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php之websocket实战web聊天室

智云科技发布于 2022年8月14日评论关闭阅读(317)

websocket介绍

Web socket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。是一种网络通信协议。RFC6455 定义了它的通信标准。

WebSocket 是 html 5 开始提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息

websocket约定了一个通信的规范，通过一个握手的机制，客户端（浏览器）和服务器（webserver）之间能建立一个类似tcp的连接，从而方便c－s之间的通信

为什么需要websocket

socket/workman/swoole学习交流群:604438441

php学习交流群:163656536

HTTP 协议是一种无状态的、无连接的、单向的应用层协议。它采用了请求/响应模型。通信请求只能由客户端发起，服务端对请求做出应答处理。这种通信模型有一个弊端：HTTP 协议无法实现服务器主动向客户端发起消息。

解决:

1 ajax 轮询 浪费资源

2 websocket 建立一次连接 一直保持连接状态 效率高。

websocket特点

（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。

（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。

（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。

（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。

（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。

（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。

websocket应用场景

web聊天室

股票

图文直播

即时消息推送

….

websocket步骤

1 客户端连接服务端

2 握手

3 数据传输

WebSocket类的使用

构造方法:

WebSocket 对象作为一个构造函数，用于新建 WebSocket 实例。

con st socket = new WebSocket(‘ws://localhost:8080’);

属性:

readyState属性返回实例对象的当前状态，共有四种。

CONNECTING：值为0，表示正在连接。

OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。

CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。

CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。

实例对象的onopen属性，用于指定连接成功后的回调函数。

实例对象的onclose属性，用于指定连接关闭后的回调函数。

实例对象的onmessage属性，用于指定收到服务器数据后的回调函数。

实例对象的onerror属性，用于指定报错时的回调函数。

方法:

实例对象的send()方法用于向服务器发送数据。

实例对象的close()方法关闭websocket连接

websocket 握手

基于flash的握手协议

基于md5加密方式的握手协议

基于sha1加密方式的握手协议

1 获取客户端上报的 Sec-WebSocket-Key

2 拼接 key+ 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11(GUID)

3 字符串做SHA-1 hash计算 ,然后再把得到的结果通过base64编码，最后再返回给客户端

客户端发起连接Handshake请求信息

客户端请求头:

GET / HTTP/1.1

Host: 192.168.113.132:9999

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:64.0) Gecko/20100101 Firefox/64.0

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2

Accept-Encoding: gzip, deflate

Sec-WebSocket-Version: 13

Origin:

Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate

Sec-WebSocket-Key: W4DP8Q3mdbzAdGiCmEdyzQ==

Connection: keep-alive, Upgrade

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade: websocket

服务端响应:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols

Upgrade: websocket

Sec-WebSocket-Version: 13

Connection: Upgrade

Sec-WebSocket-Accept:key

Sec-WebSocket-Protocol: chat

Upgrade：WebSocket

表示这是一个特殊的 HTTP 请求，请求的目的就是要将客户端和服务器端的通讯协议从 HTTP 协议升级到 WebSocket 协议。

Sec-WebSocket-Key

是一段浏览器base64加密的密钥，server端收到后需要提取Sec-WebSocket-Key 信息，然后加密。

Sec-WebSocket-Accept

服务器端在接收到的Sec-WebSocket-Key密钥后追加一段神奇字符串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”，并将结果进行sha-1哈希，然后再进行base64加密返回给客户端（就是Sec-WebSocket-Key）。

Sec-WebSocket-Protocol

表示客户端请求提供的可供选择的子协议，及服务器端选中的支持的子协议，“Origin”服务器端用于区分未授权的websocket浏览器

Sec-WebSocket-Version: 13

客户端在握手时的请求中携带，这样的版本标识，表示这个是一个升级版本，现在的浏览器都是使用的这个版本。

HTTP/1.1 101 Switching Protocols

101为服务器返回的状态码，所有非101的状态码都表示handshake并未完成。

实战web聊天室

web页面 index.html 

<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1, user-scalable=no"/>
<style type="text/css">
body,p{margin:0px; padding:0px; font-size:14px; color:#333; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;}
#box,.but-box{width:50%; margin:5px auto;border-radius:5px}
#box{border:1px #ccc solid;height:400px;width:700px;margin-top:50px;overflow-y:auto; overflow-x:hidden; position:relative;}
#user-box{margin-right:111px; height:100%;overflow-y:auto;overflow-x: hidden;}
#msg-box{width:110px;
 overflow-y:auto; overflow-x:hidden; float:right; border-left:1px #ccc
solid; height:100%; background-color:#F1F1F1;}
button{float:right; width:80px; height:35px; font-size:18px;}
input{width:100%; height:30px; padding:2px; line-height:20px; outline:none; border:solid 1px #CCC;}
.but-box p{margin-right:160px;}
</style>
<script src=""></script>
</head>
<body>
<h3 style="margin-left:600px">这是个web聊天室 </h3>
<div id="box">
 <div id=" msg -box"></div>
 <div id="user-box"></div>
</div>
<div class="but-box">
 <button id="send">发送</button>
 <p><textarea cols="60" style="resize:none" id="content"> </textarea></p>
</div>
</body>
</html>
<script>
 var name = prompt('请输入用户名:');
 socket = new WebSocket('ws://192.168.113.136:8888');
 console.log(socket)
 socket.onopen = function(){
 console.log('connected success');
 socket.send('login==='+name);
 }
 socket.onmessage = function(e){
 data = JSON.parse(e.data);
 console.log(data);
 if(data.type=='login'){
 $('#user-box').append('<li style="color:gray">'+data.msg+'</li>');
 }
 if(data.type=='user'){
 $('#msg-box').html('');
 for(i=0;i<data.name.length;i++){
 $('#msg-box').append('<li style="color:gray">'+data.name[i]+'</li>');
 }
 }
 if(data.type=='con'){
 $('#user-box').append('<li><span
style="color:blue">'+data.time+'</span><span
style="color:red">'+data.name+'</span><span
style="color:blue">'+data.content+'</span></li>');
 }
 }
 document.onkeydown = function(e){
 if(e.keyCode==13){
 send();
 }
 }
 $('#send').click(function(){
 send(); 
 })
 function send(){
 content = $('#content').val();
 $('#content').val('');
 if(content==''){
 return false;
 }
 socket.send('con==='+content);
 }
</script>

