PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用详解
本文实例讲述了PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用。分享给大家供大家参考，具体如下：
下面会讲解一下什么是 WebSocket，以及使用 PHP 实现 WebSocket。
WebSocket 是什么？ PHP 实例 应用场景一、WebSocket 是什么WebSocket 是一种网络传输协议，可在单个 TCP 连接上进行全双工通信，位于 OSI 模型的应用层。WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。
在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
特点：网络协议；双向数据传输；允许服务端主动向客户端推送数据；
二、PHP 实例客户端代码 index.html
<!doctype html><html lang='en'> <head> <meta charset='UTF-8'> <meta name='viewport' content='width=device-width,initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=no'> <title>websocket</title> </head> <body> <input value=''> <input type='submit' value='send' onclick='start()'> <input type='submit' value='close' onclick='close()'><div id='msg'></div> <script> /** 0：未连接1：连接成功，可通讯2：正在关闭3：连接已关闭或无法打开*/ //创建一个webSocket 实例 var webSocket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8083'); webSocket.onerror = function (event){ onError(event); }; // 打开websocket webSocket.onopen = function (event){ onOpen(event); }; //监听消息 webSocket.onmessage = function (event){ onMessage(event); }; webSocket.onclose = function (event){ onClose(event); } //关闭监听websocket function onError(event){ document.getElementById('msg').innerHTML = '<p>close</p>'; console.log('error'+event.data); }; function onOpen(event){ console.log('open:'+sockState()); document.getElementById('msg').innerHTML = '<p>Connect to Service</p>'; }; function onMessage(event){ console.log('onMessage'); document.getElementById('msg').innerHTML += '<p>response:'+event.data+'</p>' }; function onClose(event){ document.getElementById('msg').innerHTML = '<p>close</p>'; console.log('close:'+sockState()); webSocket.close(); } function sockState(){ var status = [’未连接’,’连接成功，可通讯’,’正在关闭’,’连接已关闭或无法打开’]; return status[webSocket.readyState]; } function start(event){ console.log(webSocket); var msg = document.getElementById(’text’).value; document.getElementById(’text’).value = ’’; console.log('send:'+sockState()); console.log('msg='+msg); webSocket.send('msg='+msg); document.getElementById('msg').innerHTML += '<p>request'+msg+'</p>' }; function close(event){ webSocket.close(); } </script> </body></html>
服务端代码 server.php
<?php/** * Created by xwx * Date: 2017/10/18 * Time: 14:33 */class SocketService{ private $address = ’0.0.0.0’; private $port = 8083; private $_sockets; public function __construct($address = ’’, $port=’’) { if(!empty($address)){ $this->address = $address; } if(!empty($port)) { $this->port = $port; } } public function service(){ //获取tcp协议号码。 $tcp = getprotobyname('tcp'); $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $tcp); socket_set_option($sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1); if($sock < 0) { throw new Exception('failed to create socket: '.socket_strerror($sock).'n'); } socket_bind($sock, $this->address, $this->port); socket_listen($sock, $this->port); echo 'listen on $this->address $this->port ... n'; $this->_sockets = $sock; } public function run(){ $this->service(); $clients[] = $this->_sockets; while (true){ $changes = $clients; $write = NULL; $except = NULL; socket_select($changes, $write, $except, NULL); foreach ($changes as $key => $_sock){ if($this->_sockets == $_sock){ //判断是不是新接入的socket if(($newClient = socket_accept($_sock)) === false){ die(’failed to accept socket: ’.socket_strerror($_sock).'n'); } $line = trim(socket_read($newClient, 1024)); $this->handshaking($newClient, $line); //获取client ip socket_getpeername ($newClient, $ip); $clients[$ip] = $newClient; echo 'Client ip:{$ip} n'; echo 'Client msg:{$line} n'; } else { socket_recv($_sock, $buffer, 2048, 0); $msg = $this->message($buffer); //在这里业务代码 echo '{$key} clinet msg:',$msg,'n'; fwrite(STDOUT, ’Please input a argument:’); $response = trim(fgets(STDIN)); $this->send($_sock, $response); echo '{$key} response to Client:'.$response,'n'; } } } } /** * 握手处理 * @param $newClient socket * @return int 接收到的信息 */ public function handshaking($newClient, $line){ $headers = array(); $lines = preg_split('/rn/', $line); foreach($lines as $line) { $line = chop($line); if(preg_match(’/A(S+): (.*)z/’, $line, $matches)) { $headers[$matches[1]] = $matches[2]; } } $secKey = $headers[’Sec-WebSocket-Key’]; $secAccept = base64_encode(pack(’H*’, sha1($secKey . ’258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11’))); $upgrade = 'HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshakern' . 'Upgrade: websocketrn' . 'Connection: Upgradern' . 'WebSocket-Origin: $this->addressrn' . 'WebSocket-Location: ws://$this->address:$this->port/websocket/websocketrn'. 'Sec-WebSocket-Accept:$secAcceptrnrn'; return socket_write($newClient, $upgrade, strlen($upgrade)); } /** * 解析接收数据 * @param $buffer * @return null|string */ public function message($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; } /** * 发送数据 * @param $newClinet 新接入的socket * @param $msg 要发送的数据 * @return int|string */ public function send($newClinet, $msg){ $msg = $this->frame($msg); socket_write($newClinet, $msg, strlen($msg)); } public 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 $ns; } /** * 关闭socket */ public function close(){ return socket_close($this->_sockets); }}$sock = new SocketService();$sock->run();
先使用命令行运行 server.php，然后在浏览器打开 index.html 即可运行
三、应用场景 聊天室 实时推送 弹幕 多玩家游戏 协同编辑 股票基金实时报价 体育实况更新 视频会议/聊天 基于位置的应用 在线教育 智能家居等需要高实时的场景由轮询到WebSocket
轮询客户端和服务器之间会一直进行连接，每隔一段时间就询问一次。客户端会轮询，有没有新消息。这种方式连接数会很多，一个接受，一个发送。而且每次发送请求都会有Http的Header，会很耗流量，也会消耗CPU的利用率。
长轮询长轮询是对轮询的改进版，客户端发送HTTP给服务器之后，有没有新消息，如果没有新消息，就一直等待。当有新消息的时候，才会返回给客户端。在某种程度上减小了网络带宽和CPU利用率等问题。但是这种方式还是有一种弊端：例如假设服务器端的数据更新速度很快，服务器在传送一个数据包给客户端后必须等待客户端的下一个Get请求到来，才能传递第二个更新的数据包给客户端，那么这样的话，客户端显示实时数据最快的时间为2×RTT（往返时间），而且如果在网络拥塞的情况下，这个时间用户是不能接受的，比如在股市的的报价上。另外，由于http数据包的头部数据量往往很大（通常有400多个字节），但是真正被服务器需要的数据却很少（有时只有10个字节左右），这样的数据包在网络上周期性的传输，难免对网络带宽是一种浪费。
WebSocket现在急需的需求是能支持客户端和服务器端的双向通信，而且协议的头部又没有HTTP的Header那么大，于是，Websocket就诞生了！流量消耗方面，相同的每秒客户端轮询的次数，当次数高达数万每秒的高频率次数的时候，WebSocket消耗流量仅为轮询的几百分之一。
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希望本文所述对大家PHP程序设计有所帮助。
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