深入淺出講解：php的socket通訊原理

對TCP/IP、UDP、Socket程式設計這些字你不會很陌生吧？隨著網路技術的發展，這些詞彙充斥著我們的耳朵。那我想問：

1.  什麼是TCP/IP、UDP？

2.  Socket在哪裡呢？

3.  Socket是什麼？

4.  你會使用它們嗎？

什麼是TCP/IP、UDP？

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是工業標準的協議集，它是為廣域網路（WANs）設計的。

UDP（User Data Protocol，用戶資料報協定）是與TCP相對應的協定。它是屬於TCP/IP協定族中的一種。

這裡有一張圖，顯示了這些協定的關係。

TCP/IP協定族包括運輸層、網路層、連結層。現在你知道TCP/IP與UDP的關係了吧。

Socket在哪裡呢？

在圖1中，我們沒有看到Socket的影子，那麼它到底在哪裡呢？還是用圖來說話，一目了然。

原來Socket在這裡。

Socket是什麼呢？

Socket是應用層與TCP/IP協定族通訊的中間軟體抽象層，它是一組介面。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把複雜的TCP/IP協定族隱藏在Socket介面後面，對使用者來說，一組簡單的介面就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協定.

你會使用它們嗎？

前人已經為我們做了很多的事了，網路間的通訊也就簡單了許多，但畢竟還是有挺多工作要做的。以前聽到Socket編程，覺得它是比較高深的程式設計知識，但是只要弄清楚Socket編程的工作原理，神秘的面紗也就揭開了。

一個生活中的場景。你要打電話給一個朋友，先撥號，朋友聽到電話鈴聲後提起電話，這時你和你的朋友就建立起了連接，就可以講話了。等交流結束，掛斷電話結束這次交談。 生活中的場景就解釋了這工作原理，也許TCP/IP協議族就是誕生於生活中，這也不一定。

先從伺服器端說起。伺服器端先初始化Socket，然後與連接埠綁定(bind)，對連接埠進行監聽(listen)，呼叫accept阻塞，等待客戶端連線。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket，然後連接伺服器(connect)，如果連線成功，這時客戶端與伺服器端的連線就建立了。客戶端發送資料請求，伺服器端接收請求並處理請求，然後把回應資料傳送給客戶端，客戶端讀取數據，最後關閉連接，一次互動結束。

socket相關函數：

----------------------------------------- -------------------------------------------------- ---

