基于ASP.NETSignalR的實(shí)時(shí)Web功能的實(shí)現(xiàn)

李燕

摘要：傳統(tǒng)Web網(wǎng)站中客戶端獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)只能刷新頁(yè)面或使用Ajax輪詢才能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，微軟開(kāi)發(fā)的SignalR服務(wù)端可主動(dòng)向客戶端推送數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了客戶端與服務(wù)器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信。該文介紹了SiganlR技術(shù)及在Web網(wǎng)站中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)通信；實(shí)時(shí)Web功能；數(shù)據(jù)總線；SignalR

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）24-0062-02

1 概述

在網(wǎng)站開(kāi)發(fā)中經(jīng)常需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)Web功能，即當(dāng)所連接的客戶端變得可用時(shí)服務(wù)器代碼可立即向其推送內(nèi)容，而不是讓服務(wù)器等待客戶端請(qǐng)求新的數(shù)據(jù)。在以前的Web網(wǎng)站技術(shù)中，客戶端要獲取服務(wù)器數(shù)據(jù)需通過(guò)不停地發(fā)送請(qǐng)求來(lái)輪詢服務(wù)端數(shù)據(jù)。這種發(fā)送Ajax請(qǐng)求給服務(wù)器的方式，在用戶量很大的情況下給服務(wù)器帶來(lái)很大的壓力，而定時(shí)刷新很多時(shí)候滿足不了對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的需求，比如聊天室應(yīng)用，管制現(xiàn)場(chǎng)流控信息傳遞等，都要求實(shí)時(shí)更新。ASP.NET SignalR是這一問(wèn)題比較好的解決方案。

2 SignalR概述

SignalR是微軟對(duì)Web開(kāi)發(fā)技術(shù)棧的擴(kuò)充，是一種可用來(lái)簡(jiǎn)化交互式實(shí)時(shí)多用戶Web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的框架，利用SignalR，可以真正實(shí)現(xiàn)了Web客戶端和服務(wù)器之間雙向通信。服務(wù)器可以將內(nèi)容推送到已連接的客戶端。

SignalR提供一個(gè)簡(jiǎn)單的API用于創(chuàng)建服務(wù)器端到客戶端的遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用，以便從服務(wù)器端.Net代碼中調(diào)用客戶端瀏覽器中的JavaScript函數(shù)。SignalR還包括用于管理連接（例如連接和斷開(kāi)連接事件）和為連接分組的API。SignalR會(huì)自動(dòng)管理連接，允許向所有連接的客戶端同時(shí)發(fā)送消息，也可以向特定客戶端發(fā)送消息。客戶端和服務(wù)端的連接是持久性的，不像傳統(tǒng)的HTTP連接——每次通信都需要重新建立一個(gè)連接。

SignalR是對(duì)一組在構(gòu)建客戶端和服務(wù)器之間的real-time功能所需要使用的傳輸技術(shù)的抽象。SignalR連接首先以HTTP發(fā)起請(qǐng)求，然后如果WebSocket可用的話，則升級(jí)到WebSocket連接。WebSocket是SignalR的理想傳輸方式，因?yàn)樗軌蚋咝У氖褂梅?wù)器的內(nèi)存、有最低的延遲，而且有最主要的功能（客戶端和服務(wù)器之間的全雙工通信），但它也有最嚴(yán)格的環(huán)境要求：WebSocket要求服務(wù)器是Windows Server2012或Windows8以及.NET Framework4.5。如果不滿足這些要求，SignalR將嘗試使用其他傳輸方式來(lái)建立連接?？傊琒ignalR以一種相對(duì)于開(kāi)發(fā)者透明的方式確定服務(wù)器和客戶端之間最佳的通信技術(shù)方案（長(zhǎng)輪詢、forever frame、Server-Sent Events、WebSocket），然后使用這種技術(shù)創(chuàng)建一條底層的連接并保持該連接的永久開(kāi)放，并對(duì)連接的斷開(kāi)和重連接進(jìn)行自動(dòng)管理，如圖1所示：

SignalR在用來(lái)保持和服務(wù)器連接的傳輸層之上還存在著兩個(gè)不同的抽象層，它們構(gòu)成了使用所建立虛擬連接的兩個(gè)API或兩套規(guī)則。其中一個(gè)被稱作持久連接（Persistent Connection），這是一個(gè)較低的層，因此離真實(shí)的連接較近，提供了一個(gè)非常類似套接字編程的開(kāi)發(fā)API。第二個(gè)抽象層基于一個(gè)稱為Hub的組件，是一個(gè)建立于連接API的高級(jí)管道?；贘avascript的靈活性和C#的動(dòng)態(tài)特性，Hub消弭了客戶端和服務(wù)器這兩個(gè)獨(dú)立物理環(huán)境之間的界限，它使得客戶端調(diào)用服務(wù)端的方法簡(jiǎn)單得猶如調(diào)用本地方法一樣，反之亦然。使用Hub還可以將強(qiáng)類型參數(shù)傳遞給方法，并且可用綁定模型。這兩個(gè)抽象層之間的關(guān)系如圖2所示：

SignalR允許我們透明地在客戶端和服務(wù)器之間直接進(jìn)行方法調(diào)用，是如何做到的呢？這并沒(méi)有什么神奇之處，為了實(shí)現(xiàn)這樣的功能，SignalR將借助服務(wù)器Hub類在客戶端自動(dòng)創(chuàng)建代理對(duì)象，并在它們的方法中輸入對(duì)它們實(shí)際方法的遠(yuǎn)程調(diào)用。相反，當(dāng)服務(wù)器調(diào)用客戶端某個(gè)方法時(shí)，它將被一個(gè)在服務(wù)端“打包”這些調(diào)用的動(dòng)態(tài)類型的特殊協(xié)議所解析，并使用底層傳輸通過(guò)推送（push）將它們發(fā)送到其它端點(diǎn)。然后它們將到達(dá)客戶端，并在這里進(jìn)行解析和執(zhí)行。過(guò)程如下圖所示：

4 結(jié)束語(yǔ)

SignalR是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信功能的有效解決方案，利用SignalR可以創(chuàng)建對(duì)消息實(shí)時(shí)性要求比較高的應(yīng)用，如在線協(xié)作工具、多用戶游戲、實(shí)時(shí)信息服務(wù)等。在Web應(yīng)用方面，如果有通過(guò)刷新頁(yè)面來(lái)查看數(shù)據(jù)或者是通過(guò)頁(yè)面實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)輪詢來(lái)檢索數(shù)據(jù)等需求，那么就可以考慮使用SiganlR了。

參考文獻(xiàn)：

[1] Patrick Fletcher. [EB/OL]http：//www.asp.net/signalr/overview[E B/OL].

[2] 張占嶺.SignalR實(shí)現(xiàn)服務(wù)器與客戶端的實(shí)時(shí)通信[Z].