• PHP实现简单的socket与异步应用


    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/IPUDP

      (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。

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