先拉开MSDN的文档,大致读一遍 (https://docs.microsoft.com/zh-cn/aspnet/core/fundamentals/websockets)
WebSocket 是一个协议,支持通过 TCP 连接建立持久的双向信道。 它可用于聊天、股票报价和游戏等应用程序,以及 Web 应用程序中需要实时功能的任何情景。
使用方法
- 安装 Microsoft.AspNetCore.WebSockets 包。
- 配置中间件。
- 接受 WebSocket 请求。
- 发送和接收消息。
如果是创建的asp.net core项目,默认会有一个all的包,里面默认带了websocket的包。所以,添加的时候,注意看一下
然后就是配置websocket的中间件
app.UseWebSockets();
如果需要更细致的配置websocket,MSDN文档上也提供了一种配置缓冲区大小和ping的option
var webSocketOptions = new WebSocketOptions() { KeepAliveInterval = TimeSpan.FromSeconds(120), //向客户端发送“ping”帧的频率,以确保代理保持连接处于打开状态 ReceiveBufferSize = 4 * 1024 //用于接收数据的缓冲区的大小。 只有高级用户才需要对其进行更改,以便根据数据大小调整性能。 }; app.UseWebSockets(webSocketOptions);
接受 WebSocket 请求
在请求生命周期后期(例如在 Configure
方法或 MVC 操作的后期),检查它是否是 WebSocket 请求并接受 WebSocket 请求。
该示例来自 Configure
方法的后期。
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(); } });
WebSocket 请求可以来自任何 URL,但此示例代码只接受 /ws
的请求
(比如要测试websocket的连接,地址必须写上:ws://ip:端口/ws) 最后这个路径的ws是可以自己定义的,可以理解为MVC的路由,或者url地址,websocket第一次连接的时候,可以使用url传递参数
发送和接收消息
AcceptWebSocketAsync
方法将 TCP 连接升级到 WebSocket 连接,并提供 WebSocket 对象。 使用 WebSocket 对象发送和接收消息。
之前显示的接受 WebSocket 请求的代码将 WebSocket
对象传递给 Echo
方法;此处为 Echo
方法。 代码接收消息并立即发回相同的消息。 一直在循环中执行此操作,直到客户端关闭连接
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); }
如果在开始此循环之前接受 WebSocket,中间件管道会结束。 关闭套接字后,管道展开。 也就是说,如果接受 WebSocket ,请求会在管道中停止前进,就像点击 MVC 操作一样。 但是完成此循环并关闭套接字时,请求将在管道中后退。
如果要测试是否连上,那么可以自己写ws的客户端程序,当然也可以使用一些现成的工具辣
封装一个简单的中间件:
什么是中间件?MSDN对此的解释是:
中间件是一种装配到应用程序管道以处理请求和响应的软件。 每个组件:
- 选择是否将请求传递到管道中的下一个组件。
- 可在调用管道中的下一个组件前后执行工作。
请求委托用于生成请求管道。 请求委托处理每个 HTTP 请求。
使用 Run、Map 和 Use 扩展方法来配置请求委托。 可将一个单独的请求委托并行指定为匿名方法(称为并行中间件),或在可重用的类中对其进行定义。 这些可重用的类和并行匿名方法即为中间件或中间件组件。 请求管道中的每个中间件组件负责调用管道中的下一个组件,或在适当情况下使链发生短路。
新建一个WebSocketExtensions.cs的类
public static class WebSocketExtensions { public static IApplicationBuilder MapWebSocketManager(this IApplicationBuilder app,PathString path,WebSocketHandler handler) { return app.Map(path, (_app) => _app.UseMiddleware<WebSocketManagerMiddleware>(handler)); } public static IServiceCollection AddWebSocketManager(this IServiceCollection services) { services.AddTransient<WebSocketConnectionManager>(); foreach (var type in Assembly.GetEntryAssembly().ExportedTypes) { if (type.GetTypeInfo().BaseType == typeof(WebSocketHandler)) { services.AddSingleton(type); } } return services; } }
AddWebSocketManager这个方法主要是处理依赖注入的问题。通过反射把实现WebSocketHandler的类,统统注入
管理websocket连接
public class WebSocketConnectionManager { private ConcurrentDictionary<string, WebSocket> _sockets = new ConcurrentDictionary<string, WebSocket>(); public int GetCount() { return _sockets.Count; } public WebSocket GetSocketById(string id) { return _sockets.FirstOrDefault(p => p.Key == id).Value; } public ConcurrentDictionary<string, WebSocket> GetAll() { return _sockets; } public WebSocket GetWebSocket(string key) { WebSocket _socket; _sockets.TryGetValue(key, out _socket); return _socket; } public string GetId(WebSocket socket) { return _sockets.FirstOrDefault(p => p.Value == socket).Key; } public void AddSocket(WebSocket socket,string key) { if (GetWebSocket(key)!=null) { _sockets.TryRemove(key, out WebSocket destoryWebsocket); } _sockets.TryAdd(key, socket); //string sId = CreateConnectionId(); //while (!_sockets.TryAdd(sId, socket)) //{ // sId = CreateConnectionId(); //} } public async Task RemoveSocket(string id) { try { WebSocket socket; _sockets.TryRemove(id, out socket); await socket.CloseOutputAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, null, CancellationToken.None); } catch (Exception) { } } public async Task CloseSocket(WebSocket socket) { await socket.CloseOutputAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, null, CancellationToken.None); } private string CreateConnectionId() { return Guid.NewGuid().ToString(); } }
这里我把客户的连接的管理都封装到一个连接类里面,我的思路是
- 我使用webapi来验证身份,走http协议的接口
- 验证成功后,服务器给客户端返回一个token
- 客户端通过websocket连接服务器的时候,需要带上上次返回的token,这样我就可以在连接字典里面判断出重复的socket(因为我试过在.Net core里面如果多次连接,服务器不会走断开的事件,而是不断的出现多个socket对象)
WebSocketManagerMiddleware类的封装
