ASP.NET Core SignalR中的流式传输深入讲解

前言

什么是流式传输？

流式传输是这一种以稳定持续流的形式传输数据的技术。

流式传输的使用场景

有些场景中，服务器返回的数据量较大，等待时间较长，客户端不得不等待服务器返回所有数据后，再进行相应的操作。这时候使用流式传输，可以将服务器数据碎片化，当每个数据碎片读取完成之后，就只传输完成的部分，而不需要等待所有数据都读取完成。

SignalR

SignalR是一个.NET Core/.NET Framework的开源实时框架. SignalR的可使用Web Socket, Server Sent Events 和 Long Polling作为底层传输方式.

SignalR基于这三种技术构建, 抽象于它们之上, 它让你更好的关注业务问题而不是底层传输技术问题.

SignalR这个框架分服务器端和客户端, 服务器端支持ASP.NET Core 和 ASP.NET; 而客户端除了支持浏览器里的javascript以外, 也支持其它类型的客户端, 例如桌面应用.

如何在ASP.NET Core SignalR中启用流式传输

在ASP.NET Core SignalR中当一个Hub方法的返回值是ChannelReader或者Task<ChannelReader>, 这个Hub方法自动就会变成一个流式传输Hub方法。

下面我们来做了一个简单的例子

创建一个ASP.NET Core Web应用

首先我们使用Visual Studio 2017创建一个ASP.NET Core Web应用程序。

选择创建ASP.NET Core 2.1的Web Application

创建Hub

下面我们添加一个StreamHub类，代码如下

public class StreamHub : Hub
{ 
 public ChannelReader<int> DelayCounter(int delay)
 {
 var channel = Channel.CreateUnbounded<int>();

 _ = WriteItems(channel.Writer, 20, delay);

 return channel.Reader;
 }

 private async Task WriteItems(ChannelWriter<int> writer, int count, int delay)
 {
 for (var i = 0; i < count; i++)
 {
  await writer.WriteAsync(i);
  await Task.Delay(delay);
 }

 writer.TryComplete();
 }
}

•     DelayCounter是一个流式传输方法, 它定义了一个延迟参数delay, 定义了推送数据碎片的间隔时间
•     WriteItems是一个私有方法，它返回了一个Task对象
•     WriteItems方法的最后一行writer.TryComplete()表明了流式传输完成

配置SignalR

首先我们在Startup类的ConfigureService方法中添加SignalR服务

services.AddSignalR();

然后我们还需要为SignalR流添加路由，我们需要在Startup类的Configure方法中添加如下代码：

app.UseSignalR(routes =>
{
 routes.MapHub<StreamHub>("/streamHub");
});

添加SignalR客户端脚本库

这一步中我们需要在客户端中添加SignalR JS库。

这里我们需要借助npm来下载SignalR JS库。

npm install @aspnet/signalr

安装完成后，我们手动将signalr.js从<projectfolder>\node_modules@aspnet\signalr\dist\browser目录中拷贝到wwwroot\lib\signalr目录下

编写页面

拷贝以下代码到Index.cshtml

@page
@model IndexModel
@{
 ViewData["Title"] = "Home page";
}

<div class="container">
 <div class="row">&nbsp;</div>
 <div class="row">
 <div class="col-6">&nbsp;</div>
 <div class="col-6">
  <input type="button" id="streamButton" value="Start Streaming" />
 </div>
 </div>
 <div class="row">
 <div class="col-12">
  <hr />
 </div>
 </div>
 <div class="row">
 <div class="col-6">&nbsp;</div>
 <div class="col-6">
  <ul id="messagesList"></ul>
 </div>
 </div>
</div>
<script src="~/lib/signalr/signalr.js"></script>
<script src="~/js/signalrstream.js"></script>

JavaScript中启用流式传输

在wwwroot\js目录中创建一个新文件signalrstream.js ,代码如下

var __awaiter = (this && this.__awaiter) || function (thisArg, _arguments, P, generator) {
 return new (P || (P = Promise))(function (resolve, reject) {
 function fulfilled(value) { try { step(generator.next(value)); } catch (e) { reject(e); } }
 function rejected(value) { try { step(generator["throw"](value)); } catch (e) { reject(e); } }
 function step(result) { result.done ? resolve(result.value) : new P(function (resolve) { resolve(result.value); }).then(fulfilled, rejected); }
 step((generator = generator.apply(thisArg, _arguments || [])).next());
 });
};

var connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
 .withUrl("/streamHub")
 .build();
document.getElementById("streamButton").addEventListener("click", (event) => __awaiter(this, void 0, void 0, function* () {
 try {
 connection.stream("DelayCounter", 500)
  .subscribe({
  next: (item) => {
   var li = document.createElement("li");
   li.textContent = item;
   document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
  },
  complete: () => {
   var li = document.createElement("li");
   li.textContent = "Stream completed";
   document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
  },
  error: (err) => {
   var li = document.createElement("li");
   li.textContent = err;
   document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
  },
  });
 }
 catch (e) {
 console.error(e.toString());
 }
 event.preventDefault();
}));

(() => __awaiter(this, void 0, void 0, function* () {
 try {
 yield connection.start();
 }
 catch (e) {
 console.error(e.toString());
 }
}))();

代码解释

与传统SignalR不同，这里我们使用了不同的语法创建一个SignalR连接

var connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
 .withUrl("/streamHub")
 .build();

对于一般的SignalR连接，我们会使用connection.on方法来添加监听器，但是在使用流式传输的时候，我们需要改用connection.stream方法, 这个方法有2个参数

•     Hub方法名称, 本例中是DelayCounter
•     Hub方法的参数, 本例中是500

connection.stream("DelayCounter", 500)
 .subscribe({
 next: (item) => {
  var li = document.createElement("li");
  li.textContent = item;
  document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
 },
 complete: () => {
  var li = document.createElement("li");
  li.textContent = "Stream completed";
  document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
 },
 error: (err) => {
  var li = document.createElement("li");
  li.textContent = err;
  document.getElementById("messagesList").appendChild(li);
 },
});

connection.stream方法的返回对象中有一个subscribe方法，这个方法中可以注册3个事件

•     next - 获得到一个数据碎片时执行
•     complete - 流式传输完成时执行
•     error - 流式传输异常时执行

最终效果

总结

流式传输不是一个新概念，但是对ASP.NET Core SignalR来说，这是一个非常棒的特性。流式传输保证的用户体验的流畅，也降低了服务器压力。

大部分程序员都知道SignalR不能传输过大的数据，但是使用流式传输之后，客户端不需要一次性等待服务器端返回所有数据，所以如果你的项目单次请求的数据量很大，可以考虑使用SignalR的流式传输改善用户体验，减轻服务器压力。

本篇源代码地址 https://github.com/lamondlu/StreamingInSignalR （本地下载）

好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对猪先飞的支持。