對TCP/IP、UDP、Socket編程這些詞你不會很陌生吧？隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，這些詞充斥著我們的耳朵。那么我想問：
1.什么是TCP/IP、UDP？
2.Socket在哪里呢？
3.Socket是什么呢？
4.你會使用它們嗎？
什么是TCP/IP、UDP？
TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)間協(xié)議，是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議集，它是為廣域網(wǎng)（WANs）設(shè)計的。
UDP（User Data Protocol，用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）是與TCP相對應(yīng)的協(xié)議。它是屬于TCP/IP協(xié)議族中的一種。
這里有一張圖，表明了這些協(xié)議的關(guān)系。
TCP/IP協(xié)議族包括運輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層。現(xiàn)在你知道TCP/IP與UDP的關(guān)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(yīng)用層與TCP/IP協(xié)議族通信的中間軟件抽象層，它是一組接口。在設(shè)計模式中，Socket其實就是一個門面模式，它把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)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(shù)據(jù)，以符合指定的協(xié)議。
你會使用它們嗎？
前人已經(jīng)給我們做了好多的事了，網(wǎng)絡(luò)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(jié)束，掛斷電話結(jié)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(xié)議族就是誕生于生活中，這也不一定。
先從服務(wù)器端說起。服務(wù)器端先初始化Socket，然后與端口綁定(bind)，對端口進(jìn)行監(jiān)聽(listen)，調(diào)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(wù)器(connect)，如果連接成功，這時客戶端與服務(wù)器端的連接就建立了。客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)請求，服務(wù)器端接收請求并處理請求，然后把回應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端，客戶端讀取數(shù)據(jù)，最后關(guān)閉連接，一次交互結(jié)束。
socket相關(guān)函數(shù)：
----------------------------------------------------------------------------------------------
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(guān)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(jiān)聽
socket_create_pair() 產(chǎn)生一對沒有區(qū)別的socket到一個數(shù)組里
socket_create() 產(chǎn)生一個socket，相當(dāng)于產(chǎn)生一個socket的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
socket_get_option() 獲取socket選項
socket_getpeername() 獲取遠(yuǎn)程類似主機(jī)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(shù)組
socket_iovec_alloc() 這個函數(shù)創(chuàng)建一個能夠發(fā)送接收讀寫的iovec數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
socket_iovec_delete() 刪除一個已經(jīng)分配的iovec
socket_iovec_fetch() 返回指定的iovec資源的數(shù)據(jù)
socket_iovec_free() 釋放一個iovec資源
socket_iovec_set() 設(shè)置iovec的數(shù)據(jù)新值
socket_last_error() 獲取當(dāng)前socket的最后錯誤代碼
socket_listen() 監(jiān)聽由指定socket的所有連接
socket_read() 讀取指定長度的數(shù)據(jù)
socket_readv() 讀取從分散/聚合數(shù)組過來的數(shù)據(jù)
socket_recv() 從socket里結(jié)束數(shù)據(jù)到緩存
socket_recvfrom() 接受數(shù)據(jù)從指定的socket，如果沒有指定則默認(rèn)當(dāng)前socket
socket_recvmsg() 從iovec里接受消息
socket_select() 多路選擇
socket_send() 這個函數(shù)發(fā)送數(shù)據(jù)到已連接的socket
socket_sendmsg() 發(fā)送消息到socket
socket_sendto() 發(fā)送消息到指定地址的socket
socket_set_block() 在socket里設(shè)置為塊模式
socket_set_nonblock() socket里設(shè)置為非塊模式
socket_set_option() 設(shè)置socket選項
socket_shutdown() 這個函數(shù)允許你關(guān)閉讀、寫、或者指定的socket
socket_strerror() 返回指定錯誤號的詳細(xì)錯誤
socket_write() 寫數(shù)據(jù)到socket緩存
socket_writev() 寫數(shù)據(jù)到分散/聚合數(shù)組
案例一：socket通信演示
服務(wù)器端：
<?php
//確保在連接客戶端時不會超時
set_time_limit(0);
$ip = '127.0.0.1';
$port = 1935;
/*
+-------------------------------
* @socket通信整個過程
+-------------------------------
* @socket_create
* @socket_bind
* @socket_listen
* @socket_accept
