使用C#編寫WebSocket，實現實時數據傳輸和互動

一、WebSocket的使用說明

WebSocket是HTML5提供的一種在單個TCP連接上進行全雙工通信的協議，它可以在客戶端和服務器之間建立「套接字」連接，使雙方可以高效地進行數據交換，實現實時通信和數據傳輸。

在使用WebSocket之前，需要確保服務器支持WebSocket協議，並且客戶端和服務器均支持WebSocket調用。

二、WebSocket的實現

下面是一個簡單的使用C#編寫WebSocket的示例：

using System;
using System.Net.WebSockets;
using System.Text;
using System.Threading;
using System.Threading.Tasks;

class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        ClientWebSocket client = new ClientWebSocket();
        Uri uri = new Uri("ws://localhost:8080");
        await client.ConnectAsync(uri, CancellationToken.None);

        byte[] bytes = Encoding.UTF8.GetBytes("Hello, WebSocket!");
        await client.SendAsync(new ArraySegment(bytes), WebSocketMessageType.Text, true, CancellationToken.None);

        byte[] buffer = new byte[1024];
        WebSocketReceiveResult result = await client.ReceiveAsync(new ArraySegment(buffer), CancellationToken.None);

        Console.WriteLine(Encoding.UTF8.GetString(buffer, 0, result.Count));

        await client.CloseAsync(WebSocketCloseStatus.NormalClosure, string.Empty, CancellationToken.None);
    }
}

在這個示例中，我們首先創建一個ClientWebSocket對象，並通過Uri指定連接的服務器地址。

調用ConnectAsync方法連接WebSocket服務器，並發送消息給服務器。我們使用Encoding.UTF8.GetBytes將要發送的消息轉換為位元組數組，並通過SendAsync方法發送消息給服務器。

接下來，我們使用ReceiveAsync方法從服務器接收傳來的消息。傳輸的數據類型為數組型，因此我們預先定義一個buffer數組來存放接收到的數據。WebSocketReceiveResult對象則表示從服務器接收到數據的一些狀態信息。我們通過Console.WriteLine方法將接收到的消息打印出來。

最後，我們使用CloseAsync方法關閉WebSocket連接，傳入的參數WebSocketCloseStatus.NormalClosure表示正常關閉連接。

三、怎麼使用WebSocket？

使用WebSocket建立連接可以通過JavaScript、C#等編程語言進行實現。

以ASP.NET Core為例，在C#中可以通過以下代碼實現WebSocket連接：

using System.Net.WebSockets;
using System.Threading.Tasks;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;

[Route("[controller]")]
public class WebSocketController : Controller
{
    WebSocket socket;

    [HttpGet]
    public async Task Get()
    {
        if (HttpContext.WebSockets.IsWebSocketRequest)
        {
            socket = await HttpContext.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();
            await Task.WhenAll(Receive(socket));
        }
        else
        {
            HttpContext.Response.StatusCode = 400;
        }
    }

    private async Task Receive(WebSocket socket)
    {
        byte[] buffer = new byte[1024 * 4];
        while (socket.State == WebSocketState.Open)
        {
            WebSocketReceiveResult result = await socket.ReceiveAsync(new ArraySegment(buffer), CancellationToken.None);
            await socket.SendAsync(new ArraySegment(buffer, 0, result.Count), result.MessageType, result.EndOfMessage, CancellationToken.None);
        }
    }
}

在這個示例中，我們創建一個WebSocketController類，並指定路由地址為「/WebSocket」。

之後，我們實現了一個Get方法，在該方法中調用HttpContext.WebSockets.AcceptWebSocketAsync方法，等待客戶端連接WebSocket服務器。

當客戶端連接成功後，接下來我們通過創建並調用Receive方法，使用while循環不斷從客戶端接收數據，並通過WebSocket的SendAsync方法將接收到的數據返回給客戶端。

四、小結

本文介紹了使用C#編寫WebSocket實現實時數據傳輸和互動的方法。

WebSocket協議可以在單個TCP連接上進行全雙工通信，這種方式可以實現高效的數據交換和實時通信。我們給出了使用C#編寫WebSocket連接的示例代碼，讓讀者能夠深入了解WebSocket的實現和使用方法。