PHP Socket 编程详解

最近在做的项目有一项需要耗时任务在后台运行的功能,虽然PHP并不是非常适合做常驻后台的守护进程,但是由于项目主要代码都是基于PHP实现,如果运行在后台的守护进程改换别的语言会非常不方便。所以不可避免会涉及到Web端和Daemon部分的通信,Socket是一个不错的方式。

 Socket在百度百科的定义

Socket介绍

Socket是什么

socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD
UNIX的进程通信机制,取后一种意思。通常也称作”套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄。在Internet上的主机一般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。

以上内容来自百度百科

简单说来,socket可以帮助不同的服务在不同的端口进行通信。

  网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换,这个连接的一端称为一个socket。

  什么是socket
所谓socket通常也称作”套接字”,用于描述IP地址和端口 ,
是一个通信链的句柄。应用程序通常通过“套接字”先服务器发出请求或者应答网络请求。

PHP中的实现

### 服务端

<?php 
set_time_limit(0);
// 设置主机和端口
$host = "127.0.0.1";
$port = 12387;
// 创建一个tcp流
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP) 
    or die("socket_create() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));

// 设置阻塞模式
socket_set_block($socket) 
    or die("socket_set_block() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));  

// 绑定到端口
socket_bind($socket, $host, $port) 
    or die("socket_bind() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));

// 开始监听
socket_listen($socket, 4) 
    or die("socket_listen() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));

echo "Binding the socket on $host:$port ... n";

while (true) {

    // 接收连接请求并调用一个子连接Socket来处理客户端和服务器间的信息
    if (($msgsock = socket_accept($socket)) < 0) {
        echo "socket_accept() failed:" . socket_strerror(socket_last_error());
    }else{
        // 读数据
        $out = '';
        while($buf = socket_read($msgsock,8192)){
            $out .= $buf;
        }

        // 写数据
        $in = "数据是 $out";
        socket_write($msgsock, $in, strlen($in));
    }
    // 结束通信
    socket_close($msgsock);
}
socket_close($socket);
?>

服务端主要进行了以下步骤:

  • 创建Socket的监听,等待连接
  • 当链接到来时,开启一个子连接处理IO
  • 接收来自客户端的传输数据
  • 将结果写回给客户端

 相关的描述

  在Internet上的主机一般运行了多个服务软件 ,
同时提供集中服务。每种服务都打开一个Socket , 并绑定一个端口山谷 ,
不同的端口对应于不同的服务。

客户端

<?php 
set_time_limit(0);
$host = "127.0.0.1";  
$port = 12387;

// 创建一个tcp流
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP) 
    or die("socket_create() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));

echo "try to connect to $host:$port...n";
$result = socket_connect($socket, $host, $port)
    or die("socket_connect() failed:" . socket_strerror(socket_last_error()));

$in = "hello n";
if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
    echo "socket_write() failed:" . socket_strerror($socket);
}else {
    echo "发送成功!n";
}

$out = '';
while($buf = socket_read($socket, 8192)) {
    $out .= $buf;
}
echo "接受内容为:$out n";
socket_close($socket);
?>

客户端主要有以下步骤:

  • 连接到服务端Socket
  • 向服务端写数据
  • 接收来自服务端的数据

  Socket的英文原义是“孔”或“插座”。作为BSD
UNIX的进程通信机制,取后一种意思。通常也称作”套接字”,用于描述IP地址和端口,是一个通信链的句柄,可以用来实现不同虚拟机或不同计算机之间的通信。

  tcp->http(可以用来做网站或者相关服务)

  在Internet上的主机一
般运行了多个服务软件,同时提供几种服务。每种服务都打开一个Socket,并绑定到一个端口上,不同的端口对应于不同的服务。

  udp

  Socket正如其英文原意那样,像一个多孔插座。一台主机犹如布满各种插座的房间,每个插座有一个编号,有的插座提供220伏交流电,
有的提供110伏交流电,有的则提供有线电视节目。
客户软件将插头插到不同编号的插座,就可以得到不同的服务。

Socket连接过程

 正如上述的介绍Socket一定包含了通信的双发,即客户端(Client)与服务端(server)。

根据链接启动的方式以及本地套接字要连接的目标 ,
套节字之间的连接过程可以分为三个步骤:

  • 服务器利用Socket监听端口

  • 客户端发起连接

  • 服务端返回信息,建立连接,开始通信

  • 客户端,服务端断开连接

1、服务器监听:是服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字
, 而是处于等待连接的状态 ,实时监控网络状态。

Socket 第三方 GCDAsyncSocket
的下载地址:

2、客户端请求:是指由客户端的套接字提出连接请求,要连接的目标是服务器端的套接字。为此,客户端的套接字必须首先面熟它要连接的服务器的套接字,指出服务器套接字的地址和端口号
, 然后就像服务器端套接字提出连接请求。

