php socket講解與實例

最終編輯 jguon迷人而又讓人容易糊塗的套接字(Sockets)。Sockets在PHP中是沒有充分利用的功能。今天你將看到產生一個能使用客戶端連接的伺服器,並在客戶端使用socket進行連接,伺服器端將詳細的處理信息發送給客戶端。
當你看到完整的socket過程,那麼你將會在以後的程式開發中使用它。這個伺服器是一個能讓你連接的HTTP伺服器,客戶端是一個Web瀏覽器,這是一個單一的 客戶端/伺服器 的關系。

◆ Socket 基礎


PHP使用Berkley的socket庫來創建它的連接。你可以知道socket隻不過是一個數據結構。你使用這個socket數據結構去開始一個客戶端和伺服器之間的會話。這個伺服器是一直在監聽準備產生一個新的會話。當一個客戶端連接伺服器,它就打開伺服器正在進行監聽的一個端口進行會話。這時,伺服器端接受客戶端的連接請求,那麼就進行一次循環。現在這個客戶端就能夠發送信息到伺服器,伺服器也能發送信息給客戶端。
產生一個Socket,你需要三個變量:一個協議、一個socket類型和一個公共協議類型。產生一個socket有三種協議供選擇,繼續看下面的內容來獲取詳細的協議內容。
定義一個公共的協議類型是進行連接一個必不可少的元素。下面的表我們看看有那些公共的協議類型。

表一:協議
名字/常量      描述
AF_INET   這是大多數用來產生socket的協議,使用TCP或UDP來傳輸,用在IPv4的地址
AF_INET6      與上面類似,不過是來用在IPv6的地址
AF_UNIX   本地協議,使用在Unix和Linux系統上,它很少使用,一般都是當客戶端和伺服器在同一臺及其上的時候使用
表二:Socket類型
名字/常量      描述
SOCK_STREAM   這個協議是按照順序的、可靠的、數據完整的基於字節流的連接。這是一個使用最多的socket類型,這個socket是使用TCP來進行傳輸。
SOCK_DGRAM   這個協議是無連接的、固定長度的傳輸調用。該協議是不可靠的,使用UDP來進行它的連接。
SOCK_SEQPACKET   這個協議是雙線路的、可靠的連接,發送固定長度的數據包進行傳輸。必須把這個包完整的接受才能進行讀取。
SOCK_RAW   這個socket類型提供單一的網絡訪問,這個socket類型使用ICMP公共協議。(ping、traceroute使用該協議)
SOCK_RDM   這個類型是很少使用的,在大部分的操作系統上沒有實現,它是提供給數據鏈路層使用,不保證數據包的順序

表三:公共協議
名字/常量      描述
ICMP   互聯網控制消息協議,主要使用在網關和主機上,用來檢查網絡狀況和報告錯誤信息
UDP       用戶數據報文協議,它是一個無連接,不可靠的傳輸協議
TCP 傳輸控制協議,這是一個使用最多的可靠的公共協議,它能保證數據包能夠到達接受者那兒,如果在傳輸過程中發生錯誤,那麼它將重新發送出錯數據包。

現在你知道瞭產生一個socket的三個元素,那麼我們就在php中使用socket_create()函數來產生一個socket。這個socket_create()函數需要三個參數:一個協議、一個socket類型、一個公共協議。socket_create()函數運行成功返回一個包含socket的資源類型,如果沒有成功則返回false。
Resourece socket_create(int protocol, int socketType, int commonProtocol);

現在你產生一個socket,然後呢?php提供瞭幾個操縱socket的函數。你能夠綁定socket到一個IP,監聽一個socket的通信,接受一個socket;現在我們來看一個例子,瞭解函數是如何產生、接受和監聽一個socket。

<?php
$commonProtocol = getprotobyname(“tcp”);
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $commonProtocol);
socket_bind($socket, ‘localhost’, 1337);
socket_listen($socket);
// More socket functionality to come
?>


上面這個例子產生一個你自己的伺服器端。例子第一行,
$commonProtocol = getprotobyname(“tcp”);
使用公共協議名字來獲取一個協議類型。在這裡使用的是TCP公共協議,如果你想使用UDP或者ICMP協議,那麼你應該把getprotobyname()函數的參數改為“udp”或“icmp”。還有一個可選的辦法是不使用getprotobyname()函數而是指定SOL_TCP或SOL_UDP在socket_create()函數中。
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
例子的第二行是產生一個socket並且返回一個socket資源的實例。在你有瞭一個socket資源的實例以後,你就必須把socket綁定到一個IP地址和某一個端口上。
socket_bind($socket, ‘localhost’, 1337);
在這裡你綁定socket到本地計算機(127.0.0.1)和綁定socket到你的1337端口。然後你就需要監聽所有進來的socket連接。
socket_listen($socket);
在第四行以後,你就需要瞭解所有的socket函數和他們的使用。

表四:Socket函數
函數名       描述
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到一個數組裡
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裡結束數據到緩存
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裡接受消息
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裡設置為塊模式
socket_set_nonblock()    socket裡設置為非塊模式
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

(註: 函數介紹刪減瞭部分原文內容,函數詳細使用建議參考英文原文,或者參考PHP手冊)


