php中使用websocket详解

站长资源 2024/11/20 佚名

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在PHP中，开发者需要考虑的东西比较多，从socket的连接、建立、绑定、监听等都需要开发者自己去操作完成，对于初学者来说，难度方面也挺大的，所以本文的思路如下：

1、socket协议的简介

2、介绍client与server之间的连接原理

3、PHP中建立socket的过程讲解

4、用一个聊天室作为实例详细讲解在PHP中如何使用socket

一、socket协议的简介

　　WebSocket是什么，有什么优点

　　WebSocket是一个持久化的协议，这是相对于http非持久化来说的。

　　举个简单的例子，http1.0的生命周期是以request作为界定的，也就是一个request，一个response，对于http来说，本次client与server的会话到此结束；而在http1.1中，稍微有所改进，即添加了keep-alive，也就是在一个http连接中可以进行多个request请求和多个response接受操作。然而在实时通信中，并没有多大的作用，http只能由client发起请求，server才能返回信息，即server不能主动向client推送信息，无法满足实时通信的要求。而WebSocket可以进行持久化连接，即client只需进行一次握手，成功后即可持续进行数据通信，值得关注的是WebSocket实现client与server之间全双工通信，即server端有数据更新时可以主动推送给client端。

二、介绍client与server之间的socket连接原理

1、下面是一个演示client和server之间建立WebSocket连接时握手部分

2、client与server建立socket时握手的会话内容，即request与response

　　a、client建立WebSocket时向服务器端请求的信息

　　GET /chat HTTP/1.1 
　　Host: server.example.com 
　　Upgrade: websocket //告诉服务器现在发送的是WebSocket协议
　　Connection: Upgrade 
　　Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== //是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，用于验证服务器端返回数据是否是WebSocket助理
　　Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat 
　　Sec-WebSocket-Version: 13 
　　Origin: http://example.com

　　b、服务器获取到client请求的信息后，根据WebSocket协议对数据进行处理并返回，其中要对Sec-WebSocket-Key进行加密等操作

　　HTTP/1.1 101 Switching Protocols 
　　Upgrade: websocket //依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket
　　Connection: Upgrade 
　　Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= //这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key,也就是client要求建立WebSocket验证的凭证
　　Sec-WebSocket-Protocol: chat

3、socket建立连接原理图：

三、PHP中建立socket的过程讲解

1、在PHP中，client与server之间建立socket通信，首先在PHP中创建socket并监听端口信息，代码如下：

//传相应的IP与端口进行创建socket操作
function WebSocket($address,$port){
  $server = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
  socket_set_option($server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);//1表示接受所有的数据包
  socket_bind($server, $address, $port);
  socket_listen($server);
  return $server;
}

2、设计一个循环挂起WebSocket通道，进行数据的接收、处理和发送

//对创建的socket循环进行监听，处理数据
function run(){
  //死循环，直到socket断开
  while(true){
    $changes=$this->sockets;
    $write=NULL;
    $except=NULL;
     
    /*
    //这个函数是同时接受多个连接的关键，我的理解它是为了阻塞程序继续往下执行。
    socket_select ($sockets, $write = NULL, $except = NULL, NULL);
 
    $sockets可以理解为一个数组，这个数组中存放的是文件描述符。当它有变化（就是有新消息到或者有客户端连接/断开）时，socket_select函数才会返回，继续往下执行。
    $write是监听是否有客户端写数据，传入NULL是不关心是否有写变化。
    $except是$sockets里面要被排除的元素，传入NULL是”监听”全部。
    最后一个参数是超时时间
    如果为0：则立即结束
    如果为n>1: 则最多在n秒后结束，如遇某一个连接有新动态，则提前返回
    如果为null：如遇某一个连接有新动态，则返回
    */
    socket_select($changes,$write,$except,NULL);
    foreach($changes as $sock){
       
      //如果有新的client连接进来，则
      if($sock==$this->master){
 
        //接受一个socket连接
        $client=socket_accept($this->master);
 
        //给新连接进来的socket一个唯一的ID
        $key=uniqid();
        $this->sockets[]=$client; //将新连接进来的socket存进连接池
        $this->users[$key]=array(
          'socket'=>$client, //记录新连接进来client的socket信息
          'shou'=>false    //标志该socket资源没有完成握手
        );
      //否则1.为client断开socket连接，2.client发送信息
      }else{
        $len=0;
        $buffer='';
        //读取该socket的信息，注意：第二个参数是引用传参即接收数据，第三个参数是接收数据的长度
        do{
          $l=socket_recv($sock,$buf,1000,0);
          $len+=$l;
          $buffer.=$buf;
        }while($l==1000);
 