* @socket_read
* @socket_write
* @socket_close
+--------------------------------
*/
/*---------------- 以下操作都是手冊上的 -------------------*/
if(($sock = socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP)) < 0) {
echo "socket_create() 失敗的原因是:".socket_strerror($sock)."\n";
}
if(($ret = socket_bind($sock,$ip,$port)) < 0) {
echo "socket_bind() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}
if(($ret = socket_listen($sock,4)) < 0) {
echo "socket_listen() 失敗的原因是:".socket_strerror($ret)."\n";
}
$count = 0;
do {
if (($msgsock = socket_accept($sock)) < 0) {
echo "socket_accept() failed: reason: " . socket_strerror($msgsock) . "\n";
break;
} else {
//發(fā)到客戶端
$msg ="測試成功！\n";
socket_write($msgsock, $msg, strlen($msg));
echo "測試成功了啊\n";
$buf = socket_read($msgsock,8192);
$talkback = "收到的信息:$buf\n";
echo $talkback;
if(++$count >= 5){
break;
};
}
//echo $buf;
socket_close($msgsock);
} while (true);
socket_close($sock);
?>
這是socket的服務(wù)端代碼。然后運行cmd，注意是自己的程序存放路徑啊。
沒有反映，對現(xiàn)在服務(wù)端的程序已經(jīng)開始運行，端口已經(jīng)開始監(jiān)聽了。運行netstat -ano可以查看端口情況，我的是1935端口
看，端口已經(jīng)處于LISTENING狀態(tài)了。接下來我們只要運行客戶端程序即可連接上。上代碼
<?php
error_reporting(
E_ALL);
set_time_limit(0);
echo "<h2>TCP/IP Connection</h2>\n";
$port = 1935;
$ip = "127.0.0.1";
/*
+-------------------------------
* @socket連接整個過程
+-------------------------------
* @socket_create
* @socket_connect
* @socket_write
* @socket_read
* @socket_close
+--------------------------------
*/ $socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if (
$socket < 0) {
echo "socket_create() failed: reason: " . socket_strerror(
$socket) . "\n";
}
else {
echo "OK.\n";
}
echo "試圖連接 '$ip' 端口 '$port'
\n";
$result = socket_connect(
$socket,
$ip,
$port);
if (
$result < 0) {
echo "socket_connect() failed.\nReason: ($result) " . socket_strerror(
$result) . "\n";
}
else {
echo "連接OK\n";
}
$in = "Ho\r\n";
$in .= "first blood\r\n";
$out = '';
if(!socket_write(
$socket,
$in,
strlen(
$in))) {
echo "socket_write() failed: reason: " . socket_strerror(
$socket) . "\n";
}
else {
echo "發(fā)送到服務(wù)器信息成功！\n";
echo "發(fā)送的內(nèi)容為:<font color='red'>$in</font> <br>";
}
while(
$out = socket_read(
$socket, 8192)) {
echo "接收服務(wù)器回傳信息成功！\n";
echo "接受的內(nèi)容為:",
$out;
}
echo "關(guān)閉SOCKET
\n";
socket_close(
$socket);
echo "關(guān)閉OK\n";
?>
至此客戶端已經(jīng)連接上服務(wù)端了。
案例二：代碼詳解
// 設(shè)置一些基本的變量
$host = "192.168.1.99";
$port = 1234;
// 設(shè)置超時時間
set_time_limit(0);
// 創(chuàng)建一個Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not createsocket\n");
//綁定Socket到端口
$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind tosocket\n");
// 開始監(jiān)聽鏈接
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socketlistener\n");
// accept incoming connections
// 另一個Socket來處理通信
$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incomingconnection\n");
// 獲得客戶端的輸入
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");
// 清空輸入字符串
$input = trim($input);
//處理客戶端輸入并返回結(jié)果
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write
output\n");
// 關(guān)閉sockets
socket_close($spawn);
socket_close($socket);
下面是其每一步驟的詳細(xì)說明:
1.第一步是建立兩個變量來保存Socket運行的服務(wù)器的IP地址和端口.你可以設(shè)置為你自己的服務(wù)器和端口(這個端口可以是1到65535之間的數(shù)字),前提是這個端口未被使用.
