C# 中 WebSocket 与 SignalR:实时通信的两种选择
在现代 Web 应用中,实时通信变得越来越重要。无论是聊天应用、在线游戏、股票行情推送还是协作编辑工具,都需要服务器能够主动向客户端推送数据。在 .NET 生态系统中,WebSocket 和 SignalR 是实现这一功能的两个主要方案。本文将对这两种技术进行比较,分析它们的异同点和使用场景,并提供简单示例代码帮助你快速上手。
一、什么是 WebSocket?
WebSocket 是 HTML5 提供的一种全双工通信协议,允许客户端与服务器之间建立持久连接,实现双向实时通信。相比传统的 HTTP 请求-响应模式,WebSocket 更加高效,适合需要频繁交互的应用。
WebSocket 特点:
[*]基于 TCP 协议
[*]支持双向通信
[*]连接是长连接(保持打开)
[*]轻量级,性能高
[*]需要手动管理连接和消息处理
使用场景:
[*]实时数据推送(如股票行情)
[*]在线多人游戏
[*]多人协作编辑
[*]IoT 设备通信等
二、什么是 SignalR?
SignalR 是微软开发的一个基于 .NET 的库,它简化了实时通信的实现。SignalR 内部封装了多种传输方式(包括 WebSocket、Server-Sent Events、长轮询等),并根据浏览器和网络环境自动选择最优的方式。
SignalR 特点:
[*]抽象了底层通信细节
[*]支持跨平台(.NET Core / .NET 6+)
[*]自动降级兼容性差的浏览器
[*]提供 Hub 模式,易于组织业务逻辑
[*]可集成到 ASP.NET Core 中
使用场景:
[*]快速构建实时功能(无需关注底层通信细节)
[*]Web 应用中的通知系统
[*]即时通讯(IM)应用
[*]实时仪表盘、状态监控
三、WebSocket vs SignalR 对比
特性WebSocketSignalR通信方式全双工全双工(通过封装)是否需要手动处理连接✅ 需要❌ 不需要是否支持多路复用❌ 不支持✅ 支持(Hub)是否支持自动降级❌ 不支持✅ 支持(长轮询等)开发复杂度较高较低性能高略低于 WebSocket适合场景高性能、定制化通信快速开发、通用实时功能四、示例代码
示例 1:WebSocket 服务端 + 客户端(.NET)
服务端(控制台程序)
using System;
using System.Net;
using System.Net.WebSockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static async Task Main(string[] args)
{
HttpListener listener = new HttpListener();
listener.Prefixes.Add("http://localhost:5000/");
listener.Start();
Console.WriteLine("WebSocket Server started on http://localhost:5000");
while (true)
{
HttpListenerContext context = await listener.GetContextAsync();
if (context.Request.IsWebSocketRequest)
{
WebSocketContext webSocketContext = await context.AcceptWebSocketAsync(null);
_ = HandleWebSocketConnection(webSocketContext.WebSocket);
}
else
{
context.Response.StatusCode = 400;
context.Response.Close();
}
}
}
private static async Task HandleWebSocketConnection(WebSocket socket)
{
byte[] buffer = new byte;
while (socket.State == WebSocketState.Open)
{
WebSocketReceiveResult result = await socket.ReceiveAsync(new ArraySegment<byte>(buffer), CancellationToken.None);
string message = Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count);
Console.WriteLine($"Received: {message}");
// Echo back the message
byte[] response = Encoding.UTF8.GetBytes($"Echo: {message}");
await socket.<input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>Async(new ArraySegment<byte>(response), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);
}
}
}客户端(JavaScript)
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>WebSocket Client</title>
</head>
<body>
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Enter message" />
<button onclick="sendMessage()"><input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button></button>
</body>
</html>示例 2:SignalR 服务端 + 客户端(ASP.NET Core)
服务端(Startup.cs 或 Program.cs)
var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
// Add services to the container.
builder.Services.AddSignalR();
var app = builder.Build();
app.MapHub<ChatHub>("/chatHub");
app.Run();
public class ChatHub : Hub
{
public async Task <input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>(string user, string message)
{
await Clients.All.<input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>Async("ReceiveMessage", user, message);
}
}客户端(JavaScript)
<input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>五、总结
场景推荐技术高性能、低延迟、自定义协议WebSocket快速开发、通用实时功能SignalR浏览器兼容性要求高SignalR需要精细控制通信过程WebSocket如果你正在开发一个简单的聊天室或通知系统,SignalR 是更好的选择;而如果你需要构建一个高性能、低延迟的物联网通信系统,WebSocket 更合适。
六、延伸阅读
[*]Microsoft SignalR 文档
[*]WebSocket W3C 标准文档
[*]ASP.NET Core WebSocket 支持
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