使用 StreamJsonRpc 在 ASP.NET Core 中启用 JSON-RPC

StreamJsonRpc 是微软开发的一个开源库,用于在 .NET 平台中实现基于 JSON-RPC 2.0 规范 的远程过程调用(RPC)。它通过流(如管道、网络流等)实现高效的跨进程或跨网络通信,特别适用于需要轻量级、灵活通信的场景。以下是对 StreamJsonRpc 的详细介绍,结合你提供的参考文章中的关键点:


1. 核心特性

  1. 基于流的通信 支持通过 StreamPipeIDuplexPipe 进行数据传输,适用于管道、网络套接字、WebSocket 等多种底层传输机制。
  1. 双向通信 允许客户端和服务端互相调用方法,实现双向交互(如客户端发起请求,服务端主动推送通知)。
  1. 强类型支持 通过接口定义契约,方法调用和参数传递均支持强类型,减少手动序列化/反序列化的工作。
  1. 异步模型 所有方法默认支持异步(async/await),适合高并发和低延迟场景。
  1. 跨平台兼容 兼容 .NET Standard 2.0,可在 .NET Core、.NET Framework 和 Xamarin 等环境中使用。
  1. 扩展性 提供自定义消息格式化(如 MessagePack 或自定义 JSON 序列化器)、错误处理、日志记录等扩展点。

2. 在 ASP.NET Core 中的集成

参考文章展示了如何将 StreamJsonRpc 集成到 ASP.NET Core 应用中,实现基于 HTTP 或 WebSocket 的 RPC 通信。以下是关键步骤:

2.1 配置服务端

  1. 添加 NuGet 包

    复制代码
    Install-Package StreamJsonRpc

    Plain Text

  1. 定义 RPC 接口

    复制代码
    public interface IGreeterRpcService
    
    {
    
        Task<string> GreetAsync(string name);
    
    }

    Plain Text

  1. 实现服务

    复制代码
    public class GreeterRpcService : IGreeterRpcService
    
    {
    
        public Task<string> GreetAsync(string name) => Task.FromResult($"Hello, {name}!");
    
    }

    Plain Text

  1. 配置 ASP.NET Core 中间件 使用 UseWebSockets() 启用 WebSocket 支持,并处理 RPC 请求:

    复制代码
    app.UseWebSockets();
    
    app.Use(async (context, next) =>
    
    {
    
        if (context.WebSockets.IsWebSocketRequest)
    
        {
    
            using var webSocket = await context.WebSockets.AcceptWebSocketAsync();
    
            var service = new GreeterRpcService();
    
            await StreamJsonRpc.Attach(webSocket, service);
    
        }
    
        else await next();
    
    });

    Plain Text

2.2 客户端实现

客户端通过 WebSocket 或其他流连接到服务端,并调用远程方法:

复制代码
var webSocket = new ClientWebSocket();

await webSocket.ConnectAsync(new Uri("ws://localhost:5000"), CancellationToken.None);




var greeter = StreamJsonRpc.JsonRpc.Attach<IGreeterRpcService>(webSocket);

string result = await greeter.GreetAsync("World");

Console.WriteLine(result); // 输出 "Hello, World!"

3. 高级用法

  1. 双向方法调用 客户端和服务端均可定义接口,实现双向通信。例如,服务端可以主动通知客户端:

    复制代码
    // 定义客户端可调用的接口
    
    public interface IClientCallback
    
    {
    
        Task NotifyAsync(string message);
    
    }
    
    
    
    
    // 服务端方法中调用客户端
    
    public async Task SendNotificationAsync()
    
    {
    
        var callback = JsonRpc.GetRpcTarget<IClientCallback>();
    
        await callback.NotifyAsync("New event!");
    
    }

    Plain Text

  1. 自定义序列化 默认使用 System.Text.Json,但可替换为其他序列化器(如 Newtonsoft.Json):

    复制代码
    var options = new JsonRpcOptions
    
    {
    
        MessageFormatter = new SystemTextJsonFormatter()
    
    };
    
    StreamJsonRpc.Attach(stream, service, options);

    Plain Text

  1. 错误处理 通过 JsonRpcException 捕获远程调用异常,支持自定义错误码和数据:

    复制代码
    try
    
    {
    
        await greeter.GreetAsync("error");
    
    }
    
    catch (JsonRpcException ex)
    
    {
    
        Console.WriteLine($"Error Code: {ex.ErrorCode}, Message: {ex.Message}");
    
    }

    Plain Text

  1. 性能优化
  • 使用 MemoryPoolBufferManager 减少内存分配。
  • 启用 MessagePack 二进制协议以降低传输开销:

    复制代码
    Install-Package StreamJsonRpc.MessagePack
    
    var formatter = new MessagePackFormatter();

    Plain Text


4. 适用场景

  • 微服务间通信:轻量级替代 gRPC 或 REST。
  • AI应用:ModelContextProtocol(MCP)和Agent2Agent(A2A)协议都是使用JSON-RPC 2.0。
  • 桌面应用插件系统:主进程与插件进程通信。
  • 实时应用:如聊天、实时数据推送(结合 WebSocket)。
  • 跨语言集成:通过标准 JSON-RPC 与其他语言(如 Python、JavaScript)交互。

5. 注意事项

  • 线程安全:确保服务实现是线程安全的。
  • 超时控制 :为长时间运行的方法配置 CancellationToken
  • 安全:启用 TLS 加密网络流,验证调用方身份。

6. 参考资源

通过 StreamJsonRpc,开发者可以快速构建高效、灵活的 RPC 系统,尤其适合需要自定义通信协议或与现有基础设施集成的场景。