        //根据socket在user池里面查找相应的$k,即健ID
        $k=$this->search($sock);
 
        //如果接收的信息长度小于7，则该client的socket为断开连接
        if($len<7){
          //给该client的socket进行断开操作，并在$this->sockets和$this->users里面进行删除
          $this->send2($k);
          continue;
        }
        //判断该socket是否已经握手
        if(!$this->users[$k]['shou']){
          //如果没有握手，则进行握手处理
          $this->woshou($k,$buffer);
        }else{
          //走到这里就是该client发送信息了，对接受到的信息进行uncode处理
          $buffer = $this->uncode($buffer,$k);
          if($buffer==false){
            continue;
          }
          //如果不为空，则进行消息推送操作
          $this->send($k,$buffer);
        }
      }
    }
     
  }
   
}

3、以上服务器端完成的WebSocket的前期工作后，就等着client连接进行，client创建WebSocket很简单，代码如下：

var ws = new WebSocket("ws://IP:端口");
//握手监听函数
ws.onopen=function(){
   //状态为1证明握手成功，然后把client自定义的名字发送过去
  if(so.readyState==1){
     //握手成功后对服务器发送信息
   so.send('type=add&ming='+n);
  }
}
//错误返回信息函数
ws.onerror = function(){
  console.log("error");
};
//监听服务器端推送的消息
ws.onmessage = function (msg){
  console.log(msg);
}
 
//断开WebSocket连接
ws.onclose = function(){
  ws = false;
}

四、聊天室实例代码

1、PHP部分

<"key:$k close");
  }
   
  //根据sock在users里面查找相应的$k
  function search($sock){
    foreach ($this->users as $k=>$v){
      if($sock==$v['socket'])
      return $k;
    }
    return false;
  }
   
  //传相应的IP与端口进行创建socket操作
  function WebSocket($address,$port){
    $server = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
    socket_set_option($server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);//1表示接受所有的数据包
    socket_bind($server, $address, $port);
    socket_listen($server);
    $this->e('Server Started : '.date('Y-m-d H:i:s'));
    $this->e('Listening on  : '.$address.' port '.$port);
    return $server;
  }
   
   
  /*
  * 函数说明：对client的请求进行回应，即握手操作
  * @$k clien的socket对应的健，即每个用户有唯一$k并对应socket
  * @$buffer 接收client请求的所有信息
  */
  function woshou($k,$buffer){
 
    //截取Sec-WebSocket-Key的值并加密，其中$key后面的一部分258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11字符串应该是固定的
    $buf = substr($buffer,strpos($buffer,'Sec-WebSocket-Key:')+18);
    $key = trim(substr($buf,0,strpos($buf,"\r\n")));
    $new_key = base64_encode(sha1($key."258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11",true));
     
    //按照协议组合信息进行返回
    $new_message = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n";
    $new_message .= "Upgrade: websocket\r\n";
    $new_message .= "Sec-WebSocket-Version: 13\r\n";
    $new_message .= "Connection: Upgrade\r\n";
    $new_message .= "Sec-WebSocket-Accept: " . $new_key . "\r\n\r\n";
    socket_write($this->users[$k]['socket'],$new_message,strlen($new_message));
 
    //对已经握手的client做标志
    $this->users[$k]['shou']=true;
    return true;
     
  }
   
  //解码函数
  function uncode($str,$key){
    $mask = array(); 
    $data = ''; 
    $msg = unpack('H*',$str);
    $head = substr($msg[1],0,2); 
    if ($head == '81' && !isset($this->slen[$key])) { 
      $len=substr($msg[1],2,2);
      $len=hexdec($len);//把十六进制的转换为十进制
      if(substr($msg[1],2,2)=='fe'){
        $len=substr($msg[1],4,4);
        $len=hexdec($len);
        $msg[1]=substr($msg[1],4);
      }else if(substr($msg[1],2,2)=='ff'){
        $len=substr($msg[1],4,16);
        $len=hexdec($len);
        $msg[1]=substr($msg[1],16);
      }
      $mask[] = hexdec(substr($msg[1],4,2)); 
      $mask[] = hexdec(substr($msg[1],6,2)); 
      $mask[] = hexdec(substr($msg[1],8,2)); 
      $mask[] = hexdec(substr($msg[1],10,2));
      $s = 12;
      $n=0;
    }else if($this->slen[$key] > 0){
      $len=$this->slen[$key];
      $mask=$this->ar[$key];
      $n=$this->n[$key];
      $s = 0;
    }
     