public class WebSocketManagerMiddleware { private readonly RequestDelegate _next; private WebSocketHandler _webSocketHandler { get; set; } public WebSocketManagerMiddleware(RequestDelegate next, WebSocketHandler webSocketHandler) { _next = next; _webSocketHandler = webSocketHandler; } public async Task Invoke(HttpContext context) { if (!context.WebSockets.IsWebSocketRequest) return; var socket = await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync(); string Key = context.Request.Query["Key"]; Console.WriteLine("连接人:"+Key); _webSocketHandler.OnConnected(socket,Key); await Receive(socket, async (result, buffer) => { if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Text) { await _webSocketHandler.ReceiveAsync(socket, result, buffer); return; } else if (result.MessageType == WebSocketMessageType.Close) { await _webSocketHandler.OnDisconnected(socket); return; } }); //TODO - investigate the Kestrel exception thrown when this is the last middleware //await _next.Invoke(context); } private async Task Receive(WebSocket socket, Action<WebSocketReceiveResult, byte[]> handleMessage) { try { var buffer = new byte[1024 * 4]; while (socket.State == WebSocketState.Open) { var result = await socket.ReceiveAsync(buffer: new ArraySegment<byte>(buffer), cancellationToken: CancellationToken.None); handleMessage(result, buffer); } } catch (Exception ex) { GsLog.E(ex.StackTrace); } } }
Invoke的时候,传递的key参数需要客户端验证身份后,传递进来:(ws://ip:端口/ws?key=xxx) 这样的格式来连接websocket
在这个类里面,我们主要处理三个事情
- 如果客户端连接进来,那么我们把这个连接放到连接管理字典里面
- 如果客户端断开连接,那么我们把这个连接冲连接管理字典里面移除
- 如果是发送数据过来,那么我们就调用ReceiveAsync方法,并把连接对象和数据传递进去
WebSocketHandler类的封装
这个类主要关联游戏逻辑模块和websocket的一个纽带,我们封装的中间件,通过websockethandler把数据传递给实现这个类的子类
public abstract class WebSocketHandler { public WebSocketConnectionManager WebSocketConnectionManager { get; set; } public WebSocketHandler(WebSocketConnectionManager webSocketConnectionManager) { WebSocketConnectionManager = webSocketConnectionManager; } public virtual void OnConnected(WebSocket socket, string key) { //var ServerSocket = WebSocketConnectionManager.GetWebSocket(key); //if (ServerSocket != null) //{ // WebSocketConnectionManager.AddSocket(); // Console.WriteLine("已经存在当前的连接,断开。。"); //} WebSocketConnectionManager.AddSocket(socket, key); } public virtual async Task OnDisconnected(WebSocket socket) { Console.WriteLine("Socket 断开了"); await WebSocketConnectionManager.RemoveSocket(WebSocketConnectionManager.GetId(socket)); } public async Task SendMessageAsync(WebSocket socket, string message) { if (socket.State != WebSocketState.Open) return; var bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message); await socket.SendAsync(buffer: new ArraySegment<byte>(array: bytes, offset: 0, count: bytes.Length), messageType: WebSocketMessageType.Text, endOfMessage: true, cancellationToken: CancellationToken.None); } public async Task SendMessageAsync(string socketId, string message) { try { await SendMessageAsync(WebSocketConnectionManager.GetSocketById(socketId), message); } catch (Exception) { } } public async Task SendMessageToAllAsync(string message) { foreach (var pair in WebSocketConnectionManager.GetAll()) { if (pair.Value.State == WebSocketState.Open) await SendMessageAsync(pair.Value, message); } } /// <summary> /// 获取一些连接 /// </summary> /// <param name="keys"></param> /// <returns></returns> public IEnumerable<WebSocket> GetSomeWebsocket(string[] keys) { foreach (var key in keys) { yield return WebSocketConnectionManager.GetWebSocket(key); } } /// <summary> /// 给一堆人发消息 /// </summary> /// <param name="webSockets"></param> /// <param name="message"></param> /// <returns></returns> public async Task SendMessageToSome(WebSocket[] webSockets, string message) { webSockets.ToList().ForEach(async a => { await SendMessageAsync(a, message); }); } public abstract Task ReceiveAsync(WebSocket socket, WebSocketReceiveResult result, byte[] buffer); }
需要把一些必须要重写的方法定义为abstract 给子类重写
使用我们写好的websocket管理中间件
public void ConfigureServices(IServiceCollection services) { services.AddWebSocketManager(); }
var webSocketOptions = new WebSocketOptions() { KeepAliveInterval = TimeSpan.FromSeconds(20), ReceiveBufferSize = 4 * 1024 }; app.UseWebSockets(webSocketOptions); app.MapWebSocketManager("/zhajinhua", serviceProvider.GetService<ZjhGame>());
ZjhGame这个类,必须实现 WebSocketHandler,这样我们就能在ZjhGame这个类,处理游戏逻辑
好了,大致就是这样的,毕竟我也没有开发游戏的经验,有错误的地方,希望大佬们能指出
还有上一篇博客有大佬说加注,但是我没有收到加注的钱啊,你们到底加不加啊?不加我可要反悔了啊