php【websocket】
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.comb、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: chat3、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
<?php error_reporting(E_ALL ^ E_NOTICE); ob_implicit_flush();//地址与接口,即创建socket时需要服务器的IP和端口 $sk=new Sock('127.0.0.1',8000);//对创建的socket循环进行监听,处理数据 $sk->run();//下面是sock类 class Sock{public $sockets; //socket的连接池,即client连接进来的socket标志public $users; //所有client连接进来的信息,包括socket、client名字等public $master; //socket的resource,即前期初始化socket时返回的socket资源private $sda=array(); //已接收的数据private $slen=array(); //数据总长度private $sjen=array(); //接收数据的长度private $ar=array(); //加密keyprivate $n=array();public function __construct($address, $port){//创建socket并把保存socket资源在$this->master$this->master=$this->WebSocket($address, $port);//创建socket连接池$this->sockets=array($this->master);}//对创建的socket循环进行监听,处理数据function run(){//死循环,直到socket断开while(true){$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,$buffer);}}}}}//指定关闭$k对应的socketfunction close($k){//断开相应socketsocket_close($this->users[$k]['socket']);//删除相应的user信息unset($this->users[$k]);//重新定义sockets连接池$this->sockets=array($this->master);foreach($this->users as $v){$this->sockets[]=$v['socket'];}//输出日志$this->e("key:$k close");}//根据sock在users里面查找相应的$kfunction 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] = $len<16?'0'.dechex($len):dechex($len);}else if($len < 65025){$s=dechex($len);$frame[1]='7e'.str_repeat('0',4-strlen($s)).$s;}else{$s=dechex($len);$frame[1]='7f'.str_repeat('0',16-strlen($s)).$s;}$frame[2] = $this->ord_hex($msg);$data = implode('',$frame); return pack("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clientfunction 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=$this->users;//如果是add表示新加的clientif($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unsetunset($users[$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);} } ?>
2、client部分
<!doctype html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, user-scalable=no"/> <title>HTML5 websocket 网页聊天室 javascript php</title> <style type="text/css"> body,p{margin:0px; padding:0px; font-size:14px; color:#333; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;} #ltian,.rin{width:98%; margin:5px auto;} #ltian{border:1px #ccc solid;overflow-y:auto; overflow-x:hidden; position:relative;} #ct{margin-right:111px; height:100%;overflow-y:auto;overflow-x: hidden;} #us{width:110px; overflow-y:auto; overflow-x:hidden; float:right; border-left:1px #ccc solid; height:100%; background-color:#F1F1F1;} #us p{padding:3px 5px; color:#08C; line-height:20px; height:20px; cursor:pointer; overflow:hidden; white-space:nowrap; text-overflow:ellipsis;} #us p:hover,#us p:active,#us p.ck{background-color:#069; color:#FFF;} #us p.my:hover,#us p.my:active,#us p.my{color:#333;background-color:transparent;} button{float:right; width:80px; height:35px; font-size:18px;} input{width:100%; 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}//创建socket,注意URL的格式:ws://ip:端口so=new WebSocket(url);//握手监听函数so.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){so.send('type=add&ming='+n);}}//握手失败或者其他原因连接socket失败,则清除so对象并做相应提示操作so.onclose=function(){so=false;lct.appendChild(A.$$('<p class="c2">退出聊天室</p>'));}//数据接收监听,接收服务器推送过来的信息,返回的数据给msg,然后进行显示so.onmessage=function(msg){eval('var da='+msg.data);var obj=false,c=false;if(da.type=='add'){var obj=A.$$('<p>'+da.name+'</p>');lus.appendChild(obj);cuser(obj,da.code);obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>欢迎<a>'+da.name+'</a>加入</p>');c=da.code;}else if(da.type=='madd'){mkey=da.code;da.users.unshift({'code':'all','name':'大家'});for(var i=0;i<da.users.length;i++){var obj=A.$$('<p>'+da.users[i].name+'</p>');lus.appendChild(obj);if(mkey!=da.users[i].code){cuser(obj,da.users[i].code);}else{obj.className='my';document.title=da.users[i].name;}}obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>欢迎'+da.name+'加入</p>');users.all.className='ck';}if(obj==false){if(da.type=='rmove'){var obj=A.$$('<p class="c2"><span>['+da.time+']</span>'+users[da.nrong].innerHTML+'退出聊天室</p>');lct.appendChild(obj);users[da.nrong].del();delete users[da.nrong];}else{da.nrong=da.nrong.replace(/{\\(\d+)}/g,function(a,b){return '<img src="sk/'+b+'.gif">';}).replace(/^data\:image\/png;base64\,.{50,}$/i,function(a){return '<img src="'+a+'">';});//da.code 发信息人的codeif(da.code1==mkey){obj=A.$$('<p class="c3"><span>['+da.time+']</span><a>'+users[da.code].innerHTML+'</a>对我说:'+da.nrong+'</p>');c=da.code;}else if(da.code==mkey){if(da.code1!='all')obj=A.$$('<p class="c3"><span>['+da.time+']</span>我对<a>'+users[da.code1].innerHTML+'</a>说:'+da.nrong+'</p>');elseobj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>我对<a>'+users[da.code1].innerHTML+'</a>说:'+da.nrong+'</p>');c=da.code1;}else if(da.code==false){obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>'+da.nrong+'</p>');}else if(da.code1){obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span><a>'+users[da.code].innerHTML+'</a>对'+users[da.code1].innerHTML+'说:'+da.nrong+'</p>');c=da.code;}}}if(c){obj.children[1].onclick=function(){users[c].onclick();}}lct.appendChild(obj);lct.scrollTop=Math.max(0,lct.scrollHeight-lct.offsetHeight);}}A.$('sd').onclick=function(){if(!so){return st();}var da=A.$('nrong').value.trim();if(da==''){alert('内容不能为空');return false; 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