php使用websocket示例详解

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了php使用websocket示例详解前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

下面我画了一个图演示 client 和 server 之间建立 websocket 连接时握手部分,这个部分在 node 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,这些都需要我们自己去操作,所以有必要拿出来再说一说。

403/20140312140757.jpg?2014212142143">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我们拿到的是没有经过解析的字符串。如:

代码如下:
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Origin: http://www.jb51.com

我们往常看到的请求是这个样子,当这东西到了服务器端,我们可以通过一些代码库直接拿到这些信息。

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。

代码如下:
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 请求的格式

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,相信很多大学修过计算机网络的人都知道了,下面是一张连接建立的过程:

代码如下:
// 建立一个 socket 套接
$master = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
socket_set_option($master,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1);
socket_bind($master,$address,$port);
socket_listen($master);

相比 node,这个地方的处理实在是太麻烦了,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。由于处理过程稍微有复杂,所以我把各种处理写进了一个类中,方便管理和调用

代码如下:
//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
$this->master = socket_create(AF_INET,SOL_TCP)
or die("socket_create() Failed");
socket_set_option($this->master,1)
or die("socket_option() Failed");
socket_bind($this->master,$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";
}
}
}
}
}
}

上面这段代码是经过我调试了的,没太大的问题,如果想测试的话,可以在 cmd 命令行中键入 PHP /path/to/demo.PHP;当然,上面只是一个类,如果要测试的话,还得新建一个实例。

代码如下:
$ws = new WS('localhost',4000);

客户端代码可以稍微简单点:

代码如下:
var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000");
ws.onopen = function(){
console.log("握手成功");
};
ws.onerror = function(){
console.log("error");
};

运行服务器代码,当客户端连接的时候,我们可以看到:

403/2014031214053130.jpg">

2. 提取 Sec-WebSocket-Key 信息

代码如下:
function getKey($req) {
$key = null;
if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/",$req,$match)) {
$key = $match[1];
}
return $key;
}

这里比较简单,直接正则匹配,websocket 信息头一定包含 Sec-WebSocket-Key,所以我们匹配起来也比较快捷~

3. 加密 Sec-WebSocket-Key

代码如下:
function encry($req){
$key = $this->getKey($req);
$mask = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";

return base64_encode(sha1($key . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11',true));
}

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,客户端在进行校检的时候会直接报错:

403/2014031214053131.jpg">

4. 应答 Sec-WebSocket-Accept

代码如下:
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;
}

这里千万要注意,每一个请求和相应的格式,最后有一个空行,也就是 \r\n,开始测试的时候把这东西给弄丢了,纠结了半天。

403/2014031214053132.jpg">

当客户端成功校检key后,会触发 onopen 函数

403/2014031214053133.jpg">

5. 数据帧处理

代码如下:
// 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,10,14);
} else {
$masks = substr($buffer,2,6);
}
for ($index = 0; $index < strlen($data); $index++) {
$decoded .= $data[$index] ^ $masks[$index % 4];
}
return $decoded;
}

这里涉及的编码问题在前文中已经提到过了,这里就不赘述,PHP 对字符处理的函数太多了,也记得不是特别清楚,这里就没有详细的介绍解码程序,直接把客户端发送的数据原样返回,可以算是一个聊天室的模式吧。

代码如下:
// 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

代码如下:
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:

403/2014031214053134.jpg">

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:

代码如下:
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Origin: //www.jb51.cc
Sec-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

代码如下:
function encry($key1,$key2,$l8b){ //Get the numbers preg_match_all('/([\d]+)/',$key1,$key1_num); preg_match_all('/([\d]+)/',$key2_num);

$key1_num = implode($key1_num[0]);
$key2_num = implode($key2_num[0]);
//Count spaces
preg_match_all('/([ ]+)/',$key1_spc);
preg_match_all('/([ ]+)/',$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);
}

只能无限吐槽这种验证方式!相比 nodeJs 的 websocket 操作方式:

代码如下:
//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);

2. 数据帧解析代码

本文没有给出 decodeFrame 这样数据帧解析代码,前文中给出了数据帧的格式,解析纯属体力活。

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