Здравствуйте! Простите за столь длинный заголовок, но, надеюсь, что новичкам вроде меня будет легче найти эту статью, ведь мне ничего подобного найти не удалось. Несколько недель назад я принял решение переработать игровой клиент и сервер своей игры Growing Crystals с AJAX, на WebSocket, но всё оказалось не просто непросто, а очень сложно. Поэтому я и решил написать статью, которая бы помогла самым что ни на есть начинающим разработчикам на WebSocket + PHP сэкономить несколько дней времени, максимально подробно объясняя каждый свой шаг по настройке и запуску первого WebSocket скрипта на PHP.
Код сокет-сервера на PHP я приводить не буду, т.к. он есть в архиве и снабжен комментариями. Я искусственно ограничил время работы приёмки соединений 100 секундами, чтобы скрипт он не оставался в памяти, закрывал все соединения и не приходилось при внесении в него изменений постоянно перезагружать Денвер. При чем, по прошествии 100 секунд, скрипт не прекратит свою работу, а будет ждать подключения, после которого его работа будет завершена, а все сокеты благополучно закрыты. Также, для тестирования, я использую localhost и порт 889.
Socket_bind($socket, "127.0.0.1", 889);//привязываем его к указанным ip и порту
Файлы из архива можно поместить в корневую папку localhost Денвера. Алгоритм тестирования:
Что означает, что сервер готов к входящим соединениям.
Что говорит нам о том, что технически соединение с сокетом на сервере установлено, а на клиенте ожидается соединение по протоколу веб-сокет, и оно не установлено, т.к. браузером не получены соответствующие заголовки протокола ws. При попытке отправить сообщение с клиента, в консоли должна появиться ошибка о том, что соедние с ws не установлено. К сожалению, скрипт в GoolgeChrome остановится и для новых попыток подключения придётся перезагружать страницу с веб-клиентом. В FireFox скрипт продолжает выполняться. Обязательно сделайте reconnect спустя 100 секунд, после запуска скрипта сервера, чтобы дать ему благополучно завершиться.
Client "Resource id #4" has connected Send to client "Hello, Client!"... OK time = 309.8900001049return go() ended Closing connection... OK
По telnet должен придти ответ «Hello, Client!», что свидетельствует о том, что всё работает в штатном режиме и связь с сервером двухсторонняя.
При тестировании на локальном компьютере используя Денвер, всегда убеждайтесь что выполнения скрипта PHP завершено, в противном случае перезагружайте Денвер, чтобы избежать коллизий и занятых портов.
Протокол веб-сокетТеперь остаётся научить наш сокет-сервер общаться как веб-сокет сервер, корректно работать в фоне (демон), и, самое главное, на дешевом хостинге. Немного теории: разрешив серверу выводить на экран сообщение, которое получаем от клиента при попытке подключения, добавив перед строкой $msg = «Hello, Client!»; код
Echo "Client \"".$accept."\" says:
";
echo socket_read($accept,512);
echo "";
можно увидеть, что попытка установить соединение по протоколу веб-сокет всегда сопровождается отправлением клиентом заголовка с обязательным соблюдением формата протокола WebScoket. Тег pre для вывода заголовков выбран не случайно, т.к. в заголовках большое значение играют переносы строк. Такие заголовки я получаю от браузеров, когда пытаюсь подключиться к нашему ws://127.0.0.1:889.
