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前言

一、websocket是什么？

一、工作原理

二、特点与优势

三、应用场景

四、缺点与挑战

二、使用步骤

1.引入库

2.如何使用

总结

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前言

WebSocket是一种网络通信协议，旨在解决传统HTTP协议在实时通信方面的不足。

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一、websocket是什么？

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。它允许客户端与服务器之间进行持久的、双向的通信，而无需像传统HTTP那样需要客户端不断发起请求来检查服务器是否有新数据。WebSocket协议在2008年首次提出，2011年被IETF（互联网工程任务组）作为标准RFC 6455发布，并由W3C（万维网联盟）进行标准化。

一、工作原理

WebSocket的工作原理可以分为三个阶段：握手、数据传输和断开连接。

1. 握手：客户端通过发送一个特殊的HTTP请求头来向服务器发起WebSocket连接请求。这个请求中包含了一些特定的字段，如Upgrade、Connection、Sec-WebSocket-Key等，用于表明客户端希望将协议从HTTP升级到WebSocket。服务器在接收到这个请求后，会进行验证，并返回一个包含Sec-WebSocket-Accept字段的HTTP响应头，表示握手成功，双方建立了WebSocket连接。
2. 数据传输：一旦建立了WebSocket连接，客户端和服务器就可以通过该连接进行双向的实时数据传输。数据以帧的形式进行传输，每个帧都包含了一些特定的字段，如FIN（表示该帧是否是消息的最后一帧）、Opcode（指定该帧的类型，如文本帧或二进制帧）、Mask（表示是否对数据进行了掩码处理）、Payload Length（数据的长度）以及Payload Data（实际发送的数据）。
3. 断开连接：当连接不再需要时，客户端或服务器可以发起关闭连接的请求。双方会交换特殊的关闭帧，以协商关闭连接，并确保双方都接收到了关闭请求。

二、特点与优势

1. 全双工通信：与传统HTTP请求/响应模式不同，WebSocket可以同时进行发送和接收数据。这意味着服务器可以主动向客户端发送数据，而不需要客户端先发起请求。
2. 低延迟：由于建立了持久连接，并且数据传输没有额外的HTTP头部信息负担，因此WebSocket能够更快地传输小量数据。
3. 节省带宽：WebSocket只需要一个TCP握手就能创建一个到服务器的链接，并且这个链接可以被复用以节省带宽。
4. 跨域问题简单：在正确配置后，WebSocket允许跨域通讯。
5. 适用于实时应用：对于聊天、游戏、实时交易等实时性要求高的应用，WebSocket能够提供更好的服务。

三、应用场景

WebSocket在实际应用中具有广泛的应用场景，包括但不限于：

1. 实时聊天应用：如在线聊天室、即时通讯软件等，用户可以实时地发送和接收消息，提高了沟通效率。
2. 在线游戏：实现游戏数据的实时传输和同步，为玩家提供更好的游戏体验。
3. 实时数据监控：如股票价格、天气信息、交通状况等，服务器可以实时地将最新的数据推送给客户端。
4. 协同办公：如在线文档编辑、实时会议等，多个用户可以同时编辑同一个文档或代码文件，他们的编辑结果会实时地同步到其他用户的界面上。
5. 物联网（IoT）：用于设备的远程监控和控制，允许实时收集和传输设备数据。

四、缺点与挑战

尽管WebSocket具有诸多优势，但也存在一些缺点和挑战：

1. 兼容性问题：虽然大多数现代浏览器都支持WebSocket，但是一些老版本浏览器可能不支持。此外，一些网络代理和防火墙可能会阻止WebSocket连接。
2. 安全性问题：WebSocket虽然在协议上支持加密（如WSS，即加密的WebSocket），但它并没有像HTTP那样有完善成熟的安全策略。开发者需要自己去处理安全性问题，如校验消息内容等。
3. 服务器压力较高：由于需要保持长连接，所以会占用较多的服务器资源。这对服务器的性能和管理提出了更高的要求。
4. 不适合大数据量传输：WebSocket更适合频繁、小数据量传输。对于大文件或大数据量传输来说，可能并不是最理想的选择。

综上所述，WebSocket作为一种现代Web实时通信的核心技术，具有显著的优势和广泛的应用场景。然而，在使用WebSocket时也需要考虑其兼容性问题、安全性问题以及服务器资源管理等挑战。

二、使用步骤

1.引入库

代码如下（示例）：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net.WebSockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Web.WebSockets;

