PHP Socket通信

什么是TCP/IP****、UDP

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。

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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。

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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。

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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
<?php

// Socket举例:简单的TCP/IP服务器
// 改变地址和端口以满足你的设置和执行。
// telnet 192.168.1.53 10000连接到服务器,(这里是你设置的地址和端口)。 //输入任何东西都会在服务器端输出来,然后回显给你。
// 断开连接,请输入'quit'。

error_reporting ( E_ALL );

/* 允许脚本挂起等待连接。 */
set_time_limit ( 0 );

/* 打开绝对隐式输出刷新 */
ob_implicit_flush ();

$address = '127.0.0.1';
$port = 10001;

/* 产生一个socket,相当于产生一个socket的数据结构 */
if (($sock = socket_create ( AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP )) === false) {
    echo "socket_create() 失败的原因是: " . socket_strerror ( socket_last_error () ) . "\n";
}

/* 把socket绑定在一个IP地址和端口上 */
if (socket_bind ( $sock, $address, $port ) === false) {
    echo "socket_bind() 失败的原因是: " . socket_strerror ( socket_last_error ( $sock ) ) . "\n";
}

/* 监听指定socket的所有连接 */
if (socket_listen ( $sock, 5 ) === false) {
    echo "socket_listen() 失败的原因是: " . socket_strerror ( socket_last_error ( $sock ) ) . "\n";
}

do {
    /* 接受一个Socket连接 */
    if (($msgsock = socket_accept ( $sock )) === false) {
        echo "socket_accept() 失败的原因是: " . socket_strerror ( socket_last_error ( $sock ) ) . "\n";
        break;
    }
    
    $msg = "\nWelcome to the PHP Test Server. " . "To quit, type 'quit'. To shut down the server type 'shutdown'.\n";
    /* 写数据到socket缓存 */
    socket_write ( $msgsock, $msg, strlen ( $msg ) );
    
    do {
        /* 读取指定长度的数据 */
        if (false === ($buf = socket_read ( $msgsock, 2048, PHP_NORMAL_READ ))) {
            echo "socket_read() failed: reason: " . socket_strerror ( socket_last_error ( $msgsock ) ) . "\n";
            break 2;
        }
        
        if (! $buf = trim ( $buf )) {
            continue;
        }
        if ($buf == 'quit') {
            break;
        }
        
        if ($buf == 'shutdown') {
            socket_close ( $msgsock );
            break 2;
        }
        $talkback = "PHP: You said '$buf'.\n";
        socket_write ( $msgsock, $talkback, strlen ( $talkback ) );
        echo "$buf\n";
    } while ( true );
    
    /* 关闭一个socket资源 */
    socket_close ( $msgsock );
} while ( true );

socket_close ( $sock );

cli下执行脚本$ php test.php

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10001端口

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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。代码如下

<?php

error_reporting(E_ALL);
set_time_limit(0);
echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\n";

$port = 10001;
$ip = "127.0.0.1";


$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if ($socket < 0) {
    echo "socket_create() 失败的原因是: " . 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() 失败的原因是: ($result) " . socket_strerror($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";
?>

步骤详解:

<?php

/*
1 建立两个变量

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
 */
$host = "127.0.0.1";
$port = 10002;

/*
2 设置超时时间

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 
 */
set_time_limit(0);

/*
3 创建一个Socket

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.
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:
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) or die("Could not create socket\n");
 */
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not createsocket\n");

/*
4 绑定Socket到端口

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.
 */
$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind tosocket\n");

/* 
5 开始监听连接

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)
 */
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socketlistener\n");

/*
6 另一个Socket来处理通信

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.
 */
$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incomingconnection\n");

/*
7 获得客户端的输入

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.

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函数会一直读取客户数据,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.
 */
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");

// 清空输入字符串
$input = trim($input);


/*
8 处理客户端输入并返回结果

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)
 */
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write
output\n");

/*
9 关闭sockets

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
 */
socket_close($spawn);
socket_close($socket);

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