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.NET即时通信 WebSocket服务端实例

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来源:Tsong Chen

cnblogs.com/Tsong/p/6385585.html

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 

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 

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)

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

4).客户端A发送消息给B 

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 

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

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

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

8).B客户端接收到推送过来的消息

ws.onmessage = function (evt) {

  $(‘#msg’).append(‘

‘ + evt.data + ‘

‘);

}


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)

   

   

   

   

   

   

       

       

       

       

       

       

        目的用户

       

       

   

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 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> 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)

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

{

    ///

    /// 离线消息

    ///

    public class MessageInfo

    {

        public MessageInfo(DateTime _MsgTime, ArraySegment _MsgContent)

        {

            MsgTime = _MsgTime;

            MsgContent = _MsgContent;

        }

        public DateTime MsgTime { get; set; }

        public ArraySegment MsgContent { get; set; }

    }

    ///

    /// Handler1 的摘要说明

    ///

    public class Handler1 : IHttpHandler

    {

        private static Dictionary CONNECT_POOL = new Dictionary();//用户连接池

        private static Dictionary> MESSAGE_POOL = new Dictionary>();//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 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 buffer = new ArraySegment(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(Encoding.UTF8.GetBytes(msgList[1]));

                            }

                            else

                                buffer = new ArraySegment(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());

                                    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;

            }

        }

    }

}

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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