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前言websocket简介与http的关系握手数据传输PHP实现websocket服务器文件描述符创建服务器socket服务器逻辑客户端创建客户端页面功能用户名异步处理总结
前言
最近好不容易“挤出”了一些时间，完善了很久以前做的websocket“请求-返回”服务器，用js改进了客户端功能，把过程和思路分享给大家，并且还普及了它。我们先来看看websocket相关的知识。当然，现在讨论websocket的文章也有很多。我会跳过一些理论性的东西，给出参考文章供大家选择阅读。
正文开始之前，先贴一张聊天室的效果图（请勿关注CSS渣页）：
websocket
简介
WebSocket不是一项技术，而是一个全新的协议。它使用TCP的Socket（套接字），并为网络应用定义了一个新的重要能力：全双工传输以及客户端和服务器之间的双向通信。继Javaapplet、XMLHttpRequest、AdobeFlash、ActiveXObject以及各种Comet技术之后，服务器推送客户端消息是一种新的趋势。
与http的关系
从网络分层来看，websocket和http协议都是应用层协议。它们都是基于tcp传输层的。但websocket在建立连接时，借用了http的101开关协议来实现协议转换（升级）。是的，从HTTP协议切换到WebSocket通信协议。这个动作协议称为“握手”；
握手成功后，websocket使用自己协议指定的方法进行通信，与http无关。
握手
这是我自己的浏览器发送的典型握手http标头：
服务器收到握手请求后，提取请求头中的“Sec-WebSocket-Key”字段，恢复出固定字符串‘258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11’，然后进行sha1加密，最后转换为base64编码在“Sec-WebSocket-Accept”字段中作为密钥返回给客户端。客户端匹配此密钥后，连接建立并完成握手；
数据传输
websocket有自己指定的数据传输格式，称为Frame。下图是一个数据帧的结构，单位是bit：
0123
+-+-+-+-+--------+-+------------------------+--------------------------------+
|F|R|R|R|操作码|M|有效负载长度|扩展有效负载长度|
|我|S|S|S|(4)|A|(7)|(16/64)|
|N|V|V|V||S||（如果有效负载长度==126/127）|
||1|2|3||K|||
+-+-+-+-+--------+-+-------------+----------------+
|如果有效负载len==127，则继续扩展有效负载长度|
+----------------+----------------------------------+
||屏蔽键，如果MASK设置为1|
+--------------------------------++---------------------------------+
|屏蔽键（续）|有效负载数据|
+-----------------------------------------------+
:有效负载数据（续）.
+---------------------------------+
|有效负载数据续.|
+---------------------------------------------------------------+
每个字段的含义是什么？如果您有兴趣，可以阅读这篇文章TheWebSocketProtocol5.Dataframe。我感觉自己对二进制运算不太灵活，所以没有挑战自己写一个解析数据的算法。下面的数据帧解析和封装都使用在线算法。
不过，在我编写支付网关的工作中，经常会用到数据的十六进制运算。这必须认真研究和总结。嗯，先写下来吧。
PHP实现websocket服务器
如果PHP实现了websocket，主要使用PHP的socket函数库：
PHP的socket函数库与C语言的socket函数非常相似。我之前读过APUE，所以我认为它很容易理解。看完PHP手册中的socket函数，我想大家也能对PHP中的socket编程有一定的了解了。
下面是对代码中使用的函数的简单注释。
文件描述符
您可能会对突然提到“文件描述符”感到有点惊讶。
但作为服务器，需要存储并识别已连接的socket。每个套接字代表一个用户。如何关联和查询用户信息与socket的对应关系是一个问题。这里应用了一个关于文件描述符的小技巧。
我们知道Linux是“一切都是文件”，而C语言中的socket实现就是一个“文件描述符”。这个文件描述符一般是一个int值，按照文件打开的顺序递增，从0开始递增（当然系统有限）。每个socket对应一个文件，读写socket对对应的文件进行操作，因此读写功能也可以像文件系统一样应用。
Tips:在Linux中，标准输入对应文件描述符0；标准输出对应文件描述符1；标准错误对应文件描述符2；所以我们可以使用012来重定向输入和输出。
那么类似C套接字的PHP套接字自然继承了这一点，它创建的套接字也是intvalue45这样的资源类型。我们可以使用(int)或intval()函数将套接字转换为唯一的套接字ID，这样就可以用一个‘类索引数组’来存储socket资源和对应的用户信息；
结果相似：
?$connected_sockets=array((int)$socket=array('resource'=$socket,'name'=$name,'ip'=$ip,'port'=$port,))
创建服务器socket
下面是创建服务器套接字的一段代码：
