第17课:socket编程

有人说过,互联网的世界就是socket的世界,一点也不夸张,大部分通信都是基于socket的,所以学习socket编程也是必修课
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口
我们可以把Socket当做是一种数据结构,客户端和服务器间通过这种数据结构来交换数据。服务器开始监听连接,当客户端想要连接服务器时,会通过服务器监听的端口开启一个会话,服务器收到客户端的请求后,建立连接完毕,然后继续监听下一次连接。
要产生一个Socket,你我们需要三个变量:一个协议(protocol)、一个socket类型(socket type)和一个公共协议类型(common protocol type)
关于Socket协议的一个形象描述
一个是发动机(Socket),提供了网络通信的能力 
一个是轿车(Http),提供了具体的方式

常用使用场景:
web聊天

成熟框架
Workerman是一款纯PHP开发的开源的高性能的PHP socket 服务器框架。已经被多家公司用于移动通讯、手游服务端、网络游戏服务器、聊天室服务器、硬件通讯服务器、智能家居等服务端的开发。 只要会PHP,你就可以基于Workerman轻而易举的开发出你想要的网络应用,不必再为PHP Socket底层开发而烦恼
官方网址:http://www.workerman.net/

在PHP中我们使用socket_create()函数来产生一个Socket。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
PHP提供了很多操作Socket的函数。现在我们来看一个例子,了解PHP是如何产生、接受和监听一个socket。	
<?php
$commonProtocol = getprotobyname("tcp");//使用公共协议名字来获取一个协议类型。在这里使用的是TCP公共协议,如果你想使用UDP或者ICMP协议,就应该把getprotobyname()函数的参数改为“udp”或“icmp”
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $commonProtocol);
socket_bind($socket, 'localhost', 1337);//有了一个Socket资源的实例以后,就必须把Socket绑定到一个IP地址和某一端口上
socket_listen($socket);//监听所有进来的socket连接
//More socket functionality to come
?>

服务器举例:
<?php
// Set up our socket 
$commonProtocol = getprotobyname("tcp");
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $commonProtocol);
socket_bind($socket, 'localhost', 1337);
socket_listen($socket);
// Initialize the buffer 
$buffer = "NO DATA";
while(true)
{
    // Accept any connections coming in on this socket
    $connection = socket_accept($socket);
    printf("Socket connected\r\n");
    // Check to see if there is anything in the buffer
    if($buffer != "")
    {
        printf("Something is in the buffer...sending data...\r\n");
        socket_write($connection, $buffer . "\r\n");
        printf("Wrote to socket\r\n");
    }
    else
    {
        printf("No Data in the buffer\r\n");
    }
    // Get the input
    while($data = socket_read($connection, 1024, PHP_NORMAL_READ))
    {
        $buffer = $data;
        socket_write($connection, "Information Received\r\n");
        printf("Buffer: " . $buffer . "\r\n");
    }
    socket_close($connection);
    printf("Closed the socket\r\n\r\n");
}
?>
这段程序初始化一个socket并且打开一个缓冲区收发数据。然后服务器开始等待连接,此时一旦产生一个连接,服务器将打印“Socket connected”。然后服务器检查缓冲区,如果缓冲区里有数据,服务器就把这些数据发送到连接的计算机客户端。然后服务器等待接收信息,并把接收到的信息保存,然后让连接的客户端知道信息接收成功后,服务器将关闭连接。连接关闭后,服务器将开始下一次处理连接的循环

客户端举例:
<?php
// Create the socket and connect 
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
$connection = socket_connect($socket,’localhost’, 1337);
while($buffer = socket_read($socket, 1024, PHP_NORMAL_READ))
{
    if($buffer == "NO DATA")
    {
        echo("<p>NO DATA</p>");
        break;
    }
    else
    {
        // Do something with the data in the buffer 
        echo("<p>Buffer Data: " . $buffer . "</p>");
    }
}
echo("<p>Writing to Socket</p>");
// Write some test data to our socket
if(!socket_write($socket, "SOME DATA\r\n"))
{
    echo("<p>Write failed</p>");
}
// Read any response from the socket
while($buffer = socket_read($socket, 1024, PHP_NORMAL_READ))
{
    echo("<p>Data sent was: SOME DATA<br> Response was:" . $buffer . "</p>");
}
echo("<p>Done Reading from Socket</p>");
?>
这个例子的客户端连接到服务器后,客户端读取数据。如果这是客户端第一次连接服务器,服务器将发送“NO DATA”给客户端。如果客户端收到“NO DATA”说明其连接成功,客户端发送它的数据到服务器并等待服务器响应。一旦客户端接收到服务器的响应,客户端将把响应内容输出到屏幕上。


