websocket-php

下面先用一个图例来演示clinet和server之间建立websocket连接时握手部分，这个部分在nodejs中可以十分轻松的完成，因为node提供的net模块已经对socket套接字做了封装处理，开发者使用的时候只需要考虑数据的交互而不用处理连接的建立。而php没有，从socket的连接、建立、绑定、监听等，这些都需要自己去操作，如下

1和2实际上就是一个HTTP的请求和响应，只不过我们在处理的过程中拿到的是没有经过解析的字符串。如：

GET /chat HTTP /1.1

Host: server.example.com

Origin: http://example.com

一、php中处理websocket

webSocket连接是由客户端主动发起的，所以一切要从客户端出发。第一步是要解析拿到客户端发过来的Sec-WebSocket-Key字符串。

GET /chat HTTP/1.1

Host: server.example.com

Upgrade: websocket

Connection: Upgrade

Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==

Origin: Http://example.com

Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat

Sec-WebSocket-Version: 13

client请求的格式（如上），首先php建立一个socket连接，监听端口的信息。

1. socket连接的建立

关于socket套接字的建立，下面一张连接建立的过程：

// 建立一个socket套接字

$master = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);

socket_set_option($master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);

socket_bind($master, $address, $port);

socket_listen($master);

相比node，这个地方处理比较麻烦，上面几行代码并未建立连接，只不过这些代码是建立一个socket套接字必须要写的东西。由于处理过程稍微复杂，所以我把各种处理写进一个类中，方便管理和调用。

<?php

// demo.php

Class WS {

var $master; // 连接server的client

var $sockets = array(); // 不同状态的socket管理

var $handshake = false; // 判断是否握手

function __construct($address, $port) {

// 建立一个socket套接字

$this->master = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP) or die("socket_create() failed");

socket_set_option($this->master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1) or die("socket_option() failed");

socket_bind($this->master, $address, $port) or die("socket_bind() failed");

socket_listen($this->master, 2) or die("socket_listen() failed");

$this->sockets[] = $this->master;

}

// debug

echo("Master socket :" . $this->master. "\n");

while(true) {

// 自动选择来消息的socket 如果是握手自动选择主机

$write = NULL;

$except = NULL;

socket_select($this->sockets, $write, $except, NULL);

foreach ($this->sockets as $socket) {

// 连接主机的client

if ($socket == $this->master) {

$client = socket_accept($this->master);

if ($client < 0) {

// debug

echo "socket_accept() failed";

continue;

} else {

// connect($client);

array_push($this->sockets, $client);

echo "connect client\n";

}

} else {

$bytes = @socket_recv($socket, $buffer, 2048, 0);

if ($bytes == 0) return;

if (!$this->handshake) {

// 如果没有握手，先握手回应

// doHandShake($socket, $buffer);

echo "shakeHands \n";

} else {

// 如果已经握手，直接接受数据，并处理

$buffer = decode($buffer);

// process($socket, $buffer);

echo "send file\n";

}

上面这段代码如果要测试，可以在cmd命令行中键入php /path/to/demo.php，还需要新建一个实例。

$ws = new WS('localhost', 4000);

客户端代码可以稍微简单点：

创建一个websocket.html

<html>
     <head>
          <meta charset="utf-8" />
          <title>test</title>
     </head>
     <body>
          <script>
               var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000");
               ws.onopen = function(){
                   console.log("握手成功");
               };
               ws.onerror = function(){
                   console.log("error");
               };
          </script>
     </body>
</html>

window doc环境下执行php demo.php

浏览器访问websocket.html页面时，doc环境下监听

通过上面代码能够看到整个流程，首先是建立连接，node中这一步已经封装到了net和http模块，然后判断是否握手，如果没有的话，就shakeHands。这里握手直接echo一个单词，表示进行这个东西。

2、计算Sec-WebSocket-Accpet值

function calcKey($key){
        //基于websocket version 13
        $accept = base64_encode(sha1($key . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11', true));
        return $accept;
    }

3、将SHA-1加密后的字符串再进行一次base64加密。如果加密算法错误，客户端在进行校验的时候会直接报错：

4、应答Sec-WebSocket-Accept

function dohandshake($socket, $req) {

// 获取加密key

$acceptKey = $this->encry($req);

$upgrade = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" .

