，您可以查看此文档：https://docs.microsoft.com/en-us/aspnet/core/fundamentals/websockets?view=aspnetcore-3.1

Answer 2

您唯一需要在Startup 中添加UseWebsockets 中间件。 然后，您可以定义自己的中间件并过滤连接，如果它们是 websocket 类型，如下所示：

启动

public void Configure(IApplicationBuilder app, IWebHostEnvironment env) {
            app.UseWebSockets();
            app.UseMiddleware<SocketWare>();
        }

中间件

public class SocketWare {
        private RequestDelegate next;
        public SocketWare(RequestDelegate _next) {
            this.next = _next;
        }
        public async Task Invoke(HttpContext context) {
            if (!context.WebSockets.IsWebSocketRequest) {
                return;
            }
            var socket=await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();
            await RunAsync(socket);
        }
        private async Task RunAsync(WebSocket socket) {
            try {
                var client = new ChatClient(socket);
                await client.RunAsync();
            } catch (Exception ex) {

                throw;
            }
            
        }
        

    }

在我的中间件中，我更喜欢将我的业务逻辑保留在一个单独的类中，该类将Websocket 注入其中，如下所示：

客户

public class ChatClient
{
   private Task writeTask;
   private Task readTask;
   private WebSocket socket;
   private CancellationTokenSource cts=new CancellationTokenSource();
   ChatClient(WebSocket socket)
   {
       this.socket=socket;
   }
   public async Task RunAsync()
   {
      this.readTask=Task.Run(async ()=>await ReadLoopAsync(cts.Token),cts.Token);
      this.writeTask=Task.Run(async()=>await WriteLoopAsync(cts.Token),cts.Token);
      await Task.WhenAny(this.readTask,this.writeTask);
   }
   public async Task WriteLoopAsync()
   {
       Memory<byte> buffer=ArrayPool<byte>.Shared.Rent(1024);
       try {
           while (true) {
              var result= await this.socket.ReceiveAsync(buffer,....);
              var usefulBuffer=buffer.Slice(0,result.Count).ToArray();
              var raw=Encoding.Utf8.GetString(usefulBuffer);
              //deserialize it to whatever you need
              //handle message as you please (store it somwhere whatever)
            }
        } catch (Exception ex) {

               //socket error handling
               //break loop or continue with go to
        }
   }
   public async Task ReadLoopAsync()
   {
          try {
            while (true) {
              
                var data = await this.[someMessageProvider].GetMessageAsync() //read below !!!
                var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(data);
                //send the message on the websocket
                await this.socket.SendAsync(data, WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);
            }
        } catch (Exception ex) {

            //do incorrect message/socket disconnect logic
        }
   }
}

现在关于生成消息和使用它们。在您的情况下，您可以将您的生产者定义为一些 Controller 路由，如下所示。您将点击一个路由，生成一条消息并将其发布到某个消息代理。我会使用消息队列（RabbitMQ）甚至Redis Pub/Sub 作为消息总线。 您将从route(s) 发布消息，然后在WebSocketClient 的ReadLoopAsync 方法中使用它们（见上图）。

生成消息

public UpdateController:Controller
{
   private IConnection
   [HttpPost]
   [someroute]
   public void UpdateScoreboard(string someMessage)
   {
       this.connection.Publish("someChannel",someMessage);
   }
   [HttpPost]
   [someotherroute]
   public void DeletePlayer(string someOtherMessage)
   {
       this.connection.Publish("someChannel",someMessage);
   }
}

• Redis pub/sub
  检查 redis pub/sub here
  还要检查我的存储库 在我所在的 github here 使用你需要的东西（websockets、redis、pub sub）

• RabbitMq
  作为消息总线的另一个选项是使用 RabbitMQ ，以获取有关 C# 的更多信息 API here

• 记忆中

  您也可以避免使用第三方并使用一些内存数据 像BlockingCollection 这样的结构。你可以将它注入 Singleton 在您的Controller(s) 和您的套接字中提供服务 Middleware(s)