SignalR+Hangfire 实现后台任务队列和实时通讯

1.简介：

SignalR是一个.NET的开源框架，SignalR可使用Web Socket, Server Sent Events 和 Long Polling作为底层传输方式实现服务端和客户端的实时数据交互。

Hangfire是一个.NET的开源后台任务框架 提供统一的编程模型，以可靠的方式处理后台任务

2.目的：

通过SignalR+Hangfire，我们可以实现一些需要较长时间处理的任务，并在完成及时的通知前端处理结果。

3.以下是我使用SignalR+Hangfire的开发需求：

在net6 webapi的情况下，前端是vue+ts，我现在有个需要就是，我写了一个接口，是对接stable diffusion webui 文生图的接口，前端第一个人请求，返回图没有问题，
但是，此时在生成图的过程中，第二个人请求，我希望加入到一个队列或者别的方式 ，把这个请求放着，我处理完第一个请求之后继续处理第二个，并且告诉用户，前面有多少个任务需要等待？

我的开发环境，后端是.net7 前端vue3.0，下面是对应安装和使用教程：

1.Hangfire使用

1.安装nuget包

由于我使用的mysql，对应包为Hangfire.MySqlStorage，大家根据自己的数据库选择安装对应的包

<PackageReference Include="Hangfire" Version="1.8.2" />
<PackageReference Include="Hangfire.MySqlStorage" Version="2.0.3" />

2.添加Hangfire配置

Hangfire的数据是存在数据库中的，所以在添加配置时候要使用对应的数据库连接字符串。同时，在UseHangfireServer时，我使用了自定义的队列名称，并将同时执行的任务数设置为1，以实现任务队列中的任务唯一，且任务依次执行。

在program.cs中添加以下配置

1.添加Hangfire

代码内容：

var connectionString = configuration.GetValue<string>("ConnStr");//数据库连接配置
// Add Hangfire services.
services.AddHangfire(config =>
{
    config.UseStorage(new MySqlStorage(connectionString, new MySqlStorageOptions
    {
        TablesPrefix = "hangfire_", // 指定表前缀
        PrepareSchemaIfNecessary = true // 允许安装 MySQL 表格（如果不存在的话）
        // 其他存储选项
    }));
});

2.应用Hangfire

代码内容：

// Use Hangfire server and dashboard.
app.UseHangfireServer(new BackgroundJobServerOptions
{
    Queues = new[] { "default", "img-queue" },
    WorkerCount = 1
});
app.UseHangfireDashboard();// 使用 Hangfire 控制面板

3.数据库配置

配置完成，在使用时，数据库会生成Hangfire的工作表，如下：

4.Hangfire 控制面板

对应Hangfire 控制面板为 /hangfire

http://localhost:5122/hangfire

1.仪表盘

2.队列

5.代码中的应用

1.发起一个后台任务

//添加后台任务
BackgroundJob.Enqueue(() => BackServiceCreateImg(request));

2.后台任务方法

/// <summary>
/// 后台任务生成图片（DisableConcurrentExecution 设置超时时间 Queue设置任务类型）
/// </summary>
/// <param name="request"></param>
/// <returns></returns>
[DisableConcurrentExecution(timeoutInSeconds: 180)]
[Queue("img-queue")]
public async Task BackServiceCreateImg(GraphGenerationRequest request)
{
    //...代码逻辑省略
}

3.查询队列等待任务数

var queueLength = JobStorage.Current.GetMonitoringApi()
                            .EnqueuedCount("img-queue");//指定的队列类型的队列等待任务数

2.SignalR使用

1.后端SignalR使用

由于我使用的.net7，微软自带SignalR，我们使用时只需要添加引用

using Microsoft.AspNetCore.SignalR;

1.添加SignalR配置

在program.cs中添加以下配置

1.添加SignalR

代码内容：

// SignalR
services.AddSignalR();

2.配置SignalR hub

代码内容：

// SignalR hub
app.MapHub<GraphGenerationHub>("/graphhub");

2.创建SignalR hub类

using Hangfire;
using Microsoft.AspNetCore.Cors;
using Microsoft.AspNetCore.SignalR;

namespace ChatGptWebApi.Hubs
{
    [EnableCors("MyPolicy")]
    public class GraphGenerationHub : Hub
    {

        public GraphGenerationHub()
        {
        }

        public long GetWaitingCount()
        {
            return  JobStorage.Current.GetMonitoringApi()
                .EnqueuedCount("img-queue");
        }
    }
}

3.代码中的应用

1.依赖注入

通过依赖注入，在要使用的类中注入

private readonly IHubContext<GraphGenerationHub> _hubContext;

4.发送消息

向全体发送

_hubContext.Clients.All.SendAsync("updateWaitingCount", "消息内容.....");

向指定客户端发送

_hubContext.Clients.Client(request.ConnectionId).SendAsync("updateImgUrl", $"生成图片失败：{ex.Message}");

2.前端SignalR使用

前端我用的是VUE+TS

1.安装SignalR包

通过命令使用 pnpm 安装 @microsoft/signalr：

pnpm install @microsoft/signalr

2.页面中引用@microsoft/signalr

import * as signalR from "@microsoft/signalr";