"Upgrade: websocket\r\n" .

"Connection: Upgrade\r\n" .

"Sec-WebSocket-Accept: " . $acceptKey . "\r\n" .

"\r\n";

// 写入socket

socket_write(socket, $upgrade.chr(0), strlen($upgrade.chr(0)));

// 标记握手已经成功，下次接受数据采用数据帧格式

$this->handshake = true;

}

这里要注意，每一个请求和相应的格式，最后有一个空行，也就是\r\n。

当客户端成功校验key后，会触发onopen函数：

5.数据帧处理

// 解析数据帧
function decode($buffer)  {$len = $masks = $data = $decoded = null;$len = ord($buffer[1]) & 127;if ($len === 126)  {$masks = substr($buffer, 4, 4);$data = substr($buffer, 8);} else if ($len === 127)  {$masks = substr($buffer, 10, 4);$data = substr($buffer, 14);} else  {$masks = substr($buffer, 2, 4);$data = substr($buffer, 6);}for ($index = 0; $index < strlen($data); $index++) {$decoded .= $data[$index] ^ $masks[$index % 4];}return $decoded;
}

// 返回帧信息处理
function frame($s) {$a = str_split($s, 125);if (count($a) == 1) {return "\x81" . chr(strlen($a[0])) . $a[0];}$ns = "";foreach ($a as $o) {$ns .= "\x81" . chr(strlen($o)) . $o;}return $ns;
}// 返回数据
function send($client, $msg){$msg = $this->frame($msg);socket_write($client, $msg, strlen($msg));
}

客户端代码：

var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000");
ws.onopen = function(){console.log("握手成功");
};
ws.onmessage = function(e){console.log("message:" + e.data);
};
ws.onerror = function(){console.log("error");
};
ws.send("李靖");

在连通之后发送数据，服务器原样返回：

二、注意问题

1. websocket 版本问题

客户端在握手时的请求中有Sec-WebSocket-Version: 13，这样的版本标识，这个是一个升级版本，现在的浏览器都是使用的这个版本。而以前的版本在数据加密的部分更加麻烦，它会发送两个key：

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Origin: http://example.comSec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Key1: xxxx
Sec-WebSocket-Key2: xxxx

如果是这种版本（比较老，已经没在使用了），需要通过下面的方式获取

function encry($key1,$key2,$l8b){//Get the numberspreg_match_all('/([\d]+)/', $key1, $key1_num);preg_match_all('/([\d]+)/', $key2, $key2_num);$key1_num = implode($key1_num[0]);$key2_num = implode($key2_num[0]);//Count spacespreg_match_all('/([ ]+)/', $key1, $key1_spc);preg_match_all('/([ ]+)/', $key2, $key2_spc);if($key1_spc==0|$key2_spc==0){ $this->log("Invalid key");return; }//Some math$key1_sec = pack("N",$key1_num / $key1_spc);$key2_sec = pack("N",$key2_num / $key2_spc);return md5($key1_sec.$key2_sec.$l8b,1);
}

nodeJs的websocket操作方式：

//服务器程序var crypto = require('crypto');
var WS = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11';
require('net').createServer(function(o){var key;o.on('data',function(e){if(!key){//握手key = e.toString().match(/Sec-WebSocket-Key: (.+)/)[1];key = crypto.createHash('sha1').update(key + WS).digest('base64');o.write('HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n');o.write('Upgrade: websocket\r\n');o.write('Connection: Upgrade\r\n');o.write('Sec-WebSocket-Accept: ' + key + '\r\n');o.write('\r\n');}else{console.log(e);};});
}).listen(8000);

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