 一、服务器端:

3、连接确认:是指当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求,他就响应客户端套接字的请求,建立一个新的线程,把服务器端套接字的描述发给客户端
, 一旦客户确认了此描述 ,
连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态,继续接收其他客户端接字的链接请求。

  在服务器端构建的时候,我们需要导入第三方框架和其他的一些C语言包

一、测试环境:

#import "GCDAsyncSocket.h"

#include <arpa/inet.h>
#include <net/if.h>
#include <ifaddrs.h>

  服务器ip:xxx.xxx.xxx.1

  1、声明一个 socket 并进行初始化 socket

  客户端ip: xxx.xxx.xxx.2

/// 服务器端socket,决定不能使用局部变量,不能被销毁
@property (nonatomic, strong) GCDAsyncSocket *socket;

// 初始化socket
self.socket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];

二 测试过程:

  2、绑定端口,监听连接消息

  客户端服务器将在本机(xxx.xxx.xxx.1)通过socket发送数据到服务端(xxx.xxx.xxx.2)的socket服务器上,服务端收到客户端发送的数据后返回一些给客户端.

   端口号设置:端口号大于1024,不能使用市面上已经被占用的断开
eg.8080,8800,因此在绑定时,要进行一个安全判断。

    NSError *error;
    // 绑定端口,监听连接消息
    BOOL result = [self.socket acceptOnPort:[self.portTextField intValue] error:&error];

  <?php

  3、监听客户端,获取新的socket连接之后调用以下方法,并进行一些逻辑处理

  //获取tcp协议号吗.

// 参数1:当前服务器的socket
// 参数2:接收到的客户端的新socket
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didAcceptNewSocket:(GCDAsyncSocket *)newSocket;

  $tcp = getprotobyname;

  4、读取消息

  //建立server端socket ,
创建并返回一个套接字,也称做一个通讯节点.一个典型的网络连接由2个套接字构成
, 一个运行在客户端 , 另一个运行在服务器端.

   读取方法是哪个socket调用就读取哪个socket的携带消息(对应的是客户端发送消息)

  $socket = socket_create(AF_INFT ,
SOCK_STREAM , $tcp);

    // -1 不限定读取时间,tag为一个标记值
    [newSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];

  //绑定要监听的ip和端口 ,
这里绑定的ip一定要写局域网ip ,
写成127.0.0.1客户端将无法与服务器端建议连接.

  5、写数据

  socket_bind($socket , ‘xxx.xxx.xxx.1’
, 10008);

   写给谁就用谁来调用

  //监听端口

// string 变量就是我们要写入的消息,它需要转为Data
// -1 和读取消息时的意思一样,表示不限定时间
// tag 为标记值,一般置为0
[newSocket writeData:[string dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding] withTimeout:-1 tag:0];

  socket_listen;

  6、读取到 socket 的消息,在
readDataWithTimeout 后执行

  //初始化一个数据 , 和客户端通信

   主要用于对接收到消息的处理和将消息转发给另一个接收的客户端,这样就起到两个客户端的通信,具体数据格式和逻辑根据个人需求自行处理。以下方法和readDataWithTimeout 方法配套执行,只要有 readDataWithTimeout
方法,就会有下面的方法

  $buffer = “connect”;

// 参数1:服务器的socket 
// 参数2:服务器读取的数据
// 参数3:标记
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didReadData:(NSData *)data withTag:(long)tag;

  while{

  7、关闭服务器

    //接受客户端请求过来的yigesocket连接

  将服务器的 socket 断开连接后置为nil

    $connection =
socket-accept;

#pragma mark - 关闭服务
- (IBAction)stopService:(NSButton *)sender
{
    if (self.socket) {
#warning 关闭
        [self.socket disconnect];
        self.socket = nil;
        [self addInfoString:@"关闭服务"];
    } else {
        [self addInfoString:@"已经关闭,无需重复"];
    }
}

    if(!connection){

  8、监听连接的断开

      echo “connect faild”;

  当服务器断开连接后调用,主要用于处理socket存储列表。

    } else {

// 已经断开连接时调用,监听连接的断开,并且处理socket存储列表
- (void)socketDidDisconnect:(GCDAsyncSocket *)sock withError:(NSError *)err
{
//    [self addInfoString:[NSString stringWithFormat:@"已经断开连接 %@", err]];
    [self addInfoString:[NSString stringWithFormat:@"已经断开连接"]];

    if ([self.clients allKeysForObject:sock].count > 0) {
        // 当客户端断开时,进行一些删除socket的操作
        [self.clients removeObjectForKey:[self.clients allKeysForObject:sock][0]];
        NSLog(@"%@", self.clients);
    } else {
        // 当服务器socket断开时,处理客户端socket列表
        [self.clients removeAllObjects];
        NSLog(@"%@", self.clients);
    }
}

    echo “Socket connected
n”;

