php中如何使用websocket（聊天室实例详解）

在PHP中，开发者需要考虑的东西比较多，从socket的连接、建立、绑定、监听等都需要开发者自己去操作完成，对于初学者来说，难度方面也挺大的，所以本文的思路如下：

1、socket协议的简介

2、介绍client与server之间的连接原理

3、PHP中建立socket的过程讲解

4、用一个聊天室作为实例详细讲解在PHP中如何使用socket

一、socket协议的简介

WebSocket是一个持久化的协议，这是相对于http非持久化来说的。

举个简单的例子，http1.0的生命周期是以request作为界定的，也就是一个request，一个response，对于http来说，本次client与server的会话到此结束；而在http1.1中，稍微有所改进，即添加了keep-alive，也就是在一个http连接中可以进行多个request请求和多个response接受操作。然而在实时通信中，并没有多大的作用，http只能由client发起请求，server才能返回信息，即server不能主动向client推送信息，无法满足实时通信的要求。而WebSocket可以进行持久化连接，即client只需进行一次握手，成功后即可持续进行数据通信，值得关注的是WebSocket实现client与server之间全双工通信，即server端有数据更新时可以主动推送给client端。

二、介绍client与server之间的socket连接原理

1、下面是一个演示client和server之间建立WebSocket连接时握手部分

2、client与server建立socket时握手的会话内容，即request与response

a、client建立WebSocket时向服务器端请求的信息

　　GET /chat HTTP/1.1     　　Host: server.example.com     　　Upgrade: websocket            //告诉服务器现在发送的是WebSocket协议    　　Connection: Upgrade     　　Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==   //是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，用于验证服务器端返回数据是否是WebSocket助理    　　Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat     　　Sec-WebSocket-Version: 13     　　Origin: http://example.com

b、服务器获取到client请求的信息后，根据WebSocket协议对数据进行处理并返回，其中要对Sec-WebSocket-Key进行加密等操作

　HTTP/1.1 101 Switching Protocols 　　Upgrade: websocket //依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket　　Connection: Upgrade 　　Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= //这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key,也就是client要求建立WebSocket验证的凭证　　Sec-WebSocket-Protocol: chat

3、socket建立连接原理图：（推荐学习：PHP视频教程）

三、PHP中建立socket的过程讲解

1、在PHP中，client与server之间建立socket通信，首先在PHP中创建socket并监听端口信息，代码如下：

    //传相应的IP与端口进行创建socket操作function WebSocket($address,$port){$server = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);socket_set_option($server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);//1表示接受所有的数据包socket_bind($server, $address, $port);socket_listen($server);return $server;}

2、设计一个循环挂起WebSocket通道，进行数据的接收、处理和发送

    //对创建的socket循环进行监听，处理数据function run(){        //死循环，直到socket断开while(true){$changes=$this->sockets;$write=NULL;$except=NULL;                        /*            //这个函数是同时接受多个连接的关键，我的理解它是为了阻塞程序继续往下执行。            socket_select ($sockets, $write = NULL, $except = NULL, NULL);            $sockets可以理解为一个数组，这个数组中存放的是文件描述符。当它有变化（就是有新消息到或者有客户端连接/断开）时，socket_select函数才会返回，继续往下执行。             $write是监听是否有客户端写数据，传入NULL是不关心是否有写变化。             $except是$sockets里面要被排除的元素，传入NULL是”监听”全部。             最后一个参数是超时时间             如果为0：则立即结束             如果为n>1: 则最多在n秒后结束，如遇某一个连接有新动态，则提前返回             如果为null：如遇某一个连接有新动态，则返回            */socket_select($changes,$write,$except,NULL);foreach($changes as $sock){                                //如果有新的client连接进来，则if($sock==$this->master){                    //接受一个socket连接$client=socket_accept($this->master);                    //给新连接进来的socket一个唯一的ID$key=uniqid();$this->sockets[]=$client;  //将新连接进来的socket存进连接池$this->users[$key]=array('socket'=>$client,  //记录新连接进来client的socket信息'shou'=>false       //标志该socket资源没有完成握手);                //否则1.为client断开socket连接，2.client发送信息}else{$len=0;$buffer='';                    //读取该socket的信息，注意：第二个参数是引用传参即接收数据，第三个参数是接收数据的长度do{$l=socket_recv($sock,$buf,1000,0);$len+=$l;$buffer.=$buf;}while($l==1000);                    //根据socket在user池里面查找相应的$k,即健ID$k=$this->search($sock);                    //如果接收的信息长度小于7，则该client的socket为断开连接if($len<7){                        //给该client的socket进行断开操作，并在$this->sockets和$this->users里面进行删除$this->send2($k);continue;}                    //判断该socket是否已经握手if(!$this->users[$k]['shou']){                        //如果没有握手，则进行握手处理$this->woshou($k,$buffer);}else{                        //走到这里就是该client发送信息了，对接受到的信息进行uncode处理$buffer = $this->uncode($buffer,$k);if($buffer==false){continue;}                        //如果不为空，则进行消息推送操作$this->send($k,$buffer);}}}}}

