使用ABPSignalR重构消息服务(二)

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张三
张三 2022-04-08 09:57:42
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使用ABP SignalR重构消息服务(二)

使用ABP SignalR重构消息服务(二)

上篇使用ABP SignalR重构消息服务(一)主要讲的是SignalR的基础知识和前端如何使用SignalR,这段时间也是落实方案设计。这篇我主要讲解SignalR源码(最近我手头工作比较忙@蟹老板)。

SignalR源码分析(原地址,原地址已经停止维护了合并到了AspNetCore)

使用SignalR我们主要是添加services.AddSignalR();,添加ChatHub类继承我们的Hub ,然后管道注入endpoints.MapHub<ChatHub>("/ChatHub");
通过services.AddSignalR()可以看到使用的类是SignalRDependencyInjectionExtensions
通过Hub类可以看到程序集是Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core
通过MapHub<ChatHub>可以看到使用的类是HubEndpointRouteBuilderExtensions

SignalR服务注册

我们先分析services.AddSignalR()注入做了什么准备

这里我们要讲一个东西Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core类库有一个SignalRDependencyInjectionExtensions
Microsoft.AspNetCore.SignalR类库也存在一个SignalRDependencyInjectionExtensions

Microsoft.AspNetCore.SignalR类库中的SignalRDependencyInjectionExtensions解读

public static class SignalRDependencyInjectionExtensions{    // 单独注入SignalR配置    public static ISignalRServerBuilder AddHubOptions<THub>(this ISignalRServerBuilder signalrBuilder, Action<HubOptions<THub>> configure) where THub : Hub    {        if (signalrBuilder == null)        {            throw new ArgumentNullException(nameof(signalrBuilder));        }        signalrBuilder.Services.AddSingleton<IConfigureOptions<HubOptions<THub>>, HubOptionsSetup<THub>>();        signalrBuilder.Services.Configure(configure);        return signalrBuilder;    }    //  添加SignalR服务    public static ISignalRServerBuilder AddSignalR(this IServiceCollection services)    {        if (services == null)        {            throw new ArgumentNullException(nameof(services));        }        // ConnectionsDependencyInjectionExtensions拓展类 添加请求路由、添加身份验证、添加Http连接调度程序、添加Http连接管理器        services.AddConnections();        // 禁用WebSocket保持活动,因为SignalR有它自己的        services.Configure<WebSocketOptions>(o => o.KeepAliveInterval = TimeSpan.Zero);        services.TryAddSingleton<SignalRMarkerService>();        services.TryAddEnumerable(ServiceDescriptor.Singleton<IConfigureOptions<HubOptions>, HubOptionsSetup>());        //调用 Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core 类库中的 SignalRDependencyInjectionExtensions        return services.AddSignalRCore();    }    // 添加SignalR服务。注入SignalR配置信息    public static ISignalRServerBuilder AddSignalR(this IServiceCollection services, Action<HubOptions> configure)    {        if (services == null)        {            throw new ArgumentNullException(nameof(services));        }        var signalrBuilder = services.AddSignalR();        services.Configure(configure);        return signalrBuilder;    }}

Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core类库中的SignalRDependencyInjectionExtensions解读
这里面注入了SignalR中核心类,所以下面的代码我们一定要仔细研读了。

public static class SignalRDependencyInjectionExtensions{        // 将最小的基本SignalR服务添加IServiceCollection 中    public static ISignalRServerBuilder AddSignalRCore(this IServiceCollection services)    {        // 用于标记SignalR是否注入        services.TryAddSingleton<SignalRCoreMarkerService>();        // 注入默认集线器生命周期管理器        services.TryAddSingleton(typeof(HubLifetimeManager<>), typeof(DefaultHubLifetimeManager<>));        // 注入默认集线器协议解析器        services.TryAddSingleton(typeof(IHubProtocolResolver), typeof(DefaultHubProtocolResolver));        // 注入集线器上下文        services.TryAddSingleton(typeof(IHubContext<>), typeof(HubContext<>));        services.TryAddSingleton(typeof(IHubContext<,>), typeof(HubContext<,>));        // 注入集线器中心连接处理程序        services.TryAddSingleton(typeof(HubConnectionHandler<>), typeof(HubConnectionHandler<>));        // 注入获取用户唯一标识方法        services.TryAddSingleton(typeof(IUserIdProvider), typeof(DefaultUserIdProvider));        // 注入默认中心调度员        services.TryAddSingleton(typeof(HubDispatcher<>), typeof(DefaultHubDispatcher<>));        // 注入默认激活中心        services.TryAddScoped(typeof(IHubActivator<>), typeof(DefaultHubActivator<>));        // 添加授权        services.AddAuthorization();        var builder = new SignalRServerBuilder(services);        // 添加Protocol转json        builder.AddJsonProtocol();        return builder;    }}

