PHP を使用して WebSocket を?qū)g裝するリアルタイム Web チャット
Nov 30, 2016 pm 11:59 PM前言
websocket は HTML5 里一新的特性として一直受人注意、它真の非常に厳しいため、http "請(qǐng)求-響應(yīng)" の常規(guī)思維、實(shí)現(xiàn)了サービス務(wù)器から顧客への主動(dòng)推送メッセージ、本文介紹 PHP の使用法およびJS 應(yīng)用 websocket 實(shí)現(xiàn)一網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)聊天室;
以前に書いた一篇の文章は、ajax 時(shí)間聊天のjs と jQuery を使用する方法を説明していますが、保留中のすべては無(wú)料です,ウェブソケット才新しい趾です。
最近艱難地「擠」出了一點(diǎn)時(shí)間,完善了很早之前做的websocket「請(qǐng)求原樣返」服務(wù)器,用js完善了下客戶端機(jī)能,ハンドル過程和思路分享給大家,順便也普及一次websocket関連する知識(shí)は、當(dāng)然のことながら、Web ソケットの承認(rèn)に関する文章も特に多く、一部の合理的な意見は省略されており、參照文章に提供されています。
正文開始前,先貼一張聊天室的効果圖意(請(qǐng)不要在CSS渣的頁(yè)面):
我は出典鏈接 - github - 枕邊書
ウェブソケット
はじめに
WebSocket はテクノロジーではなく、全く新しいプロトコルです。これは TCP の Socket (ソケット) を使用し、ネットワーク アプリケーションの新しい重要な機(jī)能、つまり全二重送信とクライアントとサーバー間の雙方向通信を定義します。 Java アプレット、XMLHttpRequest、Adobe Flash、ActiveXObject、およびさまざまな Comet テクノロジに続いて、サーバーがクライアント メッセージをプッシュするのは新しいトレンドです。
httpとの関係
ネットワーク層の観點(diǎn)から見ると、websocket と http プロトコルはどちらも tcp トランスポート層に基づいていますが、websocket は接続を確立するときに http の 101 スイッチ プロトコルを借用してプロトコル変換 (アップグレード) を行います。 HTTP プロトコルから WebSocket 通信プロトコルに切り替えるこのアクション プロトコルは「ハンドシェイク」と呼ばれます。
ハンドシェイクが成功した後、WebSocket は獨(dú)自のプロトコルで指定されたメソッドを使用して通信します。http とは何の関係もありません。握手
これは私自身のブラウザによって送信された典型的なハンドシェイク http ヘッダーです:
データ転送
Websocket にはフレームと呼ばれる獨(dú)自のデータ送信形式があります。次の図はデータ フレームの構(gòu)造です。単位はビットです。
リーリー各フィールドの具體的な意味については、興味があればこの記事「WebSocket プロトコル 5」を參照してください。データ フレームはバイナリ演算においてあまり柔軟性がないと思われるため、データ フレームを解析するアルゴリズムを作成するのは困難ではありません。データ。次のデータ フレーム解析とカプセル化は両方とも使用されるオンライン アルゴリズムです。
PHPはWebSocketサーバーを?qū)g裝します
PHP が WebSocket を?qū)g裝する場(chǎng)合、主に PHP のソケット関數(shù)ライブラリを使用します:
PHP のソケット関數(shù)ライブラリは、C 言語(yǔ)のソケット関數(shù)に非常に似ているので、APUE を一度読んだことがあるので、非常に理解しやすいと思います。 PHP マニュアルのソケット関數(shù)を読めば、誰(shuí)もが PHP でのソケット プログラミングについてもある程度理解できると思います。
使用される関數(shù)については、以下のコードで簡(jiǎn)単にコメントします。
ファイル記述子
「ファイル記述子」という突然の言及に少し驚かれるかもしれません。
しかし、サーバーとしては、接続されたソケットを保存し、識(shí)別する必要があります。各ソケットはユーザーを表します。ユーザー情報(bào)とソケットの対応関係をどのように関連付けて照會(huì)するかが問題になります。ここでは、ファイル記述子に関するちょっとしたトリックが適用されます。
Linux は「すべてがファイル」であり、C 言語(yǔ)のソケット実裝は「ファイル記述子」であることがわかっています。このファイル記述子は通常、ファイルが開かれた順に 0 から増加する int 値です。 (もちろんシステムには限界があります)。各ソケットはファイルに対応しており、読み書きソケットは対応するファイルに対して動(dòng)作するため、ファイルシステムのように読み書き機(jī)能も適用できます。