3、以上服务器端完成的WebSocket的前期工作后，就等着client连接进行，client创建WebSocket很简单，代码如下：

var ws = new WebSocket("ws://IP:端口");//握手监听函数ws.onopen=function(){     //状态为1证明握手成功，然后把client自定义的名字发送过去    if(so.readyState==1){         //握手成功后对服务器发送信息 so.send('type=add&ming='+n);    }}//错误返回信息函数ws.onerror = function(){    console.log("error");};//监听服务器端推送的消息ws.onmessage = function (msg){    console.log(msg);}//断开WebSocket连接ws.onclose = function(){    ws = false;}

四、聊天室实例代码

1、PHP部分

<?phperror_reporting(E_ALL ^ E_NOTICE);ob_implicit_flush();//地址与接口，即创建socket时需要服务器的IP和端口$sk=new Sock('127.0.0.1',8000);//对创建的socket循环进行监听，处理数据$sk->run();//下面是sock类class Sock{public $sockets; //socket的连接池，即client连接进来的socket标志public $users;   //所有client连接进来的信息，包括socket、client名字等public $master;  //socket的resource，即前期初始化socket时返回的socket资源private $sda=array();   //已接收的数据private $slen=array();  //数据总长度private $sjen=array();  //接收数据的长度private $ar=array();    //加密keyprivate $n=array();public function __construct($address, $port){        //创建socket并把保存socket资源在$this->master$this->master=$this->WebSocket($address, $port);        //创建socket连接池$this->sockets=array($this->master);}    //对创建的socket循环进行监听，处理数据function run(){        //死循环，直到socket断开while(true){$changes=$this->sockets;$write=NULL;$except=NULL;                        /*            //这个函数是同时接受多个连接的关键，我的理解它是为了阻塞程序继续往下执行。            socket_select ($sockets, $write = NULL, $except = NULL, NULL);            $sockets可以理解为一个数组，这个数组中存放的是文件描述符。当它有变化（就是有新消息到或者有客户端连接/断开）时，socket_select函数才会返回，继续往下执行。             $write是监听是否有客户端写数据，传入NULL是不关心是否有写变化。             $except是$sockets里面要被排除的元素，传入NULL是”监听”全部。             最后一个参数是超时时间             如果为0：则立即结束             如果为n>1: 则最多在n秒后结束，如遇某一个连接有新动态，则提前返回             如果为null：如遇某一个连接有新动态，则返回            */socket_select($changes,$write,$except,NULL);foreach($changes as $sock){                                //如果有新的client连接进来，则if($sock==$this->master){                    //接受一个socket连接$client=socket_accept($this->master);                    //给新连接进来的socket一个唯一的ID$key=uniqid();$this->sockets[]=$client;  //将新连接进来的socket存进连接池$this->users[$key]=array('socket'=>$client,  //记录新连接进来client的socket信息'shou'=>false       //标志该socket资源没有完成握手);                //否则1.为client断开socket连接，2.client发送信息}else{$len=0;$buffer='';                    //读取该socket的信息，注意：第二个参数是引用传参即接收数据，第三个参数是接收数据的长度do{$l=socket_recv($sock,$buf,1000,0);$len+=$l;$buffer.=$buf;}while($l==1000);                    //根据socket在user池里面查找相应的$k,即健ID$k=$this->search($sock);                    //如果接收的信息长度小于7，则该client的socket为断开连接if($len<7){                        //给该client的socket进行断开操作，并在$this->sockets和$this->users里面进行删除$this->send2($k);continue;}                    //判断该socket是否已经握手if(!