PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用详解

2023-07-26 21:01:03 93

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WebSocketAPI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






websocket

服务端代码server.php

address=$address;
}
if(!empty($port)){
$this->port=$port;
}
}

publicfunctionservice(){
//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)
{
thrownewException("failedtocreatesocket:".socket_strerror($sock)."\n");
}
socket_bind($sock,$this->address,$this->port);
socket_listen($sock,$this->port);
echo"listenon$this->address$this->port...\n";
$this->_sockets=$sock;
}

publicfunctionrun(){
$this->service();
$clients[]=$this->_sockets;
while(true){
$changes=$clients;
$write=NULL;
$except=NULL;
socket_select($changes,$write,$except,NULL);
foreach($changesas$key=>$_sock){
if($this->_sockets==$_sock){//判断是不是新接入的socket
if(($newClient=socket_accept($_sock))===false){
die('failedtoacceptsocket:'.socket_strerror($_sock)."\n");
}
$line=trim(socket_read($newClient,1024));
$this->handshaking($newClient,$line);
//获取clientip
socket_getpeername($newClient,$ip);
$clients[$ip]=$newClient;
echo"Clientip:{$ip}\n";
echo"Clientmsg:{$line}\n";
}else{
socket_recv($_sock,$buffer,2048,0);
$msg=$this->message($buffer);
//在这里业务代码
echo"{$key}clinetmsg:",$msg,"\n";
fwrite(STDOUT,'Pleaseinputaargument:');
$response=trim(fgets(STDIN));
$this->send($_sock,$response);
echo"{$key}responsetoClient:".$response,"\n";
}
}
}
}

/**
*握手处理
*@param$newClientsocket
*@returnint接收到的信息
*/
publicfunctionhandshaking($newClient,$line){

$headers=array();
$lines=preg_split("/\r\n/",$line);
foreach($linesas$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')));
$upgrade="HTTP/1.1101WebSocketProtocolHandshake\r\n".
"Upgrade:websocket\r\n".
"Connection:Upgrade\r\n".
"WebSocket-Origin:$this->address\r\n".
"WebSocket-Location:ws://$this->address:$this->port/websocket/websocket\r\n".
"Sec-WebSocket-Accept:$secAccept\r\n\r\n";
returnsocket_write($newClient,$upgrade,strlen($upgrade));
}

/**
*解析接收数据
*@param$buffer
*@returnnull|string
*/
publicfunctionmessage($buffer){
$len=$masks=$data=$decoded=null;
$len=ord($buffer[1])&127;
if($len===126){
$masks=substr($buffer,4,4);
$data=substr($buffer,8);
}elseif($len===127){
$masks=substr($buffer,10,4);
$data=substr($buffer,14);
}else{
$masks=substr($buffer,2,4);
$data=substr($buffer,6);
}
for($index=0;$indexframe($msg);
socket_write($newClinet,$msg,strlen($msg));
}

publicfunctionframe($s){
$a=str_split($s,125);
if(count($a)==1){
return"\x81".chr(strlen($a[0])).$a[0];
}
$ns="";
foreach($aas$o){
$ns.="\x81".chr(strlen($o)).$o;
}
return$ns;
}

/**
*关闭socket
*/
publicfunctionclose(){
returnsocket_close($this->_sockets);
}
}

$sock=newSocketService();
$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。

PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用详解

一、WebSocket是什么

二、PHP实例

三、应用场景

轮询

长轮询

WebSocket

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