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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：（推荐学习：PHP视频教程）
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key private $n=array(); public function __construct($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socket function close($k){ //断开相应socket socket_close($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$k function search($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,"rn"))); $new_key = base64_encode(sha1($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 Protocolsrn"; $new_message .= "Upgrade: websocketrn"; $new_message .= "Sec-WebSocket-Version: 13rn"; $new_message .= "Connection: Upgradern"; $new_message .= "Sec-WebSocket-Accept: " . $new_key . "rnrn"; socket_write($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',$str); } } ?>
2、client部分
<!doctype html> <html> <head> <meta charset="utf-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, user-scalable=no"/> <title>HTML5 websocket 网页聊天室 javascript php</title> <style type="text/css"> body,p{margin:0px; padding:0px; font-size:14px; color:#333; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;} #ltian,.rin{width:98%; margin:5px auto;} #ltian{border:1px #ccc solid;overflow-y:auto; overflow-x:hidden; position:relative;} #ct{margin-right:111px; height:100%;overflow-y:auto;overflow-x: hidden;} #us{width:110px; overflow-y:auto; overflow-x:hidden; float:right; border-left:1px #ccc solid; height:100%; background-color:#F1F1F1;} #us p{padding:3px 5px; color:#08C; line-height:20px; height:20px; cursor:pointer; overflow:hidden; white-space:nowrap; text-overflow:ellipsis;} #us p:hover,#us p:active,#us p.ck{background-color:#069; color:#FFF;} #us p.my:hover,#us p.my:active,#us p.my{color:#333;background-color:transparent;} button{float:right; width:80px; height:35px; font-size:18px;} input{width:100%; 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var lus=A.$('us'),lct=A.$('ct'); function st(){ n=prompt('请给自己取一个响亮的名字：'); n=n.substr(0,16); if(!n){ return ; } //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code if(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>'); else obj=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; } A.$('nrong').value=''; so.send('nr='+esc(da)+'&key='+key); } A.$('nrong').onkeydown=function(e){ var e=e||event; if(e.keyCode==13){ A.$('sd').onclick(); } } function esc(da){ da=da.replace(/</g,'<').replace(/>/g,'>').replace(/"/g,'"'); return encodeURIComponent(da); } function cuser(t,code){ users[code]=t; t.onclick=function(){ t.parentNode.children.rcss('ck',''); t.rcss('','ck'); key=code; } } A.$('ltian').style.height=(document.documentElement.clientHeight - 70)+'px'; st(); var bq=A.$('imgbq'),ems=A.$('ems'); var l=80,r=4,c=5,s=0,p=Math.ceil(l/(r*c)); var pt='sk/'; bq.onclick=function(e){ var e=e||event; if(!so){ return st(); } ems.style.display='block'; document.onclick=function(){ gb(); 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