第一章ASP.NET SignalR简介

1.1概述：

      ASP.NET SignalR是微软新开发的类库，为的是帮助ASP.NET开发人员很方便地开发实时网络功能。 SignalR允许服务器端和客户端之间进行双向通信。服务器端现在可以连接到客户端并且把内容瞬间推送出去，而不是一个客户端不断请求服务器端从而才能获取新数据（不是通过轮询去拉服务器端数据，而是服务器端主动推送数据到客户端）。SignalR支持Web Sockets套接字，并且当使用旧版浏览器的时候会自动使用相关兼容的技术。SignalR包括它的API接口，用于连接管理的解耦（例如，连接和断开连接的事件），群组连接接口和授权接口等

     SignalR可以为您的ASP.NET应用程序添加各种“实时”的Web功能。最常用的例子有聊天室，但当你使用SignalR后，我们可以比这做得更好更多。过去，用户需要通过不断刷新网页才能看到新的数据；或者在页面上通过实现长轮询来检索新数据（并显示），这些功能都会在在使用SignalR后变得更容易实现和使用。比如：仪表板及监视型应用程序、协作性应用程序（如多人同时对文档进行编辑）、作业进度更新及时呈现表单等。

    SignalR也支持现在新类型的，需要从服务器上进行高频率的更新的Web应用程序，例如，实时游戏。对于这方面的一个很好的例子，请参见ShootR game.。

    SignalR提供了一个简单的API，用于创建服务器到客户端的远程过程调用（RPC） ，从服务器端的.net代码调用客户端的浏览器（和其他客户端平台）的 JavaScript函数。SignalR还包括用于连接管理API （例如，连接和断开连接诶事件） ，群组连接和授权等。（简单来说，提供了服务器端API调用和客户端的JS事件）

    SignalR可以自动对连接进行管理，并让您同时发送广播消息到所有连接的客户端，就像一个聊天室聊天一样。当然，您也可以选择向特定的用户（客户端）发送消息。客户端和服务器之间的连接是持久的，也就是通常我们所说的长连接，而不像一个典型的HTTP连接，每次通信都要重新建立连接。
    SignalR支持“服务器推送”功能，即服务器代码可以通过使用远程过程调用（RPC）来调用浏览器中的客户端代码，而不是在Web网站上常见的【请求-响应模型】的形式去获取数据。
    SignalR的应用通过使用服务总线（Service Bus）、SQL Server或Redis来扩展到数以万计的客户端上。
    SignalR是开源的，通过GitHub.的访问来查看源码。

    SignalR在支持HTML5的浏览器下，通常是使用WebSocket，来实现服务端跟客户端的通信。如果浏览器不支持WebSocket 那么他会自动切换支持该浏览器的其他的技术来实现（如Http长连接）。不管用哪种技术，最后都会实现同样的结果。当然，你也可以直接使用WebStocket来编写你的应用程序，但使用SignalR意味着你将有更多的额外功能而无需自己重新发明轮子（人家都写好接口了，拿来使用不是更好，何必自己重复建轮子）。最重要的是，你可以把时间和注意力放在业务实现上，而无需考虑为旧的客户端（IE9以下等）写兼容性代码。SignalR还能够使你不必担心WebStocket的更新，因为SignalR将会继续更新以及支持变化的底层传输方式，跨不同版本的WebStocket来为应用程序提供一个一致的访问接口。

    当然，你可以创建只使用WebStocket传输的解决方案，SignalR提供了你可能需要自行编写代码的所有功能，比如回退到其他传输方式以及针对更新的WebStocket来实现修改您的应用程序。

2.1传输和协商转换（FallBacks）：
           SignalR是对客户端及服务器之间实时功能实现所需要的传输技术的抽象。SignalR首先使用HTTP的方式开始连接，并且检查WebSocket连接是否可用，如果可用，则会自动转为Webstocket连接。WebSocket是SignalR最理想的传输方式，因为它可以最有效地利用服务器内存，具有最低的延迟，并拥有最底层的功能（如客户端和服务器之间的全双工通信【双向通信】），但它也有最严格的要求：WebSocket的要求服务器必须使用Windows Server2012或Windows8，和NET框架4.5。如果不符合这些要求，SignalR将尝试使用其他传输方式进行连接。

2.1.1 HTML5的传输方式：（推荐使用谷歌浏览器作为主浏览器）
           使用SignalR的任何传输方式都是取决于客户端浏览器是否支持HTML 5，如果客户端的浏览器不支持HTML5，将使用旧的传输方式。
           1）WebSocket（如果服务器和浏览器都支持WebSocket的）：WebSocket唯一一种在客户端和服务器端建立真实持久的双向连接的传输方式。然而，WebSocket的也有最严格的要求，它仅在最新版本的MicrosoftInternet Explorer、谷歌Chrome和MozillaFirefox浏览器中支持，其他浏览器如Opera和Safari中都只有部分部分实现（2014最新版本的Opera和Safari就不清楚了，估计会都支持，这是未来发展的方向）。
  2）服务器发送事件：也被称为EventSource（如果浏览器支持服务器发送的事件，这基本上是除了IE外的浏览器都支持该功能。）