GET / HTTP/1.1 Host: localhost:889 User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:29.0) Gecko/20100101 Firefox/29.0 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8 Accept-Language: ru-RU,ru;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3 Accept-Encoding: gzip, deflate Sec-WebSocket-Version: 13 Origin: http://localhost Sec-WebSocket-Key: ndHtpnSPk2H0qOeP6ry46A== Cookie: vc=3; __gads=ID=9eabc58c385071c7:T=1400699204:S=ALNI_Ma_g9PZBXpi_MLKDBsao3LQiGx-EA Connection: keep-alive, Upgrade Pragma:
GET / HTTP/1.1 Upgrade: websocket Connection: Upgrade Host: localhost:889 Origin: http://localhost Pragma: no-cache Cache-Control: no-cache Sec-WebSocket-Key: zNMTfmc+C9UK6Ztmv4cE5g== Sec-WebSocket-Version: 13 Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits, x-webkit-deflate-frame User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/35.0.1916.114 Safari/537.36
Еще до того, как я начал изучать веб-сокеты, мне казалось, что работа с веб-сокетами будет напоминать работу с AJAX, когда мы отправляли запросы серверу используя JavaScript XMLHttpRequest(), но в реальности задача оказалась намного сложнее, и в первую очередь потому, что WebSocket это протокол находящийся на одном уровне с протоколом HTTP (но с некоторыми нюансами) в сетевой модели OSI , что означает, нам на стороне сервера, нужно реализовывать функционал похожий на обработку HTTP (который всегда выполнял Apache). Продолжая сравнения с AJAX, в AJAX нам не нужно обеспечивать работу протокола HTTP, т.к. это всё делает браузер и веб-сервер Apache. Мы просто отправляем и получаем сообщения. Но, использование ws хоть и накладывает на нас достаточно большой объём работы связанный с реализацией сервера на PHP, оно также даёт и преимущества: сокращение объёма передаваемых данных и рост производительности серверного ПО. Для успешного общения с клиентами по протоколу WebSocket сервер должен строго выполнять требования стандарта RFC6455 , подробно описывающего форматы заголовков ответов. Все сообщения отправляемые по протоколу WebSocket можно разделить на несколько видов: handsnake (рукопожатие при установлении связи), ping-pong(проверка связи) и data-transfer(передача данных). Также есть более краткое описание протокола в общих чертах на русском . Для того, чтобы обеспечить полноценное корректное общение сервера и клиента по протоколу веб-сокет, необходима реализация функций на PHP получения и разбора заголовков от клиента, составление заголовков сервером, составление ключа и ряд других. Изучив материалы представленные на хабре и других ресурсах, удалось найти реализованные годные функции , единственным смущающим различием явлилось то, что большинство авторов используют потоковые функции работы с сокетами , они считаются более компактными, но, при этом, более ресурсоёмкими в связи с использованием буфера. Для перехода на потоковые функции работы с сокетами, не требуется установка никаких дополнительных модулей кроме уже установленных, т.к. потоки встроены в PHP 5 по умолчанию. Потоковые функции работы с сокетами всегда начинаются с stream_socket_*. При использовании потоковых функций, желательно убедиться в phpinfo() в поддержке необходимого транспорта для потоков.
Registered Stream Socket Transports: tcp, udp.
В случае если такой информации в phpinfo() нет или в случае возникновения других проблем, обратитесь к документации , но проблема решается банальным обновлением Денвера на актуальную версию.
Еще важным является тот факт, что большинство систем ограничивает возможность создания сокета на порту ниже чем 1024, поэтому во всех дальнейших программах для сокета будет использоваться порт 8889.
Взяв за основу исходные коды функций кодирования и декодирования заголовков протокола WebSocket, удалось реализовать полноценный ws echo сервер. Алгоритм его работы также прост как и в предыдущем случае: создаём ws сервер используя функцию stream_socket_server, запускаем бесконечный цикл в котором проверяем наличие новых соединений и при получении нового соединения размещаем его в массиве $connects, также запускаем второй цикл, который пробегает по всем соединениям и закрывает отвалившиеся и получает сообщения от открытых соединений. Также в скрипт PHP мною добавлено три функции, которые я оформил как обработчиков событий.
Function onOpen($connect, $info) {
echo "open OK
\n";
}
function onClose($connect) {
echo "close OK
\n";
}
function onMessage($connect, $data) {
$f = decode($data);
echo "Message:";
echo $f["payload"] . "
\n";
fwrite($connect, encode($f["payload"]));
}
Которые ничего не делают, за исключением вывода сообщений о событиях на экран. И при получении сообщения от клиента, раскодируем его и отправляем его текст, предварительно закодировав, обратно. , ws клиент не изменился. Можно протестировать ws echo server скачав архив, и разместив его в корневой папке localhost-а Денвера. Подключиться клиентом к адресу ws://127.0.0.1:8889.
Тонкости связанные с запуском ws сервера в фоне (демон), и запуск на хостинге мы разберем в . Буду рад комментариям и отзывам.
Специально для тех, кто ищет хостинг для запуска своего проекта на веб-сокетах обсуждение .