以上所有的函數都是PHP中關於socket的,使用這些函數,你必須把你的socket打開,如果你沒有打開,請編輯你的php.ini文件,去掉下面這行前面的註釋:
extension=php_sockets.dll
如果你無法去掉註釋,那麼請使用下面的代碼來加載擴展庫:
<?php
if(!extension_loaded(‘sockets’))
{
if(strtoupper(substr(PHP_OS, 3)) == “WIN”)
{
dl(‘php_sockets.dll’);
}
else
{
dl(‘sockets.so’);
}
}
?>


如果你不知道你的socket是否打開,那麼你可以使用phpinfo()函數來確定socket是否打開。你通過查看phpinfo信息瞭解socket是否打開。如下圖:

查看phpinfo()關於socket的信息


◆ 產生一個伺服器


現在我們把第一個例子進行完善。你需要監聽一個指定的socket並且處理用戶的連接。

<?php
$commonProtocol = getprotobyname("tcp");
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $commonProtocol);
socket_bind($socket, 'localhost', 1337);
socket_listen($socket);
// Accept any incoming connections to the server
$connection = socket_accept($socket);
if($connection)
{
socket_write($connection, "You have connected to the socket…\n\r");
}
?>

你應該使用你的命令提示符來運行這個例子。理由是因為這裡將產生一個伺服器,而不是一個Web頁面。如果你嘗試使用Web瀏覽器來運行這個腳本,那麼很有可能它會超過30秒的限時。你可以使用下面的代碼來設置一個無限的運行時間,但是還是建議使用命令提示符來運行。
set_time_limit(0);
在你的命令提示符中對這個腳本進行簡單測試:
Php.exe example01_server.php
如果你沒有在系統的環境變量中設置php解釋器的路徑,那麼你將需要給php.exe指定詳細的路徑。當你運行這個伺服器端的時候,你能夠通過遠程登陸(telnet)的方式連接到端口1337來測試這個伺服器。如下圖:


上面的伺服器端有三個問題:1. 它不能接受多個連接。2. 它隻完成唯一的一個命令。3. 你不能通過Web瀏覽器連接這個伺服器。
這個第一個問題比較容易解決,你可以使用一個應用程式去每次都連接到伺服器。但是後面的問題是你需要使用一個Web頁面去連接這個伺服器,這個比較困難。你可以讓你的伺服器接受連接,然後些數據到客戶端(如果它一定要寫的話),關閉連接並且等待下一個連接。
在上一個代碼的基礎上再改進,產生下面的代碼來做你的新伺服器端:

<?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");
}
?>

這個伺服器端要做什麼呢?它初始化一個socket並且打開一個緩存收發數據。它等待連接,一旦產生一個連接,它將打印“Socket connected”在伺服器端的屏幕上。這個伺服器檢查緩沖區,如果緩沖區裡有數據,它將把數據發送到連接過來的計算機。然後它發送這個數據的接受信息,一旦它接受瞭信息,就把信息保存到數據裡,並且讓連接的計算機知道這些信息,最後關閉連接。當連接關閉後,伺服器又開始處理下一次連接。(翻譯的爛,附上原文)
This is what the server does. It initializes the socket and the buffer that you use to receive
and send data. Then it waits for a connection. Once a connection is created it prints “Socket connected” to the screen the server is running on. The server then checks to see if
there is anything in the buffer; if there is, it sends the data to the connected computer.
After it sends the data it waits to receive information. Once it receives information it stores
it in the data, lets the connected computer know that it has received the information, and
then closes the connection. After the connection is closed, the server starts the whole
process again.

 

◆ 產生一個客戶端

處理第二個問題是很容易的。你需要產生一個php頁連接一個socket,發送一些數據進它的緩存並處理它。然後你又個處理後的數據在還頓,你能夠發送你的數據到伺服器。在另外一臺客戶端連接,它將處理那些數據。
To solve the second problem is very easy. You need to create a PHP page that connects to
a socket, receive any data that is in the buffer, and process it. After you have processed the
data in the buffer you can send your data to the server. When another client connects, it
will process the data you sent and the client will send more data back to the server.


下面的例子示范瞭使用socket:

<?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>”);
?>

這個例子的代碼演示瞭客戶端連接到伺服器。客戶端讀取數據。如果這是第一時間到達這個循環的首次連接,這個伺服器將發送“NO DATA”返回給客戶端。如果情況發生瞭,這個客戶端在連接之上。客戶端發送它的數據到伺服器,數據發送給伺服器,客戶端等待響應。一旦接受到響應,那麼它將把響應寫到屏幕上。


結合Socket的坦克大戰

(因為是描述遊戲和socket結合,跟本文聯系不大,所以不翻譯,建議參考英文原文)


[ 題外話 ]

翻譯文章的初衷是因為我個人對socket非常感興趣,而且目前國內見php的文章比較少,除瞭php手冊裡面的部分內容,所以在我看瞭《PHP Game Programming》這本書裡有關於socket的內容後毅然決定要翻譯,我知道翻譯出來的質量不行,還請見諒。

另外,我在《Core PHP Programming》Third Edition中也發現裡面的Socket內容講的不錯,如果有空,我想也許我會把它也給翻譯一下。這是我第一次翻譯文章,花瞭我近五個小時,文章可以說是錯誤百出,如果翻譯的不合理請見諒,如果有興趣提高這個內容可以給我發郵件。這個凌晨時分,竟然無法入眠,不知道是不是在其他角落,也有人同我一樣。

希望本文能夠給向學習PHP Socket編程的朋友一點幫助,感謝你閱讀這個錯誤百出的文章
 

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