Avalonia 实现简单的IM即时通讯、视频通话（源码，支持国产系统，统信、银河麒麟）

       Avalonia 在跨平台上的表现非常出色，对信创国产操作系统（像银河麒麟、统信UOS、Deepin等）也很不错。现在，我们就来使用 Avalonia 实现一个跨平台的简单IM，除了文字聊天外，还可以语音视频通话。废话不多说，我们开始吧！

      下图是这个简单IM的Avalonia客户端在国产统信UOS上的运行的截图：

一. IM 即时通讯系统主要功能

      这个简单的IM系统实现了以下功能：

1.基础功能、文字聊天

（1）客户端用户上下线时，通知其他在线用户。

（2）当客户端与服务端网络断开时，进行自动重连，当网络恢复后，重连成功。

（3）所有在线用户之间可以进行文字聊天（支持表情，支持撤回消息、删除消息）。

（4）文件传送。

2.语音视频聊天、远程桌面

（1）一方发起视频对话请求，对方同意后，即可开始视频对话。

（2）在对话的过程中，任何一方都可以挂断，以终止对话。

（3）在对话的过程中，任何一方掉线，都会自动终止对话。

（4）双击视频窗口，会全屏显示视频，按esc退出全屏。

（5）远程桌面或远程协助功能，也是跟视频聊天同样的流程，不再赘述。

二．开发环境

1.开发工具：

Visual Studio 2022

2. 开发框架：

.NET Core 3.1

3.开发语言：

C#

4.其它框架：

Avalonia UI 框架（版本：0.10.22）、ESFramework 通信框架 （版本：7.2）

注：建议 Avalonia 使用0.10.*的版本，精简而且很稳定，而最新的11.0的版本太庞大了。

三．具体实现

下面我们讲一下Demo中核心的代码实现，大家从文末下载源码并对照着源码看，会更清楚些。

1.自定义消息类型 InformationTypes

       若要实现上述功能列表中列出来的所有功能，我们先要定义相应的通信消息的消息类型，如下所示：

    public static class InformationTypes
    {
        /// 
        /// 文字(表情)聊天信息
        /// 
        public const int TextChat = 0;
 
        /// 
        /// 文字(表情)聊天信息 (由服务端转发给消息接收方)
        /// 
        public const int TextChat4Transit = 1;
 
        /// 
        /// 图片聊天信息
        /// 
        public const int ImageChat = 2;
 
        /// 
        /// 收到消息发送者 撤回消息请求
        /// 
        public const int RecallMsg = 3;
 
        /// 
        /// 客户端异步调用服务端
        /// 
        public const int ClientSyncCallServer = 4;
 
        /// 
        /// 视频请求 5
        /// 
        public const int VideoRequest = 5;
 
        /// 
        /// 回复视频请求的结果 6
        /// 
        public const int VideoResult = 6;
 
        /// 
        /// 通知对方 挂断 视频连接 7
        /// 
        public const int CloseVideo = 7;
 
        /// 
        /// 通知好友 网络原因，导致 视频中断 8
        /// 
        public const int NetReasonCloseVideo = 8;
 
        /// 
        /// 通知对方(忙线中) 挂断 视频连接 9
        /// 
        public const int BusyLine = 9;
 
        /// 
        /// 收到远程协助请求
        /// 
        public const int AssistReceive = 10;
 
        /// 
        /// 协助方拒绝远程协助
        /// 
        public const int AssistGusetReject = 11;
 
        /// 
        /// 协助方同意远程协助
        /// 
        public const int AssistGusetAgree = 12;
 
        /// 
        /// 请求方关闭远程协助
        /// 
        public const int AssistOwnerClose = 13;
 
        /// 
        /// 协助方关闭远程协助
        /// 
        public const int AssistGusetClose = 14;
    }

      在约定好消息类型之后，我们就可以实现业务逻辑功能了。 

2.定义协议类

      信息类型定义好后，我们接下来定义信息协议。

      对于聊天消息（InformationTypes.EmotionTextChat），专门定义了一个协议类：ChatMessageRecord。

    public class ChatMessageRecord
    {
        public string Guid { get; set; }
 
        public DateTime MessageTime { get; set; }
 
        public string SpeakerID { get; set; }
 
        public string ListenerID { get; set; }
 
        public ChatMessageType ChatMessageType { get; set; }
 
        public string ContentStr { get; set; }
 
        public byte[] ImgData { get; set; }
 
        public string FilePath { get; set; }
    }

 对于同步调用（InformationTypes.ClientSyncCallServer），我们示例的是向服务器请求加法运算的结果，协议类用的是MathModel。

3.实现自定义信息处理器

      客户端的MainForm实现了ICustomizeHandler接口，其主要实现HandleInformation方法，来处理收到的聊天信息和振动提醒。

  void HandleInformation(string sourceUserID, int informationType, byte[] info);

      服务端的CustomizeHandler实现了服务端的ICustomizeHandler接口，其主要实现HandleQuery方法来处理来自客户端的同步调用（InformationTypes.ClientCallServer）。

    byte[] HandleQuery(string sourceUserID, int informationType, byte[] info);

4.服务端验证用户登录的帐号

       服务端的BasicHandler类实现IBasicHandler接口，以验证登录用户的账号密码。

    public class BasicHandler : IBasicHandler
    { 
        /// 
        /// 此处验证用户的账号和密码。返回true表示通过验证。
        ///   
        public bool VerifyUser(ClientType clientType, string systemToken, string userID, string password, out string failureCause)
        {
            failureCause = "";
            return true;
        }
 
        public string HandleQueryBeforeLogin(AgileIPE clientAddr, int queryType, string query)
        {
            return "";
        }
    }

