WPF+ASP.NET SignalR實現動態折線圖

来源:https://www.cnblogs.com/hsiang/archive/2023/01/02/17020265.html
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在實際業務中，當後臺數據發生變化，客戶端能夠實時的收到通知，而不是由用戶主動的進行頁面刷新才能查看，這將是一個非常人性化的設計。有沒有那麼一種場景，後臺數據明明已經發生變化了，前臺卻因為沒有及時刷新，而導致頁面顯示的數據與實際存在差異，從而造成錯誤的判斷。那麼如何才能在後臺數據變更時及時通知客戶端呢... ...


在實際業務中，當後臺數據發生變化，客戶端能夠實時的收到通知，而不是由用戶主動的進行頁面刷新才能查看，這將是一個非常人性化的設計。有沒有那麼一種場景，後臺數據明明已經發生變化了，前臺卻因為沒有及時刷新，而導致頁面顯示的數據與實際存在差異，從而造成錯誤的判斷。那麼如何才能在後臺數據變更時及時通知客戶端呢？本文以一個簡單的動態折線圖示例，簡述如何通過ASP.NET SignalR實現後臺通知功能，僅供學習分享使用，如有不足之處，還請指正。

什麼是SignalR?

 ASP.NET SignalR 是一個面向 ASP.NET 開發人員的庫，可簡化將實時 web 功能添加到應用程式的過程。 實時 web 功能是讓伺服器代碼將內容推送到連接的客戶端立即可用，而不是讓伺服器等待客戶端請求新數據的能力。

SignalR做了什麼？

傳統HTTP採用的是大家熟知的“拉模式”，即客戶端發出的每次請求，服務端都是被動處理。此場景下客戶端是老大，很顯然只有一方主動，操作與處理起來就沒那麼完美。

為了能讓服務端也能主動，html5的出現讓這種變得可能，大家知道html5中有兩種主動模式。第一種叫做websockect，WebSockets是Html5提供的新的API，可以在Web網頁與伺服器端間建立Socket連接，它是基於tcp模式的雙工通訊。還有一種叫做SSE，也就是客戶端來訂閱伺服器的一種事件模型。

在html5出來之前，如果要做到伺服器主動，我們只能採用變相的longpool和iframe流勉強實現。

SignalR對上面四種方案進行了高度的封裝，也就是說signalR會在這四種技術中根據瀏覽器和伺服器設置採取最優的一種模式。

封裝與集成

對於.NET開發者的福音，.NET平臺為我們提供了一種簡潔高效智能的實時信息交互技術->SignalR，它集成了上述數種技術，並能根據配置自動或手動選擇其最佳應用。

SignalR用途

SignalR 提供了一個簡單的 API，用於創建伺服器到客戶端遠程過程調用 (RPC) ，該調用客戶端瀏覽器 (和其他客戶端平臺中的 JavaScript 函數) 伺服器端 .NET 代碼。 SignalR 還包括用於連接管理的 API (，例如連接和斷開連接事件) ，以及分組連接。

雖然聊天通常被用作示例，但你可以做更多的事情。每當用戶刷新網頁以查看新數據時，或者該網頁實施 Ajax 長輪詢以檢索新數據時，它都是使用 SignalR 的候選者。SignalR 還支持需要從伺服器進行高頻更新的全新類型的應用，例如實時游戲。

 

官方網址和源碼

 

官方網址：https://dotnet.microsoft.com/zh-cn/apps/aspnet/signalr

微軟API文檔：https://learn.microsoft.com/zh-cn/aspnet/signalr/overview/getting-started/introduction-to-signalr

GitHub網址：https://github.com/SignalR

示例截圖

本示例主要實現一個動態折線圖功能，主要分為服務端和客戶端兩部分，示例如下所示：

服務端項目創建

 

1. 創建一個Web服務端程式（以ASP.NET WebApi為例），預設情況下SignalR已經作為項目框架的一部分而存在，所以不需要安裝，直接使用即可。通過項目--依賴性--框架--Microsoft.AspNetCore.App可以查看

2. 創建ChatHub，繼承Hub基類，作為後臺連接管理的中心

 1 using Microsoft.AspNetCore.SignalR;
 2 
 3 namespace DemoSignalR.Server.Chat
 4 {
 5     public class ChatHub : Hub
 6     {
 7         #region 連接和斷開連接
 8 
 9         public override async Task OnConnectedAsync()
10         {
11             var connId = Context.ConnectionId;
12             Console.WriteLine($"{connId} 已連接");
13             await base.OnConnectedAsync();
14         }
15 
16         public void StartNotify(string type)
17         {
18             if (type == "1")
19             {
20 
21             }
22             else if (type == "2")
23             {
24 
25             };
26 
27         }
28 
29         public override async Task OnDisconnectedAsync(Exception ex)
30         {
31             //如果斷開連接
32             var connId = Context.ConnectionId;
33             Console.WriteLine($"{connId} 已斷開");
34             await base.OnDisconnectedAsync(ex);
35         }
36 
37         #endregion
38     }
39 }