2.如何使用

1.新建帮助类

代码如下（示例）：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Net.WebSockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
using System.Web.WebSockets;namespace Xhxx.WebSockets;public class WebSocketHandler
{private WebSocket _webSocket;private int frameBytesCount = 10240;public event EventHandler Opened;public event EventHandler<string> TextMessageReceived;public event EventHandler Closed;public virtual async Task ProcessRequest(AspNetWebSocketContext context){_webSocket = context.WebSocket;RaiseOpenEvent();while (_webSocket.State == WebSocketState.Open){List<byte> receivedBytes = new List<byte>();ArraySegment<byte> buffer2 = WebSocket.CreateServerBuffer(frameBytesCount);WebSocketReceiveResult receiveResult = await _webSocket.ReceiveAsync(buffer2, CancellationToken.None);if (receiveResult.MessageType == WebSocketMessageType.Close){await _webSocket.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, string.Empty, CancellationToken.None);RaiseOnClosed();break;}WebSocketMessageType messageType = receiveResult.MessageType;MergeFrameContent(receivedBytes, buffer2.Array, receiveResult.Count);while (!receiveResult.EndOfMessage){buffer2 = WebSocket.CreateServerBuffer(frameBytesCount);receiveResult = await _webSocket.ReceiveAsync(buffer2, CancellationToken.None);MergeFrameContent(receivedBytes, buffer2.Array, receiveResult.Count);}RaiseMessageArrive(receivedBytes.ToArray(), messageType, receivedBytes.Count);}}public virtual async Task SendMessage(string message){if (_webSocket == null || _webSocket.State != WebSocketState.Open){throw new InvalidOperationException("the web socket is not open.");}byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes(message);for (int sentBytes = 0; sentBytes < bytes.Length; sentBytes += frameBytesCount){int remainingBytes = bytes.Length - sentBytes;await _webSocket.SendAsync(new ArraySegment<byte>(bytes, sentBytes, (remainingBytes > frameBytesCount) ? frameBytesCount : remainingBytes), WebSocketMessageType.Text, endOfMessage: true, CancellationToken.None);}}protected void MergeFrameContent(List<byte> destBuffer, byte[] buffer, long count){count = ((count < buffer.Length) ? count : buffer.Length);if (count == buffer.Length){destBuffer.AddRange(buffer);return;}byte[] array = new byte[count];Array.Copy(buffer, array, count);destBuffer.AddRange(array);}protected void RaiseOpenEvent(){this.Opened?.Invoke(this, EventArgs.Empty);}protected void RaiseMessageArrive(byte[] buffer, WebSocketMessageType type, long count){if (type == WebSocketMessageType.Text && this.TextMessageReceived != null){this.TextMessageReceived(this, Encoding.UTF8.GetString(buffer));}}protected void RaiseOnClosed(){this.Closed?.Invoke(this, EventArgs.Empty);}
}

2使用帮助类

      private static Dictionary<string, WebSocketHandler> _handlers = new Dictionary<string, WebSocketHandler>();
public HttpResponseMessage Connect(string nickName)
{var webSocketHandler = new WebSocketHandler();if (_handlers.ContainsKey(nickName)){return Request.CreateResponse(HttpStatusCode.BadRequest);}_handlers[nickName] = webSocketHandler;webSocketHandler.TextMessageReceived += (sendor, Parameter) =>{try{WebSocketDto _para = Newtonsoft.Json.JsonConvert.DeserializeObject<WebSocketDto>(Parameter);if (_para == null){_handlers.Remove(nickName);result.code = (int)Const.c_code.参数错误;result.message = Const.c_code.参数错误.ToString();SendMessage(nickName, result.ToJson());}else{_para.nickName = nickName;if (_para.queryType == (int)QuestType.Login){DealMainLogin(_para);}if (_para.queryType == (int)QuestType.Agent){DealMainAgent(_para);}if (_para.queryType == (int)QuestType.xintiao){result.code = (int)QuestType.xintiao;result.message = "恭喜,您目前处于活蹦乱跳状态 ^_^ ";SendMessage(nickName, result.ToJson());}}}catch (Exception ex){_handlers.Remove(nickName);result.code = (int)Const.c_code.抛出异常;result.message = ex.Message;SendMessage(nickName, result.ToJson());}};webSocketHandler.Closed += (sendor, arg) =>{if (nickName.Contains("login_")){ClosedLogin(nickName);}_handlers.Remove(nickName);};webSocketHandler.Opened += (sendor, arg) =>{result.message = "连接成功...";SendMessage(nickName, result.ToJson());};HttpContext.Current.AcceptWebSocketRequest(webSocketHandler);return Request.CreateResponse(HttpStatusCode.SwitchingProtocols);
}/// <summary>/// 发送数据/// </summary>/// <param name="sendorNickName"></param>/// <param name="message"></param>private void SendMessage(string sendorNickName, string message, bool Broadcast = false){foreach (var handlerKvp in _handlers){if (Broadcast){//广播发送handlerKvp.Value.SendMessage(message).Wait();}else{//点对点发送if (handlerKvp.Key == sendorNickName){handlerKvp.Value.SendMessage(message).Wait();}}}}

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总结

这就是相关的websocket 使用方法