PHP实现简单的socket与异步应用

Posted 2021-01-06 进击的qing

1.socket应用

（1）简单概念　　

　　网络上的两个程序通过一个双向的通信连接实现数据的交换，这个连接的一端称为一个socket。

　　建立网络通信连接至少要一对端口号(socket)。socket本质是编程接口(API)，对TCP/IP的封装，TCP/IP也要提供可供程序员做网络开发所用的接口，这就是Socket编程接口；HTTP是轿车，提供了封装或者显示数据的具体形式；Socket是发动机，提供了网络通信的能力。

（2）什么是TCP/IP、UDP

　　(概念与分析转发于原文连接:http://www.cnblogs.com/thinksasa/archive/2013/02/26/2934206.html)

       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

（3）案例测试

服务端代码:server.php

<?php
/**
 * Socket服务端
 */
//设置无限请求超时时间
set_time_limit(0);

$ip = \'127.0.0.1\';
$port = 8099;

//创建socket
if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
    echo "socket_create() 失败的原因是:".socket_strerror($sock)."\\n";
    exit();
}
//把socket绑定在一个IP地址和端口上
if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) {
    echo "socket_bind() 失败的原因是:".socket_strerror($ret)."\\n";
    exit();
}
//监听由指定socket的所有连接
if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) {
    echo "socket_listen() 失败的原因是:".socket_strerror($ret)."\\n";
    exit();
}

//次数
$count = 0;

do{
    //接收一个Socket连接
    if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) {
        echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\\n";
        break;
    } else {
        //发送到客户端
        $msg = "测试成功! \\n";
        socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg));

        echo "测试成功了啊\\n";
        // 获得客户端的输入
        $buf = socket_read($msgsock, 2048);

        $talkback = "收到的信息:$buf\\n";
        echo $talkback;

        //第5次结束
        if(++$count >= 5){
            break;
        }
    }
    //关闭socket
    socket_close($msgsock);
}while(true);

客户端代码:client.php

<?php
header("Content-Type: text/html;charset=utf-8");
/**
 * Socket客户端
 */
error_reporting(E_ALL);
//设置无限请求超时时间
set_time_limit(0);

echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\\n";

$ip = \'127.0.0.1\';
$port = 8099;

//创建socket
if(($socket = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
    echo "socket_create() 失败的原因是:".socket_strerror($socket)."\\n";
    exit();
}
echo "OK. \\n";

echo "试图连接 \'$ip\' 端口 \'$port\'...\\n";

//连接socket
if(($result = socket_connect($socket, $ip, $port)) < 0){
    echo "socket_connect() 失败的原因是:".socket_strerror($sock)."\\n";
    exit();
}
echo "连接OK\\n";

$in = "hello flycorn\\r\\n";
$out = \'\';

//写数据到socket缓存
if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
    echo "socket_write() 失败的原因是:".socket_strerror($sock)."\\n";
    exit();
}
echo "发送到服务器信息成功！\\n";
echo "发送的内容为:$in \\n";

//读取指定长度的数据
while($out = socket_read($socket, 2048)) {
    echo "接收服务器回传信息成功！\\n";
    echo "接收的内容为:",$out;
}

echo "关闭SOCKET...\\n";
socket_close($socket);
echo "关闭OK\\n";

可用命令执行,也可直接接口访问执行下,这里只看下最后的结果

先执行下服务端代码，开启服务

此时服务端的程序已经开始运行，端口已经开始监听，运行netstat -ano可以查看端口情况，我的是8099端口

执行客户端代码,发送请求，此时会看到服务端发送回来的消息

服务端的无限循环当接收客户端连接请求5次，则结束循环，此时服务端可以看到你测试请求的信息。

 

2.异步应用

（1）简单概念

异步：一种通讯方式，对设备需求简单。我们的PC机提供的标准通信接口都是异步的。

（2）为什么要用异步

由于php本身没有异步执行的机制，有时一些业务并不需要我们等到所有程序执行完再返回结果，这时用户体验就会比较不友好。例如发送邮件，用户操作完成后，并不需要一直等待直到邮件发送成功这个动作才结束。

（3）怎么实现异步

这里主要测试的是利用php的系统调用，开启新的进程来实现。

php 提供了fsockopen函数，此函数的功能为初始化一个套接字连接到指定主机，默认情况下将以阻塞模式开启套接字连接。当然你可以通过stream_set_blocking()将它转换到非阻塞模式。这是关键。所以，思路就是：开启一个非阻塞的套接字连接到本机，本机收到之后作一些耗时处理。

案例：

异步调用的代码:posttest.php

<?php
$php_Path=\'127.0.0.1\';
$fp = fsockopen($php_Path,80);
$key=uniqid();
$user=getClientIp();
if (!$fp) {
    LMLog::error("fsockopen:err" );
} else {
    $out = "GET /socket/album_write_friends_thread_record.php?key=$key&user=$user   HTTP/1.1\\r\\n";
    $out .= "Host: ".$php_Path."\\r\\n";
    $out .= "Connection: Close\\r\\n\\r\\n";
    stream_set_blocking($fp,true);
    stream_set_timeout($fp,1);
    fwrite($fp, $out);
    usleep(1000);//这里，usleep(1000) 非常关键，它能保证这个请求能发出去。
    fclose($fp);
}
echo "调用成功";

异步执行的代码:album_write_friends_thread_record.php

这里为了更好的看到效果,我用一张数据表来测试。

<?php
/**
 * 客户端调用服务器接口页面
 */
sleep(3);// 睡眠3s
$key=isset($_GET[\'key\']) ? $_GET[\'key\'] : "";
$ip=isset($_GET[\'user\']) ? $_GET[\'user\'] : "";
$con = mysql_connect("localhost","数据库用户","数据库密码");
$select_db = mysql_select_db(\'test\');
if (!$select_db) {
    die("could not connect to the db:\\n" .  mysql_error());
}

$time=time();
//插入数据库
$sql = "INSERT INTO tb_time (time,k_ey,ip) VALUES ($time,\'$key\',\'$ip\')";
$res = mysql_query($sql);
if (!$res) {
    die("could get the res:\\n" . mysql_error());
}else{
    echo "执行成功";
}

//关闭数据库连接
mysql_close($con);

?>

数据表结构:

CREATE TABLE `tb_time` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT \'ID\',
`time` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT \'0\' COMMENT \'时间\',
`k_ey` varchar(32) NOT NULL DEFAULT \'\' COMMENT \'字符串\',
`ip` varchar(15) NOT NULL DEFAULT \'\' COMMENT \'IP\',
PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

此时数据表为空

此时执行下异步调用的代码,不需要等待sellp的完成

等待3s后查询数据库会发现异步执行已经成功

　　实际上，我们服务器在执行fsockopen 那段程序时，就不会再等3s之后才能返回给客户端，而是发出这个请求之后，即返回客户端，销毁进程，而把剩余的工作交由其他进程慢慢做去，这就实现了php的异步。

  　 具体的实现就看业务的需要，这里只分享下简单的测试应用。