SignalR服務端業務集成

在實際業務中，存在各種需要後臺通知的功能，根據不同的業務，可以採用不同的通知觸發方式：

1. 在調用介面時觸發後臺通知

 1 using DemoSignalR.Server.Chat;
 2 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
 3 using Microsoft.AspNetCore.SignalR;
 4 
 5 namespace DemoSignalR.Server.Controllers
 6 {
 7     [ApiController]
 8     [Route("[controller]")]
 9     public class TestWebApiController : ControllerBase
10     {
11 
12 
13         private readonly ILogger<TestWebApiController> _logger;
14 
15         private IHubContext<ChatHub> _context;
16 
17         public TestWebApiController(ILogger<TestWebApiController> logger, IHubContext<ChatHub> context)
18         {
19             _logger = logger;
20             _context = context;
21         }
22 
23         [HttpGet]
24         public void GetTestA(string Name)
25         {
26             string info = $"當前接收到的信息為：{Name},{DateTime.Now.ToString("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.fff")}";
27             _context.Clients.All.SendAsync("", info);
28         }
29 
30 
31     }
32 }

2. 定時器迴圈通知

 1 using Microsoft.AspNetCore.SignalR;
 2 using System.Timers;
 3 
 4 namespace DemoSignalR.Server.Chat
 5 {
 6     public class TestChatInfo
 7     {
 8         private IHubContext<ChatHub> _context;
 9 
10         private System.Timers.Timer _timer;
11 
12         private readonly static object locker = new object();//鎖對象
13 
14         public static TestChatInfo instance;//當前實例
15 
16         private readonly ILogger _logger;
17 
18         private int _index = 0;
19 
20         private TestChatInfo(IHubContext<ChatHub> _context, ILogger _logger)
21         {
22             this._context = _context;
23             this._logger = _logger;
24             //定義定時器
25             _timer = new System.Timers.Timer(100);
26             _timer.AutoReset = true;
27             _timer.Enabled = true;
28             _timer.Elapsed += Timer_Elapsed;
29             _timer.Start();
30         }
31 
32         private void Timer_Elapsed(object? sender, ElapsedEventArgs e)
33         {
34             //業務邏輯判斷
35             var obj = new TestValue();
36             obj.Index = this._index;
37             obj.Value = DateTime.Now.Millisecond % 100;
38             _context.Clients.All.SendAsync("RefreshInfos", obj);
39             this._index++;
40         }
41 
42         /// <summary>
43         /// 註冊，即初始化單例實例
44         /// </summary>
45         /// <param name="context"></param>
46         /// <param name="reviewTaskService"></param>
47         /// <param name="sysParamService"></param>
48         public static void Register(IHubContext<ChatHub> context, ILogger logger)
49         {
50             lock (locker)
51             {
52                 if (instance == null)
53                 {
54                     lock (locker)
55                     {
56                         instance = new TestChatInfo(context, logger);
57                     }
58                 }
59             }
60         }
61 
62     }
63 
64     public class TestValue
65     {
66         private int index;
67         public int Index { get { return index; } set { index = value; } }
68 
69         private float value;
70         public float Value { get { return value; } set { this.value = value; } }
71     }
72 }

 

SignalR服務端配置

 SignalR服務端配置主要分成三步：

1. 添加SignalR服務

2. 映射SignalR路由

3. 註冊單例後臺通知服務（如果其他方式，可省略）

 1 using DemoSignalR.Server.Chat;
 2 using Microsoft.AspNetCore.SignalR;
 3 
 4 var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
 5 
 6 // Add services to the container.
 7 
 8 builder.Services.AddControllers();
 9 // Learn more about configuring Swagger/OpenAPI at https://aka.ms/aspnetcore/swashbuckle
10 builder.Services.AddEndpointsApiExplorer();
11 builder.Services.AddSwaggerGen();
12 //1.添加SignalR服務
13 builder.Services.AddSignalR();
14 builder.Services.AddLogging(logging => logging.AddConsole());
15 
16 var app = builder.Build();
17 
18 // Configure the HTTP request pipeline.
19 if (app.Environment.IsDevelopment())
20 {
21     app.UseSwagger();
22     app.UseSwaggerUI();
23 }
24 app.UseRouting();
25 app.UseHttpsRedirection();
26 
27 app.UseAuthorization();
28 
29 
30 //在Use中註冊單例實例
31 app.Use(async (context, next) =>
32 {
33     var hubContext = context.RequestServices.GetRequiredService<IHubContext<ChatHub>>();
34     //var logger = context.RequestServices.GetRequiredService<ILogger>();
35     TestChatInfo.Register(hubContext, null);//調用靜態方法註冊
36     if (next != null)
37     {
38         await next.Invoke();
39     }
40 });
41 
42 app.MapControllers();
43 
44 //2.映射路由
45 app.UseEndpoints(endpoints => {
46     endpoints.MapHub<ChatHub>("/chat");
47 });
48 
49 app.Run();