ヒント: Linux では、標(biāo)準(zhǔn)入力はファイル記述子 0 に対応し、標(biāo)準(zhǔn)出力はファイル記述子 1 に対応し、標(biāo)準(zhǔn)エラーはファイル記述子 2 に対応するため、入力と出力をリダイレクトするために使用できます。
その後、C ソケットに似た PHP ソケットはこれを自然に継承し、作成されるソケットも値が 4 5 の int などのリソース型になります。 (int) または intval() 関數(shù)を使用してソケットを一意の ID に変換し、「クラス インデックス配列」を使用してソケット リソースと対応するユーザー情報(bào)を保存できます。
結(jié)果は次のようになります:
リーリー
サーバーソケットを作成する
リーリー
這樣,我們就得到一個(gè)服務(wù)器 socket,當(dāng)有客戶端連接到此 socket 上時(shí),它將改變狀態(tài)為可讀,那就看接下來服務(wù)器的處理邏輯了。
服務(wù)器邏輯
這里著重講一下 socket_select($read, $write, $except, $tv_sec [, $tv_usec])
:
select 函數(shù)使用傳統(tǒng)的 select 模型,可讀、寫、異常的 socket 會(huì)被分別放入 $socket, $write, $except 數(shù)組中,然后返回 狀態(tài)改變的 socket 的數(shù)目,如果發(fā)生了錯(cuò)誤,函數(shù)將會(huì)返回 false.
需要注意的是最后兩個(gè)時(shí)間參數(shù),它們只有單位不同,可以搭配使用,用來表示 socket_select 阻塞的時(shí)長(zhǎng),為0時(shí)此函數(shù)立即返回,可以用于輪詢機(jī)制。 為 NULL 時(shí),函數(shù)會(huì)一直阻塞下去, 這里我們置 $tv_sec 參數(shù)為null,讓它一直阻塞,直到有可操作的 socket 返回。
下面是服務(wù)器的主要邏輯:
$write = $except = NULL; $sockets = array_column($this->sockets, 'resource'); // 獲取到全部的 socket 資源 $read_num = socket_select($sockets, $write, $except, NULL); foreach ($sockets as $socket) { // 如果可讀的是服務(wù)器 socket, 則處理連接邏輯; if ($socket == $this->master) { socket_accept($this->master); // socket_accept() 接受 請(qǐng)求 “正在 listen 的 socket(像我們的服務(wù)器 socket )” 的連接, 并一個(gè)客戶端 socket, 錯(cuò)誤時(shí)返回 false; self::connect($client); continue; } // 如果可讀的是其他已連接 socket ,則讀取其數(shù)據(jù),并處理應(yīng)答邏輯 } else { // 函數(shù) socket_recv() 從 socket 中接受長(zhǎng)度為 len 字節(jié)的數(shù)據(jù),并保存在 $buffer 中。 $bytes = @socket_recv($socket, $buffer, 2048, 0); if ($bytes < 9) { // 當(dāng)客戶端忽然中斷時(shí),服務(wù)器會(huì)接收到一個(gè) 8 字節(jié)長(zhǎng)度的消息(由于其數(shù)據(jù)幀機(jī)制,8字節(jié)的消息我們認(rèn)為它是客戶端異常中斷消息),服務(wù)器處理下線邏輯,并將其封裝為消息廣播出去 $recv_msg = $this->disconnect($socket); } else { // 如果此客戶端還未握手,執(zhí)行握手邏輯 if (!$this->sockets[(int)$socket]['handshake']) { self::handShake($socket, $buffer); continue; } else { $recv_msg = self::parse($buffer); } } // 廣播消息 $this->broadcast($msg); } } }
這里只是服務(wù)器處理消息的基礎(chǔ)代碼,日志記錄和異常處理都略過了,而且還有些數(shù)據(jù)幀解析和封裝的方法,各位也不一定看愛,有興趣的可以去 github 上支持一下我的源碼~~
此外,為了便于服務(wù)器與客戶端的交互,我自己定義了 json 類型的消息格式,形似:
