基于.NET 7 的 WebTransport 实现双向通信

Web Transport 简介

WebTransport 是一个新的 Web API，使用 HTTP/3 协议来支持双向传输。它用于 Web 客户端和 HTTP/3 服务器之间的双向通信。它支持通过 不可靠的 Datagrams API 发送数据，也支持可靠的 Stream API 发送数据。

因为 HTTP/3 使用了基于 UDP 的 QUIC 协议，所以 Web Transport 可以在一个连接上创建多个流，而且不会相互阻塞。

WebTransport 支持三种不同类型的流量：数据报（datagrams） 以及单向流和双向流。

WebTransport 的设计基于现代 Web 平台基本类型（比如 Streams API）。它在很大程度上依赖于 promise，并且可以很好地与 async 和 await 配合使用。

在 .NET 7 中使用 WebTransport

WebTransport 在 .NET 7 以及以上版本可用，我们新建一个 .NET Core 的空项目，修改 csproj 文件，设置 EnablePreviewFeatures 和 RuntimeHostConfigurationOption ，如下

<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk.Web">
  <PropertyGroup>
    <EnablePreviewFeatures>True</EnablePreviewFeatures>
  </PropertyGroup>

  <ItemGroup>
    <RuntimeHostConfigurationOption Include="Microsoft.AspNetCore.Server.Kestrel.Experimental.WebTransportAndH3Datagrams" Value="true" />
  </ItemGroup>
</Project>

要设置 WebTransport 连接，首先需要配置 Web 主机并通过 HTTP/3 侦听端口：

var builder = WebApplication.CreateBuilder(args);
builder.WebHost.ConfigureKestrel((context, options) =>
{
    // Port configured for WebTransport
    options.ListenAnyIP([SOME PORT], listenOptions =>
    {
        listenOptions.UseHttps(GenerateManualCertificate());
        listenOptions.Protocols = HttpProtocols.Http1AndHttp2AndHttp3;
    });
});
var app = builder.Build();

修改下面的代码，接收 WebTransport 请求和会话。

app.Run(async (context) =>
{
    var feature = context.Features.GetRequiredFeature<IHttpWebTransportFeature>();
    if (!feature.IsWebTransportRequest)
    {
        return;
    }
    var session = await feature.AcceptAsync(CancellationToken.None); 
});

await app.RunAsync();

等待 AcceptStreamAsync 方法直到接收到一个 Stream，使用 stream.Transport.Input 写入数据，stream.Transport.Output 读取数据。

var stream = await session.AcceptStreamAsync(CancellationToken.None);

var inputPipe = stream.Transport.Input;
var outputPipe = stream.Transport.Output;

在 JavaScript 中使用 WebTransport

传入服务地址并创建 WebTransport 实例, transport.ready 完成，此时连接就可以使用了。

const url = 'https://localhost:5002';
const transport = new WebTransport(url);

await transport.ready;

连接到服务器后，可以使用 Streams API 发送和接收数据。

// Send two Uint8Arrays to the server.
const stream = await transport.createSendStream();
const writer = stream.writable.getWriter();
const data1 = new Uint8Array([65, 66, 67]);
const data2 = new Uint8Array([68, 69, 70]);
writer.write(data1);
writer.write(data2);
try {
  await writer.close();
  console.log('All data has been sent.');
} catch (error) {
  console.error(`An error occurred: ${error}`);
}

客户端和服务端双向通信

下面是一个具体的例子，使用 WebTransport 实现了客户端和服务端的双向通信。

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