// 設(shè)置兩個變量
$host = "192.168.1.99";
$port = 1234;
2.在服務(wù)器端可以使用set_time_out()函數(shù)來確保PHP在等待客戶端連接時不會超時.
// 超時時間
set_time_limit(0);
3.在前面的基礎(chǔ)上,現(xiàn)在該使用socket_creat()函數(shù)創(chuàng)建一個Socket了—這個函數(shù)返回一個Socket句柄,這個句柄將用在以后所有的函數(shù)中.
// 創(chuàng)建Socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0) or die("Could not create
socket\n");
第一個參數(shù)”AF_INET”用來指定域名;
第二個參數(shù)”SOCK_STREM”告訴函數(shù)將創(chuàng)建一個什么類型的Socket(在這個例子中是TCP類型)
因此,如果你想創(chuàng)建一個UDP Socket的話,你可以使用如下的代碼:
// 創(chuàng)建 socket
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) or die("Could not create
socket\n");
4.一旦創(chuàng)建了一個Socket句柄,下一步就是指定或者綁定它到指定的地址和端口.這可以通過socket_bind()函數(shù)來完成.
// 綁定 socket to 指定地址和端口
$result = socket_bind($socket, $host, $port) or die("Could not bind to
socket\n");
5.當(dāng)Socket被創(chuàng)建好并綁定到一個端口后,就可以開始監(jiān)聽外部的連接了.PHP允許你由socket_listen()函數(shù)來開始一個監(jiān)聽,同時你可以指定一個數(shù)字(在這個例子中就是第二個參數(shù):3)
// 開始監(jiān)聽連接
$result = socket_listen($socket, 3) or die("Could not set up socket
listener\n");
6.到現(xiàn)在,你的服務(wù)器除了等待來自客戶端的連接請求外基本上什么也沒有做.一旦一個客戶端的連接被收到,socket_accept()函數(shù)便開始起作用了,它接收連接請求并調(diào)用另一個子Socket來處理客戶端–服務(wù)器間的信息.
//接受請求鏈接
// 調(diào)用子socket 處理信息
$spawn = socket_accept($socket) or die("Could not accept incoming
connection\n");
這個子socket現(xiàn)在就可以被隨后的客戶端–服務(wù)器通信所用了.
7.當(dāng)一個連接被建立后,服務(wù)器就會等待客戶端發(fā)送一些輸入信息,這寫信息可以由socket_read()函數(shù)來獲得,并把它賦值給PHP的$input變量.
// 讀取客戶端輸入
$input = socket_read($spawn, 1024) or die("Could not read input\n");
?>
socker_read的第而個參數(shù)用以指定讀入的字節(jié)數(shù),你可以通過它來限制從客戶端獲取數(shù)據(jù)的大小.
注意:socket_read函數(shù)會一直讀取殼戶端數(shù)據(jù),直到遇見\n,\t或者\0字符.PHP腳本把這寫字符看做是輸入的結(jié)束符.
8.現(xiàn)在服務(wù)器必須處理這些由客戶端發(fā)來是數(shù)據(jù)(在這個例子中的處理僅僅包含數(shù)據(jù)的輸入和回傳到客戶端).這部分可以由socket_write()函數(shù)來完成(使得由通信socket發(fā)回一個數(shù)據(jù)流到客戶端成為可能)
// 處理客戶端輸入并返回數(shù)據(jù)
$output = strrev($input) . "\n";
socket_write($spawn, $output, strlen ($output)) or die("Could not write
output\n");
9.一旦輸出被返回到客戶端,父/子socket都應(yīng)通過socket_close()函數(shù)來終止
// 關(guān)閉 sockets
socket_close($spawn);
socket_close($socket);