php中处理websocket的流程和方法

WebSocket简介

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是基于TCP的一种新的网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信--允许服务器主动发送信息给客户端。

WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并被RFC7936所补充规范。

WebSocket协议支持(在受控环境中运行不受信任的代码的)客户端与(选择加入该代码的通信的)远程主机之间进行全双工通信。用于此的安全模型是Web浏览器常用的基于原始的安全模式。协议包括一个开放的握手以及随后的TCP层上的消息帧。该技术的目标是为基于浏览器的、需要和服务器进行双向通信的(服务器不能依赖于打开多个HTTP连接(例如，使用XMLHttpRequest或和长轮询))应用程序提供一种通信机制。</p><p>下面我画了一个图演示 client 和 server 之间建立 websocket 连接时握手部分，这个部分在 node 中可以十分轻松的完成，因为 node 提供的 net 模块已经对 socket 套接字做了封装处理，开发者使用的时候只需要考虑数据的交互而不用处理连接的建立。而 php 没有，从 socket 的连接、建立、绑定、监听等，这些都需要我们自己去操作，所以有必要拿出来再说一说。</p><pre> +--------+ 1.发送Sec-WebSocket-Key +---------+ | | --------------------------------> | | | | 2.加密返回Sec-WebSocket-Accept | | | client | <-------------------------------- | server | | | 3.本地校验 | | | | --------------------------------> | | +--------+ +--------+</pre><p>看了我写的上一篇文章的同学应该是对上图有了比较全面的理解。① 和 ② 实际上就是一个 HTTP 的请求和响应，只不过我们在处理的过程中我们拿到的是没有经过解析的字符串。如：</p><pre>GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Origin: http://example.com</pre><p>我们往常看到的请求是这个样子，当这东西到了服务器端，我们可以通过一些代码库直接拿到这些信息。</p><h4>一、php 中处理 websocket</h4><p>WebSocket 连接是由客户端主动发起的，所以一切要从客户端出发。第一步是要解析拿到客户端发过来的 Sec-WebSocket-Key 字符串。</p><pre>GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ== Origin: http://example.com Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat Sec-WebSocket-Version: 13</pre><p>前文中也提到了 client 请求的格式（如上），首先 php 建立一个 socket 连接，监听端口的信息。</p><h5>1. socket 连接的建立</h5><p>关于 socket 套接字的建立，相信很多大学修过计算机网络的人都知道了，下面是一张连接建立的过程：</p><p><img src="/upload/otherpic59/196.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><pre>// 建立一个 socket 套接字 $master = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP); socket_set_option($master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1); socket_bind($master, $address, $port); socket_listen($master);</pre><p>相比 node，这个地方的处理实在是太麻烦了，上面几行代码并未建立连接，只不过这些代码是建立一个 socket 套接字必须要写的东西。由于处理过程稍微有复杂，所以我把各种处理写进了一个类中，方便管理和调用。</p><p><img src="/upload/otherpic59/197.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"><img src="/upload/otherpic59/198.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><pre>//demo.php Class WS { var $master; // 连接 server 的 client var $sockets = array(); // 不同状态的 socket 管理 var $handshake = false; // 判断是否握手 function __construct($address, $port){ // 建立一个 socket 套接字 $this->master = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP) or die("socket_create() failed"); socket_set_option($this->master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1) or die("socket_option() failed"); socket_bind($this->master, $address, $port) or die("socket_bind() failed"); socket_listen($this->master, 2) or die("socket_listen() failed"); $this->sockets[] = $this->master; // debug echo("Master socket : ".$this->master."\n"); while(true) { //自动选择来消息的 socket 如果是握手自动选择主机 $write = NULL; $except = NULL; socket_select($this->sockets, $write, $except, NULL); foreach ($this->sockets as $socket) { //连接主机的 client if ($socket == $this->master){ $client = socket_accept($this->master); if ($client < 0) { // debug echo "socket_accept() failed"; continue; } else { //connect($client); array_push($this->sockets, $client); echo "connect client\n"; } } else { $bytes = @socket_recv($socket,$buffer,2048,0); if($bytes == 0) return; if (!$this->handshake) { // 如果没有握手，先握手回应 //doHandShake($socket, $buffer); echo "shakeHands\n"; } else { // 如果已经握手，直接接受数据，并处理 $buffer = decode($buffer); //process($socket, $buffer); echo "send file\n"; } } } } } }</pre><p>demo.php 握手连接测试代码</p><p>上面这段代码是经过我调试了的，没太大的问题，如果想测试的话，可以在 cmd 命令行中键入 <code>php /path/to/demo.php</code>;当然，上面只是一个类，如果要测试的话，还得新建一个实例。</p><pre>$ws = new WS('localhost', 4000);</pre><p>客户端代码可以稍微简单点：</p><pre>var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000"); ws.onopen = function(){ console.log("握手成功"); }; ws.onerror = function(){ console.log("error"); };</pre><p>运行服务器代码，当客户端连接的时候，我们可以看到：</p><p><img src="/upload/otherpic59/199.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><p>通过上面的代码可以清晰的看到整个交流的过程。首先是建立连接，node 中这一步已经封装到了 net 和 http 模块，然后判断是否握手，如果没有的话，就 shakeHands。这里的握手我直接就 echo 了一个单词，表示进行了这个东西，前文我们提到过握手算法，这里就直接写了。</p><h5>2. 