php websocket編程之握手

　　這兩天在研究websocekt技術，看到了一些很棒的類庫。原本打算在直接研究workerman的，后來想想，websocket的基礎還沒怎么去理解呢，直接搞那個不太好，先研究一下自己怎么去寫一個簡單的socket服務器。

　　WebSocket protocol 是HTML5一種新的協議。它實現了瀏覽器與服務器全雙工通信(full-duplex)。在這個協議提出之前，我想大家去做一些類似於IM這樣的應用的時候，由於http是短連接性質的，大家肯定會用ajax輪詢的方式去定時的請求服務器，以獲得數據。當然這樣的缺點也是很明顯的。HTTP request 的header是非常長的，里面包含的有用數據可能只是一個很小的值，這樣會占用很多的帶寬。那怎么去解決這種應用呢？看看websocket的做法。

　　握手協議

     在實現websocket連線過程中，需要通過瀏覽器發出websocket連線請求，然后服務器發出回應，這個過程通常稱為“握手” (handshaking)。

     本文只介紹一種版本的websocket握手方式。

　　握手的原理大致如下:

     客戶端請求web socket連接時，會向服務器端發送握手請求

var ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8090');

     請求內容大致如下：

GET / HTTP/1.1
Host: 192.168.0.10:8080
Connection: Upgrade
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Upgrade: websocket
Origin: null
Sec-WebSocket-Version: 13
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/39.0.2171.95 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
Sec-WebSocket-Key: VR+OReqwhymoQ21dBtoIMQ==
Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits

  請求包說明：
* 必須是有效的http request 格式；
* HTTP request method 必須是GET，協議應不小於1.1 如： Get / HTTP/1.1；
* 必須包括Upgrade頭域，並且其值為”websocket”;
* 必須包括”Connection” 頭域，並且其值為”Upgrade”;
* 必須包括”Sec-WebSocket-Key”頭域，其值采用base64編碼的隨機16字節長的字符序列;
* 如果請求來自瀏覽器客戶端，還必須包括Origin頭域 。 該頭域用於防止未授權的跨域腳本攻擊，服務器可以從Origin決定是否接受該WebSocket連接;
* 必須包括”Sec-webSocket-Version” 頭域，當前值必須是13;
* 可能包括”Sec-WebSocket-Protocol”，表示client（應用程序）支持的協議列表，server選擇一個或者沒有可接受的協議響應之;
* 可能包括”Sec-WebSocket-Extensions”， 協議擴展， 某類協議可能支持多個擴展，通過它可以實現協議增強;
* 可能包括任意其他域，如cookie.

服務器端響應如下：

HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: Y+Te7S7wQJC0FwXumEdGbv9/Mek=

 應答包說明：
*必須包括Upgrade頭域，並且其值為”websocket”;
*必須包括Connection頭域，並且其值為”Upgrade”;
*必須包括Sec-WebSocket-Accept頭域，其值是將請求包“Sec-WebSocket-Key”的值，與”258EAFA5- E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11″這個字符串進行拼接，然后對拼接后的字符串進行sha-1運算，再進行base64編碼，就是 “Sec-WebSocket-Accept”的值；
*應答包中冒號后面有一個空格；
*最后需要兩個空行作為應答包結束。

請注意:258EAFA5- E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11 這一串加密的字串是固定的，不可更改，否則會握手失敗。客戶端的請求頭實際上是一個http請求，我們只要從頭部匹配出 Sec-WebSocket-Key 並且按照固定加密返回即可。

獲取 Sec-WebSocket-Key 方法:

public function getKey($req) {
        $key = null;
        if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/", $req, $match)) {
            $key = $match[1];
        }
        return $key;
    }

 加密返回方法:

public function encry($req){
        $key = $this->getKey($req);
        $mask = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";

        return base64_encode(sha1($key . $mask, true));
    }

拼裝握手方法:

public function dohandshake($socket, $req){
        // 獲取加密key
        $acceptKey = $this->encry($req);
        $upgrade = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" .
                   "Upgrade: websocket\r\n" .
                   "Connection: Upgrade\r\n" .
                   "Sec-WebSocket-Accept: " . $acceptKey . "\r\n" .
                   "\r\n";

        // 寫入socket
        socket_write($socket, $upgrade.chr(0), strlen($upgrade.chr(0)));
    }

參考文章:http://blog.csdn.net/edwingu/article/details/44040961,http://www.jb51.net/article/48019.htm

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