代码详解
案例二:代码详解

// 设置一些基本的变量
$host = "192.168.1.99";
$port = 1234;
// 设置超时时间
set_time_limit(0);
// 创建一个Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not createsocket\n");
//绑定Socket到端口
$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind tosocket\n");
// 开始监听链接
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socketlistener\n");
// accept incoming connections
// 另一个Socket来处理通信
$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incomingconnection\n");
// 获得客户端的输入
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");
// 清空输入字符串
$input = trim($input);
//处理客户端输入并返回结果
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write output\n");
// 关闭sockets
socket_close($spawn);
socket_close($socket);

下面是其每一步骤的详细说明:

1.第一步是建立两个变量来保存Socket运行的服务器的IP地址和端口.你可以设置为你自己的服务器和端口(这个端口可以是1到65535之间的数字),前提是这个端口未被使用.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 设置两个变量
$host = "192.168.1.99";
$port = 1234;

2.在服务器端可以使用set_time_out()函数来确保PHP在等待客户端连接时不会超时.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 超时时间
set_time_limit(0);

3.在前面的基础上,现在该使用socket_creat()函数创建一个Socket了—这个函数返回一个Socket句柄,这个句柄将用在以后所有的函数中.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 创建Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not create socket\n");

第一个参数"AF_INET"用来指定域名;
第二个参数"SOCK_STREM"告诉函数将创建一个什么类型的Socket(在这个例子中是TCP类型)

因此,如果你想创建一个UDP Socket的话,你可以使用如下的代码:
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 创建 socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) or die("Could not create socket\n");

4.一旦创建了一个Socket句柄,下一步就是指定或者绑定它到指定的地址和端口.这可以通过socket_bind()函数来完成.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 绑定 socket to 指定地址和端口
$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind to socket\n");

5.当Socket被创建好并绑定到一个端口后,就可以开始监听外部的连接了.PHP允许你由socket_listen()函数来开始一个监听,同时你可以指定一个数字(在这个例子中就是第二个参数:3)
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 开始监听连接
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socket listener\n");

6.到现在,你的服务器除了等待来自客户端的连接请求外基本上什么也没有做.一旦一个客户端的连接被收到,socket_accept()函数便开始起作用了,它接收连接请求并调用另一个子Socket来处理客户端–服务器间的信息.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
//接受请求链接
// 调用子socket 处理信息
$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incoming connection\n");

这个子socket现在就可以被随后的客户端–服务器通信所用了.

7.当一个连接被建立后,服务器就会等待客户端发送一些输入信息,这写信息可以由socket_read()函数来获得,并把它赋值给PHP的$input变量.
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 读取客户端输入
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");
?&gt;

socker_read的第而个参数用以指定读入的字节数,你可以通过它来限制从客户端获取数据的大小.

注意:socket_read函数会一直读取壳户端数据,直到遇见\n,\t或者\0字符.PHP脚本把这写字符看做是输入的结束符.

8.现在服务器必须处理这些由客户端发来是数据(在这个例子中的处理仅仅包含数据的输入和回传到客户端).这部分可以由socket_write()函数来完成(使得由通信socket发回一个数据流到客户端成为可能)
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PHP CODE:
// 处理客户端输入并返回数据
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write output\n");

9.一旦输出被返回到客户端,父/子socket都应通过socket_close()函数来终止
[Copy to clipboard]
PHP CODE:
// 关闭 sockets
socket_close($spawn);
socket_close($socket);