    $e = strlen($msg[1])-2;
    for ($i=$s; $i<= $e; $i+= 2) { 
      $data .= chr($mask[$n%4]^hexdec(substr($msg[1],$i,2))); 
      $n++; 
    } 
    $dlen=strlen($data);
     
    if($len > 255 && $len > $dlen+intval($this->sjen[$key])){
      $this->ar[$key]=$mask;
      $this->slen[$key]=$len;
      $this->sjen[$key]=$dlen+intval($this->sjen[$key]);
      $this->sda[$key]=$this->sda[$key].$data;
      $this->n[$key]=$n;
      return false;
    }else{
      unset($this->ar[$key],$this->slen[$key],$this->sjen[$key],$this->n[$key]);
      $data=$this->sda[$key].$data;
      unset($this->sda[$key]);
      return $data;
    }
     
  }
   
  //与uncode相对
  function code($msg){
    $frame = array(); 
    $frame[0] = '81'; 
    $len = strlen($msg);
    if($len < 126){
      $frame[1] = $len<16"H*", $data); 
  }
   
  function ord_hex($data) { 
    $msg = ''; 
    $l = strlen($data); 
    for ($i= 0; $i<$l; $i++) { 
      $msg .= dechex(ord($data{$i})); 
    } 
    return $msg; 
  }
   
  //用户加入或client发送信息
  function send($k,$msg){
    //将查询字符串解析到第二个参数变量中，以数组的形式保存如：parse_str("name=Bill&age=60",$arr)
    parse_str($msg,$g);
    $ar=array();
 
    if($g['type']=='add'){
      //第一次进入添加聊天名字，把姓名保存在相应的users里面
      $this->users[$k]['name']=$g['ming'];
      $ar['type']='add';
      $ar['name']=$g['ming'];
      $key='all';
    }else{
      //发送信息行为，其中$g['key']表示面对大家还是个人，是前段传过来的信息
      $ar['nrong']=$g['nr'];
      $key=$g['key'];
    }
    //推送信息
    $this->send1($k,$ar,$key);
  }
   
  //对新加入的client推送已经在线的client
  function getusers(){
    $ar=array();
    foreach($this->users as $k=>$v){
      $ar[]=array('code'=>$k,'name'=>$v['name']);
    }
    return $ar;
  }
   
  //$k 发信息人的socketID $key接受人的 socketID ，根据这个socketID可以查找相应的client进行消息推送，即指定client进行发送
  function send1($k,$ar,$key='all'){
    $ar['code1']=$key;
    $ar['code']=$k;
    $ar['time']=date('m-d H:i:s');
    //对发送信息进行编码处理
    $str = $this->code(json_encode($ar));
    //面对大家即所有在线者发送信息
    if($key=='all'){
      $users=$this->users;
      //如果是add表示新加的client
      if($ar['type']=='add'){
        $ar['type']='madd';
        $ar['users']=$this->getusers();    //取出所有在线者，用于显示在在线用户列表中
        $str1 = $this->code(json_encode($ar)); //单独对新client进行编码处理，数据不一样
        //对新client自己单独发送，因为有些数据是不一样的
        socket_write($users[$k]['socket'],$str1,strlen($str1));
        //上面已经对client自己单独发送的，后面就无需再次发送，故unset
        unset($users[$k]);
      }
      //除了新client外，对其他client进行发送信息。数据量大时，就要考虑延时等问题了
      foreach($users as $v){
        socket_write($v['socket'],$str,strlen($str));
      }
    }else{
      //单独对个人发送信息，即双方聊天
      socket_write($this->users[$k]['socket'],$str,strlen($str));
      socket_write($this->users[$key]['socket'],$str,strlen($str));
    }
  }
   
  //用户退出向所用client推送信息
  function send2($k){
    $this->close($k);
    $ar['type']='rmove';
    $ar['nrong']=$k;
    $this->send1(false,$ar,'all');
  }
   
  //记录日志
  function e($str){
    //$path=dirname(__FILE__).'/log.txt';
    $str=$str."\n";
    //error_log($str,3,$path);
    //编码处理
    echo iconv('utf-8','gbk//IGNORE',$str);
  }
}
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<title>HTML5 websocket 网页聊天室 javascript php</title>
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