基于SignalR的小型IM系统

这个IM系统真是太轻量级了，提供的功能如下：

1.聊天内容美化

2.用户上下线提示

3.心跳包检测机制

4.加入用户可群聊

下面来一步一步的讲解具体的制作方法。

开篇准备工作

首先，巧妇难为无米之炊，这是总所周知的。这里我们需要两个东西，一个是Asp.net MVC4项目；另一个是Signalr组件。

新建一个Asp.net MVC4项目，然后通过以下命令安装Signalr组件：

Install-Package Microsoft.AspNet.SignalR -Version 1.1.3

这样我们就将组件安装完毕了。

后台交互部分

接着在项目中，新建一个文件夹名称为Hubs，在这个文件夹下面新建一个名称为IChatHub的接口，定义如下：

 interface IChatHub
    {
        //服务器下发消息到各个客户端
        void SendChat(string id, string name, string message);

        //用户上线通知
        void SendLogin(string id, string name);

        //用户下线通知
        void SendLogoff(string id, string name);

        //接收客户端发送的心跳包并处理
        void TriggerHeartbeat(string id, string name);
    }

其中，SendChat方法主要用户Signalr后端向前台发送数据；SendLogin方法主要用于通知用户上线；SendLogoff方法主要用于通知用户下线；而TriggerHeartbeat方法主要用于接收前端发送的心跳包并做处理，以便于判断用户是否断开连接（有时候用户直接关闭浏览器或者在任务管理器中关闭浏览器，是无法检测用户离线与否的，所以这里引入了心跳包机制，一旦用户在20秒之后未发送任何心跳包到后端，则视为掉线）。

接下来添加一个ChatHub的类，具体实现如下：

public class ChatHub:Hub, IChatHub
    {
        private IList<UserChat> userList = ChatUserCache.userList;

        public void SendChat(string id, string name, string message)
        {
            Clients.All.addNewMessageToPage(id, name + " " + DateTime.Now.ToString("yyyy/MM/dd hh:mm:ss"), message);
        }

        public void TriggerHeartbeat(string id, string name)
        {
            var userInfo = userList.Where(x => x.ID.Equals(id) && x.Name.Equals(name)).FirstOrDefault();
            userInfo.count = 0;  //收到心跳，重置计数器
        }

        public void SendLogin(string id,string name)
        {
            var userInfo = new UserChat() { ID = id, Name = name };
            userInfo.action += () =>
            {
                //用户20s无心跳包应答，则视为掉线，会抛出事件，这里会接住，然后处理用户掉线动作。
                SendLogoff(id, name);
            };

            var comparison = new ChatUserCompare();
            if (!userList.Contains<UserChat>(userInfo, comparison))
                userList.Add(userInfo);
            Clients.All.loginUser(userList);
            SendChat(id, name, "<====用户 " + name + " 加入了讨论组====>");
        }

        public void SendLogoff(string id,string name)
        {
            var userInfo = userList.Where(x => x.ID.Equals(id) && x.Name.Equals(name)).FirstOrDefault();
            if (userInfo != null)
            {
                if (userList.Remove(userInfo))
                {
                    Clients.All.logoffUser(userList);
                    SendChat(id, name, "<====用户 " + name + " 退出了讨论组====>");
                }
            }
        }
    }

这个类的设计思想有如下几个部分：

首先，所有用户的登陆信息，我持久化到了缓存集合中：IList<UserChat>,这个缓存集合的定义如下：

public static class ChatUserCache
    {
        public static IList<UserChat> userList = new List<UserChat>();
    }

这样，用户登陆信息就会保存到内存中，一旦有新用户进来或者是旧用户退出，我就可以通过新增条目或者删除条目来维护这个列表，维护完毕，将这个列表推到前端。这样前台用户就能实时看到，哪些用户上线，哪些用户下线了。

