用图解&&实例讲解php是如何实现websocket实时消息推送的

WebSocket是 HTML5 开始提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。

以前的推送技术使用 Ajax 轮询，浏览器需要不断地向服务器发送http请求来获取最新的数据，浪费很多的带宽等资源。

使用webSocket通讯，客户端和服务端只需要一次握手建立连接，就可以互相发送消息，进行数据传输，更实时地进行通讯。

一次握手建立WebSocket连接

浏览器先向服务器发送个url以ws://开头的http的GET请求，响应状态码101表示Switching Protocols切换协议，

服务器根据请求头中Upgrade:websocket把客户端的请求切换到对应的协议，即websocket协议。

响应头消息中包含Upgrade:websocket，表示它切换到的协议，即websocket协议。

响应101，握手成功，http协议切换成websocket协议了，连接建立成功，浏览器和服务器可以随时主动发送消息给对方了，并且这个连接一直持续到客户端或服务器一方主动关闭连接。

为了加深理解，用websocket实现简单的在线聊天，先画个时序图，直观感受下流程。

网上有websocket在线测试工具，可以直接使用还是挺方便的，http://www.blue-zero.com/WebSocket/

以下是实现的例子，可供参考

SocketService.php

<?php
/**
 * Created by cywu
 * Date: 2019/10/18
 * Time: 14:33
 */

class SocketService
{
  private $address = '0.0.0.0';
  private $port = 8080;
  private $_sockets;
  public function __construct($address = '', $port='')
  {
      if(!empty($address)){
        $this->address = $address;
      }
      if(!empty($port)) {
        $this->port = $port;
      }
  }

  public function service(){
    //获取tcp协议号码。
    $tcp = getprotobyname("tcp");
    $sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, $tcp);
    socket_set_option($sock, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);
    if($sock < 0)
    {
      throw new Exception("failed to create socket: ".socket_strerror($sock)."\n");
    }
    socket_bind($sock, $this->address, $this->port);
    socket_listen($sock, $this->port);
    echo "listen on $this->address $this->port ... \n";
    $this->_sockets = $sock;
  }

  public function run(){
    $this->service();
    $clients[] = $this->_sockets;
    while (true){
      $changes = $clients;
      $write = NULL;
      $except = NULL;
      socket_select($changes, $write, $except, NULL);
      foreach ($changes as $key => $_sock){
        if($this->_sockets == $_sock){ //判断是不是新接入的socket
          if(($newClient = socket_accept($_sock)) === false){
            die('failed to accept socket: '.socket_strerror($_sock)."\n");
          }
          $line = trim(socket_read($newClient, 1024));
          $this->handshaking($newClient, $line);
          //获取client ip
          socket_getpeername ($newClient, $ip);
          $clients[$ip] = $newClient;
          echo "Client ip:{$ip}  \n";
          echo "Client msg:{$line} \n";
        } else {
          socket_recv($_sock, $buffer, 2048, 0);
          $msg = $this->message($buffer);

          //在这里写你的业务代码
          echo "{$key} clinet msg:",$msg,"\n";
          fwrite(STDOUT, 'Please input a argument:');
          $response = trim(fgets(STDIN));
          $this->send($_sock, $response);
          echo "{$key} response to Client:".$response,"\n";
        }
      }
    }
  }

  /**
   * 处理握手
   * @param $newClient socket
   * @return int 接收到的信息
   */
  public function handshaking($newClient, $line){

    $headers = array();
    $lines = preg_split("/\r\n/", $line);
    foreach($lines as $line)
    {
      $line = chop($line);
      if(preg_match('/\A(\S+): (.*)\z/', $line, $matches))
      {
        $headers[$matches[1]] = $matches[2];
      }
    }
    $secKey = $headers['Sec-WebSocket-Key'];
    $secAccept = base64_encode(pack('H*', sha1($secKey . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11')));
    $upgrade = "HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake\r\n" .
      "Upgrade: websocket\r\n" .
      "Connection: Upgrade\r\n" .
      "WebSocket-Origin: $this->address\r\n" .
      "WebSocket-Location: ws://$this->address:$this->port/websocket/websocket\r\n".
      "Sec-WebSocket-Accept:$secAccept\r\n\r\n";
    return socket_write($newClient, $upgrade, strlen($upgrade));
  }

