史上最全面的SignalR系列教程-6、SignalR 实现聊天室

1、概述

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通过前面几篇文章对SignalR的详细介绍。我们知道Asp.net SignalR是微软为实现实时通信的一个类库。一般情况下，SignalR会使用JavaScript的长轮询(long polling)的方式来实现客户端和服务器通信，随着Html5中WebSockets出现，SignalR也支持WebSockets通信。另外SignalR开发的程序不仅仅限制于宿主在IIS中，也可以宿主在任何应用程序，包括控制台，客户端程序和Windows服务等，另外还支持Mono，这意味着它可以实现跨平台部署在Linux环境下。

SignalR内部有两类对象：

1. Http持久连接(Persisten Connection)对象：用来解决长时间连接的功能。还可以由客户端主动向服务器要求数据，而服务器端不需要实现太多细节，只需要处理PersistentConnection 内所提供的五个事件：OnConnected, OnReconnected, OnReceived, OnError 和 OnDisconnect 即可。
2. Hub（集线器）对象：用来解决实时(realtime)信息交换的功能，服务端可以利用URL来注册一个或多个Hub，只要连接到这个Hub，就能与所有的客户端共享发送到服务器上的信息，同时服务端可以调用客户端的脚本。

SignalR将整个信息的交换封装起来，客户端和服务器都是使用JSON来沟通的，在服务端声明的所有Hub信息，都会生成JavaScript输出到客户端，.NET则依赖Proxy来生成代理对象，而Proxy的内部则是将JSON转换成对象。

 

2、SignalR实现聊天室（群聊）功能

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要想实现群聊的功能，首先我们需要创建一个房间，然后每个在线用户可以加入这个房间里面进行群聊，我们可以为房间设置一个唯一的名字来作为标识。那SignalR类库里面是否有这样现有的方法呢？答案是肯定的。SignalR作为一个强大的集线器,已经在hub里面集成了Gorups,也就是分组管理。

// IGroupManager接口提供如下方法 
// 作用:将连接ID加入某个组 
// Context.ConnectionId 连接ID,每个页面连接集线器即会产生唯一ID 
// roomName分组的名称 
Groups.Add(Context.ConnectionId, roomName); 

// 作用:将连接ID从某个分组移除 
Groups.Remove(Context.ConnectionId, roomName); 

// IHubConnectionContext接口提供了如下方法 
// 调用客户端方法向房间内所有用户群发消息  
// Room:分组名称 
// new string[0]:过滤(不发送)的连接ID数组 
Clients.Group(Room, new string[0]).clientMethod

上面的代码就是实现群聊的核心方法。Groups对象就是SignalR类库维护的一个列表对象而已，我们完全可以自己维护一个Dictionary对象，创建一个房间的时候，我们将房间名称和进入房间的客户端的ConnectionId加入到这个字典里面，然后在聊天室里面点发送消息的时候，我们根据房间名查找到所有加入群聊的ConnectionId，然后调用Clients.Clients(IList connectionIds)方法来将消息群发到每个客户端。以上也就是实现聊天室的原理。

 

2.1、 创建ASP.NET Mvc项目

新建一个空的ASP.NET Mvc项目，取名为：SignalRGroupChat。

2.2、安装Nuget包

创建好项目后，要使用SignalR，需要先安装SignalR包，可以通过程序包管理控制台输入包安装命令进行安装。

Install-Package Microsoft.AspNet.SignalR
Install-Package Microsoft.Owin.Cors

2.3、聊天室后台代码实现

要实现聊天室功能，我们需要一些基础实体，如：用户类、房间类等，直接上代码：

using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel.DataAnnotations;

namespace SignalRGroupChat
{
    public class UserContext
    {
        public UserContext()
        {
            Users = new List<User>();
            Connections = new List<Connection>();
            Rooms = new List<ConversationRoom>();
        }

        /// <summary>
        /// 用户集合
        /// </summary>
        public List<User> Users { get; set; }

        /// <summary>
        /// 连接集合
        /// </summary>
        public List<Connection> Connections { get; set; }

        /// <summary>
        /// 房间集合
        /// </summary>
        public List<ConversationRoom> Rooms { get; set; }
    }

    public class User
    {
        /// <summary>
        /// 用户名
        /// </summary>
        [Key]        
        public string UserName { get; set; }

        /// <summary>
        /// 用户的连接
        /// </summary>
        public List<Connection> Connections { get; set; }

        /// <summary>
        /// 用户房间集合
        /// </summary>
        public virtual List<ConversationRoom> Rooms { get; set; }

        public User()
        {
            Connections = new List<Connection>();
            Rooms = new List<ConversationRoom>();
        }
    }

    public class Connection
    {
        /// <summary>
        /// 连接ID
        /// </summary>
        public string ConnectionID { get; set; }

