原文首发链接：Swoole 实践篇之结合 WebSocket 实现心跳检测机制

大家好，我是码农先森。

引言

前段时间在 Swoole 的交流群里，有群友提问：“如何判断用户端是否在线”。我给予的答案是：“通过在客户端实现心跳包” 来实时记录用户端的心跳数据，最终作为用户是否实时在线的依据。

结合我之前的经验，实现一个简单基于 Swoole 的 WebScoket 服务的心跳检测机制。在用户端会每间隔 5s 上报一次心跳数据，在管理端会每间隔 10 s 获取一次心跳数据，用于实时展示用户的在线状态。

技术实现

heartbeat.html 用户端页面主要是上报用户的心跳包，当用户在线时会每间隔 5s 上报一次数据，如果关闭掉该页面则会断开连接不再上报数据。

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

  <meta charset="UTF-8">

  <title>WebSocket Heartbeat Example</title>

</head>

<body>

  <script>

    var socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:9502');

    var user_id = getQueryVariable("user_id")

    socket.onopen = function() {

      console.log('WebSocket 已连接');

      setInterval(function() {

        if (socket.readyState === WebSocket.OPEN) {

          socket.send(JSON.stringify({type: 'SetHeartbeat', user_id: user_id, user_name: "码农先森"+"(" + user_id + ")", "timestamp": Math.floor(Date.now() / 1000)}));

        }

      }, 5000); // 每隔5秒发送一次心跳数据

    };

    socket.onerror = function(error) {

      console.error('WebSocket 错误：' + error);

    };

    socket.onclose = function(event) {

      console.log('WebSocket 连接已关闭：' + event.code + ', ' + event.reason);

    };

    function getQueryVariable(variable)

    {

        var query = window.location.search.substring(1);

        var vars = query.split("&");

        for (var i=0;i<vars.length;i++) {

            var pair = vars[i].split("=");

            if(pair[0] == variable){return pair[1];}

        }

        return(false);

    }

  </script>

</body>

</html>

admin.html 管理端页面主要是展示用户的在线状态，每间隔 10s 会获取一次心跳数据包，用于实时显示用户的状态状态。

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

  <meta charset="UTF-8">

  <title>WebSocket Admin Example</title>

  <style>

    #json-data{

      text-align: center;

      border: 1px solid blue;

      width: 30%;

    }

</style>

</head>

  <div id="json-data"></div>

<body>

  <script>

    var socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:9502');

    socket.onopen = function() {

      console.log('WebSocket 已连接');

      setInterval(function() {

        if (socket.readyState === WebSocket.OPEN) {

          socket.send(JSON.stringify({type: 'GetHeartbeat', user: "admin"}));

        }

      }, 10 * 1000); // 定时每10s获取一次心跳数据

    };

    socket.onmessage = function(e) {

      const jsonData = JSON.parse(e.data);

      const container = document.getElementById('json-data');

      while (container.firstChild) {

        container.removeChild(container.firstChild);

      }

      jsonData.forEach(item => {

            const div = document.createElement('div');

            div.innerHTML = `<p>用户ID: ${item.user_id}, 用户名称: ${item.user_name}, 状态: ${item.status}</p>`;

            container.appendChild(div);

        });

    };

    socket.onerror = function(error) {

      console.error('WebSocket 错误：' + error);

    };

    socket.onclose = function(event) {

      console.log('WebSocket 连接已关闭：' + event.code + ', ' + event.reason);

    };

  </script>

</body>

</html>

websocket_server.php 服务主要是用于接收用户端上报的心跳数据，以及推送用户的心跳数据到管理端页面；心跳数据会存储到 Redis 缓存中，便于更新数据，在推送数据时会判断用户是否超过 30s 没有更新心跳数据，如果是则会判定为离线状态。

<?php

Swoole\Runtime::enableCoroutine($flags = SWOOLE_HOOK_ALL);

// 创建 WebSocket 服务

$server = new Swoole\WebSocket\Server("0.0.0.0", 9502);

// 监听 WebSocket 连接事件

$server->on('open', function (Swoole\WebSocket\Server $server, $request) {

    echo "新的客户端连接: {$request->fd}\n";

});

// 监听 WebSocket 消息事件

$server->on('message', function (Swoole\WebSocket\Server $server, $frame) {

    $data = json_decode($frame->data, true);

    if ($data["type"] == "SetHeartbeat") {

        echo "接收到了用户[{$data["user_name"]}]的心跳包\n";

        setHeartbeatCache($data);

    }

    if ($data["type"] == "GetHeartbeat") {

        $data = getHeartbeatCache();

        $results = [];

        foreach($data as $val) {

            $val = json_decode($val, true);

            $resutl["user_id"] = $val["user_id"];

            $resutl["user_name"] = $val["user_name"];

            $resutl["status"] = "在线";

            // 超过 30 秒没有心跳包, 则离线

            if (time() - $val["timestamp"] > 30) {

                $resutl["status"] = "离线";

            }

            $results[] = $resutl;

        }

        $server->push($frame->fd, json_encode($results));

    }

});

// 监听 WebSocket 关闭事件

$server->on('close', function ($ser, $fd) {

    echo "客户端 {$fd} 关闭连接\n";

});

// 启 WebSocket 服务

$server->start();

// 设置缓存

function setHeartbeatCache($data) {

    $redis = new Redis();

    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

    $redis->hSet('heartbeat', $data["user_id"], json_encode($data));

    $redis->close();

}

// 获取缓存

function getHeartbeatCache() {

    $redis = new Redis();

    $redis->connect('127.0.0.1', 6379);

    $data = $redis->hGetAll('heartbeat');

    $redis->close();

    return $data;

}

总结

这里实现的心跳检测机制是一个基础版的，心跳包的主要作用是用于检测用户端是否存活，有助于我们及时判断用户端是否存在断线的问题。在我之前开发过的项目中，有一个基于物联网在线直播抓娃娃的项目，其中就有需要实时监控设备在线状态的需求，该需求就是使用心跳包来实现的。实际上心跳检测技术，应用更广泛的是实时通信、或设备管理的场景偏多。

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