  /**
   * 解析接收数据
   * @param $buffer
   * @return null|string
   */
  public function message($buffer){
    $len = $masks = $data = $decoded = null;
    $len = ord($buffer[1]) & 127;
    if ($len === 126) {
      $masks = substr($buffer, 4, 4);
      $data = substr($buffer, 8);
    } else if ($len === 127) {
      $masks = substr($buffer, 10, 4);
      $data = substr($buffer, 14);
    } else {
      $masks = substr($buffer, 2, 4);
      $data = substr($buffer, 6);
    }
    for ($index = 0; $index < strlen($data); $index++) {
      $decoded .= $data[$index] ^ $masks[$index % 4];
    }
    return $decoded;
  }

  /**
   * 发送数据
   * @param $newClinet 新接入的socket
   * @param $msg  要发送的数据
   * @return int|string
   */
  public function send($newClinet, $msg){
    $msg = $this->frame($msg);
    socket_write($newClinet, $msg, strlen($msg));
  }

  public function frame($s) {
    $a = str_split($s, 125);
    if (count($a) == 1) {
      return "\x81" . chr(strlen($a[0])) . $a[0];
    }
    $ns = "";
    foreach ($a as $o) {
      $ns .= "\x81" . chr(strlen($o)) . $o;
    }
    return $ns;
  }

  /**
   * 关闭socket
   */
  public function close(){
    return socket_close($this->_sockets);
  }
}

$sock = new SocketService();
$sock->run();

 

前端页面：web.html

<!doctype html>
<html lang="en">
 <head>
 <meta charset="UTF-8">
 <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1, maximum-scale=1, user-scalable=no">
 <title>websocket</title>
 </head>
 <body>
 <input id="text" value="">
 <input type="submit" value="send" onclick="start()">
 <input type="submit" value="close" onclick="close()">
<div id="msg"></div>
 <script>
 /**
 0：未连接

1：连接成功，可通讯

2：正在关闭

3：连接已关闭或无法打开
*/

  //创建一个webSocket 实例
  var webSocket = new WebSocket("ws://192.168.31.152:8083");

  webSocket.onerror = function (event){
    onError(event);
  };

  // 打开websocket
  webSocket.onopen = function (event){
    onOpen(event);
  };

  //监听消息
  webSocket.onmessage = function (event){
    onMessage(event);
  };

  webSocket.onclose = function (event){
    onClose(event);
  }

  //关闭监听websocket
  function onError(event){
    document.getElementById("msg").innerHTML = "<p>close</p>";
    console.log("error"+event.data);
  };

  function onOpen(event){
    console.log("open:"+sockState());
    document.getElementById("msg").innerHTML = "<p>Connect to Service</p>";
  };
  function onMessage(event){
    console.log("onMessage");
    document.getElementById("msg").innerHTML += "<p>response:"+event.data+"</p>"
  };

  function onClose(event){
    document.getElementById("msg").innerHTML = "<p>close</p>";
    console.log("close:"+sockState());
    webSocket.close();
  }

  function sockState(){
    var status = ['未连接','连接成功，可通讯','正在关闭','连接已关闭或无法打开'];
      return status[webSocket.readyState];
  }

 function start(event){
    console.log(webSocket);
    var msg = document.getElementById('text').value;
    document.getElementById('text').value = '';
    console.log("send:"+sockState());
    console.log("msg="+msg);
    webSocket.send("msg="+msg);
    document.getElementById("msg").innerHTML += "<p>request"+msg+"</p>"
  };

  function close(event){
    webSocket.close();
  }
 </script>
 </body>
</html>

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