C#实现WebSocket服务器:(01)握手_c# websocket 服务 握手

时间: 2024-10-19 12:55:37

(部分内容来自网络，其真实性存疑，为了避免对您造成误导，请谨慎甄别。)

在C#中实现一个WebSocket服务器的握手过程涉及到几个关键步骤。WebSocket协议是一种网络通信协议，通常用于实现实时双向通信。下面是C#实现WebSocket服务器进行握手的简要步骤和示例。

一、WebSocket握手基础

WebSocket的握手是通过HTTP协议进行的，主要步骤如下：

1. 客户端发起一个特殊的HTTP请求，包含特定的头部（如Upgrade和Connection）。

2. 服务器必须确认并回复给客户端一个101状态码，以表示协议转换成功，并加入必要的头部以完成握手。

3. 一旦握手成功，双方可以开始通过WebSocket协议进行数据通信。

二、实现WebSocket服务器握手

下面是一个简单的C#示例，演示了如何实现一个WebSocket服务器并处理握手。

1. 基础库

首先，确保你使用的是System.Net和System.Text命名空间。

2. 创建WebSocket服务器

csharp
using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

class WebSocketServer
{
    private TcpListener server;

    public WebSocketServer(int port)
    {
        server = new TcpListener(IPAddress.Any, port);
    }

    public async Task StartAsync()
    {
        server.Start();
        Console.WriteLine($"WebSocket server started on port {((IPEndPoint)server.LocalEndpoint).Port}");

        while (true)
        {
            var client = await server.AcceptTcpClientAsync();
            Console.WriteLine("Client connected...");
            HandleClientAsync(client);
        }
    }

    private async Task HandleClientAsync(TcpClient client)
    {
        using (client)
        using (var stream = client.GetStream())
        {
            // Read the HTTP request
            var requestBuffer = new byte[1024];
            int bytesRead = await stream.ReadAsync(requestBuffer, 0, requestBuffer.Length);
            string request = Encoding.UTF8.GetString(requestBuffer, 0, bytesRead);

            Console.WriteLine("Received HTTP request:");
            Console.WriteLine(request);

            // Perform handshake
            string response = PerformHandshake(request);
            byte[] responseBytes = Encoding.UTF8.GetBytes(response);
            await stream.WriteAsync(responseBytes, 0, responseBytes.Length);

            Console.WriteLine("Handshake response sent.");

            // You can add code here to handle further WebSocket communication
        }
    }

    private string PerformHandshake(string request)
    {
        // Extract the Sec-WebSocket-Key from the request
        string key = null;
        foreach (var line in request.Split(new[] { "\r\n" }, StringSplitOptions.None))
        {
            if (line.StartsWith("Sec-WebSocket-Key:"))
            {
                key = line.Substring("Sec-WebSocket-Key:".Length).Trim();
                break;
            }
        }

        if (key == null)
        {
            throw new Exception("WebSocket handshake failed: Sec-WebSocket-Key not found.");
        }

        // Generate the Sec-WebSocket-Accept value
        string acceptKey = Convert.ToBase64String(
            System.Security.Cryptography.SHA1.Create().ComputeHash(
                Encoding.UTF8.GetBytes(key + "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11")
            )
        );

        // Create the HTTP response
        return $"HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" +
               $"Upgrade: websocket\r\n" +
               $"Connection: Upgrade\r\n" +
               $"Sec-WebSocket-Accept: {acceptKey}\r\n\r\n";
    }
}

三、运行WebSocket服务器

你可以在Main方法中调用WebSocketServer来启动服务器。

csharp
class Program
{
    static async Task Main(string[] args)
    {
        WebSocketServer server = new WebSocketServer(8080);
        await server.StartAsync();
    }
}

四、测试WebSocket握手

你可以使用WebSocket客户端工具，如WebSocket.org的测试页面或者一些浏览器扩展来测试握手过程。

1. 启动上述C# WebSocket服务器。

2. 使用WebSocket客户端连接到ws://localhost:8080。

3. 如果一切正常，你会在控制台看到握手请求和响应的信息。

总结

在这个示例中，我们创建了一个简单的WebSocket服务器并实现了握手过程。虽然这是一个基础的实现，但提供了理解WebSocket握手的良好起点。接下来，您可以扩展此代码以支持消息传递、错误处理和更复杂的交互。