提取 Sec-WebSocket-Key 信息</h5><pre>function getKey($req) { $key = null; if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/", $req, $match)) { $key = $match[1]; } return $key; }</pre><p>这里比较简单，直接正则匹配，websocket 信息头一定包含 Sec-WebSocket-Key，所以我们匹配起来也比较快捷~</p><h5>3. 加密 Sec-WebSocket-Key</h5><pre>function encry($req){ $key = $this->getKey($req); $mask = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"; return base64_encode(sha1($key . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11', true)); }</pre><p>将 SHA-1 加密后的字符串再进行一次 base64 加密。如果加密算法错误，客户端在进行校检的时候会直接报错</p><h5>4. 应答 Sec-WebSocket-Accept</h5><pre>function dohandshake($socket, $req){ // 获取加密key $acceptKey = $this->encry($req); $upgrade = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" . "Upgrade: websocket\r\n" . "Connection: Upgrade\r\n" . "Sec-WebSocket-Accept: " . $acceptKey . "\r\n" . "\r\n"; // 写入socket socket_write(socket,$upgrade.chr(0), strlen($upgrade.chr(0))); // 标记握手已经成功，下次接受数据采用数据帧格式 $this->handshake = true; }</pre><p>这里千万要注意，每一个请求和相应的格式，最后有一个空行，也就是 <code>\r\n</code>，开始测试的时候把这东西给弄丢了，纠结了半天。</p><p><img src="/upload/otherpic59/201.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><p>当客户端成功校检key后，会触发 onopen 函数：</p><p><img src="/upload/otherpic59/202.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><h5>5. 数据帧处理</h5><pre>// 解析数据帧 function decode($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 $decoded; }</pre><p>这里涉及的编码问题在前文中已经提到过了，这里就不赘述，php 对字符处理的函数太多了，也记得不是特别清楚，这里就没有详细的介绍解码程序，直接把客户端发送的数据原样返回，可以算是一个聊天室的模式吧。</p><pre>// 返回帧信息处理 function frame($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 $ns; } // 返回数据 function send($client, $msg){ $msg = $this->frame($msg); socket_write($client, $msg, strlen($msg)); }</pre><p>客户端代码：</p><pre>var ws = new WebSocket("ws://localhost:4000"); ws.onopen = function(){ console.log("握手成功"); }; ws.onmessage = function(e){ console.log("message:" + e.data); }; ws.onerror = function(){ console.log("error"); }; ws.send("李靖");</pre><p>在连通之后发送数据，服务器原样返回：</p><p><img src="/upload/otherpic59/203.jpg" alt="php中处理websocket的流程和方法"></p><h4>二、注意问题</h4><h5>1. websocket 版本问题</h5><p>客户端在握手时的请求中有<code>Sec-WebSocket-Version: 13</code>，这样的版本标识，这个是一个升级版本，现在的浏览器都是使用的这个版本。而以前的版本在数据加密的部分更加麻烦，它会发送两个key：</p><pre>GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Upgrade: websocket Connection: Upgrade Origin: http://example.com Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat Sec-WebSocket-Key1: xxxx Sec-WebSocket-Key2: xxxx</pre><p>如果是这种版本（比较老，已经没在使用了），需要通过下面的方式获取</p><pre>function encry($key1,$key2,$l8b){ //Get the numbers preg_match_all('/([\d]+)/', $key1, $key1_num); preg_match_all('/([\d]+)/', $key2, $key2_num); $key1_num = implode($key1_num[0]); $key2_num = implode($key2_num[0]); //Count spaces preg_match_all('/([ ]+)/', $key1, $key1_spc); preg_match_all('/([ ]+)/', $key2, $key2_spc); if($key1_spc==0|$key2_spc==0){ $this->log("Invalid key");return; } //Some math $key1_sec = pack("N",$key1_num / $key1_spc); $key2_sec = pack("N",$key2_num / $key2_spc); return md5($key1_sec.$key2_sec.$l8b,1); }</pre><p>只能无限吐槽这种验证方式！相比 nodeJs 的 websocket 操作方式：</p><pre>//服务器程序 var crypto = require('crypto'); var WS = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'; require('net').createServer(function(o){ var key; o.on('data',function(e){ if(!key){ //握手 key = e.toString().match(/Sec-WebSocket-Key: (.+)/)[1]; key = crypto.createHash('sha1').update(key + WS).digest('base64'); o.write('HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n'); o.write('Upgrade: websocket\r\n'); o.write('Connection: Upgrade\r\n'); o.write('Sec-WebSocket-Accept: ' + key + '\r\n'); o.write('\r\n'); }else{ console.log(e); }; }); }).listen(8000);</pre><p>socketo.me Ratchet 为 php 封装的一个 WebSockets 库。 </p><p>Google 上搜索 php+websoket+class，也能找到不少相关的资料。</p><p>以上就是php篇之细说websocket的详细内容，更多请关注创新互联其它相关文章！</p> <br> 网站栏目：php中处理websocket的流程和方法 <br> 分享URL：<a href="http://dzwzjz.com/article/jdcedj.html">http://dzwzjz.com/article/jdcedj.html</a> </div> </div> <div class="othernews"> <h3>其他资讯</h3> <div class="othernews_list"> <ul> <li> <a href="/article/heipdp.html">java程序画蝴蝶源代码,python画蝴蝶代码</a> </li><li> <a href="/article/heipde.html">oracle中如何触发器,oracle建立触发器</a> </li><li> <a href="/article/heipch.html">拟合函数python,拟合函数怎么做</a> </li><li> <a href="/article/heipod.html">go语言op,go语言opc通讯</a> </li><li> <a 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大橙子网站建设，新征程启航

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