php+websocket 实现聊天室

一、配置 
开启socket组建,否则会报 Fatal error: Call to undefined function socket_create() 错误
1、打开php.ini配置文件,搜索 extension=php_sockets.dll,把前面的‘;’分号删掉。修改之后重启服务。
注意:如果php版本多,一定要注意使用的哪个版本就要取修改哪个版本的php.ini文件,wamp开启socket需要apache和php下面的php.ini一起修改,而phpstudy只需要修改一个php.ini.

2、检查socket组建是否开启
运行phpinfo.php查看,如果Sockets Support => enabled,就说明开启成功了。

php+websocket 实现聊天室

 3、设置cmd可以运行php文件
在“我的计算机->属性->高级系统设置->高级->环境变量”,在用户变量的PATH添加一条,指向php的路径(注意版本要一致),在环境变量里的Path也需要添加一条,跟上面一样

php+websocket 实现聊天室

 4、测试socket和php是否配置成功
在项目下新建一个名叫start.php的文件
    

 if(extension_loaded('sockets')){
      echo "1";
    }else{
      echo "0";
    }

在cmd里输入 php d:\phpstudy\www\start.php,如果输出1,则说明配置正确,如果输出0,则配置错误,需要仔细重新配置

二、实现流程

前端实现比较简单,难点在后台,其逻辑如下:php主要就是接收加密key并返回其中完成套接字的创建和握手操作

php+websocket 实现聊天室

  服务端的流程:
1、挂起一个socket套接字进程,等待连接
2、有socket连接之后,遍历套接字数组
3、没有握手的,进行握手操作,已经握手的,则把接收的数据解析并写入缓冲区进行输出。

三、前端代码

<!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <title>websocket聊天室</title>
    <link href="https://fonts.googleapis.com/css?family=Source+Sans+Pro:400,600" rel="stylesheet">
    <link rel="stylesheet" href="/static/index/css/reset.min.css">
    <link rel="stylesheet" href="/static/index/css/chat.css">
    <link rel="stylesheet" href="/static/index/layui/layer/theme/default/layer.css">
    <style>
    .message img {
    float: left;
    width: 40px;
    height: 40px;
    margin-right: 12px;
    border-radius: 50%;
    }
    
    .you {
    margin-left: 60px;
    margin-top: -39px;
    }
    
    .me-header {
    float: right !important;
    margin-right: 0 !important;
    }
    
    .me {
    margin-right: 60px;
    margin-top: -39px;
    }
    
    .active-chat::-webkit-scrollbar, .left::-webkit-scrollbar {
    width: 2px;
    }
    </style>
    </head>
    <body>
    
    <div class="wrapper">
        <div class="container">
            <div class="left">
                <div class="top" style="padding: 20px 29px;height: auto;">
                    <div class="" style="font: 400 13.3333px Arial;font-weight: 400;">在线人数:<span id="numbers">0</span> 人
                    </div>
                </div>
                <ul class="people">
                </ul>
            </div>
            <div class="right">
                <div class="top"><span>Tips: <span class="name">PHP之websocket聊天室</span></span></div>
                <div class="chat active-chat" data-chat="person1"
                 style="height: auto;border-width: 0px;padding: 10px;height: 483px; padding: 10px;overflow-y: auto;scrollTop: 100px">
                </div>
                <div class="write">
                    <a href="javascript:;" class="write-link attach"></a>
                    <input type="text" id="input-value" onkeydown="confirm(event)"/>
                    <a href="javascript:;" class="write-link smiley"></a>
                    <a href="javascript:;" class="write-link send" onclick="send()"></a>
                </div>
            </div>
        </div>
    </div>
    
    <script src="/static/index/js/jquery-1.11.3.min.js"></script>
    <script src="/static/index/js/chat.js"></script>
    <script src="/static/index/layui/layer/layer.js"></script>
    <script>
    var uname = "user" + uuid(8, 11);
    layer.open({
        title: '您的用户名如下',
        content: uname,
        closeBtn: 0,
        yes: function (index, layero) {
            layer.close(index);
        }
    });
    // 随机选出一个头像
    var avatar = ['a1.jpg', 'a2.jpg', 'a3.jpg', 'a4.jpg', 'a5.jpg', 'a6.jpg', 'a7.jpg', 'a8.jpg', 'a9.jpg', 'a10.jpg'];
    if (avatar[Math.round(Math.random() * 10)]) {
        var headerimg = "img/" + avatar[Math.round(Math.random() * 10)];
    } else {
        var headerimg = "img/" + avatar[0];
    }
    
    var ws = null;
    // 创建websocket连接
    connect();
    function connect() {
        // 创建一个 websocket 连接  ws://ip:端口号
        ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:1234");
        
        // 连接状态 1已建立连接
        console.log(ws.readyState)
        
