PHP中如何實現socket服務器

這篇文章主要介紹了PHP中如何實現socket服務器的相關知識，內容詳細易懂，操作簡單快捷，具有一定借鑒價值，相信大家閱讀完這篇PHP中如何實現socket服務器文章都會有所收獲，下面我們一起來看看吧。

socket的中文名字叫做套接字，這種東西就是對TCP/IP的“封裝”。現實中的網絡實際上只有四層而已，從上至下分別是應用層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層。最常用的http協議則是屬于應用層的協議，而socket，可以簡單粗暴的理解為是傳輸層的一種東西。如果還是很難理解，那再粗暴地點兒tcp://218.221.11.23:9999，看到沒？這就是一個tcp socket。

socket賦予了我們操控傳輸層和網絡層的能力，從而得到更強的性能和更高的效率，socket編程是解決高并發網絡服務器的最常用解決和成熟的解決方案。任何一名服務器程序員都應當掌握socket編程相關技能。

在php中，可以操控socket的函數一共有兩套，一套是socket_系列的函數，另一套是stream_系列的函數。socket_是php直接將C語言中的socket抄了過來得到的實現，而stream_系則是php使用流的概念將其進行了一層封裝。下面用socket_*系函數簡單為這一系列文章開個篇。

先來做個最簡單socket服務器：

<?php
$host = '0.0.0.0';
$port = 9999;
// 創建一個tcp socket
$listen_socket = socket_create( AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP );
// 將socket bind到IP：port上
socket_bind( $listen_socket, $host, $port );
// 開始監聽socket
socket_listen( $listen_socket );
// 進入while循環，不用擔心死循環死機，因為程序將會阻塞在下面的socket_accept()函數上
while( true ){
  // 此處將會阻塞住，一直到有客戶端來連接服務器。阻塞狀態的進程是不會占據CPU的
  // 所以你不用擔心while循環會將機器拖垮，不會的 
  $connection_socket = socket_accept( $listen_socket );
  // 向客戶端發送一個helloworld
  $msg = "helloworld\r\n";
  socket_write( $connection_socket, $msg, strlen( $msg ) );
  socket_close( $connection_socket );
}
socket_close( $listen_socket );

將文件保存為server.php，然后執行php server.php運行起來。客戶端我們使用telnet就可以了，打開另外一個終端執行telnet 127.0.0.1 9999按下回車即可。運行結果如下：

簡單解析一下上述代碼來說明一下tcp socket服務器的流程：

• 1.首先，根據協議族（或地址族）、套接字類型以及具體的的某個協議來創建一個socket。

• 2.第二，將上一步創建好的socket綁定（bind）到一個ip:port上。

• 3.第三，開啟監聽linten。

• 4.第四，使服務器代碼進入無限循環不退出，當沒有客戶端連接時，程序阻塞在accept上，有連接進來時才會往下執行，然后再次循環下去，為客戶端提供持久服務。

上面這個案例中，有兩個很大的缺陷：

• 1.一次只可以為一個客戶端提供服務，如果正在為第一個客戶端發送helloworld期間有第二個客戶端來連接，那么第二個客戶端就必須要等待片刻才行。

• 2.很容易受到攻擊，造成拒絕服務。

分析了上述問題后，又聯想到了前面說的多進程，那我們可以在accpet到一個請求后就fork一個子進程來處理這個客戶端的請求，這樣當accept了第二個客戶端后再fork一個子進程來處理第二個客戶端的請求，這樣問題不就解決了嗎？OK！擼一把代碼演示一下：