3.创建一个useSignalR.ts

创建一个useSignalR.ts来专门处理SignalR消息，然后在需要用到的页面中引用即可。

代码内容：

import { onUnmounted, ref } from 'vue';
import { useMessage } from 'naive-ui'
import { HubConnectionBuilder, HubConnection } from '@microsoft/signalr';

export  function useSignalR(
  hubUrl: string,
  hubName: string
) {
  const connection = ref<HubConnection | null>(null);
  const waitingCount = ref(0);
  const imgUrl = ref([]);
  const ms = useMessage();
  const start = async () => {
    if (connection.value && connection.value.state === 'Connected') return;
    connection.value = getConnection(hubUrl);
    if (connection.value) {
     // 连接 SignalR
     connection.value.start()
     .then(() => {
       console.log('SignalR Connected.');
       // 调用 GraphGenerationHub 的 GetWaitingCount 方法获取队列等待数
       connection.value?.invoke('GetWaitingCount')
         .then(count => {
           console.log('Waiting Count:', count);
           waitingCount.value = count;
         });
       // 注册 signalR 接收方法
       connection.value?.on('updateWaitingCount', count => {
         console.log('Waiting Count:', count);
         waitingCount.value = count;
       });
       connection.value?.on('updateImgUrl', newImgUrl => {
        console.log('Waiting imgUrl:', newImgUrl);
        if(typeof newImgUrl === 'string'){
          ms.error(newImgUrl);
        }else{
          ms.success('图片生成成功。');
        imgUrl.value = newImgUrl;
        }
      });
     })
     .catch(error => {
       console.log('SignalR Connection Error:', error);
     });
    }
  };
  

  const stop = () => {
    connection.value!.stop();
    connection.value = null;
  };

  const getConnection = (
    hubUrl: string
  ): HubConnection => {
    return new HubConnectionBuilder()
      .withUrl(hubUrl)
      .withAutomaticReconnect().build();
  };

  start();

  onUnmounted(() => {
    if (connection.value?.state === 'Connected') connection.value!.stop();
  });

  return {
    connection,
    waitingCount,
    imgUrl,
    start,
    stop
  };
}

4.页面中的使用

在需要使用signalR的页面引用useSignalR

 import {useSignalR} from '@/views/chat/hooks/useSignalR';

setup() {
//signalR
const { waitingCount,connection,imgUrl } = useSignalR(apiBaseUrl+'/graphhub');
}

3.案例：SignalR+Hangfire+StableDiffusionAPI 生成图片

Hangfire实现后台调用StableDiffusion web接口，然后通过SignalR将结果返回给前端。这样，对StableDiffusion web的性能要求很低。不会因为生成图片慢，导致http请求超时的情况。大大改善了前后端交互。

1.前端建立SignalR

入上述页面中使用介绍的一样，当添加了

const { waitingCount,connection,imgUrl } = useSignalR(apiBaseUrl+'/graphhub');

打开对应页面时，就创建了SignalR的连接了。

2.前端发起请求

前端的提交按钮对应的方法，使用的是axios发送http请求生成图片。

代码如下：

const submit = async () => {
        const params = {
          Prompt: description.value,
          connectionId:connection.value?.connectionId //SignalR的客户端连接ID
        };
      try {
      //signalR
      const response = await axios.post(apiUrl+'/GenerateGraph', params);
      if(response.data.status ==='Fail'){
        ms.error(response.data.message ?? 'error')
      return
      }
      usedCount.value=response.data.data;
      ms.success(response.data.message);

    } catch (error) {
      ms.error('报错拉！：'+error);
    }
    console.log("提交的参数：", params); // 在控制台输出提交的参数
  };

3.后端接口和实现

后端接口和实现方法完成定时任务的发起和signalR的消息推送

后端接口如下：

/// <summary>
/// signalR+hangfire生成图片
/// </summary>
/// <param name="request"></param>
/// <returns></returns>
[HttpPost]
public async Task<ApiResult<int?>> GenerateGraph(GraphGenerationRequest request)
{
    var res=await _iGptImage.GenerateGraph(request);
    return res;
}

方法实现：

/// <summary>
/// 生成图片，返回队列信息和剩余次数
/// </summary>
/// <param name="request"></param>
/// <returns></returns>
/// <exception cref="NotImplementedException"></exception>
public async Task<ApiResult<int?>> GenerateGraph(Form.GraphGenerationRequest request)
{
    //添加后台任务
    BackgroundJob.Enqueue(() => BackServiceCreateImg(request));
    string message = await SendWaitingCount("img-queue");
    return new ApiResult<int?>(HttpResultTypeEnum.Success, count - 1, message);
}
 /// <summary>
/// 推送队列的等待信息
/// </summary>
/// <param name="enqueue">任务类型</param>
/// <returns></returns>
private async Task<string> SendWaitingCount(string enqueue)
{
    var queueLength = JobStorage.Current.GetMonitoringApi()
        .EnqueuedCount(enqueue);
    string message = $"任务已提交，您前面还有 {queueLength} 个任务正在等待。";
    await _hubContext.Clients.All.SendAsync("updateWaitingCount", queueLength);
    return message;
}

4.案例成果

案例地址（AI聊天+图片生成）：https://ai.terramours.site/

阅读如遇样式问题，请前往个人博客浏览： https://www.raokun.top

拥抱ChatGPT：https://ai.terramours.site

开源项目地址：https://github.com/firstsaofan/TerraMours