socket_accept() 接受一個Socket連接

socket_bind() 把socket綁定在一個IP位址和連接埠上

socket_clear_error() 清除socket 的錯誤或最後一個錯誤的socket資源

socket_connect() 開始一個socket連接

socket_create_listen() 在指定連接埠開啟一個socket監聽

socket_create_pair() 產生一對沒有差異的監聽

socket_create_pair() 產生一對沒有區別的socket產生一個socket的資料結構

socket_get_option() 取得socket選項

socket_getpeername() 取得遠端類似主機的ip位址

socket_getsockname() 取得一個本地socketet的ip位址

socket_getsockname() 取得一個本地socketetet的ip位址

socket_getsockname() 取得一個分散到一個socketetet的ip位址

_ /聚合的陣列

socket_iovec_alloc() 這個函數會建立一個能夠發送接收讀取和寫入的iovec資料結構

socket_iovec_delete() 刪除一個已經指派的iovec

socket_iovec_o​​cket_iovec_ff) 的資料傳回釋放一個iovec資源

socket_iovec_set() 設定iovec的資料新值

socket_last_error() 取得目前socket的最後錯誤代碼

socket_listen() 取得目前socket的最後錯誤代碼

socket_listen() 監聽所有指定的資料碼

socket_readv() 讀取從分散/聚合數組過來的資料

socket_recv() 從socket裡結束資料到快取

socket_recvfrom() 接受資料從指定的socket，如果沒有指定的socket，如果沒有指定的情況) 從iovec接受訊息

socket_select() 多路選擇

socket_send() 這個函數將資料送到socket

socket_sendto() 發送訊息到指定位址的socket

socket_sendto() 發送訊息到指定位址的socket

socket_sendto() 發送訊息到指定位址的socket

) socket裡設定為非區塊模式

socket_set_option() 設定socket選項

socket_shutdown() 這個函數允許你關閉讀取、寫入、或指定的socket

socket_strerror() 返回指定的詳細錯誤) 寫入資料到socket快取

socket_writev() 寫入資料到分散/聚合陣列

案例一：socket通訊示範

伺服器端：

<?php
//确保在连接客户端时不会超时
set_time_limit(0);
 
$ip = &#39;127.0.0.1&#39;;
$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);
?>

這是socket的服務端程式碼。然後運行cmd，注意是自己的程式存放路徑啊。

沒有反映，對現在服務端的程式已經開始運行，連接埠已經開始監聽了。運行netstat -ano可以查看連接埠情況，我的是1935連接埠

看，連接埠已經處於LISTENING狀態了。接下來我們只要執行客戶端程式即可連接上。上碼

<?php
error_reporting(E_ALL);
set_time_limit(0);
echo "<h2 id="TCP-IP-nbsp-Connection">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 &#39;$ip&#39; 端口 &#39;$port&#39;...\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 = &#39;&#39;;
 
if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
  echo "socket_write() failed: reason: " . socket_strerror($socket) . "\n";
}else {
  echo "发送到服务器信息成功！\n";
  echo "发送的内容为:<font color=&#39;red&#39;>$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";
?>

至此客戶端已經連接上服務端了。

案例二：程式碼詳解

// 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);

下面是其每一步驟的詳細說明:

1.第一步是建立兩個變數來保存Socket運行的伺服器的IP位址和連接埠.你可以設定為你自己的伺服器和連接埠(這個連接埠可以是1到65535之間的數字),前提是這個連接埠未被使用.

// 设置两个变量
$host = "192.168.1.99";
$port = 1234;

2.在伺服器端可以使用set_time_out()函數來確保PHP在等待客戶端連接時不會超時.

// 超时时间
set_time_limit(0);

3.在前面的基礎上,現在該使用socket_creat()函數創建一個Socket了—這個函數返回一個Socket句柄,這個句柄將用在以後所有的函數中.

// 创建Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not create
socket\n");

// 创建 socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) or die("Could not create
socket\n");

第一個參數”AF_INET”用來指定域名;

第二個參數”SOCK_STREM”告訴函數將創建一個什麼類型的Socket(在這個例子中是TCP類型)

因此,如果你想創建一個UDP Socket的話,你可以使用如下的代碼:

// 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");

4.一旦創建了一個Socket句柄,下一步就是指定或者綁定它到指定的地址和端口.這可以通過socket_bind()函數來完成.

// 开始监听连接
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socket
listener\n");

5.當Socket被創建好並綁定到一個端口後,就可以開始監聽外部的連接了.PHP允許你由socket_listen()函數來開始一個監聽,同時你可以指定一個數字(在這個例子中就是第二個參數:3)

//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");

6.到現在,你的伺服器除了等待來自客戶端的連接請求外基本上什麼也沒有做.一旦一個客戶端的連接被收到, socket_accept()函數便開始起作用了,它接收連接請求並調用另一個子Socket來處理客戶端–伺服器間的信息.

// 读取客户端输入
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");

這個子socket現在就可以被隨後的客戶端–伺服器通訊所用了.

7.當一個連接被建立後,伺服器就會等待客戶端發送一些輸入信息,這寫信息可以由socket_read()函數來獲得,並把它賦值給PHP的$input變量.

// 处理客户端输入并返回数据
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write
output\n");

socker_read的第而個參數用以指定讀入的位元組數,你可以透過它來限制從客戶端取得資料的大小.

注意:socket_read函數會一直讀取殼戶端資料,直到遇見n ,t或者