2.1.2 Comet的传输方式：
    下面的传输类型都是基于CometWeb应用程序模型的，浏览器或客户端将保持HTTP的长连接请求，服务器可以在客户端没有明确请求的情况下，将数据推送到客户端。
  1）Forever Frame（仅适用于IE浏览器） ：Forever Frame会创建一个隐藏的IFrame ，然后向服务器发送一个不会完成的请求。然后服务器不断地发送脚本到客户端，并且由客户端立即执行该脚本，即建立一个从服务器到客户端的单向实时连接。而从客户端到服务器的连接则使用不同于该连接的其他连接。像一个标准的HTML请求时一样，会为每次数据的发送都会创建一个新的连接。
  2）Ajax长轮询：长轮询不会创建一个持久的连接，而是通过客户端不断发出对服务器端的请求来进行轮询。在每次连接时，都会等待服务器发出响应后关闭这次连接，然后再立即发出新的请求（自己也可以定义间隔时间后，再发送新的请求）。当然，这种方式会在连接关闭再重新连接之间，造成一定的延迟。

关于各种配置所支持的传输方式，请参见支持的平台（SupportedPlatforms）.的详细信息。

2.1.3.传输方式选择的过程：
以下列表显示SignalR如何决定使用那种类型的传输方式进行传输：
1.如果浏览器是Internet Explorer 8或更早的版本，则使用长轮询。
2.如果配置了JSONP（即连接时，JSONP参数设置为true） ，则使用长轮询。
3.如果正在使用跨域连接（即SignalR端点和页面不在同一个域中） ，如能满足以下全部条件，则使用WebSocket：

    1)该客户端支持CORS （跨域资源共享） 。具体详细信息请参阅CORSat caniuse.com 。
    2)该客户端支持的WebSocket
    3)该服务器支持的WebSocket
如果以上三个条件，只要有一条不满足，则使用长轮询。有关跨域连接的详细信息，请参阅如何建立跨域连接。
4.如果没有配置使用JSONP和连接不跨域，则使用WebSocket，当然，前提是客户端和服务器端都支持WebStocket

5.如果客户端或服务器不支持WebSocket的，则使用服务器发送事件（EventSource）。
7.如果服务器发送事件不可用，则尝试使用ForeverFrame。
8.如果Forever Frame不可用，则使用长轮询。

（即默认使用的优先级：1.WebStocket；2.EventSource；3.Forever Frame； 4.长轮询）

2.1.4监控传输：  

           您可以通过启用Hub日志记录，并在浏览器的控制台中查看您的应用程序使用哪种传输方式；要启用日志记录的话，请您先添加以下命令到客户端应用程序：

·       在IE浏览器中,按F12打开开发者工具, 点击控制台（console）标签.

·       在Chrome浏览器, 按Ctrl+Shift+J.打开控制台（console)   

2.1.5指定传输协议和fallback（协商转换）机制：
    协商转换传输方式是需要一定的时间和客户端、服务器的资源。如果客户端的环境（浏览器类型版本等）是已知的，那么您可以在启动连接时，指定传输方式来提高性能。下面的代码片段演示如果已知客户端不支持任何其他传输协议时，直接在连接启动时就使用Ajax的长轮询作为传输方式：

           如果您想要一个客户端按照特定的顺序进行传输方式的协商转换，你可以指定协商转换的顺序。下面的代码片断演示了优先尝试使用的WebSocket，如果不支持，则使用长轮询。

用于指定传输的字符串常量的定义如下

1)  webSockets

2)  forverFrame

3)  serverSentEvent

4)  longPolling

2.1.6.长性连接（PersistentConnection）和集线器（Hubs）
    该SignalR API包含两种模式去实现客户端和服务器之间的通信：长连接和集线器。
    1）长性连接（PersistentConnection）：表示一个简单的从终端向单个、分组，或群发广播消息的简单结点。长性连接API （由PersistentConnection类表示。封装在NET中的代码），让开发人员直接访问SignalR的底层通信协议。使用长性连接的通信模式，并且对它API的调用，就如熟悉调用WCF（类似WebService）开发的API一样简单。

    2）集线器（Hubs）：是基于API但级别更高一级的通信管道，他允许客户端和服务器上互相直接调用方法。 SignalR能很巧妙地处理跨机器的调度，让客户端轻松地调用服务器端上的方法，就如同调用本地方法一样，反之亦然。对于使用过.net Remoting的开发人员来说，使用集线器通信模式去远程调用的服务器或客户端API，都是一件很容易的事情。使用集线器，您还可以在方法中使用强类型参数，并且绑定到你的Model类里。

    3）架构图：下图显示了集线器、长性连接与用于传输的底层技术之间的关系。

2.1.7.集线器（Hubs）是如何工作的：
    当服务器端的代码调用客户端的方法时，服务器端将发送一个包含要调用（当一个对象被作为方法参数时，将倍序列化为JSON来发送）的方法的名称和参数的数据包，主动推送给客户端。然后，客户端检查接收到该方法名称，并在客户端定义的方法中进行匹配查找，如果匹配成功，则执行方法并且使用反序列化的对象作为方法参数。
    您可以使用Fiddler之类的工具来监控方法的调用执行情况。下图显示了在Fiddler的日志中抓取到的一个从SignalR服务器发送到Web浏览器客户端的方法。该从集线器发起调用的方法为：MoveShapeHub，被调用的方法为：updateShape。

    很明显，在这个例子中，这个M:[{xxxxxxxxx}]JSON数字里面，"H"对应的是服务器端的方法名，"M"对应的是客户端的方法名，"A"是我们要传输的参数

2.1.8 长性连接（PersistentConnection）和集线器（Hubs）的选择(通信模式的选择)：

1）大多数应用程序应该使用集线器（Hubs）的API。

2）长性连接（PersistentConnection）的 API可以在下列情况下使用：
                      a）需要指定实际发送的消息的格式。（自己定制消息的JSON格式）。
                      b）开发人员更喜欢WCF（Webservice）调用的方式，而不是.netRemoting。
                      c）.现有程序已经使用WCF（Webservice）的方法的程序，并且计划移到植SignalR。