C# 中 WebSocket 与 SignalR：实时通信的两种选择-牛翰网

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	WebSocket	SignalR
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[1024 * 4];
        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.SendAsync(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()">Send</button>
    <div id="output"></div>

    <script>
        const ws = new WebSocket('ws://localhost:5000');
        ws.onmessage = function (event) {
            document.getElementById('output').innerText += event.data + '\n';
        };

        function sendMessage() {
            const input = document.getElementById('messageInput');
            const message = input.value;
            ws.send(message);
            input.value = '';
        }
    </script>
</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 Send(string user, string message)
    {
        await Clients.All.SendAsync("ReceiveMessage", user, message);
    }
}

客户端（JavaScript）

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/microsoft-signalr/5.0.13/signalr.min.js"></script>
<input type="text" id="userInput" placeholder="User" />
<input type="text" id="messageInput" placeholder="Message" />
<button onclick="sendMessage()">Send</button>
<div id="chat"></div>

<script>
    const connection = new signalR.HubConnectionBuilder()
        .withUrl("/chatHub")
        .build();

    connection.on("ReceiveMessage", function (user, message) {
        const msg = `${user}: ${message}`;
        document.getElementById("chat").innerHTML += `<p>${msg}</p>`;
    });

    connection.start().catch(function (err) {
        return console.error(err.toString());
    });

    function sendMessage() {
        const user = document.getElementById("userInput").value;
        const message = document.getElementById("messageInput").value;
        connection.invoke("Send", user, message).catch(function (err) {
            return console.error(err.toString());
        });
        document.getElementById("messageInput").value = "";
    }
</script>

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