?//创建TCP套接字。该函数的可选值官方文档中有详细写，这里不再赘述。$this-master=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);//设置IP和端口复用，重启服务器后即可复用该端口；socket_set_option($this-master,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1);//将IP和端口绑定到服务器socket;socket_bind($this-master,$host,$port);//listen函数将主动连接socket变成已连接socket，这样这个socket就可以被其他socket访问，从而实现服务器功能。以下参数是要处理的自定义套接字的最大数量。当并发量较高时，该值可以设置得较大，不过也受系统环境的影响。socket_listen($this-master,self:LISTEN_SOCKET_NUM);这样我们就得到了一个服务器socket。当客户端连接到此套接字时，它将把状态更改为可读。取决于服务器后续的处理逻辑。
服务器逻辑
这里重点关注socket_select($read,$write,$except,$tv_sec[,$tv_usec):
select函数使用传统的select模型。可读、可写和异常套接字将分别放入$socket、$write和$except数组中，然后返回状态发生变化的套接字数量。如果发生错误，该函数将返回false。
需要注意的是，最后两个时间参数单位不同，可以一起使用来表示socket_select的阻塞时长。当为0时，该函数立即返回，可用于轮询机制。当它为NULL时，函数将永远阻塞。这里我们将$tv_sec参数设置为null并让它阻塞，直到可操作的套接字返回。
以下是服务端的主要逻辑：
?$write=$except=NULL;$sockets=array_column($this-sockets,'资源');//获取所有套接字资源$read_num=socket_select($sockets,$write,$except,NULL);foreach($socketsas$socket){//如果服务器socket可读，则处理连接逻辑；if($socket==$this-master){socket_accept($this-master);//socket_accept()accept请求连接到“监听套接字（如我们的服务器套接字）”和客户端套接字，出错时返回false;self:connect($client);continue;}//如果可读的是其他连接的socket，则读取其数据并处理响应逻辑}else{//函数socket_recv()从socket接受长度为len字节的数据，并将其保存在$buffer中。$bytes=@socket_recv($socket,$buffer,2048,0);if($bytes9){//当客户端突然中断时，服务器会收到一条8字节长度的消息（由于其数据帧机制，我们认为是客户端异常中断消息的8字节消息），服务器处理离线逻辑，并将其封装为消息并广播$recv_msg=$this-disconnect($socket);}else{//Ifthis客户端尚未握手，执行握手逻辑if(!$this-sockets[(int)$socket['handshake'){self:handShake($socket,$buffer);continue;}else{$recv_msg=self:parse($buffer);}}//广播消息$this-broadcast($msg);}}}这只是服务器处理消息的基本代码。日志和异常处理就跳过了，还有一些数据帧的解析和封装方法。不一定非得看艾，有兴趣的话可以在github上支持一下我的源码~~
另外，为了方便服务端和客户端交互，我自己定义了json类型的消息格式，如下所示：
?$msg=['type'=$msg_type,//有普通消息、在线消息、离线消息、服务器消息'from'=$msg_resource,//消息来源'content'=$msg_content,//消息内容'user_list'=$uname_list,//方便同步当前在线人数和姓名;
客户端
创建客户端
在前端，我们使用js调用Websocket方法，轻松创建websocket连接。服务器会帮我们完成连接和握手操作。js使用事件机制来处理浏览器和服务器之间的交互：
?//创建Websocket连接varws=newWebSocket('');//Websocket创建成功事件ws.onopen=function(){};//Websocket收到消息事件ws.onmessage=function(e){varmsg=JSON.parse(e.data);}//websocket错误事件ws.onerror=function(){};发送消息也很简单，直接调用ws.send(msg)方法即可。
页面功能
页面部分主要是为了方便用户使用。这里在消息框textarea中添加了键盘监听事件，当用户按下回车键时直接发送消息；
?functionrecognize(event){varkey_num=event.keyCode;if(13==key_num){send();}else{returnfalse;}}还有一个用户打开客户端时生成的默认唯一用户名；
然后是一些数据的分析和构建以及客户端页面的更新。这里我就不详细说了。如果有兴趣，可以阅读源码。
用户名异步处理
这里不得不提一下用户登录时判断用户名的一个小问题，本来想在客户端创建连接后直接将用户名发送到服务器，但是控制台报“websocketisstill”连接“正在或已关闭”错误消息。
未捕获DOMException:无法在“WebSocket”上执行“发送”:仍处于CONNECTING状态。
考虑到连接可能还没处理完，我实现了sleep方法，等待一秒才发送用户名，但是错误依然存在。
后来突然想到了js的单线程阻塞机制，意识到使用sleep一直阻塞是没有用的。利用好js的事件机制才是正路：所以我在服务器端添加了逻辑。握手成功后，向客户端发送握手就已经成功了。信息；客户端首先将用户名存储在全局变量中，然后在收到服务器握手成功的提醒消息后发送用户名，从而第一时间成功更新用户名。
总结
聊天室扩展方向
简单的聊天室就完成了。当然，需要给予它光明的未来和希望。我希望有人能意识到这一点。
页面美化（信息加色等）服务器识别‘@’字符，只向某个socket写入数据，实现聊天室多进程私聊（使用redis等缓存数据库实现资源共享）消息记录数据库持久化（日志log还是分析不方便）以上就是如何使用PHPwebsocket实现网页实时聊天的详细内容。更多关于使用PHPwebsocket实现网页实时聊天的内容，请关注服务器之家其他相关文章！