SignalR集线器设计

通过Hub类可以看到程序集是Microsoft.AspNetCore.SignalR.Core

// Hub 是一个抽象类public abstract class Hub : IDisposable{    private bool _disposed;    // 客户端链接    private IHubCallerClients _clients = default!;    // 集线器呼叫中心上下文    private HubCallerContext _context = default!;    // 集线器组管理    private IGroupManager _groups = default!;    // 客户端链接(管理所有用户链接)    public IHubCallerClients Clients    {        get        {            CheckDisposed();            return _clients;        }        set        {            CheckDisposed();            _clients = value;        }    }    // 集线器上下文(保存当前用户链接信息)    public HubCallerContext Context    {        get        {            CheckDisposed();            return _context;        }        set        {            CheckDisposed();            _context = value;        }    }    // 组管理(对于组进行添加或者删除)    public IGroupManager Groups    {        get        {            CheckDisposed();            return _groups;        }        set        {            CheckDisposed();            _groups = value;        }    }    // 连接方法(用于兼容用户连接操作)    public virtual Task OnConnectedAsync()    {        return Task.CompletedTask;    }    // 链接释放方法(用于监控用户下线操作)    public virtual Task OnDisconnectedAsync(Exception? exception)    {        return Task.CompletedTask;    }    protected virtual void Dispose(bool disposing)    {    }    public void Dispose()    {        if (_disposed)        {            return;        }        Dispose(true);        _disposed = true;    }    private void CheckDisposed()    {        if (_disposed)        {            throw new ObjectDisposedException(GetType().Name);        }    }}

SignalR中间件

通过MapHub可以看到使用的类是HubEndpointRouteBuilderExtensions

app.UseEndpoints(endpoints =>{  endpoints.MapHub<ChatHub>("/ChatHub");});

HubEndpointRouteBuilderExtensions源代码

public static class HubEndpointRouteBuilderExtensions{    ................................    // 注册集线器    public static HubEndpointConventionBuilder MapHub<[DynamicallyAccessedMembers(HubAccessibility)] THub>(this IEndpointRouteBuilder endpoints, string pattern, Action<HttpConnectionDispatcherOptions>? configureOptions) where THub : Hub    {        // 这个就是我们上面注册SignalR保留来判断是否注入        var marker = endpoints.ServiceProvider.GetService<SignalRMarkerService>();        if (marker == null)        {            throw new InvalidOperationException("Unable to find the required services. Please add all the required services by calling " +                                                "'IServiceCollection.AddSignalR' inside the call to 'ConfigureServices(...)' in the application startup code.");        }        // SignalR配置信息        var options = new HttpConnectionDispatcherOptions();        configureOptions?.Invoke(options);        // endpoints.MapConnections用来接收第一次连接请求,然后开启对于协议连接        var conventionBuilder = endpoints.MapConnections(pattern, options, b =>        {            // SignalRConnectionBuilderExtensions拓展类(这里是一个重点,将我们的泛型集线器连接进行注入,就可以开始它的工作了)            b.UseHub<THub>();        });        ....................................        return new HubEndpointConventionBuilder(conventionBuilder);    }}

SignalRConnectionBuilderExtensions源代码

public static class SignalRConnectionBuilderExtensions{    public static IConnectionBuilder UseHub<[DynamicallyAccessedMembers(HubAccessibility)] THub>(this IConnectionBuilder connectionBuilder) where THub : Hub    {        var marker = connectionBuilder.ApplicationServices.GetService(typeof(SignalRCoreMarkerService));        if (marker == null)        {            throw new InvalidOperationException("Unable to find the required services. Please add all the required services by calling " +                "'IServiceCollection.AddSignalR' inside the call to 'ConfigureServices(...)' in the application startup code.");        }        // 1.connectionBuilder.UseConnectionHandler拓展方法在 ConnectionBuilderExtensions中        // 2.HubConnectionHandler这个不就是我们注入服务的集线器中心连接处理程序吗?        return connectionBuilder.UseConnectionHandler<HubConnectionHandler<THub>>();    }}

ConnectionBuilderExtensions源代码

public static class ConnectionBuilderExtensions{    // 执行集线器的连接方法,到了这里就代表本次连接成功了    public static IConnectionBuilder UseConnectionHandler<[DynamicallyAccessedMembers(DynamicallyAccessedMemberTypes.PublicConstructors)] TConnectionHandler>(this IConnectionBuilder connectionBuilder) where TConnectionHandler : ConnectionHandler    {        var handler = ActivatorUtilities.GetServiceOrCreateInstance<TConnectionHandler>(connectionBuilder.ApplicationServices);        // 这是一个终端中间件,所以没有必要使用'next'参数         return connectionBuilder.Run(connection => handler.OnConnectedAsync(connection));    }}