        //  连接建立时触发
        ws.onopen = onopen;
        
        // 客户端接收服务端数据时触发
        ws.onmessage = onmessage;
        
        // 连接关闭时触发
        ws.onclose = onclose;
        
        //  通信发生错误时触发
        ws.onerror = one rror;
    }
    
    // 通信建立成功 
    function onopen()
    {
        var data = "系统消息:建立连接成功";
        console.log(data);
    }
    
    // 接收客户端的数据,发送数据
    function onmessage(e)
    {
        var data = JSON.parse(e.data);
        console.log(data)
        
        switch (data.type) {
            case 'handShake':
                //首次登录,发送登陆数据
                var user_info = {'type': 'login', 'msg': uname, 'headerimg': headerimg};
                sendMsg(user_info);
                break;
            case 'login':
                userList(data.user_list);
                systemMessage('系统消息: ' + data.msg + ' 已上线');
                break;
            case 'logout':
                userList(data.user_list);
                if (data.msg.length > 0) {
                systemMessage('系统消息: ' + data.msg + ' 已下线');
                }
                break;
            case 'user':
                messageList(data);
                break;
            case 'system':
                systemMessage();
                break;
        }
    }
    function onclose()
    {
        console.log("连接关闭,定时重连");
        connect();
    }
    
    // websocket 错误事件
    function one rror()
    {
        var data = "系统消息 : 出错了,请退出重试.";
        console.log(data);
    }
    
    function confirm(event) {
        var key_num = event.keyCode;
        if (13 == key_num) {
            send();
        } else {
            return false;
        }
    }
    
    // 发送数据
    function send() {
        var msg = document.querySelector("input#input-value").value;
        var reg = new RegExp("\r\n", "g");
        msg = msg.replace(reg, "");
        sendMsg({type: "user", msg: msg});
        document.querySelector("input#input-value").value = "";
    }
    
    // 发送数据
    function sendMsg(msg) {
        var data = JSON.stringify(msg);
        ws.send(data);
    }
    
    
    // 追加数据 上下线的系统消息
    function systemMessage(msg) {
        var html = `<div class="conversation-start">
                <span>` + msg + `</span>
                </div>`;
        var active_chat = document.querySelector('div.active-chat');
        var oldHtml = active_chat.innerHTML;
        active_chat.innerHTML = oldHtml + html;
        active_chat.scrollTop = active_chat.scrollHeight;
    }
    
    // 追加从服务端返回的数据 左侧在线人数列表
    function userList(user) {
        var html = '';
        for (var i = 0; i < user.length; i++) {
            html += `<li class="person" data-chat="person1">
                <img src="` + user[i].headerimg + `" alt=""/>
                <span class="name">` + user[i].username + `</span>
                <span class="time">` + user[i].login_time + `</span>
                <span class="preview" style="color: green;font-size: 7px;">在线</span>
                </li>`;
        }
        document.querySelector('ul.people').innerHTML = html;
        document.querySelector('span#numbers').innerHTML = user.length;
    }
    
    // 右侧聊天记录列表
    function messageList(data) {
    
       // 判读是不是自己发送的消息,对应的样式不同
        if (data.from == uname) {   
            // 如果当前用户名和feom的用户名相同,就说明时自己发送的消息
            var html = `<div class="message">
                    <img class="me-header" src="` + data.headerimg + `" alt=""/>
                    <div class="bubble me">` + data.msg + `</div>
                    </div>`;
        } else {
            // 别人发送的信息列表
            var html = `<div class="message">
                    <img src="` + data.headerimg + `" alt=""/>
                    <div class="bubble you">` + data.msg + `</div>
                    </div>`;
        }
        var active_chat = document.querySelector('div.active-chat');
        var oldHtml = active_chat.innerHTML;
        active_chat.innerHTML = oldHtml + html;
        active_chat.scrollTop = active_chat.scrollHeight;
    }
    
    /**
     * 生产一个全局唯一ID作为用户名的默认值;
     *
     * @param len
     * @param radix
     * @returns {string}
     */
    function uuid(len, radix) {
        var chars = '0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz'.split('');
        var uuid = [], i;
        radix = radix || chars.length;
        
        if (len) {
            for (i = 0; i < len; i++) uuid[i] = chars[0 | Math.random() * radix];
        } else {
            var r;
            
            uuid[8] = uuid[13] = uuid[18] = uuid[23] = '-';
            uuid[14] = '4';
            
            for (i = 0; i < 36; i++) {
                if (!uuid[i]) {
                    r = 0 | Math.random() * 16;
                    uuid[i] = chars[(i == 19) ? (r & 0x3) | 0x8 : r];
                }
            }
        }
        return uuid.join('');
    }
    </script>
    </body>
    </html>

