深入浅出讲解:php的socket通信

    xiaoxiao2021-03-25  15

    TCP/IP、UDP、Socket编程这些词你不会很陌生吧?随着网络技术的发展,这些词充斥着我们的耳朵。那么我想问: 1.         什么是TCP/IP、UDP? 2.         Socket在哪里呢? 3.         Socket是什么呢? 4.         你会使用它们吗? 什么是TCP/IPUDP

             TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控制协议/网间协议,是一个工业标准的协议集,它是为广域网(WANs)设计的。          UDP(User Data Protocol,用户数据报协议)是与TCP相对应的协议。它是属于TCP/IP协议族中的一种。         这里有一张图,表明了这些协议的关系。

      TCP/IP协议族包括运输层、网络层、链路层。现在你知道TCP/IP与UDP的关系了吧。 Socket在哪里呢?   在图1中,我们没有看到Socket的影子,那么它到底在哪里呢?还是用图来说话,一目了然。

     

    原来Socket在这里。 Socket是什么呢?   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。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。 你会使用它们吗?   前人已经给我们做了好多的事了,网络间的通信也就简单了许多,但毕竟还是有挺多工作要做的。以前听到Socket编程,觉得它是比较高深的编程知识,但是只要弄清Socket编程的工作原理,神秘的面纱也就揭开了。   一个生活中的场景。你要打电话给一个朋友,先拨号,朋友听到电话铃声后提起电话,这时你和你的朋友就建立起了连接,就可以讲话了。等交流结束,挂断电话结束此次交谈。 生活中的场景就解释了这工作原理,也许TCP/IP协议族就是诞生于生活中,这也不一定。

      先从服务器端说起。服务器端先初始化Socket,然后与端口绑定(bind),对端口进行监听(listen),调用accept阻塞,等待客户端连接。在这时如果有个客户端初始化一个Socket,然后连接服务器(connect),如果连接成功,这时客户端与服务器端的连接就建立了。客户端发送数据请求,服务器端接收请求并处理请求,然后把回应数据发送给客户端,客户端读取数据,最后关闭连接,一次交互结束。

    socket相关函数: ---------------------------------------------------------------------------------------------- socket_accept() 接受一个Socket连接 socket_bind() 把socket绑定在一个IP地址和端口上 socket_clear_error() 清除socket的错误或者最后的错误代码 socket_close() 关闭一个socket资源 socket_connect() 开始一个socket连接 socket_create_listen() 在指定端口打开一个socket监听 socket_create_pair() 产生一对没有区别的socket到一个数组里 socket_create() 产生一个socket,相当于产生一个socket的数据结构 socket_get_option() 获取socket选项 socket_getpeername() 获取远程类似主机的ip地址 socket_getsockname() 获取本地socket的ip地址 socket_iovec_add() 添加一个新的向量到一个分散/聚合的数组 socket_iovec_alloc() 这个函数创建一个能够发送接收读写的iovec数据结构 socket_iovec_delete() 删除一个已经分配的iovec socket_iovec_fetch() 返回指定的iovec资源的数据 socket_iovec_free() 释放一个iovec资源 socket_iovec_set() 设置iovec的数据新值 socket_last_error() 获取当前socket的最后错误代码 socket_listen() 监听由指定socket的所有连接 socket_read() 读取指定长度的数据 socket_readv() 读取从分散/聚合数组过来的数据 socket_recv() 从socket里结束数据到缓存 socket_recvfrom() 接受数据从指定的socket,如果没有指定则默认当前socket socket_recvmsg() 从iovec里接受消息 socket_select() 多路选择 socket_send() 这个函数发送数据到已连接的socket socket_sendmsg() 发送消息到socket socket_sendto() 发送消息到指定地址的socket socket_set_block() 在socket里设置为块模式 socket_set_nonblock() socket里设置为非块模式 socket_set_option() 设置socket选项 socket_shutdown() 这个函数允许你关闭读、写、或者指定的socket socket_strerror() 返回指定错误号的详细错误 socket_write() 写数据到socket缓存 socket_writev() 写数据到分散/聚合数组

    案例一:socket通信演示

    服务器端:

    <?php //确保在连接客户端时不会超时 set_time_limit(0); $ip = '127.0.0.1'; $port = 1935; /* +------------------------------- * @socket通信整个过程 +------------------------------- * @socket_create * @socket_bind * @socket_listen * @socket_accept * @socket_read * @socket_write * @socket_close +-------------------------------- */ /*---------------- 以下操作都是手册上的 -------------------*/ if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) { echo "socket_create() 失败的原因是:".socket_strerror($sock)."\n"; } if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) { echo "socket_bind() 失败的原因是:".socket_strerror($ret)."\n"; } if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) { echo "socket_listen() 失败的原因是:".socket_strerror($ret)."\n"; } $count = 0; do { if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) { echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\n"; break; } else { //发到客户端 $msg ="测试成功!\n"; socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg)); echo "测试成功了啊\n"; $buf = socket_read($msgsock,8192); $talkback = "收到的信息:$buf\n"; echo $talkback; if(++$count >= 5){ break; }; } //echo $buf; socket_close($msgsock); } while (true); socket_close($sock); ?>

    这是socket的服务端代码。然后运行cmd,注意是自己的程序存放路径啊。

     

    没有反映,对现在服务端的程序已经开始运行,端口已经开始监听了。运行netstat -ano可以查看端口情况,我的是1935端口

     

    看,端口已经处于LISTENING状态了。接下来我们只要运行客户端程序即可连接上。上代码

    <?php error_reporting(E_ALL); set_time_limit(0); echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\n"; $port = 1935; $ip = "127.0.0.1"; /* +------------------------------- * @socket连接整个过程 +------------------------------- * @socket_create * @socket_connect * @socket_write * @socket_read * @socket_close +-------------------------------- */ $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP); if ($socket < 0) { echo "socket_create() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n"; }else { echo "OK.\n"; } echo "试图连接 '$ip' 端口 '$port'...\n"; $result = socket_connect($socket, $ip, $port); if ($result < 0) { echo "socket_connect() failed.\nReason: ($result) " . socket_strerror($result) . "\n"; }else { echo "连接OK\n"; } $in = "Ho\r\n"; $in .= "first blood\r\n"; $out = ''; if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) { echo "socket_write() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n"; }else { echo "发送到服务器信息成功!\n"; echo "发送的内容为:<font color='red'>$in</font> <br>"; } while($out = socket_read($socket, 8192)) { echo "接收服务器回传信息成功!\n"; echo "接受的内容为:",$out; } echo "关闭SOCKET...\n"; socket_close($socket); echo "关闭OK\n"; ?>

     

    至此客户端已经连接上服务端了。

    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.

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    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.

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    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.

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    PHP CODE:
    // 创建Socket $socket socket_create(AF_INETSOCK_STREAM0) 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:

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    PHP CODE:
    // 创建 socket $socket socket_create(AF_INETSOCK_DGRAM0) 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.

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    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)

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    PHP CODE:
    // 开始监听连接 $result socket_listen($socket3) 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.

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    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.

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    PHP CODE:
    // 读取客户端输入 $input socket_read($spawn1024) 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($spawn$outputstrlen ($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

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    PHP CODE:

    // 关闭 sockets socket_close($spawn); socket_close($socket);

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