PHP實現簡單的socket與異步應用

1.socket應用

（1）簡單概念　　

　　網絡上的兩個程序通過一個雙向的通信連接實現數據的交換，這個連接的一端稱為一個socket。

　　建立網絡通信連接至少要一對端口號(socket)。socket本質是編程接口(API)，對TCP/IP的封裝，TCP/IP也要提供可供程序員做網絡開發所用的接口，這就是Socket編程接口；HTTP是轎車，提供了封裝或者顯示數據的具體形式；Socket是發動機，提供了網絡通信的能力。

（2）什么是TCP/IP、UDP

　　(概念與分析轉發於原文連接:http://www.cnblogs.com/thinksasa/archive/2013/02/26/2934206.html)

       TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協議/網間協議，是一個工業標准的協議集，它是為廣域網（WANs）設計的。
       UDP（User Data Protocol，用戶數據報協議）是與TCP相對應的協議。它是屬於TCP/IP協議族中的一種。
       這里有一張圖，表明了這些協議的關系。

　　TCP/IP協議族包括運輸層、網絡層、鏈路層。現在你知道TCP/IP與UDP的關系了吧。
Socket在哪里呢？
　　在圖1中，我們沒有看到Socket的影子，那么它到底在哪里呢？還是用圖來說話，一目了然。

 

原來Socket在這里。
Socket是什么呢？
　　Socket是應用層與TCP/IP協議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復雜的TCP/IP協議族隱藏在Socket接口后面，對用戶來說，一組簡單的接口就是全部，讓Socket去組織數據，以符合指定的協議。
你會使用它們嗎？
　　前人已經給我們做了好多的事了，網絡間的通信也就簡單了許多，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編程知識，但是只要弄清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，朋友聽到電話鈴聲后提起電話，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，掛斷電話結束此次交談。 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。

　　先從服務器端說起。服務器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對端口進行監聽(listen)，調用accept阻塞，等待客戶端連接。在這時如果有個客戶端初始化一個Socket，然后連接服務器(connect)，如果連接成功，這時客戶端與服務器端的連接就建立了。客戶端發送數據請求，服務器端接收請求並處理請求，然后把回應數據發送給客戶端，客戶端讀取數據，最后關閉連接，一次交互結束。

socket相關函數：
----------------------------------------------------------------------------------------------
socket_accept() 接受一個Socket連接
socket_bind() 把socket綁定在一個IP地址和端口上
socket_clear_error() 清除socket的錯誤或者最后的錯誤代碼
socket_close() 關閉一個socket資源
socket_connect() 開始一個socket連接
socket_create_listen() 在指定端口打開一個socket監聽
socket_create_pair() 產生一對沒有區別的socket到一個數組里
socket_create() 產生一個socket，相當於產生一個socket的數據結構
socket_get_option() 獲取socket選項
socket_getpeername() 獲取遠程類似主機的ip地址
socket_getsockname() 獲取本地socket的ip地址
socket_iovec_add() 添加一個新的向量到一個分散/聚合的數組
socket_iovec_alloc() 這個函數創建一個能夠發送接收讀寫的iovec數據結構
socket_iovec_delete() 刪除一個已經分配的iovec
socket_iovec_fetch() 返回指定的iovec資源的數據
socket_iovec_free() 釋放一個iovec資源
socket_iovec_set() 設置iovec的數據新值
socket_last_error() 獲取當前socket的最后錯誤代碼
socket_listen() 監聽由指定socket的所有連接
socket_read() 讀取指定長度的數據
socket_readv() 讀取從分散/聚合數組過來的數據
socket_recv() 從socket里結束數據到緩存
socket_recvfrom() 接受數據從指定的socket，如果沒有指定則默認當前socket
socket_recvmsg() 從iovec里接受消息
socket_select() 多路選擇
socket_send() 這個函數發送數據到已連接的socket
socket_sendmsg() 發送消息到socket
socket_sendto() 發送消息到指定地址的socket
socket_set_block() 在socket里設置為塊模式
socket_set_nonblock() socket里設置為非塊模式
socket_set_option() 設置socket選項
socket_shutdown() 這個函數允許你關閉讀、寫、或者指定的socket
socket_strerror() 返回指定錯誤號的詳細錯誤
socket_write() 寫數據到socket緩存
socket_writev() 寫數據到分散/聚合數組

