深入淺出講解：php的socket通信

原創 dufuw 2020-02-24 07:41


        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：

複製代碼
 1 <?php
 2 //確保在連接客戶端時不會超時
 3 set_time_limit(0);
 4 
 5 $ip = '127.0.0.1';
 6 $port = 1935;
 7 
 8 /*
 9  +-------------------------------
10  * @socket通信整個過程
11  +-------------------------------
12  * @socket_create
13  * @socket_bind
14  * @socket_listen
15  * @socket_accept
16  * @socket_read
17  * @socket_write
18  * @socket_close
19  +--------------------------------
20 */
21 
22 /*---------------- 以下操作都是手冊上的 -------------------*/
23 if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
24 echo "socket_create() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
25 }
26 
27 if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) {
28 echo "socket_bind() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
29 }
30 
31 if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) {
32 echo "socket_listen() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
33 }
34 
35 $count = 0;
36 
37 do {
38 if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) {
39 echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\n";
40 break;
41 } else {
42 
43 //發到客戶端
44 $msg ="測試成功！\n";
45 socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg));
46 
47 echo "測試成功了啊\n";
48 $buf = socket_read($msgsock,8192);
49 
50 
51 $talkback = "收到的信息:$buf\n";
52 echo $talkback;
53 
54 if(++$count >= 5){
55 break;
56  };
57 
58 
59  }
60 //echo $buf;
61 socket_close($msgsock);
62 
63 } while (true);
64 
65 socket_close($sock);
66 ?>



複製代碼





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





複製代碼


 1 <?php
 2 error_reporting(E_ALL);
 3 set_time_limit(0);
 4 echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\n";
 5 
 6 $port = 1935;
 7 $ip = "127.0.0.1";
 8 
 9 /*
10  +-------------------------------
11  * @socket連接整個過程
12  +-------------------------------
13  * @socket_create
14  * @socket_connect
15  * @socket_write
16  * @socket_read
17  * @socket_close
18  +--------------------------------
19 */
20 
21 $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
22 if ($socket < 0) {
23 echo "socket_create() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n";
24 }else {
25 echo "OK.\n";
26 }
27 
28 echo "試圖連接 '$ip' 端口 '$port'...\n";
29 $result = socket_connect($socket, $ip, $port);
30 if ($result < 0) {
31 echo "socket_connect() failed.\nReason: ($result) " . socket_strerror($result) . "\n";
32 }else {
33 echo "連接OK\n";
34 }
35 
36 $in = "Ho\r\n";
37 $in .= "first blood\r\n";
38 $out = '';
39 
40 if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
41 echo "socket_write() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n";
42 }else {
43 echo "發送到服務器信息成功！\n";
44 echo "發送的內容爲:<font color='red'>$in</font> <br>";
45 }
46 
47 while($out = socket_read($socket, 8192)) {
48 echo "接收服務器回傳信息成功！\n";
49 echo "接受的內容爲:",$out;
50 }
51 
52 
53 echo "關閉SOCKET...\n";
54 socket_close($socket);
55 echo "關閉OK\n";
56 ?>



複製代碼













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.







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PHP CODE:




// 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.





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PHP CODE:




// 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.





[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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:







[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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.





[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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)





[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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.





[Copy to clipboard]



PHP CODE:




//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.







[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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)







[Copy to clipboard]



PHP CODE:




// 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




[Copy to clipboard]


PHP CODE:



// 關閉 sockets



socket_close($spawn);



socket_close($socket);



















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