其次，心跳包检测机制部分，前端用户每隔5秒钟会发送一次心跳包到处理中心，处理中心收到心跳包，会将实体类的计数器置为0；也就是说，如果用户登陆正常，那么用户实体中的计数器每隔5秒钟自动置为0；但是如果用户不按正常渠道退出（直接关闭浏览器或者在任务管理器中关闭浏览器），那么用户实体中的计数器就会一直递增，直到加到第20秒，然后会抛出事件，提示当前用户已经断开连接。

用户实体设计如下：

public class UserChat
    {
        public UserChat()
        {
            count = 0;
            if (Timer == null) Timer = new Timer();
            Timer.Interval = 1000;  //1s触发一次
            Timer.Start();
            Timer.Elapsed += (sender, args) =>
            {
                count++;
                if (count >= 20)
                    action();  //该用户掉线了，抛出事件通知
            };
        }

        private readonly Timer Timer;
        public event Action action;

        public string ID { get; set; }
        public string Name { get; set; }

        //内部计数器（每次递增1），如果服务端每5s能收到客户端的心跳包，那么count被重置为0；
        //如果服务端20s后仍未收到客户端心跳包，那么视为掉线
        public int count{get;set;}

    }

当用户意外退出，会有一个action事件抛出，我们在SendLogin方法中进行了接收，当这个事件抛出，就会立马触发用户的Logoff事件，通知掉线：

 public void SendLogin(string id,string name)
        {
            var userInfo = new UserChat() { ID = id, Name = name };
            userInfo.action += () =>
            {
                //用户20s无心跳包应答，则视为掉线，会抛出事件，这里会接住，然后处理用户掉线动作。
                SendLogoff(id, name);
            };

            var comparison = new ChatUserCompare();
            if (!userList.Contains<UserChat>(userInfo, comparison))
                userList.Add(userInfo);
            Clients.All.loginUser(userList);
            SendChat(id, name, "<====用户 " + name + " 加入了讨论组====>");
        }

这就是处理中心的所有内容了。

需要注意的是，在ChatHub类中，SendChat方法，TriggerHeartbeat方法，SendLogin方法，SendLogoff方法都是Singnalr处理对象所拥有的方法，而addNewMessageToPage方法，loginUser方法，logoffUser方法则是其回调方法。也就是说，当你在前台通过SendChat方法向处理中心发送数据的时候，你可以注册addNewMessageToPage方法来接收处理中心返回给你的数据。

前端逻辑及布局

@{
    Layout = "~/Views/Shared/_Layout.cshtml";
}
<div id="tb" class="easyui-panel panel" title="专家在线咨询系统" >
    <div id="messageboard">
        <ul id="discussion"></ul>
    </div>
    <div id="userContainer">
        <ul id="userList"></ul>
    </div>
    <div id="messagecontainer" >
        <textarea id="message" class="rte-zone" rows="3"></textarea>
        <div>
            <input type="button" id="send" class="btn" value="发送" />
            <input type="button" id="close" class="btn" value="关闭" /><input type="hidden" id="displayname" />
        </div>
    </div>
</div>
@section scripts{
    <style>
    .panel{padding:5px;height:auto;min-height:650px;}
    .current{color:Green;}
    .rte-zone{width:815px;margin:0;padding:0;height:160px;border:1px #999 solid;clear:both}
    .rte-toolbar{width:800px;margin-top:10px;}
    .rte-toolbar div{float:left;width:100%;}
    .rte-toolbar a,.rte-toolbar a img{border:0}
    .rte-toolbar p{float:left;margin:0;padding-right:5px}
    #messageboard{border:1px solid #B6DF7D;float:left;width:800px;padding:10px;height:450px;overflow:auto;border-radius:10px; -moz-box-shadow:2px 2px 5px #333333; -webkit-box-shadow:2px 2px 5px #333333; box-shadow:2px 2px 5px #333333;}
    #userContainer{border:1px solid #B6DF7D;float:right;width:200px;height:565px;padding:5px;border-radius:10px; -moz-box-shadow:2px 2px 5px #333333; -webkit-box-shadow:2px 2px 5px #333333; box-shadow:2px 2px 5px #333333;}
    #messagecontainer{float:left;width:800px;}
    #messagecontainer div{float:right;}
    #message{border:1px solid #B6DF7D;width:815px; height:70px;margin-top:5px;border-radius:10px; -moz-box-shadow:2px 2px 5px #333333; -webkit-box-shadow:2px 2px 5px #333333; box-shadow:2px 2px 5px #333333;}
    #userList li{border-bottom:1px solid #B6DF7D;cursor:pointer;}
    #userList li:hover{background-color:#ccc;}
    .btn{width:75px;height:25px;}
    </style>
    <script src="../../Content/jqueryplugin/jquery.rte.js" type="text/javascript"></script>
    <!--Reference the SignalR library. -->
    <script src="../../Scripts/jquery.signalR-1.1.4.min.js" type="text/javascript"></script>
    <!--Reference the autogenerated SignalR hub script. -->
    <script src="../../signalr/hubs"></script>