服务端 server.php 

<?php
class Ws{
 public $socket = null;
 public $sockts = [];
 public $write = null;
 public $except = null;
 public $user= [];
 public function __construct($ip,$port){
 $this->socket = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);
 socket_set_option($this->socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,true);
 socket_bind($this->socket,$ip,$port);
 socket_listen($this->socket);
 $this->sockts[] = $this->socket;
 while(true){
 $tmp_sockets = $this->sockts;
 socket_select($tmp_sockets,$write,$except,null);
 foreach($tmp_sockets as $sock){
 if($sock==$this->socket){
 $conSock = socket_accept($this->socket);
 $this->sockts[] = $conSock;
 $this->user[] = ['socket'=>$conSock,'handshake'=>false];
 }else{
 $request = socket_read($sock,1024);
 $k = $this->getUserIndex($sock);
 if(strlen($request)==8){
 $this->close($k);
 continue;
 }
 if(!$this->user[$k]['handshake']){
 $response = $this->handleShake($request);
 socket_write($sock,$response,strlen($response));
 $this->user[$k]['handshake'] = true;
 }else{
 $msg = $this->decode($request);
 $this->send($msg,$k);
 }
 }
 }
 }
 }
 private function close($k){
 socket_close($this->user[$k]['socket']);
 unset($this->user[$k]);
 $this->sockts = null;
 $this->sockts[] = $this->socket;
 foreach($this->user as $v){
 $this->sockts[] = $v['socket'];
 }
 }
 private function getUserName(){
 foreach($this->user as $v){
 $name[] = $v['name'];
 }
 return $name;
 }
 private function send($msg,$k){
 $arr = explode('===',$msg);
 if($arr[0]=='login'){
 $this->user[$k]['name'] = $arr[1];
 $res['msg'] = $arr[1].':login success';
 $res['type'] = 'login';
 $names['name'] = $this->getUserName();
 $names['type'] = 'user';
 $names = $this->encode(json_encode($names));
 foreach($this->user as $v){
 socket_write($v['socket'],$names,strlen($names));
 }
 }
 if($arr[0]=='con'){
 $res['content'] = $arr[1];
 $res['name'] = $this->user[$k]['name'];
 $res['time'] = date('Y-m-d H:i:s',time());
 $res['type'] ='con';
 }
 $res = $this->encode(json_encode($res));
 foreach($this->user as $v){
 socket_write($v['socket'],$res,strlen($res));
 }
 }
 private function getUserIndex($sock){
 foreach($this->user as $k=>$v){
 if($v['socket']==$sock){
 return $k;
 }
 }
 }
 private function encode($msg) {
 $frame = [];
 $frame[0] = '81';
 $len = strlen($msg);
 if ($len < 126) {
 $frame[1] = $len < 16 ? '0' . dechex($len) : dechex($len);
 } else if ($len < 65025) {
 $s = dechex($len);
 $frame[1] = '7e' . str_repeat('0', 4 - strlen($s)) . $s;
 } else {
 $s = dechex($len);
 $frame[1] = '7f' . str_repeat('0', 16 - strlen($s)) . $s;
 }
 $data = '';
 $l = strlen($msg);
 for ($i = 0; $i < $l; $i++) {
 $data .= dechex(ord($msg{$i}));
 }
 $frame[2] = $data;
 $data = implode('', $frame);
 return pack("H*", $data);
 }
 private function handleShake($request){
 preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/",$request,$match);
 $key = $match[1];
 $new_key = base64_encode(sha1($key.'258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11',true));
 $response = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n";
 $response .= "Upgrade: websocket\r\n";
 $response .= "Connection: Upgrade\r\n";
 $response .= "Sec-WebSocket-Accept: $new_key\r\n";
 $response .= "Sec-WebSocket-Protocol: chat\r\n\r\n";
 return $response;
 }
 private function decode($buffer) {
 $decoded = '';
 $len = ord($buffer[1]) & 127;
 if ($len === 126) {
 $masks = substr($buffer, 4, 4);
 $data = substr($buffer, 8);
 } else if ($len === 127) {
 $masks = substr($buffer, 10, 4);
 $data = substr($buffer, 14);
 } else {
 $masks = substr($buffer, 2, 4);
 $data = substr($buffer, 6);
 }
 for ($index = 0; $index < strlen($data); $index++) {
 $decoded .= $data[$index] ^ $masks[$index % 4];
 }
 return $decoded;
 }
}
new Ws(0,8888);

先运行服务端

php server.php

然后浏览器访问 index.html

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文章来源：智云一二三科技

文章标题：php之websocket实战web聊天室

文章地址：https://www.zhihuclub.com/78709.shtml

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