php + html5 websocket 【握手篇】- nango的博客

php + html5 websocket 【握手篇】

作者:nango 阅读:713次来源:原创时间:2017-01-13 18:06

##### websocket 是什么
WebSocket 是一个独立的基于 TCP 的协议，它与 HTTP 之间的唯一关系就是它的握手请求可以作为一个升级请求（Upgrade request）经由 HTTP 服务器解释（也就是可以使用 Nginx 反向代理一个 WebSocket）。

websocket是HTML5出的新的一种协议，类似于http，只不过它是一种持久链接，而http是一种非持久链接类（短链接）协议，在客户端与服务端握手阶段依然还要靠http。
##### websocket 和 socket（php）
当然，websocket是一种协议，而socket是php的一个模块，php提供了socket扩展来方便的操作socket。下边就主要是通过HTML5+socket（php)进行握手、通信。
代码如下：
##### tcp/ip 和 http、websocket
首先，tcp/ip是一个协议簇，tcp为传输层协议，ip为网络层协议，而http、websocket为应用层协议；他们直接的关系就引用一个在一篇博文中看到这样的一个比喻：
> IP想像成一种高速公路，它允许其它协议在上面行驶并找到到其它电脑的出口。TCP和UDP是高速公路上的“卡车”，它们携带的货物就是像HTTP，文件传输协议FTP这样的协议等

当然也包括websocket协议了；那么对于携带的http、websocket协议主要是带给客户端，如浏览器等；浏览器收到原来你让我用http协议来解析此次的数据包，那么我就用http；如果你让我用websocket来解析呢，当然了，我很听话，那就websocket吧。因为htmnl5并没有得到所有的浏览器的支持，所以如果你在不支持websocket的浏览器上，那么狠遗憾，就无法进行通信了【拒绝握手】。

接下来看下代码：

客户端 【client.html】

```
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
    <head>
    	<title>websocket+html5</title>
        <meta charset="utf-8">
    </head>
    <script type="text/javascript">
        //服务端地址
    	var server = 'ws://127.0.0.1:8888';
    	        //握手
		ws = new WebSocket(server);
		//握手成功 触发
		ws.onopen = function(evt) {
			console.log(evt);
			alert('握手成功');
			//ws.send("SENT");
		};
                //有消息来 触发
		ws.onmessage = function (evt) { 
			alert(1);
		    console.log(evt.data);
		}; 
    </script>
    <body>
    </body>
</html>
```
服务端【server.php】
```
<?php 
//抑制超时
set_time_limit(0);
//建立一个socket连接
$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
//阻塞模式
socket_set_block($sock) or die("socket_set_block() 失败的原因是:" . socket_strerror(socket_last_error()) . "/n");
//绑定一个通信地址以及端口
socket_bind($sock, '127.0.0.1', 8888);
//监听该socket
socket_listen($sock,3);

$sockets = array('127.0.0.1' => $sock);
//创建一个进程进行监听
while (true) {
    $sockets_res = array_values($sockets);
    $write = $except = NULL;
    $flag = socket_select($sockets_res, $write, $except, NULL);
    var_dump($flag);
    if (!$flag) {
        continue ;
    }

//接收一个客户端连接
    //客户端ip
    $ip = getHostByName(getHostName());
    if (!isset($sockets[$ip])) {
        //该客户端还未连接，则进行握手操作
        $any_sock = socket_accept($sock); 
        $sockets[$ip] = $any_sock;
        upgrade($any_sock);
    } else {
        //握手成功，通信过程
        //TODO
        
    }
    //关闭套接字资源
    //socket_close($any_sock);
}
socket_close($sock);
function upgrade($any_sock) {
    //服务端和客户端握手，握手方式看下方引用
    $buffer = socket_read($any_sock, 2048); 
    preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/",$buffer,$match);
    //握手
    //GUID RFC4122 字符串
    $guid_key = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11';
    $key = base64_encode(sha1($match[1] . $guid_key, true));
    $upgrade  = "HTTP/1.1 101 Switching Protocol\r\n" .
            "Upgrade: websocket\r\n" .
            "Connection: Upgrade\r\n" .
            "Sec-WebSocket-Accept: " . $key . "\r\n\r\n";  //必须以两个回车结尾
    socket_write($any_sock, $upgrade, strlen($upgrade));
    //socket_getpeername($socket, $ip, $port);
    $msg = [
        'type' => 'handshake',
        'content' => 'done',
    ];
    $msg = build(json_encode($msg));
    socket_write($any_sock, $msg, strlen($msg));
}
?>
```
> 客户端握手请求中的 Sec-WebSocket-Key 头字段中的内容是采用的 base64 编码 RFC4648 的。服务端并不需要将这个值进行反编码，只需要将客户端传来的这个值首先去除首尾的空白，然后和一段固定的 GUID RFC4122 字符串进行连接，固定的 GUID 字符串为 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11。连接后的结果使用 SHA-1（160数位）FIPS.180-3 进行一个哈希操作，对哈希操作的结果，采用 base64 进行编码，然后作为服务端响应握手的一部分返回给浏览器。
WebSocket 协议： http://www.jianshu.com/p/867274a5e054

在cli模式下，执行
```
php server.php
```
，直接访问client.html，则会看到握手成功。

从以上代码可以看出，在客户端和服务端握手过程中主要还是通过http协议，那么握手成功后的通信过程就主要依靠websocket了。

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