$this->users[$k]['shou']){                        //如果没有握手，则进行握手处理$this->woshou($k,$buffer);}else{                        //走到这里就是该client发送信息了，对接受到的信息进行uncode处理$buffer = $this->uncode($buffer,$k);if($buffer==false){continue;}                        //如果不为空，则进行消息推送操作$this->send($k,$buffer);}}}}}        //指定关闭$k对应的socketfunction close($k){        //断开相应socketsocket_close($this->users[$k]['socket']);        //删除相应的user信息unset($this->users[$k]);        //重新定义sockets连接池$this->sockets=array($this->master);foreach($this->users as $v){$this->sockets[]=$v['socket'];}        //输出日志$this->e("key:$k close");}        //根据sock在users里面查找相应的$kfunction search($sock){foreach ($this->users as $k=>$v){if($sock==$v['socket'])return $k;}return false;}    //传相应的IP与端口进行创建socket操作function WebSocket($address,$port){$server = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);socket_set_option($server, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);//1表示接受所有的数据包socket_bind($server, $address, $port);socket_listen($server);$this->e('Server Started : '.date('Y-m-d H:i:s'));$this->e('Listening on   : '.$address.' port '.$port);return $server;}    /*    * 函数说明：对client的请求进行回应，即握手操作    * @$k clien的socket对应的健，即每个用户有唯一$k并对应socket    * @$buffer 接收client请求的所有信息    */function woshou($k,$buffer){        //截取Sec-WebSocket-Key的值并加密，其中$key后面的一部分258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11字符串应该是固定的$buf  = substr($buffer,strpos($buffer,'Sec-WebSocket-Key:')+18);$key  = trim(substr($buf,0,strpos($buf,"\r\n")));$new_key = base64_encode(sha1($key."258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11",true));        //按照协议组合信息进行返回$new_message = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n";$new_message .= "Upgrade: websocket\r\n";$new_message .= "Sec-WebSocket-Version: 13\r\n";$new_message .= "Connection: Upgrade\r\n";$new_message .= "Sec-WebSocket-Accept: " . $new_key . "\r\n\r\n";socket_write($this->users[$k]['socket'],$new_message,strlen($new_message));        //对已经握手的client做标志$this->users[$k]['shou']=true;return true;}    //解码函数function uncode($str,$key){$mask = array();  $data = '';  $msg = unpack('H*',$str);$head = substr($msg[1],0,2);  if ($head == '81' && !isset($this->slen[$key])) {  $len=substr($msg[1],2,2);$len=hexdec($len);//把十六进制的转换为十进制if(substr($msg[1],2,2)=='fe'){$len=substr($msg[1],4,4);$len=hexdec($len);$msg[1]=substr($msg[1],4);}else if(substr($msg[1],2,2)=='ff'){$len=substr($msg[1],4,16);$len=hexdec($len);$msg[1]=substr($msg[1],16);}$mask[] = hexdec(substr($msg[1],4,2));  $mask[] = hexdec(substr($msg[1],6,2));  $mask[] = hexdec(substr($msg[1],8,2));  $mask[] = hexdec(substr($msg[1],10,2));$s = 12;$n=0;}else if($this->slen[$key] > 0){$len=$this->slen[$key];$mask=$this->ar[$key];$n=$this->n[$key];$s = 0;}$e = strlen($msg[1])-2;for ($i=$s; $i<= $e; $i+= 2) {  $data .