PHP 實現 WebSocket 協議原理與應用詳解
本文實例講述了PHP 實現 WebSocket 協議原理與應用。分享給大家供大家參考，具體如下：
下面會講解一下什么是 WebSocket，以及使用 PHP 實現 WebSocket。
WebSocket 是什么？ PHP 實例 應用場景一、WebSocket 是什么WebSocket 是一種網絡傳輸協議，可在單個 TCP 連接上進行全雙工通信，位于 OSI 模型的應用層。WebSocket 使得客戶端和服務器之間的數據交換變得更加簡單，允許服務端主動向客戶端推送數據。
在 WebSocket API 中，瀏覽器和服務器只需要完成一次握手，兩者之間就可以創建持久性的連接，并進行雙向數據傳輸。
特點：網絡協議；雙向數據傳輸；允許服務端主動向客戶端推送數據；
二、PHP 實例客戶端代碼 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：未連接1：連接成功，可通訊2：正在關閉3：連接已關閉或無法打開*/ //創建一個webSocket 實例 var webSocket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8083'); webSocket.onerror = function (event){ onError(event); }; // 打開websocket webSocket.onopen = function (event){ onOpen(event); }; //監聽消息 webSocket.onmessage = function (event){ onMessage(event); }; webSocket.onclose = function (event){ onClose(event); } //關閉監聽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 = [’未連接’,’連接成功，可通訊’,’正在關閉’,’連接已關閉或無法打開’]; 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>
服務端代碼 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(){ //獲取tcp協議號碼。 $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 == $_sock){ //判斷是不是新接入的socket if(($newClient = socket_accept($_sock)) === false){ die(’failed to accept socket: ’.socket_strerror($_sock).'n'); } $line = trim(socket_read($newClient, 1024)); $this->handshaking($newClient, $line); //獲取client ip socket_getpeername ($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); //在這里業務代碼 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'; } } } } /** * 握手處理 * @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)); } /** * 解析接收數據 * @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; } /** * 發送數據 * @param $newClinet 新接入的socket * @param $msg 要發送的數據 * @return int|string */ public function send($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 $ns; } /** * 關閉socket */ public function close(){ return socket_close($this->_sockets); }}$sock = new SocketService();$sock->run();
先使用命令行運行 server.php，然后在瀏覽器打開 index.html 即可運行
三、應用場景 聊天室 實時推送 彈幕 多玩家游戲 協同編輯 股票基金實時報價 體育實況更新 視頻會議/聊天 基于位置的應用 在線教育 智能家居等需要高實時的場景由輪詢到WebSocket
輪詢客戶端和服務器之間會一直進行連接，每隔一段時間就詢問一次。客戶端會輪詢，有沒有新消息。這種方式連接數會很多，一個接受，一個發送。而且每次發送請求都會有Http的Header，會很耗流量，也會消耗CPU的利用率。
長輪詢長輪詢是對輪詢的改進版，客戶端發送HTTP給服務器之后，有沒有新消息，如果沒有新消息，就一直等待。當有新消息的時候，才會返回給客戶端。在某種程度上減小了網絡帶寬和CPU利用率等問題。但是這種方式還是有一種弊端：例如假設服務器端的數據更新速度很快，服務器在傳送一個數據包給客戶端后必須等待客戶端的下一個Get請求到來，才能傳遞第二個更新的數據包給客戶端，那么這樣的話，客戶端顯示實時數據最快的時間為2×RTT（往返時間），而且如果在網絡擁塞的情況下，這個時間用戶是不能接受的，比如在股市的的報價上。另外，由于http數據包的頭部數據量往往很大（通常有400多個字節），但是真正被服務器需要的數據卻很少（有時只有10個字節左右），這樣的數據包在網絡上周期性的傳輸，難免對網絡帶寬是一種浪費。
WebSocket現在急需的需求是能支持客戶端和服務器端的雙向通信，而且協議的頭部又沒有HTTP的Header那么大，于是，Websocket就誕生了！流量消耗方面，相同的每秒客戶端輪詢的次數，當次數高達數萬每秒的高頻率次數的時候，WebSocket消耗流量僅為輪詢的幾百分之一。
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希望本文所述對大家PHP程序設計有所幫助。
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