$msg = [ 'type' => $msg_type, // 有普通消息,上下線消息,服務(wù)器消息 'from' => $msg_resource, // 消息來源 'content' => $msg_content, // 消息內(nèi)容 'user_list' => $uname_list, // 便于同步當(dāng)前在線人數(shù)與姓名 ];
客戶端
創(chuàng)建客戶端
前端我們使用 js 調(diào)用 Websocket 方法很簡(jiǎn)單就能創(chuàng)建一個(gè) websocket 連接,服務(wù)器會(huì)為幫我們完成連接、握手的操作,js 使用事件機(jī)制來處理瀏覽器與服務(wù)器的交互:
// 創(chuàng)建一個(gè) websocket 連接 var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8080"); // websocket 創(chuàng)建成功事件 ws.onopen = function () { }; // websocket 接收到消息事件 ws.onmessage = function (e) { var msg = JSON.parse(e.data); } // websocket 錯(cuò)誤事件 ws.onerror = function () { };
發(fā)送消息也很簡(jiǎn)單,直接調(diào)用 ws.send(msg)
方法就行了。
頁(yè)面功能
頁(yè)面部分主要是讓用戶使用起來方便,這里給消息框 textarea 添加了一個(gè)鍵盤監(jiān)控事件,當(dāng)用戶按下回車鍵時(shí)直接發(fā)送消息;
function confirm(event) { var key_num = event.keyCode; if (13 == key_num) { send(); } else { return false; } }
還有用戶打開客戶端時(shí)生成一個(gè)默認(rèn)唯一用戶名;
然后是一些對(duì)數(shù)據(jù)的解析構(gòu)造,對(duì)客戶端頁(yè)面的更新,這里就不再啰嗦了,感興趣的可以看源碼。
用戶名異步處理
這里不得不提一下用戶登陸時(shí)確定用戶名時(shí)的一個(gè)小問題,我原來是想在客戶端創(chuàng)建一個(gè)連接后直接發(fā)送用戶名到服務(wù)器,可是控制臺(tái)里報(bào)出了 “websocket 仍在連接中或已關(guān)閉” 的錯(cuò)誤信息。
Uncaught DOMException: Failed to execute 'send' on 'WebSocket': Still in CONNECTING state.
考慮到連接可能還沒處理好,我就實(shí)現(xiàn)了 sleep 方法等了一秒再發(fā)送用戶名,可是錯(cuò)誤仍然存在。
后來忽然想到 js 的單線程阻塞機(jī)制,才明白使用 sleep 一直阻塞也是沒有用的,利用好 js 的事件機(jī)制才是正道:于是在服務(wù)器端添加邏輯,在握手成功后,向客戶端發(fā)送握手已成功的消息;客戶端先將用戶名存入一個(gè)全局變量,接收到服務(wù)器的握手成功的提醒消息后再發(fā)送用戶名,于是成功在第一時(shí)間更新用戶名。
小結(jié)
聊天室擴(kuò)展方向
簡(jiǎn)易聊天室已經(jīng)完成,當(dāng)然還要給它帶有希望的美好未來,希望有人去實(shí)現(xiàn):
- 頁(yè)面美化(信息添加顏色等)
- 服務(wù)器識(shí)別 '@' 字符而只向某一個(gè) socket 寫數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)聊天室的私聊;
- 多進(jìn)程(使用 redis 等緩存數(shù)據(jù)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)資源的共享),可參考我以前的一篇文章: 初探PHP多進(jìn)程
- 消息記錄數(shù)據(jù)庫(kù)持久化(log 日志還是不方便分析)
- ...
總結(jié)
多讀些經(jīng)典書籍還是很有用的,有些東西真的是觸類旁通,APUE/UNP 還是要再多翻幾遍。此外互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日新月異,挑一些自己喜歡的學(xué)習(xí)一下,跟大家分享一下也是挺舒服的(雖然程序和博客加一塊用了至少10個(gè)小時(shí)...)。
參考:
websocket協(xié)議翻譯
刨根問底 HTTP 和 WebSocket 協(xié)議(下)
學(xué)習(xí)WebSocket協(xié)議—從頂層到底層的實(shí)現(xiàn)原理(修訂版)
嗯,持續(xù)更新。喜歡的可以點(diǎn)個(gè)推薦或關(guān)注,有錯(cuò)漏之處,請(qǐng)指正,謝謝。

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