PHP如何實現WebSocket

這篇文章將為大家詳細講解有關PHP如何實現WebSocket，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

WebSocket 是什么？

摘抄網上的一些解釋：

WebSocket 協議是基于 TCP 的一種新的網絡協議。它實現了瀏覽器與服務器全雙工（full-duplex）通信——允許服務器主動發送信息給客戶端。

WebSocket 通信協議于2011年被 IETF 定為標準 RFC 6455，并被 RFC7936 所補充規范。

—— 百度百科

WebSocket 是一個持久化的協議，這是相對于 http 非持久化來說的。

舉個簡單的例子，http1.0 的生命周期是以 request 作為界定的，也就是一個 request，一個 response，對于 http 來說，本次 client 與 server 的會話到此結束；而在 http1.1 中，稍微有所改進，即添加了 keep-alive，也就是在一個 http 連接中可以進行多個 request 請求和多個 response 接受操作。然而在實時通信中，并沒有多大的作用，http 只能由 client 發起請求，server 才能返回信息，即 server 不能主動向 client 推送信息，無法滿足實時通信的要求。而 WebSocket 可以進行持久化連接，即 client 只需進行一次握手，成功后即可持續進行數據通信，值得關注的是 WebSocket 實現 client 與 server 之間全雙工通信，即 server 端有數據更新時可以主動推送給 client 端。

上圖是一個演示client和server之間建立WebSocket連接時握手部分

client 建立 WebSocket 時向服務器端請求的信息

GET /chat HTTP/1.1 
　　Host: server.example.com 
　　Upgrade: websocket //告訴服務器現在發送的是WebSocket協議
　　Connection: Upgrade 
　　Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== //是一個Base64 encode的值，這個是瀏覽器隨機生成的，用于驗證服務器端返回數據是否是WebSocket助理
　　Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat 
　　Sec-WebSocket-Version: 13 
　　Origin: http://example.com

服務器獲取到 client 請求的信息后，根據 WebSocket 協議對數據進行處理并返回，其中要對 Sec-WebSocket-Key 進行加密等操作

HTTP/1.1 101 Switching Protocols 
　 Upgrade: websocket //依然是固定的，告訴客戶端即將升級的是Websocket協議，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket
　 Connection: Upgrade 
　 Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= //這個則是經過服務器確認，并且加密過后的 Sec-WebSocket-Key,也就是client要求建立WebSocket驗證的憑證
　 Sec-WebSocket-Protocol: chat

PHP 服務端

<?php

if(($socket = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
    echo "socket_create() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
}
if(($ret = socket_bind($socket,'127.0.0.1','9090')) < 0) {
    echo "socket_bind() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}
if(($ret = socket_listen($socket,3)) < 0) {
    echo "socket_listen() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}

$all_sockets = [$socket];    // socket 集合

do {
    $copy_sockets = $all_sockets;   // 單獨拷貝一份

    // 因為客戶端是長連接，如果客戶端非正常斷開，服務端會在 socket_accept 阻塞，現在使用 select 非阻塞模式 socket
    if(socket_select($copy_sockets, $write, $except, 0) === false)
        exit('sosket_select error!');

    // 接收第一次 socket 連入，連入后移除服務端 socket
    if(in_array($socket, $copy_sockets)) {
        $client = socket_accept($socket);
        if($client) {
            $buf = socket_read($client, 1024);
            echo $buf;

            // 匹配 Sec-Websocket-Key 標識
            if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/i",$buf,$match)) {
                // 需要將 Sec-WebSocket-Key 值累加字符串，并依次進行 SHA-1 加密和 base64 加密
                $key = base64_encode(sha1($match[1] . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11',true));
                // 拼湊響應內容
                $res= "HTTP/1.1 101 Switching Protocol".PHP_EOL
                    ."Upgrade: WebSocket".PHP_EOL
                    ."Connection: Upgrade".PHP_EOL
                    ."WebSocket-Location: ws://127.0.0.1:9090".PHP_EOL
                    ."Sec-WebSocket-Accept: " . $key .PHP_EOL.PHP_EOL;  // 注意這里，需要兩個換行
                // 向客戶端應答 Sec-WebSocket-Accept
                socket_write($client, $res, strlen($res));
                // 向客戶端發送消息
                socket_write($client, buildMsg('socket ok'), 1024);

                // 加入客戶端 socket
                $all_sockets[] = $client;
            }
            // 移除服務端 socket
            $key = array_search($socket, $copy_sockets);
            unset($copy_sockets[$key]);

            // socket_close($client);
        }
    }

    // 循環所有客戶端 sockets
    foreach ($copy_sockets as $s) {
        // 獲取客戶端發給服務端的內容
        $buf = socket_read($s, 8024);
        echo strlen($buf).'---'.PHP_EOL;
        // 代表客戶端主動關閉
        if(strlen($buf) < 9) {
            $key = array_search($s, $all_sockets);
            unset($all_sockets[$key]);
            socket_close($s);
            continue;
        }
        // 輸出
        echo getMsg($buf).PHP_EOL;
    }

}while(true);
socket_close($socket);

// 編碼服務端向客戶端發送的內容
function buildMsg($msg) {
    $frame = [];
    $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;
    }
    $data = '';
    $l = strlen($msg);
    for ($i = 0; $i < $l; $i++) {
        $data .= dechex(ord($msg{$i}));
    }
    $frame[2] = $data;
    $data = implode('', $frame);
    return pack("H*", $data);
}

// 解析客戶端向服務端發送的內容
function getMsg($buffer) {
    $res = '';
    $len = ord($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++) {
        $res .= $data[$index] ^ $masks[$index % 4];
    }
    return $res;
}

客戶端

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <script>
        // 創建一個Socket實例
        var socket = new WebSocket('ws://localhost:9090');

        // 打開Socket
        socket.onopen = function(event) {
            // 發送一個初始化消息
            socket.send("init msg");

        };
        socket.onmessage = function(event) {
            console.log('收到消息',event);

        };

        // 監聽Socket的關閉
        socket.onclose = function(event) {
            console.log('關閉監聽',event);
        };

        function  send()
        {
            socket.send("client msg");
        }
    </script>
</head>
<body>
<button onclick="send()">發送消息</button>
</body>
</html>

運行測試：

Client

Server

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