客戶端項目創建

1. 創建WPF項目

2. 通過NuGet包管理器安裝SignalR客戶端

3. 創建SignalR狀態管理，主要管理SignalR的連接，關閉，重連等操作。

 1 using Microsoft.AspNetCore.SignalR.Client;
 2 using System;
 3 using System.Collections.Generic;
 4 using System.Configuration;
 5 using System.Linq;
 6 using System.Text;
 7 using System.Threading.Tasks;
 8 
 9 namespace DemoSignalR.Client
10 {
11     internal class SignalRClient
12     {
13         private readonly HubConnection hubConnection;
14 
15         public HubConnection HubConnection
16         {
17             get { return hubConnection; }
18         }
19 
20         public SignalRClient()
21         {
22             var server = ConfigurationManager.AppSettings["Server"].ToString();
23             hubConnection = new HubConnectionBuilder().WithUrl($"{server}/chat").WithAutomaticReconnect().Build();
24             hubConnection.KeepAliveInterval = TimeSpan.FromSeconds(5);
25         }
26 
27         public virtual void Listen()
28         {
29 
30         }
31 
32         public async void Start()
33         {
34             try
35             {
36                 await hubConnection.StartAsync();
37 
38             }
39             catch (Exception e)
40             {
41 
42             }
43         }
44     }
45 }

客戶端業務邏輯處理

1. 根據不同的業務邏輯分別監聽不同的通知事件。

2. 示例詳見源碼

 1 using Microsoft.AspNetCore.SignalR.Client;
 2 using System;
 3 using System.Collections.Generic;
 4 using System.Linq;
 5 using System.Text;
 6 using System.Threading.Tasks;
 7 
 8 namespace DemoSignalR.Client
 9 {
10     internal class TestSignalRClient : SignalRClient
11     {
12         public Action<object> RefreshInfos;
13 
14         public Action<string> Reconnected;
15 
16         public TestSignalRClient() : base()
17         {
18         }
19 
20         public override void Listen()
21         {
22             HubConnection.On<object>("RefreshInfos", (obj) =>
23             {
24                 //
25                 if (obj != null)
26                 {
27                     Console.WriteLine("收到數據");
28                     //發送消息
29                     if (RefreshInfos != null)
30                     {
31                         RefreshInfos(obj);
32                     }
33                 }
34             });
35             HubConnection.Reconnected += HubConnection_Reconnected;
36         }
37 
38         private Task HubConnection_Reconnected(string arg)
39         {
40             return Task.Run(() =>
41             {
42                 if (Reconnected != null)
43                 {
44                     Reconnected(arg);
45                 }
46             });
47         }
48 
49         public virtual void StartNotify(string condition)
50         {
51             HubConnection.SendAsync("StartNotify", condition);
52             Console.WriteLine($"開始通過知{condition}");
53         }
54     }
55 }

 

SignalR需要註意事項

你不會實例化 Hub 類或從伺服器上自己的代碼調用其方法;由 SignalR Hubs 管道為你完成的所有操作。 SignalR 每次需要處理中心操作（例如客戶端連接、斷開連接或向伺服器發出方法調用時）時，SignalR 都會創建 Hub 類的新實例。

由於 Hub 類的實例是暫時性的，因此無法使用它們來維護從一個方法調用到下一個方法的狀態。 每當伺服器從客戶端收到方法調用時，中心類的新實例都會處理消息。 若要通過多個連接和方法調用來維護狀態，請使用一些其他方法（例如資料庫）或 Hub 類上的靜態變數，或者不派生自 Hub的其他類。 如果在記憶體中保留數據，請使用 Hub 類上的靜態變數等方法，則應用域回收時數據將丟失。

如果要從在 Hub 類外部運行的代碼將消息發送到客戶端，則無法通過實例化 Hub 類實例來執行此操作，但可以通過獲取對 Hub 類的 SignalR 上下文對象的引用來執行此操作。

註意：ChatHub每次調用都是一個新的實例，所以不可以有私有屬性或變數，不可以保存對像的值，所以如果需要記錄一些持久保存的值，則可以採用靜態變數，或者中心以外的對象。

關於源碼

本示例中相關源碼，已上傳至gitee（碼雲）,鏈接如下：
https://gitee.com/ahsiang/demo-signal-r

 

 

備註

以上就是WPF+ASP.NET SignalR實現動態折線圖的全部內容，關於SignalR的應用，這隻是一個簡單的入門示例，希望可以拋磚引玉，一起學習，共同進步。學習編程，從關註【老碼識途】開始！！！


作者：小六公子
出處：http://www.cnblogs.com/hsiang/
本文版權歸作者和博客園共有，寫文不易，支持原創，歡迎轉載【點贊】，轉載請保留此段聲明，且在文章頁面明顯位置給出原文連接，謝謝。
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