<?php
$host = '0.0.0.0';
$port = 9999;
// 創建一個tcp socket
$listen_socket = socket_create( AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP );
// 將socket bind到IP：port上
socket_bind( $listen_socket, $host, $port );
// 開始監聽socket
socket_listen( $listen_socket );
// 進入while循環，不用擔心死循環死機，因為程序將會阻塞在下面的socket_accept()函數上
while( true ){
  // 此處將會阻塞住，一直到有客戶端來連接服務器。阻塞狀態的進程是不會占據CPU的
  // 所以你不用擔心while循環會將機器拖垮，不會的 
  $connection_socket = socket_accept( $listen_socket );
  // 當accept了新的客戶端連接后，就fork出一個子進程專門處理
  $pid = pcntl_fork();
  // 在子進程中處理當前連接的請求業務
  if( 0 == $pid ){
    // 向客戶端發送一個helloworld
    $msg = "helloworld\r\n";
    socket_write( $connection_socket, $msg, strlen( $msg ) );
    // 休眠5秒鐘，可以用來觀察時候可以同時為多個客戶端提供服務
    echo time().' : a new client'.PHP_EOL;
    sleep( 5 );
    socket_close( $connection_socket );
    exit;
  }
}
socket_close( $listen_socket );

將代碼保存為server.php，然后執行php server.php，客戶端依然使用telnet 127.0.0.1 9999，只不過這次我們開啟兩個終端來執行telnet。重點觀察當第一個客戶端連接上去后，第二個客戶端時候也可以連接上去。運行結果如下：

通過接受到客戶端請求的時間戳可以看到現在服務器可以同時為N個客戶端服務的。但是，接著想，如果先后有1萬個客戶端來請求呢？這個時候服務器會fork出1萬個子進程來處理每個客戶端連接，這是會死人的。fork本身就是一個很浪費系統資源的系統調用，1W次fork足以讓系統崩潰，即便當下系統承受住了1W次fork，那么fork出來的這1W個子進程也夠系統內存喝一壺了，最后是好不容易費勁fork出來的子進程在處理完畢當前客戶端后又被關閉了，下次請求還要重新fork，這本身就是一種浪費，不符合社會主義主流價值觀。如果是有人惡意攻擊，那么系統fork的數量還會呈直線上漲一直到系統崩潰。

所以，我們就再次提出增進型解決方案。我們可以預估一下業務量，然后在服務啟動的時候就fork出固定數量的子進程，每個子進程處于無限循環中并阻塞在accept上，當有客戶端連接擠進來就處理客戶請求，當處理完成后僅僅關閉連接但本身并不銷毀，而是繼續等待下一個客戶端的請求。這樣，不僅避免了進程反復fork銷毀巨大資源浪費，而且通過固定數量的子進程來保護系統不會因無限fork而崩潰。

<?php
$host = '0.0.0.0';
$port = 9999;
// 創建一個tcp socket
$listen_socket = socket_create( AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP );
// 將socket bind到IP：port上
socket_bind( $listen_socket, $host, $port );
// 開始監聽socket
socket_listen( $listen_socket );
// 給主進程換個名字
cli_set_process_title( 'phpserver master process' );
// 按照數量fork出固定個數子進程
for( $i = 1; $i <= 10; $i++ ){
  $pid = pcntl_fork();
  if( 0 == $pid ){
    cli_set_process_title( 'phpserver worker process' );
    while( true ){
      $conn_socket = socket_accept( $listen_socket );
      $msg = "helloworld\r\n";
      socket_write( $conn_socket, $msg, strlen( $msg ) );
      socket_close( $conn_socket );
    }
  }
}
// 主進程不可以退出，代碼演示比較粗暴，為了不保證退出直接走while循環，休眠一秒鐘
// 實際上，主進程真正該做的應該是收集子進程pid，監控各個子進程的狀態等等
while( true ){
  sleep( 1 );
}
socket_close( $connection_socket );

將文件保存為server.php后php server.php執行，然后再用ps -ef | grep phpserver | grep -v grep來看下服務器進程狀態：

可以看到master進程存在，除此之外還有10個子進程處于等待服務狀態，再同一個時刻可以同時為10個客戶端提供服務。我們通過telnet 127.0.0.1 9999來嘗試一下，運行結果如下圖：

關于“PHP中如何實現socket服務器”這篇文章的內容就介紹到這里，感謝各位的閱讀！相信大家對“PHP中如何實現socket服務器”知識都有一定的了解，大家如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道。