（3）案例測試

服務端代碼:server.php

<?php
/**
 * Socket服務端
 */
//設置無限請求超時時間
set_time_limit(0);

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

//創建socket
if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
    echo "socket_create() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
    exit();
}
//把socket綁定在一個IP地址和端口上
if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) {
    echo "socket_bind() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
    exit();
}
//監聽由指定socket的所有連接
if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) {
    echo "socket_listen() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
    exit();
}

//次數
$count = 0;

do{
    //接收一個Socket連接
    if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) {
        echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\n";
        break;
    } else {
        //發送到客戶端
        $msg = "測試成功! \n";
        socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg));

        echo "測試成功了啊\n";
        // 獲得客戶端的輸入
        $buf = socket_read($msgsock, 2048);

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

        //第5次結束
        if(++$count >= 5){
            break;
        }
    }
    //關閉socket
    socket_close($msgsock);
}while(true);

客戶端代碼:client.php

<?php
header("Content-Type: text/html;charset=utf-8");
/**
 * Socket客戶端
 */
error_reporting(E_ALL);
//設置無限請求超時時間
set_time_limit(0);

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

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

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

echo "試圖連接 '$ip' 端口 '$port'...\n";

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

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

//寫數據到socket緩存
if(!socket_write($socket, $in, strlen($in))) {
    echo "socket_write() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
    exit();
}
echo "發送到服務器信息成功！\n";
echo "發送的內容為:$in \n";

//讀取指定長度的數據
while($out = socket_read($socket, 2048)) {
    echo "接收服務器回傳信息成功！\n";
    echo "接收的內容為:",$out;
}

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

可用命令執行,也可直接接口訪問執行下,這里只看下最后的結果

先執行下服務端代碼，開啟服務

此時服務端的程序已經開始運行，端口已經開始監聽，運行netstat -ano可以查看端口情況，我的是8099端口

執行客戶端代碼,發送請求，此時會看到服務端發送回來的消息

服務端的無限循環當接收客戶端連接請求5次，則結束循環，此時服務端可以看到你測試請求的信息。

 

2.異步應用

（1）簡單概念

異步：一種通訊方式，對設備需求簡單。我們的PC機提供的標准通信接口都是異步的。

（2）為什么要用異步

由於php本身沒有異步執行的機制，有時一些業務並不需要我們等到所有程序執行完再返回結果，這時用戶體驗就會比較不友好。例如發送郵件，用戶操作完成后，並不需要一直等待直到郵件發送成功這個動作才結束。

（3）怎么實現異步

這里主要測試的是利用php的系統調用，開啟新的進程來實現。

php 提供了fsockopen函數，此函數的功能為初始化一個套接字連接到指定主機，默認情況下將以阻塞模式開啟套接字連接。當然你可以通過stream_set_blocking()將它轉換到非阻塞模式。這是關鍵。所以，思路就是：開啟一個非阻塞的套接字連接到本機，本機收到之后作一些耗時處理。

案例：

異步調用的代碼: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, $out);
    usleep(1000);//這里，usleep(1000) 非常關鍵，它能保證這個請求能發出去。
    fclose($fp);
}
echo "調用成功";

異步執行的代碼:album_write_friends_thread_record.php

這里為了更好的看到效果,我用一張數據表來測試。

<?php
/**
 * 客戶端調用服務器接口頁面
 */
sleep(3);// 睡眠3s
$key=isset($_GET['key']) ? $_GET['key'] : "";
$ip=isset($_GET['user']) ? $_GET['user'] : "";
$con = mysql_connect("localhost","數據庫用戶","數據庫密碼");
$select_db = mysql_select_db('test');
if (!$select_db) {
    die("could not connect to the db:\n" .  mysql_error());
}

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

//關閉數據庫連接
mysql_close($con);

?>

數據表結構:

CREATE TABLE `tb_time` (
`id` int(10) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT 'ID',
`time` int(10) unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '時間',
`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;

此時數據表為空

此時執行下異步調用的代碼,不需要等待sellp的完成

等待3s后查詢數據庫會發現異步執行已經成功

　　實際上，我們服務器在執行fsockopen 那段程序時，就不會再等3s之后才能返回給客戶端，而是發出這個請求之后，即返回客戶端，銷毀進程，而把剩余的工作交由其他進程慢慢做去，這就實現了php的異步。

  　 具體的實現就看業務的需要，這里只分享下簡單的測試應用。