        /// <summary>
        /// 用户代理
        /// </summary>
        public string UserAgent { get; set; }

        /// <summary>
        /// 是否连接
        /// </summary>
        public bool Connected { get; set; }
    }

    /// <summary>
    /// 房间类
    /// </summary>
    public class ConversationRoom
    {
        /// <summary>
        /// 房间名称
        /// </summary>
        [Key]
        public string RoomName { get; set; }

        /// <summary>
        /// 用户集合
        /// </summary>
        public virtual List<User> Users { get; set; }

        public ConversationRoom()
        {
            Users = new List<User>();
        }
    }
}

 

实现聊天室的SignalR Hub代码：

using Microsoft.AspNet.SignalR;
using Microsoft.AspNet.SignalR.Hubs;
using Newtonsoft.Json;
using System;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;

namespace SignalRGroupChat.Hubs
{
    /// <summary>
    /// 聊天室（群聊）
    /// </summary>
    [HubName("groupHub")]
    public class GroupHub : Hub
    {
        public static UserContext db = new UserContext();
        public void Hello()
        {
            Clients.All.hello();
        }

        /// <summary>
        /// 重写Hub连接事件
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override Task OnConnected()
        {
            // 查询用户。
            var user = db.Users.SingleOrDefault(u => u.UserName == Context.ConnectionId);

            //判断用户是否存在,否则添加
            if (user == null)
            {
                user = new User()
                {
                    UserName = Context.ConnectionId
                };
                db.Users.Add(user);
            }
            //发送房间列表
            var itme = from a in db.Rooms
                       select new { a.RoomName };
            Clients.Client(this.Context.ConnectionId).getRoomlist(JsonConvert.SerializeObject(itme.ToList()));
            return base.OnConnected();
        }

        /// <summary>
        /// 更新所有用户的房间列表
        /// </summary>
        private void GetRoomList()
        {
            var itme = from a in db.Rooms
                       select new { a.RoomName };
            string jsondata = JsonConvert.SerializeObject(itme.ToList());
            Clients.All.getRoomlist(jsondata);
        }

        // 重写Hub连接断开的事件 
        public override Task OnDisconnected(bool stopCalled)
        {
            // 查询用户 
            var user = db.Users.FirstOrDefault(u => u.UserName == Context.ConnectionId);
            if (user != null)
            {
                // 删除用户 
                db.Users.Remove(user);
                // 从房间中移除用户 
                foreach (var item in user.Rooms)
                {
                    RemoveFromRoom(item.RoomName);
                }
            }
            return base.OnDisconnected(stopCalled);
        }

        /// <summary>
        /// 加入聊天室
        /// </summary>
        /// <param name="roomName"></param>
        public void AddToRoom(string roomName)
        {
            //查询聊天室
            var room = db.Rooms.Find(a => a.RoomName == roomName);
            //存在则加入
            if (room != null)
            {
                //查找房间中是否存在此用户
                var isuser = room.Users.Where(a => a.UserName == Context.ConnectionId).FirstOrDefault();
                //不存在则加入
                if (isuser == null)
                {
                    var user = db.Users.Find(a => a.UserName == Context.ConnectionId);
                    user.Rooms.Add(room);
                    room.Users.Add(user);
                    Groups.Add(Context.ConnectionId, roomName);
                    //调用此连接用户的本地JS(显示房间)
                    Clients.Client(Context.ConnectionId).addRoom(roomName);                   
                }
                else
                {
                    Clients.Client(Context.ConnectionId).showMessage("请勿重复加入房间!");
                }
            }
        }

        /// <summary>
        /// 创建聊天室
        /// </summary>
        /// <param name="roomName"></param>
        public void CreatRoom(string roomName)
        {
            var room = db.Rooms.Find(a => a.RoomName == roomName);
            if (room == null)
            {
                ConversationRoom cr = new ConversationRoom()
                {
                    RoomName = roomName
                };
                //将房间加入列表
                db.Rooms.Add(cr);
                AddToRoom(roomName);
                Clients.Client(Context.ConnectionId).showMessage("房间创建完成!");
                GetRoomList();
            }
            else
            {
                Clients.Client(Context.ConnectionId).showMessage("房间名重复!");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 退出聊天室
        /// </summary>
        /// <param name="roomName"></param>
        public void RemoveFromRoom(string roomName)
        {

