ASP.NET SignalR 實現即時訊息推送：原理、環境建置與 Demo 實作

ASP.NET SignalR 是 ASP.NET 生態系中實現伺服器向用戶端即時推送的核心類庫，支援 WebSocket、Server-Sent Events、Long Polling 等多種傳輸機制，自動協商最佳連線方式。

運行環境需求

• .NET Framework 4.5+
• ASP.NET MVC 3+ 或 ASP.NET Core (SignalR Core)
• NuGet 套件管理器

核心原理

SignalR 採用遠端代理模式，類似 WCF/Remoting，提供兩種主要程式設計介面：

Hubs 工作流程：

1. 用戶端建立連線，自動協商傳輸 (WebSocket 優先)。
2. 伺服器端定義 Hub 類別繼承 Hub，包含公共方法。
3. 用戶端透過自動生成的 JavaScript Proxy 呼叫伺服器 Hub 方法。
4. 伺服器執行方法，可透過 Clients.All/Clients.Caller/Clients.Group 呼叫用戶端 JavaScript 函數。
5. 雙向通訊皆使用 JSON 序列化資料。

Demo 建置步驟 (ASP.NET MVC 5 + SignalR 2.x)

1. 安裝套件

# Package Manager Console
Install-Package Microsoft.AspNet.SignalR

2. 建立 Hub 類別

using Microsoft.AspNet.SignalR;

public class ChatHub : Hub {
    public void Send(string name, string message) {
        // 廣播給所有連線用戶端
        Clients.All.addMessage(name, message);
    }
    
    public void JoinGroup(string groupName) {
        Groups.Add(Context.ConnectionId, groupName);
    }
}

3. 註冊路由 (Startup.cs 或 Global.asax)

// OWIN Startup (推薦)
using Microsoft.Owin;
using Owin;
[assembly: OwinStartup(typeof(MyApp.Startup))]
namespace MyApp {
    public class Startup {
        public void Configuration(IAppBuilder app) {
            app.MapSignalR(); // 預設路由 /signalr
        }
    }
}

4. 用戶端頁面 (Razor View)

@{
    ViewBag.Title = "SignalR Chat";
}
<script src="~/Scripts/jquery-3.6.0.min.js"></script>
<script src="~/Scripts/jquery.signalR-2.4.1.min.js"></script>
<script src="~/signalr/hubs"></script>  @* 動態生成的 Proxy *@

<div>
    <input type="text" id="name" placeholder="姓名" />
    <input type="text" id="message" placeholder="訊息" />
    <button id="send">發送</button>
</div>
<ul id="messages"></ul>

<script>
    $(function () {
        var chat = $.connection.chatHub; // 小駝峰命名
        chat.client.addMessage = function (name, message) {
            $('#messages').append('<li><strong>' + name + '</strong>: ' + message + '</li>');
        };
        $.connection.hub.start().done(function () {
            $('#send').click(function () {
                chat.server.send($('#name').val(), $('#message').val());
                $('#message').val('').focus();
            });
        });
    });
</script>

進階主題

• 擴展性：使用 Redis、SQL Server、Azure SignalR Service 做訊息後端，支援多伺服器叢集。
• 認證授權：[Authorize] 屬性保護 Hub 方法，Context.User 取得當前使用者。
• 群組管理：Groups.Add/Remove 實現聊天室、頻道訂閱。
• 連線生命週期：覆寫 OnConnected/OnDisconnected/OnReconnected 處理上下線邏輯。
• 效能監控：IPerformanceCounter、自訂計數器監控連線數、訊息吞吐量。

ASP.NET Core SignalR 差異

• 套件：Microsoft.AspNetCore.SignalR
• 內建於 ASP.NET Core 中介軟體管線，app.MapHub<ChatHub>("/chatHub")
• 用戶端庫：@microsoft/signalr (npm)，TypeScript 優先、無 jQuery 相依。
• 效能更佳、跨平台、支援 gRPC 傳輸協定 (預覽)。

總結

SignalR 以 Hubs 高層 API、自動傳輸協商、JSON 雙向 RPC 大幅簡化即時通訊開發。配合 OWIN/ASP.NET Core 中介軟體管線、Redis/Azure 後端擴展，可構建支援百萬級並發連線的即時應用系統。