小结

通过services.AddSignalR()进行SignalR基础服务进行注册。
通过Hub抽象工程,由不同的集线器继承,定义同一的连接、断开方法、客户端连接管理、群组管理、当前上下文信息。
通过MapHub<ChatHub>通过中间件路由规则进行流量划分。
当我们看完上面调用链路,脑中是不是已经有了一个清晰的方向了,它是怎么与前端进行连接的,并且对于注入的服务有一定的了解。

HubConnectionHandler连接处理

我们已经知道进入中间件之后就会进入HubConnectionHandler.OnConnectedAsync()方法

    public override async Task OnConnectedAsync(ConnectionContext connection)    {        // 我们检查是否设置了HubOptions<THub>,因为它们优先于全局hub选项。          // 然后将keepAlive和handshakeTimeout值设置为HubOptionsSetup中的默认值,当它们显式地设置为null时。          var supportedProtocols = _hubOptions.SupportedProtocols ?? _globalHubOptions.SupportedProtocols;        if (supportedProtocols == null || supportedProtocols.Count == 0)        {            throw new InvalidOperationException("There are no supported protocols");        }        // 默认握手超时15分钟        var handshakeTimeout = _hubOptions.HandshakeTimeout ?? _globalHubOptions.HandshakeTimeout ?? HubOptionsSetup.DefaultHandshakeTimeout;        // 集线器连接配置        var contextOptions = new HubConnectionContextOptions()        {            KeepAliveInterval = _hubOptions.KeepAliveInterval ?? _globalHubOptions.KeepAliveInterval ?? HubOptionsSetup.DefaultKeepAliveInterval,            ClientTimeoutInterval = _hubOptions.ClientTimeoutInterval ?? _globalHubOptions.ClientTimeoutInterval ?? HubOptionsSetup.DefaultClientTimeoutInterval,            StreamBufferCapacity = _hubOptions.StreamBufferCapacity ?? _globalHubOptions.StreamBufferCapacity ?? HubOptionsSetup.DefaultStreamBufferCapacity,            MaximumReceiveMessageSize = _maximumMessageSize,            SystemClock = SystemClock,            MaximumParallelInvocations = _maxParallelInvokes,        };        Log.ConnectedStarting(_logger);        // 创建连接上下文,将用户信息添加到上下文中        var connectionContext = new HubConnectionContext(connection, contextOptions, _loggerFactory);        var resolvedSupportedProtocols = (supportedProtocols as IReadOnlyList<string>) ?? supportedProtocols.ToList();        if (!await connectionContext.HandshakeAsync(handshakeTimeout, resolvedSupportedProtocols, _protocolResolver, _userIdProvider, _enableDetailedErrors))        {            return;        }        // 已建立connectionContext        try        {            // 默认集线器生命周期管理器(DefaultHubLifetimeManager)将当前用户添加到连接池中            await _lifetimeManager.OnConnectedAsync(connectionContext);            // 获取我们对应的集线器,执行OnConnectedAsync()方法,这个时候就真正的开始执行我们写的代码了。            // 里面有一个消息分配方法DispatchMessagesAsync(),获取我们交互的信息进行处理            await RunHubAsync(connectionContext);        }        finally        {            connectionContext.Cleanup();            Log.ConnectedEnding(_logger);            // 当处理消息方法跳出,之后代表当前用户已经断开连接了,所以我们需要触发断线方法            await _lifetimeManager.OnDisconnectedAsync(connectionContext);        }    }

SignalR异步分派消息

//  异步分派消息private async Task DispatchMessagesAsync(HubConnectionContext connection)    {        var input = connection.Input;        var protocol = connection.Protocol;        connection.BeginClientTimeout();        var binder = new HubConnectionBinder<THub>(_dispatcher, connection);        while (true)        {            var result = await input.ReadAsync();            var buffer = result.Buffer;            try            {                if (result.IsCanceled)                {                    break;                }                // 存在消息                if (!buffer.IsEmpty)                {                    bool messageReceived = false;                    // 没有消息限制,只是解析和分派                    if (_maximumMessageSize == null)                    {                        while (protocol.TryParseMessage(ref buffer, binder, out var message))                        {                            connection.StopClientTimeout();                            // 我们接收到了消息,停止超时检查                            messageReceived = true;                            // 将接收的消息,根据不同的类型进行分发处理                            await _dispatcher.DispatchMessageAsync(connection, message);                        }                        if (messageReceived)                        {                            // 处理完接收消息之后,开启超时检查                            connection.BeginClientTimeout();                        }                    }                    else                    {                        // 我们给解析器一个默认消息大小的滑动窗口                          var maxMessageSize = _maximumMessageSize.Value;                        while (!buffer.IsEmpty)                        {                            var segment = buffer;                            var overLength = false;                            // 切分消息,慢慢进行处理                            if (segment.Length > maxMessageSize)                            {                                segment = segment.Slice(segment.Start, maxMessageSize);                                overLength = true;                            }                            if (protocol.TryParseMessage(ref segment, binder, out var message))                            {                                connection.StopClientTimeout();                                // 我们接收到了消息,停止超时检查                                messageReceived = true;                                // 将接收的消息,根据不同的类型进行分发处理                                await _dispatcher.DispatchMessageAsync(connection, message);                            }                            else if (overLength)                            {                                throw new InvalidDataException($"The maximum message size of {maxMessageSize}B was exceeded. The message size can be configured in AddHubOptions.");                            }                            else                            {                                // No need to update the buffer since we didn't parse anything                                break;                            }                            // Update the buffer to the remaining segment                            buffer = buffer.Slice(segment.Start);                        }                        if (messageReceived)                        {                            connection.BeginClientTimeout();                        }                    }                }                if (result.IsCompleted)                {                    if (!buffer.IsEmpty)                    {                        throw new InvalidDataException("Connection terminated while reading a message.");                    }                    break;                }            }            finally            {                // 缓冲区被分割到它被消耗的地方,所以我们可以直接开始。  我们把检查标记为缓冲。 结束,如果我们没有收到完整的帧,我们将等待更多的数据  再读一遍之前。                input.AdvanceTo(buffer.Start, buffer.End);            }        }