= chr($mask[$n%4]^hexdec(substr($msg[1],$i,2)));  $n++;  }  $dlen=strlen($data);if($len > 255 && $len > $dlen+intval($this->sjen[$key])){$this->ar[$key]=$mask;$this->slen[$key]=$len;$this->sjen[$key]=$dlen+intval($this->sjen[$key]);$this->sda[$key]=$this->sda[$key].$data;$this->n[$key]=$n;return false;}else{unset($this->ar[$key],$this->slen[$key],$this->sjen[$key],$this->n[$key]);$data=$this->sda[$key].$data;unset($this->sda[$key]);return $data;}}    //与uncode相对function code($msg){$frame = array();  $frame[0] = '81';  $len = strlen($msg);if($len < 126){$frame[1] = $len<16?'0'.dechex($len):dechex($len);}else if($len < 65025){$s=dechex($len);$frame[1]='7e'.str_repeat('0',4-strlen($s)).$s;}else{$s=dechex($len);$frame[1]='7f'.str_repeat('0',16-strlen($s)).$s;}$frame[2] = $this->ord_hex($msg); $data = implode('',$frame);  return pack("H*", $data);  }function ord_hex($data)  {  $msg = '';  $l = strlen($data);  for ($i= 0; $i<$l; $i++) {  $msg .= dechex(ord($data{$i}));  }  return $msg;  }//用户加入或client发送信息function send($k,$msg){        //将查询字符串解析到第二个参数变量中，以数组的形式保存如：parse_str("name=Bill&age=60",$arr)parse_str($msg,$g);$ar=array();if($g['type']=='add'){            //第一次进入添加聊天名字，把姓名保存在相应的users里面$this->users[$k]['name']=$g['ming'];$ar['type']='add';$ar['name']=$g['ming'];$key='all';}else{            //发送信息行为，其中$g['key']表示面对大家还是个人，是前段传过来的信息$ar['nrong']=$g['nr'];$key=$g['key'];}        //推送信息$this->send1($k,$ar,$key);}    //对新加入的client推送已经在线的clientfunction getusers(){$ar=array();foreach($this->users as $k=>$v){$ar[]=array('code'=>$k,'name'=>$v['name']);}return $ar;}//$k 发信息人的socketID $key接受人的 socketID ，根据这个socketID可以查找相应的client进行消息推送，即指定client进行发送function send1($k,$ar,$key='all'){$ar['code1']=$key;$ar['code']=$k;$ar['time']=date('m-d H:i:s');        //对发送信息进行编码处理$str = $this->code(json_encode($ar));        //面对大家即所有在线者发送信息if($key=='all'){$users=$this->users;            //如果是add表示新加的clientif($ar['type']=='add'){$ar['type']='madd';$ar['users']=$this->getusers();        //取出所有在线者，用于显示在在线用户列表中$str1 = $this->code(json_encode($ar)); //单独对新client进行编码处理，数据不一样                //对新client自己单独发送，因为有些数据是不一样的socket_write($users[$k]['socket'],$str1,strlen($str1));                //上面已经对client自己单独发送的，后面就无需再次发送，故unsetunset($users[$k]);}            //除了新client外，对其他client进行发送信息。数据量大时，就要考虑延时等问题了foreach($users as $v){socket_write($v['socket'],$str,strlen($str));}}else{            //单独对个人发送信息，即双方聊天socket_write($this->users[$k]['socket'],$str,strlen($str));socket_write($this->users[$key]['socket'],$str,strlen($str));}}//用户退出向所用client推送信息function send2($k){$this->close($k);$ar['type']='rmove';$ar['nrong']=$k;$this->send1(false,$ar,'all');}        //记录日志function e($str){//$path=dirname(__FILE__).'/log.txt';$str=$str."\n";//error_log($str,3,$path);        //编码处理echo iconv('utf-8','gbk//IGNORE',$str);}}?>

