深入淺出講解:php的socket通信

今天覆習了,socket編程,看到了一篇不錯的文章,轉發過來做個筆記。

原文鏈接:https://www.cnblogs.com/thinksasa/archive/2013/02/26/2934206.html 

 

對TCP/IP、UDP、Socket編程這些詞你不會很陌生吧?隨着網絡技術的發展,這些詞充斥着我們的耳朵。那麼我想問:

 

1.         什麼是TCP/IP、UDP?

2.         Socket在哪裏呢?

3.         Socket是什麼呢?

4.         你會使用它們嗎?

 

什麼是TCP/IP、UDP?

         TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即傳輸控制協議/網間協議,是一個工業標準的協議集,它是爲廣域網(WANs)設計的。

         UDP(User Data Protocol,用戶數據報協議)是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。

        這裏有一張圖,表明了這些協議的關係。

  TCP/IP協議族包括運輸層、網絡層、鏈路層。現在你知道TCP/IP與UDP的關係了吧。

Socket在哪裏呢?

  在圖1中,我們沒有看到Socket的影子,那麼它到底在哪裏呢?還是用圖來說話,一目瞭然。

原來Socket在這裏。

Socket是什麼呢?

  Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層,它是一組接口。在設計模式中,Socket其實就是一個門面模式,它把複雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口後面,對用戶來說,一組簡單的接口就是全部,讓Socket去組織數據,以符合指定的協議。

你會使用它們嗎?

  前人已經給我們做了好多的事了,網絡間的通信也就簡單了許多,但畢竟還是有挺多工作要做的。以前聽到Socket編程,覺得它是比較高深的編程知識,但是隻要弄清Socket編程的工作原理,神祕的面紗也就揭開了。

  一個生活中的場景。你要打電話給一個朋友,先撥號,朋友聽到電話鈴聲後提起電話,這時你和你的朋友就建立起了連接,就可以講話了。等交流結束,掛斷電話結束此次交談。 生活中的場景就解釋了這工作原理,也許TCP/IP協議族就是誕生於生活中,這也不一定。

  先從服務器端說起。服務器端先初始化Socket,然後與端口綁定(bind),對端口進行監聽(listen),調用accept阻塞,等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket,然後連接服務器(connect),如果連接成功,這時客戶端與服務器端的連接就建立了。客戶端發送數據請求,服務器端接收請求並處理請求,然後把迴應數據發送給客戶端,客戶端讀取數據,最後關閉連接,一次交互結束。

socket相關函數:

----------------------------------------------------------------------------------------------

socket_accept() 接受一個Socket連接

socket_bind() 把socket綁定在一個IP地址和端口上

socket_clear_error() 清除socket的錯誤或者最後的錯誤代碼

socket_close() 關閉一個socket資源

socket_connect() 開始一個socket連接

socket_create_listen() 在指定端口打開一個socket監聽

socket_create_pair() 產生一對沒有區別的socket到一個數組裏

socket_create() 產生一個socket,相當於產生一個socket的數據結構

socket_get_option() 獲取socket選項

socket_getpeername() 獲取遠程類似主機的ip地址

socket_getsockname() 獲取本地socket的ip地址

socket_iovec_add() 添加一個新的向量到一個分散/聚合的數組

socket_iovec_alloc() 這個函數創建一個能夠發送接收讀寫的iovec數據結構

socket_iovec_delete() 刪除一個已經分配的iovec

socket_iovec_fetch() 返回指定的iovec資源的數據

socket_iovec_free() 釋放一個iovec資源

socket_iovec_set() 設置iovec的數據新值

socket_last_error() 獲取當前socket的最後錯誤代碼

socket_listen() 監聽由指定socket的所有連接

socket_read() 讀取指定長度的數據

socket_readv() 讀取從分散/聚合數組過來的數據

socket_recv() 從socket裏結束數據到緩存

socket_recvfrom() 接受數據從指定的socket,如果沒有指定則默認當前socket

socket_recvmsg() 從iovec裏接受消息

socket_select() 多路選擇

socket_send() 這個函數發送數據到已連接的socket

socket_sendmsg() 發送消息到socket

socket_sendto() 發送消息到指定地址的socket

socket_set_block() 在socket裏設置爲塊模式

socket_set_nonblock() socket裏設置爲非塊模式

socket_set_option() 設置socket選項

socket_shutdown() 這個函數允許你關閉讀、寫、或者指定的socket

socket_strerror() 返回指定錯誤號的詳細錯誤

socket_write() 寫數據到socket緩存

socket_writev() 寫數據到分散/聚合數組

案例一:socket通信演示

服務器端:

 

<?php
//確保在連接客戶端時不會超時
set_time_limit(0);

$ip = '127.0.0.1';
$port = 1935;

/*
 +-------------------------------
 *    @socket通信整個過程
 +-------------------------------
 *    @socket_create
 *    @socket_bind
 *    @socket_listen
 *    @socket_accept
 *    @socket_read
 *    @socket_write
 *    @socket_close
 +--------------------------------
 */

/*----------------    以下操作都是手冊上的    -------------------*/
if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
    echo "socket_create() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
}

if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) {
    echo "socket_bind() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}

if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) {
    echo "socket_listen() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}

$count = 0;

do {
    if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) {
        echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\n";
        break;
    } else {
        
        //發到客戶端
        $msg ="測試成功!\n";
        socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg));
        
        echo "測試成功了啊\n";
        $buf = socket_read($msgsock,8192);
        
        
        $talkback = "收到的信息:$buf\n";
        echo $talkback;
        
        if(++$count >= 5){
            break;
        };
        
