php使用websocket示例詳解
下面我畫了一個圖演示 client 和 server 之間建立 websocket 連接時握手部分，這個部分在 node 中可以十分輕松的完成，因為 node 提供的 net 模塊已經(jīng)對 socket 套接字做了封裝處理，開發(fā)者使用的時候只需要考慮數(shù)據(jù)的交互而不用處理連接的建立。而 php 沒有，從 socket 的連接、建立、綁定、監(jiān)聽等，這些都需要我們自己去操作，所以有必要拿出來再說一說。
① 和 ② 實(shí)際上就是一個 HTTP 的請求和響應(yīng)，只不過我們在處理的過程中我們拿到的是沒有經(jīng)過解析的字符串。如：
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Origin: http://www.jb51.com
我們往?？吹降恼埱笫沁@個樣子，當(dāng)這東西到了服務(wù)器端，我們可以通過一些代碼庫直接拿到這些信息。
一、php 中處理 websocket
WebSocket 連接是由客戶端主動發(fā)起的，所以一切要從客戶端出發(fā)。第一步是要解析拿到客戶端發(fā)過來的 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://www.jb51.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
client 請求的格式
首先 php 建立一個 socket 連接，監(jiān)聽端口的信息。
1. socket 連接的建立
關(guān)于 socket 套接字的建立，相信很多大學(xué)修過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的人都知道了，下面是一張連接建立的過程：
// 建立一個 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，這個地方的處理實(shí)在是太麻煩了，上面幾行代碼并未建立連接，只不過這些代碼是建立一個 socket 套接字必須要寫的東西。由于處理過程稍微有復(fù)雜，所以我把各種處理寫進(jìn)了一個類中，方便管理和調(diào)用。
//demo.php
Class WS {
var $master; // 連接 server 的 client
var $sockets = array(); // 不同狀態(tài)的 socket 管理
var $handshake = false; // 判斷是否握手
function __construct($address, $port){
// 建立一個 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) {
//自動選擇來消息的 socket 如果是握手 自動選擇主機(jī)
$write = NULL;
$except = NULL;
socket_select($this->sockets, $write, $except, NULL);
foreach ($this->sockets as $socket) {
//連接主機(jī)的 client
if ($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 (!$this->handshake) {
// 如果沒有握手，先握手回應(yīng)
//doHandShake($socket, $buffer);
echo "shakeHands\n";
} else {
// 如果已經(jīng)握手，直接接受數(shù)據(jù)，并處理
$buffer = decode($buffer);
//process($socket, $buffer);
echo "send file\n";
}
}
}
}
}
}
上面這段代碼是經(jīng)過我調(diào)試了的，沒太大的問題，如果想測試的話，可以在 cmd 命令行中鍵入 php /path/to/demo.php;當(dāng)然，上面只是一個類，如果要測試的話，還得新建一個實(shí)例。
$ws = new WS('localhost', 4000);
客戶端代碼可以稍微簡單點(diǎn)：
var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000");
ws.onopen = function(){
console.log("握手成功");
};
ws.onerror = function(){
console.log("error");
};
運(yùn)行服務(wù)器代碼，當(dāng)客戶端連接的時候，我們可以看到：
2. 提取 Sec-WebSocket-Key 信息
function getKey($req) {
$key = null;
if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/", $req, $match)) {
$key = $match[1];
}
return $key;
}
這里比較簡單，直接正則匹配，websocket 信息頭一定包含 Sec-WebSocket-Key，所以我們匹配起來也比較快捷~
3. 加密 Sec-WebSocket-Key
function encry($req){
$key = $this->getKey($req);
$mask = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
return base64_encode(sha1($key . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11', true));
}
將 SHA-1 加密后的字符串再進(jìn)行一次 base64 加密。如果加密算法錯誤，客戶端在進(jìn)行校檢的時候會直接報錯：
4. 應(yīng)答 Sec-WebSocket-Accept
function dohandshake($socket, $req){
// 獲取加密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: " . $acceptKey . "\r\n" .
"\r\n";
// 寫入socket
socket_write(socket,$upgrade.chr(0), strlen($upgrade.chr(0)));
// 標(biāo)記握手已經(jīng)成功，下次接受數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)幀格式
$this->handshake = true;
}
這里千萬要注意，每一個請求和相應(yīng)的格式，最后有一個空行，也就是 \r\n，開始測試的時候把這東西給弄丟了，糾結(jié)了半天。
當(dāng)客戶端成功校檢key后，會觸發(fā) onopen 函數(shù)：
5. 數(shù)據(jù)幀處理
// 解析數(shù)據(jù)幀
function decode($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 $decoded;
}
這里涉及的編碼問題在前文中已經(jīng)提到過了，這里就不贅述，php 對字符處理的函數(shù)太多了，也記得不是特別清楚，這里就沒有詳細(xì)的介紹解碼程序，直接把客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)原樣返回，可以算是一個聊天室的模式吧。
// 返回幀信息處理
function frame($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 $ns;
}
// 返回數(shù)據(jù)
function send($client, $msg){
$msg = $this->frame($msg);
socket_write($client, $msg, strlen($msg));
}
客戶端代碼：
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");
在連通之后發(fā)送數(shù)據(jù)，服務(wù)器原樣返回：
二、注意問題
1. websocket 版本問題
客戶端在握手時的請求中有Sec-WebSocket-Version: 13，這樣的版本標(biāo)識，這個是一個升級版本，現(xiàn)在的瀏覽器都是使用的這個版本。而以前的版本在數(shù)據(jù)加密的部分更加麻煩，它會發(fā)送兩個key：
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Origin: http://m.fzitv.net
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Key1: xxxx
Sec-WebSocket-Key2: xxxx
如果是這種版本（比較老，已經(jīng)沒在使用了），需要通過下面的方式獲取
function encry($key1,$key2,$l8b){ //Get the numbers preg_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 spaces
preg_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);
}
只能無限吐槽這種驗證方式！相比 nodeJs 的 websocket 操作方式：
//服務(wù)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);
2. 數(shù)據(jù)幀解析代碼
本文沒有給出 decodeFrame 這樣數(shù)據(jù)幀解析代碼，前文中給出了數(shù)據(jù)幀的格式，解析純屬體力活。
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