SignalR针对用户发送消息

针对于群发消息,我们知道有一个组的容器,我们只要将大家添加到一个组中就可以了,那么我们想根据用户发送消息1:1的模式,SignalR源码中是怎么处理的呢?

在注册SignalR服务中我们可以看到这个services.TryAddSingleton(typeof(IUserIdProvider), typeof(DefaultUserIdProvider));

public class DefaultUserIdProvider : IUserIdProvider{    // 获取当前用户标识    public virtual string? GetUserId(HubConnectionContext connection)    {        // 这个也就是为什么我们在不做任何处理之下想使用SignalR用户模式,需要在Jwt中添加一个ClaimTypes.NameIdentifier了        return connection.User.FindFirst(ClaimTypes.NameIdentifier)?.Value;    }}

我们只需要自己定义一个实现类,将默认实现替换掉就可以了。

    // 用户模式发送源码    public override Task SendUserAsync(string userId, string methodName, object?[] args, CancellationToken cancellationToken = default)    {        //  connection.UserIdentifier就是执行了GetUserId()方法获取的用户标识        return SendToAllConnections(methodName, args, (connection, state) => string.Equals(connection.UserIdentifier, (string)state!, StringComparison.Ordinal), userId, cancellationToken);    }

SignalR项目使用设计

上面我们已经讲完,SignalR从连接==>处理消息以及用户模式的源码设计,相信小伙伴已经脑海中已经有点东西了,那么就开始项目中实践方式

我主要负责提供基础SignalR库,给到不同的部门进行使用,所以我首先需要考虑到一个高内聚,低耦合的设计,这里我首先不能掺杂业务逻辑,但是又需要所有业务聚合到我这边,然后通过不同的业务进行不同的处理。
设计思路:

  • 定义两个接口IReceiveMessage和ISendMessage,接口中分别有MessageType属性,HandlerAsync(input)方法
  • 定义一个公用的集线器注入IEnumerable<IReceiveMessage>和IEnumerable<ISendMessage>添加Receive(input)和Send(input)方法通过不同的入参中的MessageType属性,从注入集合中获取对应的消息实现进行处理

集线器伪代码

    public class SignalRHub : Hub    {        private readonly IEnumerable<IReceiveMessage> _receiveMessages;        private readonly IEnumerable<ISendMessage> _sendMessages;        public SignalRHub(IEnumerable<IReceiveMessage> receiveMessages,            IEnumerable<ISendMessage> sendMessages)        {            _receiveMessages = receiveMessages;            _sendMessages = sendMessages;        }        public async Task Receive(SignalRReceiveMessage input)        {            await _receiveMessages.FirstOrDefault(x => string.Compare(x.MessageType, input.MessageType, true) == 0).HandlerAsync(input);        }        public async Task Send(SignalRSendMessage outInput)         {            await _sendMessages.FirstOrDefault(x => string.Compare(x.MessageType, outInput.MessageType, true) == 0).HandlerAsync(outInput);        }    }

业务实现示例

    public class NotificationSendMessage : ISendMessage, ISingletonDependency    {        public string MessageType        {            get => SignalRSendMessageEnum.Notification.ToString();        }        public Task HandlerAsync(SignalRSendMessage message)        {            //.......业务逻辑......        }    }

这样我就只需要接收消息,进行转发给对应实现就可以了,我给同事提供了SignalR服务,又不干涉他们的业务。

posted @ 2022-04-08 09:13 是你晨曦哥呀 阅读(52) 评论(3) 编辑 收藏 举报
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    张三

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