php socket网络编程基础知识（二）：socket函数

说明

我们都知道通过IP，端口等可以实现两台机器之间的数据互通，但具体要怎么操作，系统给我们提供了socket接口，通过调用socket函数就可以实现互通。
php的socket扩展和C本身的非常相似，如果找不到php相关的资料，可以对照着C的socket函数来学习，例如：C语言SOCKET编程指南
php的socket文档，文档中有很多函数，我们只找主要通讯流程的函数理解其流程，其它函数后期用到再去查看即可

通信流程

图片引用自sockets百度百科词条，tcp通信的流程，其它方式的通信可参考

相关函数

服务端相关函数
- socket_create ( int $domain , int $type , int $protocol ) : resource
  - 创建一个socket,例如$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
  - $domain是选择IP4或者IP6或者UNIX本地通讯，配置过nginx的话应该会知道参数fastcgi_pass用来连接php-fpm的，有两种方式，一种是tcp，一种是unix socket，就是对应这里的IP方式和UNIX本地方式
  - $type是SOCK_STREAM(tcp)或者SOCK_DGRAM(udp)或者其它
  - $protocol 一般为0是IP协议。
  - 上方语句创建了ip4地址的tpc套接字，更多参数自行查看文档。
- socket_bind ( resource $socket , string $address [, int $port = 0 ] ) : bool
  - 将上方创建的socket绑定具体的IP和端口，到时候客户端连接需要填写此IP和接口
- socket_listen ( resource $socket [, int $backlog = 0 ] ) : bool
  - 监听客户端的链接。（udp通信时，不需要用到此函数）
  - 第二个参数backlog是accept之前握手队列的大小，如果我们配置过php-fpm的话应该有接触过，叫listen.backlog ，这个参数就对应着socket_listen中的第二个参数，目前php-fpm默认值是511，而workerman中默认值是102400
  - 相关参考：socket_listen里面第二个参数backlog的用处；TCP SOCKET中backlog参数的用途是什么？
- socket_accept ( resource $socket ) : resource
  - 接收客户端连接（udp通信时，不需要用到此函数）
    至此就可以和客户端联通，进行读写操作了，需要注意的是其返回值，是一个新的socket，而后续读写是在这个新的socket下进行的而不是一开始创建的socket。
客户端相关函数
- socket_connect ( resource $socket , string $address [, int $port = 0 ] ) : bool
  - 客户端连接服务端，同服务端一样，首先要调用socket_create创建一个socket，然后再调用此函数连接到服务端
读写函数
- socket_send ( resource $socket , string $buf , int $len , int $flags ) : int
  - 发送数据给socket
- socket_write ( resource $socket , string $buffer [, int $length = 0 ] ) : int
  - 向socket中写数据
- 上两个函数基本一样，socket_send中最后一位$flags参数设置为0，就等于socket_write，网上关于这两个函数的比较非常少，基本搜索不到，而且费解的是查看php源码会发现这两个方法内部有些许差异，socket_write中引用#ifndef PHP_WIN32来判定如果是非windows系统，则调用系统的write方法来实现，windows系统则调用系统的send方法来实现，但是socket_send则没有判定，统一调用系统的send来实现，不明白socket_write为什么要增加判定？
- socket_sendto( resource $socket , string $buf , int $len , int $flags , string $addr [, int $port = 0 ] ) : int
  - 主要是udp通信时，发送数据
- socket_recv( resource $socket , string &$buf , int $len , int $flags ) : int
  - 从socket中接收数据，需要注意的是返回值是int表示接收的字节数，而内容存在第二个引用类型的参数$buf中
- socket_read ( resource $socket , int $length [, int $type = PHP_BINARY_READ ] ) : string
  - 从socket中读数据，返回结果就是读的数据
- 上面两个函数也很相近，除了返回值的区别，socket_recv最后$flags为0和socket_read最后$type为PHP_BINARY_READ时读取的数据是一样的，但是如果flags或者type变化，则不一定一样了。
- socket_recvfrom ( resource $socket , string &$buf , int $len , int $flags , string &$name [, int &$port ] ) : int
  - 主要是udp通信是，接收数据
其它常用函数
- socket_close ( resource $socket ) : void
  - 关闭socket
- socket_set_nonblock( resource $socket ) : bool
  - 设置为非阻塞
- socket_set_block( resource $socket ) : bool
  - 设置为阻塞
- 上面两个影响的函数为：socket_connect、socket_accept以及上方的各种读写函数，以socket_accept为例，阻塞就是调用此方法后，如果没有接受到客户端，则此方法一直卡住，等待客户端加入后才会进行下一步动作，而非阻塞则是如果没有客户端加入，则直接返回false，具体的会在后面的IO模型中总结
- socket_select( array &$read , array &$write , array &$except , int $tv_sec [, int $tv_usec = 0 ] ) : int
  - 调用系统select()相关IO模型
  - 详细的在后面的IO模型中会总结

示例

服务端socket_service.php：

<?php
//IP和端口
$address = '127.0.0.1';
$port = 8888;
//创建
$listenSocket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//绑定
socket_bind($listenSocket, $address, $port);
//监听
socket_listen($listenSocket, 5);
//循环接入客户端
while (true) {
  //接入客户端
  $connectSocket = socket_accept($listenSocket);
  $msg = "hello\r\n";
  //发送给客户端，注意此时用的是$connectSocket，而不是$listenSocket
  socket_write($connectSocket, $msg, strlen($msg));
  //关闭
  socket_close($connectSocket);
}
//关闭
socket_close($listenSocket);
客户端socket_client.php：
<?php
//服务端IP和端口
$address = '127.0.0.1';
$port = 8888;
//创建
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
//连接
$result = socket_connect($socket, $address, $port);
//读取
$out = socket_read($socket, 2048);
echo $out;
//关闭
socket_close($socket);

上方是简单的示例代码，在命令行cli模式下运行php socket_service.php，然后再新起一窗口运行php socket_client.php就能看到客户端联通后收到了服务端发送的数据并显示出来。
我们在普通的编程中，通常是尽量避免使用while(true)的，害怕无限循环会导致卡死，但在网络编程中会经常用到，其实只要控制好就没问题，上方之所以可以用是因为默认socket_accept是阻塞的，也就是没有客户端接入时会卡在这里等待接入，所以不会造成性能影响。
也可以查看php文档中的示例，按照提示来测试。
通过示例我们可以看到是可以连通，但是有很大的局限性，只能一个服务端连接一个客户端，如果想同时连接多个客户端是不行的（上方简单的代码可能不明显，毕竟连接后接着就关闭断开了，但是运行php文档中的例子会比较明显，同时打开几个窗口用telnet来链接，会发现只有一个结束后，另一个才能接入），解决方法就是可以用fork子进程或者是IO多路复用，后续会总结。