Мои статьи про PHP демонов и веб-сокеты- Простой веб-сокет на PHP или веб сокеты с абсолютного 0
(Web Sockets) - это передовая технология, которая позволяет создавать интерактивное соединение между клиентом (браузером) и сервером для обмена сообщениями в режиме реального времени. Веб-сокеты, в отличие от HTTP, позволяют работать с двунаправленным потоком данных, что делает эту технологию совершенно уникальной. Давайте разберемся, как работает эта технология и чем она отличается от HTTP.
Как работает HTTP?Схема обмена сообщениями по HTTP
Вы наверняка знаете, что такое HTTP (или HTTPS), поскольку встречаетесь с этим протоколом каждый день в своём браузере. Браузер постоянно спрашивает у сервера, есть ли для него новые сообщения, и получает их.
Вы также можете знать, что HTTP позволяет использовать разные типы запросов, такие как POST, GET или PUT, каждый из которых имеет своё назначение.
Как работают веб-сокеты?Схема обмена сообщениями при использовании веб-сокетов
Веб-сокетам же для ответа не нужны ваши повторяющиеся запросы. Достаточно выполнить один запрос и ждать отклика. Вы можете просто слушать сервер, который будет отправлять вам сообщения по мере готовности.
Веб-сокеты можно использовать, если вы разрабатываете:
- приложения реального времени;
- чат-приложения;
- IoT-приложения;
- многопользовательские игры.
Практически никогда. Единственный минус - это несовместимость с некоторыми браузерами, но уже 95 % браузеров поддерживают веб-сокеты.
В некоторых случаях веб-сокеты вам всё же не понадобятся. Если вы создаёте простую CMS, вам вряд ли пригодится функциональность в режиме реального времени. Также не стоит использовать веб-сокеты в REST API, поскольку вам хватит таких HTTP-запросов, как GET, POST, DELETE и PUT.
Практические примерыВ примерах ниже для клиента используется JavaScript, а для сервера - Node.js. Примеры очень просты и вряд ли пригодятся на практике, но зато позволят разобраться в сути.
Веб-сокетыПример чата с веб-сокетом let ws = new WebSocket("ws://localhost:8080"); // выводим новые сообщения в консоль ws.onmessage = ({data}) => { console.log(data); } // отправляем сообщение ws.onopen = () => ws.send("Text");
Const WebSocket = require("ws"); // создаём новый websocket-сервер const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 }); // отправляем клиентам, когда функция clientValidator возвращает true. this - это wss. wss.broadcast = function(data, clientValidator = () => true) { this.clients.forEach(client => { if (clientValidator(client)) { client.send(data); } }); } wss.on("connection", ws => { // событие будет вызвано, когда клиент отправит сообщение ws.on("message", message => { // отправляем сообщение всем, кроме автора wss.broadcast(message, client => client !== ws); }); });
Вот иллюстрация работы веб-сокетов:
Демонстрация работы веб-сокетов
Эквивалент в HTTPТак как HTTP должен постоянно проверять канал на наличие новых сообщений, можно использовать «грязную» проверку (dirty check) - подход, при котором клиент с заданной периодичностью (допустим, каждые 200 мс) проверяет наличие новых сообщений на сервере.
Как Яндекс использует ваши данные и машинное обучение для персонализации сервисов - .
Сатья посвещена сетевому програамированию, а в частности — программированию сокетов на PHP. Для сетевого взаимодействия в PHP существует две категории функций:
Рассматриваться будут только функции под номером 2, т.к. они более интересны.
Для начала проверим, подключена ли у Вас библиотека работы с сокетами.
Проверить это можно следующим скриптом:
If(extension_loaded("sockets")) echo "расширение загружено"; else echo "расширение не загружено"; ?>
Если расширение не загружено, то Вам следует его загрузить.
И так. Наиболее простой в рамках статьи пример — echo-сервер. Эхо-сервер — это означает, что строка отправленная клиентом серверу, возвращается обратно. То есть сервер получает какое-то сообщение от клиента, что-то с ним делает и отправляет ему обратно.
У нас будет 2 скрипта:
Для реализации клиента нам понадобятся следующие функции работающие с сокетами:
Листинг 1.0 — Клиент
Set_time_limit(0); ob_implicit_flush(); echo "- Клиент
";
$address = "127.0.0.1"; // адресс localhost. $port = 5555; // порт с которым будет установленно соединение.
echo "Создание сокета... "; $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if ($socket "; } else { echo "OK
"; }
echo "Подключение к сокету... "; $connect = socket_connect($socket, $address, $port);
if($connect === false) { echo "Ошибка: ".socket_strerror(socket_last_error())."