    
    }
    //echo $buf;
    socket_close($msgsock);

} while (true);

socket_close($sock);
?>

這是socket的服務端代碼。然後運行cmd,注意是自己的程序存放路徑啊。

沒有反映,對現在服務端的程序已經開始運行,端口已經開始監聽了。運行netstat -ano可以查看端口情況,我的是1935端口

 

看,端口已經處於LISTENING狀態了。接下來我們只要運行客戶端程序即可連接上。上代碼

 

<?php
error_reporting(E_ALL);
set_time_limit(0);
echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\n";

$port = 1935;
$ip = "127.0.0.1";

/*
 +-------------------------------
 *    @socket連接整個過程
 +-------------------------------
 *    @socket_create
 *    @socket_connect
 *    @socket_write
 *    @socket_read
 *    @socket_close
 +--------------------------------
 */

$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if ($socket < 0) {
    echo "socket_create() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n";
}else {
    echo "OK.\n";
}

echo "試圖連接 '$ip' 端口 '$port'...\n";
$result = socket_connect($socket, $ip, $port);
if ($result < 0) {
    echo "socket_connect() failed.\nReason: ($result) " . socket_strerror($result) . "\n";
}else {
    echo "連接OK\n";
}

$in = "Ho\r\n";
$in .= "first blood\r\n";
$out = '';

if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
    echo "socket_write() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n";
}else {
    echo "發送到服務器信息成功!\n";
    echo "發送的內容爲:<font color='red'>$in</font> <br>";
}

while($out = socket_read($socket, 8192)) {
    echo "接收服務器回傳信息成功!\n";
    echo "接受的內容爲:",$out;
}


echo "關閉SOCKET...\n";
socket_close($socket);
echo "關閉OK\n";
?>

至此客戶端已經連接上服務端了。

案例二:代碼詳解

// 設置一些基本的變量

$host = "192.168.1.99";

$port = 1234;

// 設置超時時間

set_time_limit(0);

// 創建一個Socket

$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not createsocket\n");

//綁定Socket到端口

$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind tosocket\n");

// 開始監聽鏈接

$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socketlistener\n");

// accept incoming connections

// 另一個Socket來處理通信

$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incomingconnection\n");

// 獲得客戶端的輸入

$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");

// 清空輸入字符串

$input = trim($input);

//處理客戶端輸入並返回結果

$output = strrev($input) . "\n";

socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write

output\n");

// 關閉sockets

socket_close($spawn);

socket_close($socket);

 

下面是其每一步驟的詳細說明:

 

1.第一步是建立兩個變量來保存Socket運行的服務器的IP地址和端口.你可以設置爲你自己的服務器和端口(這個端口可以是1到65535之間的數字),前提是這個端口未被使用.

// 設置兩個變量

$host = "192.168.1.99";

$port = 1234;

 

2.在服務器端可以使用set_time_out()函數來確保PHP在等待客戶端連接時不會超時.

// 超時時間

set_time_limit(0);

 

3.在前面的基礎上,現在該使用socket_creat()函數創建一個Socket了—這個函數返回一個Socket句柄,這個句柄將用在以後所有的函數中.

// 創建Socket

$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not create

socket\n");

 

第一個參數」AF_INET」用來指定域名;

第二個參數」SOCK_STREM」告訴函數將創建一個什麼類型的Socket(在這個例子中是TCP類型)

 

因此,如果你想創建一個UDP Socket的話,你可以使用如下的代碼:

// 創建 socket

$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) or die("Could not create

socket\n");

 

4.一旦創建了一個Socket句柄,下一步就是指定或者綁定它到指定的地址和端口.這可以通過socket_bind()函數來完成.

// 綁定 socket to 指定地址和端口

$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind to

socket\n");

 

5.當Socket被創建好並綁定到一個端口後,就可以開始監聽外部的連接了.PHP允許你由socket_listen()函數來開始一個監聽,同時你可以指定一個數字(在這個例子中就是第二個參數:3)

// 開始監聽連接

$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socket

listener\n");

 

6.到現在,你的服務器除了等待來自客戶端的連接請求外基本上什麼也沒有做.一旦一個客戶端的連接被收到,socket_accept()函數便開始起作用了,它接收連接請求並調用另一個子Socket來處理客戶端–服務器間的信息.

//接受請求鏈接

// 調用子socket 處理信息

$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incoming

connection\n");

 

這個子socket現在就可以被隨後的客戶端–服務器通信所用了.

 

7.當一個連接被建立後,服務器就會等待客戶端發送一些輸入信息,這寫信息可以由socket_read()函數來獲得,並把它賦值給PHP的$input變量.

// 讀取客戶端輸入

$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");

?&gt;

 

socker_read的第而個參數用以指定讀入的字節數,你可以通過它來限制從客戶端獲取數據的大小.

 

注意:socket_read函數會一直讀取殼戶端數據,直到遇見\n,\t或者\0字符.PHP腳本把這寫字符看做是輸入的結束符.

 

8.現在服務器必須處理這些由客戶端發來是數據(在這個例子中的處理僅僅包含數據的輸入和回傳到客戶端).這部分可以由socket_write()函數來完成(使得由通信socket發回一個數據流到客戶端成爲可能)

// 處理客戶端輸入並返回數據

$output = strrev($input) . "\n";

socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write

output\n");

 

9.一旦輸出被返回到客戶端,父/子socket都應通過socket_close()函數來終止

// 關閉 sockets

socket_close($spawn);

socket_close($socket);