       本demo中，假设所有的验证都通过，所以验证方法直接返回true。

5.客户端实现文字聊天功能

     通过IRapidPassiveEngine的 CustomizeOutter 的 Send 方法来发送文字表情聊天消息。 

     在发送文字聊天消息时，有两个发送按钮，“发送1”和“发送2”，分别演示了两种发送消息给对方的方式：

（1）直接发给对方。（若P2P通道存在，则经由P2P通道发送）

        internal static void SendTextMsgToClient(ChatMessageRecord record)
        {
            try
            {
                string cont = JsonConvert.SerializeObject(record);
                byte[] recordInfo = Encoding.UTF8.GetBytes(cont);
                //使用Tag携带 接收者的ID
                App.PassiveEngine.CustomizeOutter.Send(record.ListenerID, InformationTypes.TextChat4Transit, recordInfo);
            }
            catch (Exception e)
            {
                logger.Log(e, "GlobalHelper.SendTextMsgToClient", ErrorLevel.Standard);
            }
        }

 聊天消息 ChatMessageRecord 对象先由JSON序列化成字符串，然后在使用UTF-8转成字节数组，然后通过通信引擎的CustomizeOutter发送出去。

（2）先发给服务器，再由服务器转发给对方。     

      具体实现，大家去参看源码，这里就不再赘述了。

6.客户端实现语音视频通话功能

         语音视频通话实际运行起来后的效果如下所示：

         我们先简单描述一下实现视频对话流程的要点，更详细的细节请查阅源代码。

（1）发起方发送InformationTypes.VideoRequest类型的信息给对方，以请求视频对话。

     程序中是在 VideoChatWindow 窗口显示的时候，来做这件事的：

        protected override void OnInitialized()
        {
            base.OnInitialized(); 
            this.SetWindowStats();
            if (!this.IsWorking)
            {
                VideoController.Singleton.SendMessage(this.DestID, InformationTypes.VideoRequest, null);
                CommonHelper.AddSystemMsg(this.DestID, "向对方发起视频通话邀请");
            }
        }

（2）接收方收到请求后，界面提示用户是同意还是拒绝，用户选择后，将发送InformationTypes.VideoResult类型的信息给请求方，信息的内容是一个bool值，true表示同意，false表示拒绝。

（3）发起方收到回复，如果回复为拒绝，则界面给出对应的提示；如果回复为同意，则进入（4）。

（4）先说接收方，如果同意视频，则发送回复后，立即调用DynamicCameraConnector和MicrophoneConnector的Connect方法，连接到对方的摄像头、麦克风。

        internal void BeginConnect()
        {
            UiSafeInvoker.ActionOnUI(() =>
            {
                string tip = this.IsWorking ? "已同意对方的视频通话" : "对方同意了你的视频通话请求";
                CommonHelper.AddSystemMsg(this.DestID, tip);
                this.IsWorking = true;
                this.NotifyOther = true;
                this.Title = this.title.Text = this.RepeatedCallTip(false);
                this.startTime = DateTime.Now;
                this.timer.Start();
                this.otherCamera.Core.DisplayVideoParameters = true;
                this.otherCamera.Core.VideoDrawMode = VideoDrawMode.ScaleToFill;
                this.otherCamera.Core.ConnectEnded += DynamicCameraConnector_ConnectEnded;
                this.otherCamera.Core.Disconnected += DynamicCameraConnector_Disconnected;
                this.microphoneConnector.ConnectEnded += MicrophoneConnector_ConnectEnded;
                this.microphoneConnector.Disconnected += MicrophoneConnector_Disconnected;
                this.otherCamera.BeginConnect(this.DestID);
                this.microphoneConnector.BeginConnect(this.DestID);
            });
        }

（5）对于发起方，当收到对方同意的回复后，也立即调用DynamicCameraConnector和MicrophoneConnector的Connect方法，连接到接收方的摄像头、麦克风。

（6）当一方点击挂断的按钮时，就会发送InformationTypes.CloseVideo类型的信息给对方，并调用DynamicCameraConnector和MicrophoneConnector的Disconnect方法断开到对方设备的连接。

（7）另一方接收到InformationTypes.CloseVideo类型的信息时，也会调用DynamicCameraConnector和MicrophoneConnector的Disconnect方法以断开连接。

        protected override void OnClosing(CancelEventArgs e)
        {
            base.OnClosing(e);
            this.otherCamera?.Disconnect();
            this.otherCamera?.Dispose();
 
            this.microphoneConnector?.Disconnect();
            this.microphoneConnector?.Dispose();
 
            this.selfCamera?.Disconnect();
            this.selfCamera?.Dispose();
        }

8）如果接收到自己掉线的事件或好友掉线的事件，也采用类似挂断对话的处理。 

四.下载

    Avalonia 版本即时通讯源码： IM_VideoChat.Avalonia.rar

该源码中包括如下项目：

（1）Oraycn.Demos.VideoChat.LinuxServer ：     该Demo的Linux服务端（基于.NetCore）。

（2）Oraycn.Demos.VideoChat.ClientAvalonia ：   该Demo的 Avalonia 客户端。

          注： Linux客户端内置的是x86/x64非托管so库，若需要其它架构的so，请留言免费获取。