            //查找房间是否存在
            var room = db.Rooms.Find(a => a.RoomName == roomName);
            //存在则进入删除
            if (room != null)
            {
                //查找要删除的用户
                var user = room.Users.Where(a => a.UserName == Context.ConnectionId).FirstOrDefault();
                //移除此用户
                room.Users.Remove(user);
                //如果房间人数为0,则删除房间
                if (room.Users.Count <= 0)
                {
                    db.Rooms.Remove(room);

                }
                Groups.Remove(Context.ConnectionId, roomName);
                //提示客户端
                Clients.Client(Context.ConnectionId).removeRoom("退出成功!");
            }
        }

        /// <summary>
        /// 给分组内所有的用户发送消息
        /// </summary>
        /// <param name="Room">分组名</param>
        /// <param name="Message">信息</param>
        public void SendMessage(string Room, string Message)
        {
            Clients.Group(Room, new string[0]).sendMessage(Room, Message + " " + DateTime.Now.ToString("HH:mm:ss"));
        }
    }
}

 

2.4、页面部分代码参考

@{
    ViewBag.Title = "GroupChat";
}

<h2>聊天室（群聊）实例</h2>
<div class="row">
    当前用户:<label id="username"></label> 
</div>
<div class="row">
    输入房间名:<input type="text" class="form-control" style="display: initial;" value="技术交流1" id="Roomname" /><button id="CreatRoom" class="btn btn-success">创建聊天室</button>     
</div>
<div class="row">
    <div class="col-md-3">
        <div style="float:left;border:1px solid #ff0000;margin:5px;">
            <div>房间列表</div>               
            <ul id="roomlist">
            </ul>
        </div> 
    </div>
    <div class="col-md-9">
         <div id="RoomList">
    </div>
    </div>  
</div>
<div class="row">
    <div class="col-md-4"></div>
    <ul id="UserList"></ul>
    <div class="col-md-8"></div>  
</div>

<br />

@section scripts {
    <script src="~/Scripts/jquery-3.3.1.min.js"></script>
    <script src="~/Scripts/jquery.signalR-2.4.1.min.js"></script>
    <script src="~/signalr/hubs"></script>
    <script type="text/javascript">
        var chat
        var roomcount = 0;
        $(function () {
            chat = $.connection.groupHub;
            chat.client.showMessage = function (Message) {
                alert(Message);
            }

            chat.client.sendMessage = function (roomname, message) {
                $("#" + roomname).find("ul").each(function () {
                    $(this).append('<li>'+message+'</li>')
                })
            }
            chat.client.removeRoom = function (data) {
                alert(data);
            }
            chat.client.addRoom = function (roomname) {
                var html = '<table class="table"><tr><td><div style="width: 80%;margin:5px;border:1px solid #ff0000;" id="' + roomname + '" roomname="' + roomname + '"><button οnclick="RemoveRoom(this)"  class="btn-danger">退出</button>\
                                <label>' + roomname + '</label>房间\
                                            聊天记录如下:<ul>\
                                            </ul>\
                                <input type="text" /> <button class="btn btn-success" οnclick="SendMessage(this)">发送</button>\
                                </div></td></tr></table>'
                $("#RoomList").append(html);
            }

            //注册查询房间列表的方法
            chat.client.getRoomlist = function (data) {
                if (data) {
                    var jsondata = $.parseJSON(data);
                    $("#roomlist").html(" ");
                    for (var i = 0; i < jsondata.length; i++) {
                        var html = ' <li>房间名:' + jsondata[i].RoomName + '<button roomname="'+jsondata[i].RoomName+'"  class="btn-sm btn-info" οnclick="AddRoom(this)">加入</button></li>';
                        $("#roomlist").append(html);
                    }
                }
            }

            // 获取用户名称。
            $('#username').html(prompt('请输入您的名称:', ''));

            $.connection.hub.start().done(function () {
                $('#CreatRoom').click(function () {
                    if (roomcount < 2) {
                        chat.server.creatRoom($("#Roomname").val());
                        roomcount++;
                    } else {
                        alert("聊天窗口只允许有2个")
                    }
                })
            });
        });

        function SendMessage(btn) {
            var message = $(btn).prev().val();
            var room = $(btn).parent();
            var username = $("#username").html();
            message = username + ":" + message;
            var roomname = $(room).attr("roomname");
            chat.server.sendMessage(roomname,message);
        }

        function RemoveRoom(btn) {
            var room = $(btn).parent();
            var roomname = $(room).attr("roomname");
            $(room).remove();
            chat.server.removeFromRoom(roomname);
        }

        function AddRoom(roomname) {
             var data =$(roomname).attr("roomname");
             chat.server.addToRoom(data);
        }
    </script>
}

 

3、效果展示

 

4、代码下载

---

实例源码可以移步github下载，地址：https://github.com/yonghu86/SignalRTestProj