二、客户端

    //向客户传递一个信息数据

  在构建客户器端的时候,需要导入第三方的类

   if($buffer != “”){

#import "GCDAsyncSocket.h"

    echo “send data to
clientn”;

  1、声明和初始化客户端socket(和服务器端类似)

    socket_write($connection ,
$buffer , “n”);

@interface ViewController () <GCDAsyncSocketDelegate>
{
    // client端socket
    GCDAsyncSocket *_clientSocket;
}

@end

_clientSocket = [[GCDAsyncSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];

    echo “Wrote to
socketn”;    

  2、连接服务器

} else {

// 参数1:服务器的IP地址 
// 参数2:服务器的端口号(服务器绑定的端口号)
// 参数3:错误信息
- (BOOL)connectToHost:(NSString*)host onPort:(uint16_t)port error:(NSError **)errPtr

    echo “no data in the
buffern”;

  3、连接到服务器后执行的代理方法

}   

   主要用于从服务器中读取数据

  //从客户端获取得的数据

// 连接到服务器
- (void)socket:(GCDAsyncSocket *)sock didConnectToHost:(NSString *)host port:(uint16_t)port
{
    NSLog(@"连接到服务器");
    _serverSocket = sock;
    // 读数据
    [_serverSocket readDataWithTimeout:-1 tag:0];
}

  while($data =
$socket_read($connection , 1024 , PHP_NORMAL_READ)){

  4、读到服务器反馈的数据

  printf(“Buffer:”.$data.’n’);

   方法和服务器第6步的方法一样,对服务器反馈的数据进行处理和利用

  //取得信息给客户端一个反馈 ,Thank you
client , you data is Received success发给客户端的回应信息.

  5、读写消息的方法后服务器端是一样的,在这里我就不再重复介绍了,大家可以参照服务器的读写消息的方法

  socket-wirte($coennection , “Thank you
client , you data is Received success n”);

三、下面是自己学习的一个简易版的Demo,有兴趣的朋友可以下载看看

}

 下载地址:

}

 

//关闭sockket

socket_close($connection);

printf(“Closed the socketn”);

 

  }

?>

四 客户端文件内容:

 <?php

  //建立客户端的socket连接

  $socket = se);

  //连接服务器端socket

  $connection = socket_connect($socket
, ‘xxx.xxx.xxx.1’ , 10008);

  //要求发送到服务端的信息.

  $send_data = “This data will Send to
server!”;

  //客户端去连接服务端并接受服务端返回的数据 ,
如果返回的数据保护not connect就提示不能连接.

  while($buffer = @socket_read($socket
, 1024,PHP_NORMAL_READ)){

    if(preg_match(“/not connect/” ,
$buffer)){

    echo “don’t connectn”;

    break;

  } else {

  //服务端传来的信息

  echo “Buffer Data: “.$buffer
.’n’;

  echo “Writing to Socketn”;

  //将客户的信息写道通道中 ,
传给服务器端

  if(!socket_write($socket ,
“$send_datan”)){

    echo “Write failedn”;

  }

  //服务器端收到信息后 ,
客户端接受服务端传给客户端的回应信息.

  while($buffer = socket_read($socket ,
1024 , PHP_NORMAL_READ)){

    echo “send to server:
$send-datan response from server was:”.$buffer.”n”;

  }

  }

  }

?>

五、在服务端socket服务启动进程。

#/usr/local/php/bin/php
-a/home/server.php

Interactive mode enable
互动模式启动

六、服务端启动后查看启动的进程及端口

#netstat -tnlp |grep 10008

tcp  0  0
192.168.13:10008  0.0.0.0:*  LISTEN

28892/php

七、在客户端(192.168.1.2)上执行传输

#/usr/local/php/bin/php -a
client.php

Interactive mode enabled

八、回到服务器端上查看接受到的信息。

#/usr/local/php/bin/php -a
/home/server.php

Interactive mode enabled

Socket connected

send data client

Wrote to socket

Buffer:This data will Send to
server!

9、参考资料

socket_create()函数需要三个参数:一个协议、一个socket类型、一个公共协议。socket_create()函数运行成功返回一个包含socket的资源类型
, 如果没有成功则返回false.

Socket函数

函数名  描述

socket_accept()  接受一个Socket连接

socket_bind()  basocket绑定在哟个IP地址和端口上

socket_close()  关闭一个socket资源

socket_connect()  开始一个socket连接

socket_create()  产生一个socket ,
相当于产生一个socket的数据结构

socket_read()  读取指定长度的数据

socket_readv()  读取从分散/聚合数组过来的数据

socket_send()  这个函数发送数据到已连接的socket

sockt_write()  写数据到socket缓存

socket_write()  写数据到分散/聚合数组

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