 四、后端代码

<?php
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: 25754
 * Date: 2019/4/23
 * Time: 14:13
 */

class socketServer
{

    const LISTEN_SOCKET_NUM = 9;
    const LOG_PATH = "./log/";  //日志
    private $_ip = "127.0.0.1"; //ip
    private $_port = 1234;  //端口 要和前端创建WebSocket连接时的端口号一致
    private $_socketPool = array(); //socket池,即存放套接字的数组
    private $_master = null;    //创建的套接字对象

    public function __construct()
    {
        $this->initSocket();
    }

    // 创建WebSocket连接
    private function initSocket()
    {
        try {
            //创建socket套接字
            $this->_master = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
            // 设置IP和端口重用,在重启服务器后能重新使用此端口;
            socket_set_option($this->_master, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1);
            //绑定地址与端口
            socket_bind($this->_master, $this->_ip, $this->_port);
            //listen函数使用主动连接套接口变为被连接套接口,使得一个进程可以接受其它进程的请求,从而成为一个服务器进程。在TCP服务器编程中listen函数把进程变为一个服务器,并指定相应的套接字变为被动连接,其中的能存储的请求不明的socket数目。
            socket_listen($this->_master, self::LISTEN_SOCKET_NUM);
        } catch (Exception $e) {
            $this->debug(array("code: " . $e->getCode() . ", message: " . $e->getMessage()));
        }
        //将socket保存到socket池中  (将套接字放入数组)默认把当前用户放在第一个
        $this->_socketPool[0] = array('resource' => $this->_master);
        $pid = getmypid();
        $this->debug(array("server: {$this->_master} started,pid: {$pid}"));
    }

    // 挂起进程遍历套接字数组,对数据进行接收、处理、发送
    public function run()
    {
        // 死循环  直到socket断开
        while (true) {
            try {
                
                $write = $except = NULL;
                // 从数组中取出resource列
                $sockets = array_column($this->_socketPool, 'resource');

               /* 
                $sockets 是一个存放文件描述符的数组。
                $write 是监听是否客户端写数据,传入NULL是不关心是否有写变化
                $except 是$sockets里面要派粗话的元素,传入null是监听全部
                最后一个参数是超时时间,0立即结束 n>1则最多n秒后结束,如遇某一个连接有新动态,则提前返回  null如遇某一个连接有新动态,则返回
                */
                // 接收套接字数字,监听他们的状态就是有新消息到或有客户端连接/断开时,socket_select函数才会返回,继续往下执行
                $read_num = socket_select($sockets, $write, $except, NULL);
                if (false === $read_num) {
                    $this->debug(array('socket_select_error', $err_code = socket_last_error(), socket_strerror($err_code)));
                    return;
                }

                // 遍历套接字数组
                foreach ($sockets as $socket) {

                    // 如果有新的连接进来
                    if ($socket == $this->_master) {

                        // 接收一个socket连接
                        $client = socket_accept($this->_master);
                        if ($client === false) {
                            $this->debug(['socket_accept_error', $err_code = socket_last_error(), socket_strerror($err_code)]);
                            continue;
                        }
                        //连接 并放到socket池中
                        $this->connection($client);
                    } else {

                        //接收已连接的socket数据,返回的是从socket中接收的字节数。
                        // 第一个参数:socket资源,第二个参数:存储接收的数据的变量,第三个参数:接收数据的长度
                        $bytes = @socket_recv($socket, $buffer, 2048, 0);

                        // 如果接收的字节数为0
                        if ($bytes == 0) {

                            // 断开连接
                            $recv_msg = $this->disconnection($socket);
                        } else {

                            // 判断有没有握手,没有握手进行握手,已经握手则进行处理
                            if ($this->_socketPool[(int)$socket]['handShake'] == false) {
                                // 握手
                                $this->handShake($socket, $buffer);
                                continue;
                            } else {
                                // 解析客户端传来的数据
                                $recv_msg = $this->parse($buffer);
                            }
                        }

                        // echo "<pre>";
                        // 业务处理,组装返回客户端的数据格式
                        $msg = $this->doEvents($socket, $recv_msg);
                        // print_r($msg);

                        socket_getpeername ( $socket  , $address ,$port );
                        $this->debug(array(
                            'send_success',
                            json_encode($recv_msg),
                            $address,
                            $port
                        ));
                        // 把服务端返回的数据写入套接字
                        $this->broadcast($msg);
                    }
                }
            } catch (Exception $e) {
                $this->debug(array("code: " . $e->getCode() . ", message: " . $e->getMessage()));
            }

        }

    }

    /**
     * 数据广播
     * @param $data
     */
    private function broadcast($data)
    {
        foreach ($this->_socketPool as $socket) {
            if ($socket['resource'] == $this->_master) {
                continue;
            }
            // 写入套接字
            socket_write($socket['resource'], $data, strlen($data));
        }
    }

