PHP Socket長連接的應用

一、什麼是PHP Socket長連接

Socket是一個抽象層，它允許程序在網絡環境中發送和接收數據。使用Socket時，程序將創建一個Socket對象，並用它來代表一個網絡連接，可以發送數據和接收數據。

在PHP中，通過socket擴展可以很方便地使用Socket API，實現TCP/UDP協議的通信。其中，PHP Socket長連接指建立Socket連接後，長時間保持連接狀態，能夠發送多個請求和接收多個數據包，以及服務器在一段時間沒有數據包傳輸時自動關閉連接。

二、PHP Socket長連接的優點

1、降低網絡連接時延：長連接可以避免頻繁地建立和斷開網絡連接，減少網絡連接的時延。

2、減輕服務器資源壓力：在每個連接間產生的握手協議、安全協議、重複發送的HTTP頭必須消耗額外的帶寬和享元模式，通過長連接可以減少網絡開銷，減輕服務器壓力。

3、隱藏網絡延遲：使用長連接可以減少網絡開銷，緩存請求在服務端的答覆，避免一次沒有完全填充的請求等待下一次完整的請求。從而有效地將網絡延遲隱藏在網絡背景中，提高用戶體驗。

三、PHP Socket長連接的應用

1、聊天室

我們可以使用PHP Socket長連接來實現聊天室功能。當用戶在網頁上輸入聊天內容後，客戶端將該內容以Socket長連接方式發送到後台，並放入消息隊列中，服務端讀取消息隊列並再次發送給所有的聊天室用戶。

//PHP長連接服務端代碼示例
set_time_limit(0);
$sock = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
socket_bind($sock, "0.0.0.0", 9999);
socket_listen($sock);
$clients = array($sock);
while (true) {
    $read = $clients;
    $write = null;
    $err = null;
    if (socket_select($read, $write, $err, 5) < 1) {
        continue;
    }
    if (in_array($sock, $read)) {
        $clients[] = $newsock = socket_accept($sock);
        $header = PHP_EOL.'Welcome to chat-demo'.PHP_EOL.'Enter your name: ';

        @socket_write($newsock, $header, strlen($header));
        unset($read[ array_search( $sock, $read ) ]);
    }
 
    foreach ($read as $read_sock) {
        $data = @socket_read($read_sock, 2048, PHP_NORMAL_READ);
        if ($data === false) {
            socket_close($read_sock);
            $key_to_remove = array_search($read_sock, $clients, true);
            unset($clients[$key_to_remove]);
            break;
        }
        $data = trim($data);
        if (!empty($data)) {
            foreach ($clients as $send_sock) {
                if ($send_sock == $sock || $send_sock == $read_sock){
                    continue;
                }
                @socket_write($send_sock, $data, strlen($data));
            }
        }
    }
}

2、即時通訊

使用PHP Socket長連接可以實現即時通訊功能。比如，客戶端可以將用戶輸入的文本消息以及相關的用戶信息，通過Socket長連接方式提交到服務器端，服務器端收到後可以通過Websocket將消息推送給所有需要的在線用戶。

//PHP長連接服務端代碼示例
set_time_limit(0);
error_reporting(E_ALL & ~E_NOTICE);
$socket = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
socket_bind($socket, '0.0.0.0', 9999);
socket_listen($socket);

$clients = array();
while (true) {
    $read = $clients; 
    $read[] = $socket;

    socket_select($read, $write, $except, null);

    foreach ($read as $connect_socket) {
        if ($connect_socket == $socket) { 
            $new_socket = socket_accept($connect_socket);
            if ($new_socket) {
                $clients[] = $new_socket;
            }
        } else {
            $bytes = @socket_recv($connect_socket, $buffer, 1024, MSG_DONTWAIT);
            if ($bytes) {
                if (preg_match('/(.*): (.*)/', $buffer, $matches) == 1) {
                    $name = $matches[1];
                    $message = $matches[2];
                    $response = $name . ':' . $message . "\n";
                } else {
                    $response = "robot: " . $buffer;
                }

                foreach ($clients as $client) {
                    @socket_write($client, $response, strlen($response));
                }
            }
            if ($bytes === false) {
                $key_to_remove = array_search($connect_socket, $clients, true);
                unset($clients[$key_to_remove]);
                socket_shutdown($connect_socket, 2);
                socket_close($connect_socket);
            }
        }
    }
}

3、定時器

PHP中沒有自帶的“計時器”功能，但使用Socket長連接可以輕鬆實現定時器功能。當需要創建一個任務，在指定的時間間隔內運行該任務時，可以在客戶端啟動Socket服務端程序，並在連接建立後開啟一個周期性的定時器。這樣，在一定時間後，服務端程序會主動調用客戶端指定的函數。

//PHP長連接客戶端代碼示例
set_time_limit(0);
$host = 'localhost';
$port = 2345;
$conn = socket_create(AF_INET, SOCK_STREAM, SOL_TCP);
if (socket_connect($conn, $host, $port) === false) {
    die("ERROR: " . socket_strerror(socket_last_error()) . "\n");
}

$next_call_time = time();

while (true) {
    $time_left = $next_call_time - time();
    if ($time_left > 0) {
        usleep(1000000 * $time_left);
    }
    $next_call_time += 5;
    socket_write($conn, 'time to do something ...');
}

四、總結

PHP Socket長連接可以有效地緩解網絡延遲、減少服務器資源壓力，具有很多實際應用場景。上述示例演示了使用PHP Socket長連接實現聊天室、即時通訊、定時器等功能的方法。如需使用PHP Socket長連接應用到您的項目中，可以參考以上示例代碼，根據實際情況進行調整和擴展。