"; } else { echo "OK
";
$msg = "Hello Сервер!"; echo "Говорим серверу \"".$msg."\"..."; socket_write($socket, $msg, strlen($msg)); echo "OK
";
echo "Сервер сказал: "; $awr = socket_read($socket, 1024); echo $awr."
";
$msg = "exit"; echo "Говорим серверу \"".$msg."\"..."; socket_write($socket, $msg, strlen($msg)); echo "OK
"; }
if(isset($socket)) { echo "Закрываем соединение... "; socket_close($socket); echo "OK
"; } ?>
Для реализации сервера нам понадобятся следующие функции работающие с сокетами:
Листинг 1.1 — Сервер
Set_time_limit(0); ob_implicit_flush(); echo "- Сервер
";
$address = "127.0.0.1"; $port = 5555;
echo "Создание сокета... "; $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if($socket "; } else { echo "OK
"; }
echo "Привязывание сокета... "; $bind = socket_bind($socket, $address, $port); if($bind "; } else { echo "OK
"; }
echo "Прослушивание сокета... "; $listen = socket_listen($socket, 5); if($listen "; } else { echo "OK
"; }
while(true) { echo "Ожидаем... "; $accept = socket_accept($socket); if($accept "; break; } else { echo "OK
"; }
$msg = "Hello, Клиент!"; echo "Отправить клиенту \"".$msg."\"... "; socket_write($accept, $msg, strlen($msg)); echo "OK
";
while(true) { $awr = socket_read($accept, 1024); if (false === $awr) { echo "Ошибка: ".socket_strerror(socket_last_error())."
"; break 2; } else { if (trim($awr) == "") break; else echo "Клиент сказал: ".$awr."
"; }
if ($awr == "exit") { socket_close($accept); break 2; }
echo "Сказать клиенту \"".$msg."\"... "; socket_write($accept, $awr, strlen($awr)); echo "OK
"; }
}
if (isset($socket)) { echo "Закрываем соединение... "; socket_close($socket); echo "OK
"; } ?>
Вот собственно и всё. Вначале запустите скрипт сервер, он создаст, привяжет, начнёт прослушивание сокета и установится в режим ожидания клиента. Далее запустите клиента.
Так же хочу отметить что наиболее полезной является функция:
socket_select
(array read, array write, array except, integer timeout_seconds, integer timeout_microseconds); — Функция контролирует изменения происходящие на узлах. PHP просматривает поступления новых дынных на сокетах, заданных в массиве read. PHP просматривает готовность к приёму данных на сокетах, заданных в массиве write. PHP просматривает на наличие ошибок потоки, заданные в аргументе except. В таймаутах задается время, по истечению которого функция будет возвращать кол-во сокетов изменивших своё состояние или FALSE.
Эта функция не заменима для мониторинга клиентов висящих на сокете.
В статье приведена малая часть всех функций работающих сокетами, кого заинтересовало, откапывайте мануалы, читайте… Удачных экспериментов…
В предыдущей статье я рассказывал про . Мы с Вами с использованием сокетов создали сервер на PHP . А в этой статье мы с Вами напишем клиента на PHP , который будет отправлять запрос на сервер и получать от него ответ.
Привожу код клиента на PHP :
Код хорошо прокомментирован, поэтому, думаю, что здесь всё предельно понятно. Алгоритм работы клиента тривиальный: создание сокета, подключение к серверу, отправка запросов, получение ответов, закрытие соединения. Мы с Вами отправили число 15 . Если Вы читали предыдущую статью, то помните, что задача сервера это число возвести в квадрат и вернуть его. Поэтому если Вы запустите этот клиент, то увидите от сервера 225 (15*15 ). Потом мы подаём команду shutdown , которая останавливает сервер.
Теперь у Вас есть минимальный набор знаний по работе с сокетами, а вообще тема очень интересная, поэтому Вы можете изучить её более детально. Вы можете создавать очень сложные клиент-серверные приложения, к котором Вы всегда сможете подключиться и отправлять самые различные запросы, которые сервер будет обрабатывать.