2、client部分

<!doctype html><html><head><meta charset="utf-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, user-scalable=no"/><title>HTML5 websocket 网页聊天室 javascript php</title><style type="text/css">body,p{margin:0px; padding:0px; font-size:14px; color:#333; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;}#ltian,.rin{width:98%; margin:5px auto;}#ltian{border:1px #ccc solid;overflow-y:auto; overflow-x:hidden; position:relative;}#ct{margin-right:111px; height:100%;overflow-y:auto;overflow-x: hidden;}#us{width:110px; overflow-y:auto; overflow-x:hidden; float:right; border-left:1px #ccc solid; height:100%; background-color:#F1F1F1;}#us p{padding:3px 5px; color:#08C; line-height:20px; height:20px; cursor:pointer; overflow:hidden; white-space:nowrap; text-overflow:ellipsis;}#us p:hover,#us p:active,#us p.ck{background-color:#069; color:#FFF;}#us p.my:hover,#us p.my:active,#us p.my{color:#333;background-color:transparent;}button{float:right; width:80px; height:35px; font-size:18px;}input{width:100%; 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       //握手监听函数so.onopen=function(){            //状态为1证明握手成功，然后把client自定义的名字发送过去if(so.readyState==1){so.send('type=add&ming='+n);}}            //握手失败或者其他原因连接socket失败，则清除so对象并做相应提示操作so.onclose=function(){so=false;lct.appendChild(A.$$('<p class="c2">退出聊天室</p>'));}        //数据接收监听，接收服务器推送过来的信息，返回的数据给msg，然后进行显示so.onmessage=function(msg){eval('var da='+msg.data);var obj=false,c=false;if(da.type=='add'){var obj=A.$$('<p>'+da.name+'</p>');lus.appendChild(obj);cuser(obj,da.code);obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>欢迎<a>'+da.name+'</a>加入</p>');c=da.code;}else if(da.type=='madd'){mkey=da.code;da.users.unshift({'code':'all','name':'大家'});for(var i=0;i<da.users.length;i++){var obj=A.$$('<p>'+da.users[i].name+'</p>');lus.appendChild(obj);if(mkey!=da.users[i].code){cuser(obj,da.users[i].code);}else{obj.className='my';document.title=da.users[i].name;}}obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>欢迎'+da.name+'加入</p>');users.all.className='ck';}if(obj==false){if(da.type=='rmove'){var obj=A.$$('<p class="c2"><span>['+da.time+']</span>'+users[da.nrong].innerHTML+'退出聊天室</p>');lct.appendChild(obj);users[da.nrong].del();delete users[da.nrong];}else{da.nrong=da.nrong.replace(/{\\(\d+)}/g,function(a,b){return '<img src="sk/'+b+'.gif">';}).replace(/^data\:image\/png;base64\,.{50,}$/i,function(a){return '<img src="'+a+'">';});//da.code 发信息人的codeif(da.code1==mkey){obj=A.$$('<p class="c3"><span>['+da.time+']</span><a>'+users[da.code].innerHTML+'</a>对我说：'+da.nrong+'</p>');c=da.code;}else if(da.code==mkey){if(da.code1!='all')obj=A.$$('<p class="c3"><span>['+da.time+']</span>我对<a>'+users[da.code1].innerHTML+'</a>说：'+da.nrong+'</p>');elseobj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>我对<a>'+users[da.code1].innerHTML+'</a>说：'+da.nrong+'</p>');c=da.code1;}else if(da.code==false){obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span>'+da.nrong+'</p>');}else if(da.code1){obj=A.$$('<p><span>['+da.time+']</span><a>'+users[da.code].innerHTML+'</a>对'+users[da.code1].innerHTML+'说：'+da.nrong+'</p>');c=da.code;}}}if(c){obj.children[1].onclick=function(){users[c].onclick();}}lct.appendChild(obj);lct.scrollTop=Math.max(0,lct.scrollHeight-lct.offsetHeight); 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