深入浅出讲解:php的socket通信

<p>对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:</p><p>1. 什么是TCP/IP、UDP?</p><p>2. Socket在哪里呢?</p><p>3. Socket是什么呢?</p><p>4. 你会使用它们吗?</p><p>什么是TCP/IP、UDP?</p><p> 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。</p><p> 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。</p><p> 这里有一张图,表明了这些协议的关系。</p><p><img src="/up_pic/201904/181046056433.jpg" title="181046056433.jpg" alt="1.jpg"/></p><p>  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。</p><p>Socket在哪里呢?</p><p>  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。</p><p><img src="/up_pic/201904/181046135057.jpg" title="181046135057.jpg" alt="2.jpg"/></p><p></p><p>原来Socket在这里。</p><p>Socket是什么呢?</p><p>  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。</p><p>你会使用它们吗?</p><p>  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。</p><p>  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。</p><p>  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。</p><p>socket相关函数:</p><p>----------------------------------------------------------------------------------------------</p><p>socket_accept() 接受一个Socket连接</p><p>socket_bind() 把socket绑定在一个IP地址和端口上</p><p>socket_clear_error() 清除socket的错误或者最后的错误代码</p><p>socket_close() 关闭一个socket资源</p><p>socket_connect() 开始一个socket连接</p><p>socket_create_listen() 在指定端口打开一个socket监听</p><p>socket_create_pair() 产生一对没有区别的socket到一个数组里</p><p>socket_create() 产生一个socket,相当于产生一个socket的数据结构</p><p>socket_get_option() 获取socket选项</p><p>socket_getpeername() 获取远程类似主机的ip地址</p><p>socket_getsockname() 获取本地socket的ip地址</p><p>socket_iovec_add() 添加一个新的向量到一个分散/聚合的数组</p><p>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</p><p>socket_iovec_delete() 删除一个已经分配的iovec</p><p>socket_iovec_fetch() 返回指定的iovec资源的数据</p><p>socket_iovec_free() 释放一个iovec资源</p><p>socket_iovec_set() 设置iovec的数据新值</p><p>socket_last_error() 获取当前socket的最后错误代码</p><p>socket_listen() 监听由指定socket的所有连接</p><p>socket_read() 读取指定长度的数据</p><p>socket_readv() 读取从分散/聚合数组过来的数据</p><p>socket_recv() 从socket里结束数据到缓存</p><p>socket_recvfrom() 接受数据从指定的socket,如果没有指定则默认当前socket</p><p>socket_recvmsg() 从iovec里接受消息</p><p>socket_select() 多路选择</p><p>socket_send() 这个函数发送数据到已连接的socket</p><p>socket_sendmsg() 发送消息到socket</p><p>socket_sendto() 发送消息到指定地址的socket</p><p>socket_set_block() 在socket里设置为块模式</p><p>socket_set_nonblock() socket里设置为非块模式</p><p>socket_set_option() 设置socket选项</p><p>socket_shutdown() 这个函数允许你关闭读、写、或者指定的socket</p><p>socket_strerror() 返回指定错误号的详细错误</p><p>socket_write() 写数据到socket缓存</p><p>socket_writev() 写数据到分散/聚合数组</p><p>案例一:socket通信演示</p><p>服务器端:</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">1&lt;?php 2//确保在连接客户端时不会超时 3set_time_limit(0); 4 5$ip=&#39;127.0.0.1&#39;; 6$port=1935; 7 8/* 9+------------------------------- 10*@socket通信整个过程 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/*----------------以下操作都是手册上的-------------------*/ 23if(($sock=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP))&lt;0){ 24echo&quot;socket_create()失败的原因是:&quot;.socket_strerror($sock).&quot;n&quot;; 25} 26 27if(($ret=socket_bind($sock,$ip,$port))&lt;0){ 28echo&quot;socket_bind()失败的原因是:&quot;.socket_strerror($ret).&quot;n&quot;; 29} 30 31if(($ret=socket_listen($sock,4))&lt;0){ 32echo&quot;socket_listen()失败的原因是:&quot;.socket_strerror($ret).&quot;n&quot;; 33} 34 35$count=0; 36 37do{ 38if(($msgsock=socket_accept($sock))&lt;0){ 39echo&quot;socket_accept()failed:reason:&quot;.socket_strerror($msgsock).&quot;n&quot;; 40break; 41}else{ 42 43//发到客户端 44$msg=&quot;测试成功!n&quot;; 45socket_write($msgsock,$msg,strlen($msg)); 46 47echo&quot;测试成功了啊n&quot;; 48$buf=socket_read($msgsock,8192); 49 50 51$talkback=&quot;收到的信息:$bufn&quot;; 52echo$talkback; 53 54if(++$count&gt;=5){ 55break; 56}; 57 58 59} 60//echo$buf; 61socket_close($msgsock); 62 63}while(true); 64 65socket_close($sock); 66?&gt;</pre><p>这是socket的服务端代码。然后运行cmd,注意是自己的程序存放路径啊。</p><p><img src="/up_pic/201904/181047023882.png" title="181047023882.png" alt="3.png"/></p><p>没有反映,对现在服务端的程序已经开始运行,端口已经开始监听了。运行netstat -ano可以查看端口情况,我的是1935端口</p><p><img src="/up_pic/201904/181047113462.png" title="181047113462.png" alt="4.png"/></p><p>看,端口已经处于LISTENING状态了。接下来我们只要运行客户端程序即可连接上。