    /**
     * 业务处理,在这可以对数据库进行操作,并返回客户端数据;根据不同类型,组装不同格式的数据
     * @param $socket
     * @param $recv_msg 客户端传来的数据
     * @return string
     */
    private function doEvents($socket, $recv_msg)
    {
        $msg_type = $recv_msg['type'];
        $msg_content = $recv_msg['msg'];
        $response = [];
        //echo "<pre>";
        switch ($msg_type) {
            case 'login':
            // 登陆上线信息
                $this->_socketPool[(int)$socket]['userInfo'] = array("username" => $msg_content, 'headerimg' => $recv_msg['headerimg'], "login_time" => date("h:i"));
                // 取得最新的名字记录
                $user_list = array_column($this->_socketPool, 'userInfo');
                $response['type'] = 'login';
                $response['msg'] = $msg_content;
                $response['user_list'] = $user_list;
                //print_r($response);

                break;
            case 'logout':
            // 退出信息
                $user_list = array_column($this->_socketPool, 'userInfo');
                $response['type'] = 'logout';
                $response['user_list'] = $user_list;
                $response['msg'] = $msg_content;
                //print_r($response);
                break;
            case 'user':
            // 发送的消息
                $userInfo = $this->_socketPool[(int)$socket]['userInfo'];
                $response['type'] = 'user';
                $response['from'] = $userInfo['username'];
                $response['msg'] = $msg_content;
                $response['headerimg'] = $userInfo['headerimg'];
                //print_r($response);
                break;
        }

        return $this->frame(json_encode($response));
    }

    /**
     * socket握手
     * @param $socket
     * @param $buffer  客户端接收的数据
     * @return bool
     */
    public function handShake($socket, $buffer)
    {
        $acceptKey = $this->encry($buffer);
        $upgrade = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" .
            "Upgrade: websocket\r\n" .
            "Connection: Upgrade\r\n" .
            "Sec-WebSocket-Accept: " . $acceptKey . "\r\n\r\n";

        // 将socket写入缓冲区
        socket_write($socket, $upgrade, strlen($upgrade));
        // 标记握手已经成功,下次接受数据采用数据帧格式
        $this->_socketPool[(int)$socket]['handShake'] = true;
        socket_getpeername ( $socket  , $address ,$port );
        $this->debug(array(
            'hand_shake_success',
            $socket,
            $address,
            $port
        ));
        //发送消息通知客户端握手成功
        $msg = array('type' => 'handShake', 'msg' => '握手成功');
        $msg = $this->frame(json_encode($msg));
        socket_write($socket, $msg, strlen($msg));
        return true;
    }

    /**
     * 帧数据封装
     * @param $msg
     * @return string
     */
    private function frame($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);
    }

    /**
     * 解析客户端的数据
     * @param $buffer
     * @return mixed
     */
    private function parse($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 json_decode($decoded, true);
    }

    //提取 Sec-WebSocket-Key 信息并加密
    private function encry($req)
    {
        $key = null;
        if (preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/", $req, $match)) {
            $key = $match[1];
        }
        // 加密
        return base64_encode(sha1($key . '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11', true));
    }

    /**
     * 连接socket
     * @param $client
     */
    public function connection($client)
    {
        socket_getpeername ( $client  , $address ,$port );
        $info = array(
            'resource' => $client,
            'userInfo' => '',
            'handShake' => false,
            'ip' => $address,
            'port' => $port,
        );
        $this->_socketPool[(int)$client] = $info;
        $this->debug(array_merge(['socket_connect'], $info));
    }

    /**
     * 断开连接
     * @param $socket
     * @return array
     */
    public function disconnection($socket)
    {
        $recv_msg = array(
            'type' => 'logout',
            'msg' => @$this->_socketPool[(int)$socket]['userInfo']['username'],
        );
        unset($this->_socketPool[(int)$socket]);
        return $recv_msg;
    }

    /**
     * 日志
     * @param array $info
     */
    private function debug(array $info)
    {
        $time = date('Y-m-d H:i:s');
        array_unshift($info, $time);
        $info = array_map('json_encode', $info);
        file_put_contents(self::LOG_PATH . 'websocket_debug.log', implode(' | ', $info) . "\r\n", FILE_APPEND);
    }
}

// 类外实例化
$sk = new socketServer();
// 运行
$sk -> run();

五、运行php

建立start.bat文件,运行php,也可以在cmd里输入命令运行php

php ./socketServer.php
pause

运行结果如下:

php+websocket 实现聊天室

php+websocket 实现聊天室

注意:start.bat要一直运行,如果关了,就表示socket也关了,就不能通信了,所有需要start.bat一直运行

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