    <script>
        $(function () {

            $('.rte-zone').rte("css url", "http://batiste.dosimple.ch/blog/posts/2007-09-11-1/");
            //添加对自动生成的Hub的引用
            var chat = $.connection.chatHub;

            //调用Hub的callback回调方法

            //后端SendChat调用后，产生的addNewMessageToPage回调
            chat.client.addNewMessageToPage = function (id, name, message) {
                $('#discussion').append('<li style="color:blue;">' + htmlEncode(name) + '</li><li> ' + htmlEncode(message) + '</li>')
            };

            //后端SendLogin调用后，产生的loginUser回调
            chat.client.loginUser = function (userlist) {
                reloadUser(userlist);
            };

            //后端SendLogoff调用后，产生的logoffUser回调
            chat.client.logoffUser = function (userlist) {
                reloadUser(userlist);
            };

            $('#displayname').val(prompt('请输入昵称:', ''));

            //启动链接
            $.connection.hub.start().done(function () {

                var userid = guid();
                var username = $('#displayname').val();

                //发送上线信息
                chat.server.sendLogin(userid, username);

                //点击按钮，发送聊天内容
                $('#send').click(function () {
                    var chatContent = $('#message').contents().find('.frameBody').html();
                    chat.server.sendChat(userid, username, chatContent);
                });

                //点击按钮，发送用户下线信息
                $('#close').click(function () {
                    chat.server.sendLogoff(userid, username);
                    $("#send").css("display", "none");
                });

                //每隔5秒，发送心跳包信息
                setInterval(function () {
                    chat.server.triggerHeartbeat(userid, username);
                }, 5000);
            });

        });

        //重新加载用户列表
        var reloadUser = function (userlist) {
            $("#userList").children("li").remove();
            for (i = 0; i < userlist.length; i++) {
                $("#userList").append("<li><img src='../../Content/images/charge_100.png' />" + userlist[i].Name + "</li>");
            }
        }

        //div内容html化
        var htmlEncode = function (value) {
            var encodedValue = $('<div />').html(value).html();
            return encodedValue;
        }

        //guid序号生成
        var guid = (function () {
            function s4() {
                return Math.floor((1 + Math.random()) * 0x10000)
                           .toString(16)
                           .substring(1);
            }
            return function () {
                return s4() + s4() + '-' + s4() + '-' + s4() + '-' +
                       s4() + '-' + s4() + s4() + s4();
            };
        })();
    </script>
}

在如上代码中：

第49行，加载一个富文本编辑器

第51行，添加对自动生成的proxy的引用

第56行~第68行，注册回调方法，以便于更新前台UI

第73行，打开处理中心hub

第79行，发送用户上线信息

第94行，每隔5秒钟发送一次心跳包

如此而已，非常简便。

运行截图

打开界面，首先提示输入用户昵称：

输入完毕之后，用户上线：

后续两个用户加入进来：

用户聊天内容记录：

用户“浅浅的”正常退出：

用户“书韵妍香”非正常退出：

点击下载

参考文章：Tutorial: Getting Started with SignalR 1.x

切不要忘记在Global.asax中添加映射：

RouteTable.Routes.MapHubs();