上代码</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">1&lt;?php 2error_reporting(E_ALL); 3set_time_limit(0); 4echo&quot;&lt;h2&gt;TCP/IPConnection&lt;/h2&gt;n&quot;; 5 6$port=1935; 7$ip=&quot;127.0.0.1&quot;; 8 9/* 10+------------------------------- 11*@socket连接整个过程 12+------------------------------- 13*@socket_create 14*@socket_connect 15*@socket_write 16*@socket_read 17*@socket_close 18+-------------------------------- 19*/ 20 21$socket=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP); 22if($socket&lt;0){ 23echo&quot;socket_create()failed:reason:&quot;.socket_strerror($socket).&quot;n&quot;; 24}else{ 25echo&quot;OK.n&quot;; 26} 27 28echo&quot;试图连接&#39;$ip&#39;端口&#39;$port&#39;...n&quot;; 29$result=socket_connect($socket,$ip,$port); 30if($result&lt;0){ 31echo&quot;socket_connect()failed.nReason:($result)&quot;.socket_strerror($result).&quot;n&quot;; 32}else{ 33echo&quot;连接OKn&quot;; 34} 35 36$in=&quot;Horn&quot;; 37$in.=&quot;firstbloodrn&quot;; 38$out=&#39;&#39;; 39 40if(!socket_write($socket,$in,strlen($in))){ 41echo&quot;socket_write()failed:reason:&quot;.socket_strerror($socket).&quot;n&quot;; 42}else{ 43echo&quot;发送到服务器信息成功!n&quot;; 44echo&quot;发送的内容为:&lt;fontcolor=&#39;red&#39;&gt;$in&lt;/font&gt;&lt;br&gt;&quot;; 45} 46 47while($out=socket_read($socket,8192)){ 48echo&quot;接收服务器回传信息成功!n&quot;; 49echo&quot;接受的内容为:&quot;,$out; 50} 51 52 53echo&quot;关闭SOCKET...n&quot;; 54socket_close($socket); 55echo&quot;关闭OKn&quot;; 56?&gt;</pre><p>至此客户端已经连接上服务端了。</p><p><img src="/up_pic/201904/181048208975.png" title="181048208975.png"/></p><p><img src="/up_pic/201904/181048207086.png" title="181048207086.png"/></p><p><img src="/up_pic/201904/181048207842.png" title="181048207842.png"/></p><p><img src="/up_pic/201904/181048206062.png" title="181048206062.png"/></p><p>案例二:代码详解</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//设置一些基本的变量 $host=&quot;192.168.1.99&quot;; $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)ordie(&quot;Couldnotcreatesocketn&quot;); //绑定Socket到端口 $result=socket_bind($socket,$host,$port)ordie(&quot;Couldnotbindtosocketn&quot;); //开始监听链接 $result=socket_listen($socket,3)ordie(&quot;Couldnotsetupsocketlistenern&quot;); //acceptincomingconnections //另一个Socket来处理通信 $spawn=socket_accept($socket)ordie(&quot;Couldnotacceptincomingconnectionn&quot;); //获得客户端的输入 $input=socket_read($spawn,1024)ordie(&quot;Couldnotreadinputn&quot;); //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).&quot;n&quot;; socket_write($spawn,$output,strlen($output))ordie(&quot;Couldnotwrite outputn&quot;); //关闭sockets socket_close($spawn); socket_close($socket);</pre><p>下面是其每一步骤的详细说明:</p><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//设置两个变量 $host=&quot;192.168.1.99&quot;; $port=1234;</pre><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//超时时间 set_time_limit(0);</pre><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//创建Socket $socket=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,0)ordie(&quot;Couldnotcreate socketn&quot;);</pre><p>第一个参数”AF_INET”用来指定域名;</p><p>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)</p><p>因此,如果你想创建一个UDP Socket的话,你可以使用如下的代码:</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//创建socket $socket=socket_create(AF_INET,SOCK_DGRAM,0)ordie(&quot;Couldnotcreate socketn&quot;);</pre><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//绑定socketto指定地址和端口 $result=socket_bind($socket,$host,$port)ordie(&quot;Couldnotbindto socketn&quot;);</pre><p>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)</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//开始监听连接 $result=socket_listen($socket,3)ordie(&quot;Couldnotsetupsocket listenern&quot;);</pre><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//接受请求链接 //调用子socket处理信息 $spawn=socket_accept($socket)ordie(&quot;Couldnotacceptincoming connectionn&quot;);</pre><p>这个子socket现在就可以被随后的客户端–服务器通信所用了.</p><p>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.</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//读取客户端输入 $input=socket_read($spawn,1024)ordie(&quot;Couldnotreadinputn&quot;); ?&amp;gt;</pre><p>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.</p><p>注意:socket_read函数会一直读取壳户端数据,直到遇见n,t或者�字符.PHP脚本把这写字符看做是输入的结束符.</p><p>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)</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//处理客户端输入并返回数据 $output=strrev($input).&quot;n&quot;; socket_write($spawn,$output,strlen($output))ordie(&quot;Couldnotwrite outputn&quot;);</pre><p>9.一旦输出被返回到客户端,父/子socket都应通过socket_close()函数来终止</p><pre class="brush:bash;toolbar:false">//关闭sockets socket_close($spawn); socket_close($socket);</pre>
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