Web前后端数据交互技术 课件 第七章 网络通信邮差-Socket

——江西应用技术职业学院web前后端数据交互技术网络通信邮差——Socket第七章教学内容1、Socket通信简介2、Socket通信机制3、Socket基本操作4、Socket应用实例知识目标技能目标素养目标●掌握Socket的定义●

理解Socket的工作机制（方法与事件）●掌握Socket的操作和应用●能正确理解Socket工作流程●能使用Socket方法与事件创建Socket连接●提升分析问题、团队协作的能力●养成web开发职业编码规范●培养认真、仔细的职业工匠精神教学重点Socket通信的定义和工作原理、Socket通信方法与事件、Socket操作和应用案例教学难点Socket通信方法与事件、Socket通信综合应用教学内容教学目标一起进入课程学习吧！——江西应用技术职业学院——江西应用技术职业学院web前后端数据交互技术Socket通信7.1目录CONTENTSSocket基本操作Socket通信机制Socket通信简介123Socket应用实例4什么是Socket通信？Socket通信原理Socket通信事件和方法Socket使用实例Socket实现聊天室功能01什么是Socket通信？7.1Socket通信简介产生背景HTTP协议是一种无状态的、无连接的、单向的应用层协议。它采用了请求/响应模型。通信请求只能由客户端发起，服务端对请求做出应答处理。这种通信模型有一个弊端：HTTP协议无法实现服务器主动向客户端发起消息。如果服务器有连续的状态变化，客户很难获知。大多数Web应用程序将通过频繁的异步JavaScript和XML（Ajax）请求实现长轮询。这样做效率低，也浪费资源（不停连接，HTTP连接始终打开）。WebSocket由此而生。Socket的英文原义是"孔"或"插座"，通常也称作"套接字"。WebSocket协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器已支持。WebSocket只需要建立一次连接，就可以一直保持连接状态。这相比于轮询方式的不停建立连接显然效率要大大提高。HTTP通信VSSocket通信握手机制服务端和客户端主动发送信息双向平等通信内涵1.两个程序通过双向连接交换数据，一端被称为一个socket。2.socket是双向的长连接，提供了网络通信的一些接口，控制数据的发送。3.双方至少一方主动断开连接，才会中断通信。4.socket可以使用TCP(传输控制协议)来实现，也可以使用UDP(数据报协议)来实现，一般使用TCP协议。内涵socket（套接字）既不是程序，也不是协议，其只是操作系统提供的通信层的一组抽象API。在一般情况下，服务器多用PHP来开发Socket通信，客户端多用Javascript或者JQuery来开发Socket通信。优点：数据传输量极少、实时性好。特点1.建立在TCP协议之上，服务器端的实现比较容易。2.与HTTP协议有着良好的兼容性。握手阶段采用HTTP协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种HTTP代理服务器。3.数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。4.可以发送文本，也可以发送二进制数据。5.没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。6.协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是URL。工作原理Socket是“网络七层”中传输层的一个接口，是对TCP连接的一个封装。工作流程1.服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态。2.客户端请求：由客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。3.连接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求，它就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户端，一旦客户端确认了此描述，连接就建立好了。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。分为三个步骤socket通讯的工作原理可以参考下面的流程图：通信需要服务端和客户端组成：服务端：1.使用php初始化socket然后绑定一个端口，对端口进行监听。2.调用accept阻塞，等待客户端连接。客户端：1.初始化一个socket2.连接服务器。3.发送数据请求，服务器端接收请求并处理，把回应数据发送给客户端4.读取数据。5.关闭连接，一次交互结束。谢谢大家观看——江西应用技术职业学院——江西应用技术职业学院web前后端数据交互技术Socket通信目录CONTENTSSocket基本操作Socket通信机制Socket通信简介123Socket应用实例4什么是Socket通信？Socket通信原理Socket通信事件和方法Socket使用实例Socket实现聊天室功能02Socket通信事件和方法7.2Socket通信机制socket通讯的工作原理可以参考下面的流程图：socket通信事件与方法：服务器端函数说明socket_create(stream,$protocol)创建Socket，参数：stream：socket流$protocol：协议socket_bind()绑定IP和端口socket_listen()监听端口socket_accept()接受一个socket连接，与客户端建立连接socket_read()读取客户端发送过来的数据socket_write()将数据写到socket缓存向客户端发送socket_close()关闭Socket连接客户端函数说明Websocket(wsurl)向服务器发送连接send(string)向服务器发送数据onmessage事件监听服务器发送过来的数据onclose事件监听服务器开关状态Socket通信事件与方法1.socket_create函数socket_create(int$domain,int$type,int$protocol):resource创建并返回一个套接字，也称作一个通讯节点。一个典型的网络连接由2个套接字构成，一个运行在客户端，另一个运行在服务器端。domain：即协议域，又称为协议族（family）。常用的协议族有，AF_INET、AF_INET6、AF_LOCAL（或称AF_UNIX，Unix域socket）、AF_ROUTE等等。协议族决定了socket的地址类型，在通信中必须采用对应的地址，如AF_INET决定了要用ipv4地址（32位的）与端口号（16位的）的组合、AF_UNIX决定了要用一个绝对路径名作为地址。type：指定socket类型。常用的socket类型有，SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM、SOCK_RAW、SOCK_PACKET、SOCK_SEQPACKET等等。protocol：协议。常用的协议有，IPPROTO_TCP、IPPTOTO_UDP、IPPROTO_SCTP、IPPROTO_TIPC等，它们分别对应TCP传输协议、UDP传输协议、STCP传输协议、TIPC传输协议。Socket通信事件与方法2.socket_bind函数socket_bind(resource$socket,string$address[,int$port=0]):bool绑定address到socket。该操作必须是在使用socket_connect()或者socket_listen()建立一个连接之前。socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。address:

如果套接字是AF_INET族，那么address必须是一个四点分法的IP地址（例如）。如果套接字是AF_UNIX族，那么address是Unix套接字一部分（例如/tmp/my.sock）。port（可选）：仅仅用于AF_INET套接字连接的时候，并且指定连接中需要监听的端口号。Socket通信事件与方法3.socket_listen()函数socket_listen(resource$socket[,int$backlog=0]):bool监听端口socket:

用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。backlog:指定最多允许多少个客户连接到服务器。它的值至少为1。收到连接请求后，这些请求需要排队，如果队列满，就拒绝请求。Socket通信事件与方法4.socket_accept()函数socket_accept(resource$socket):resource接受一个socket连接，与客户端建立连接socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。Socket通信事件与方法5.socket_read()函数socket_read(resource$socket,int$length[,int$type=PHP_BINARY_READ]):string读取客户端传来的数据。socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。$length：读取的最大字节数。$type：数据类型，取值有PHP_BINARY_READ(默认，)安全读取二进制数据。以及PHP_NORMAL_READ，碰到\nor\r符号结束读取。Socket通信事件与方法6.socket_write()函数socket_write(resource$socket,string$buffer[,int$length=0]):int向客户端写入数据。socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。$buffer：读取数据的首地址$length：最大读取字节数Socket通信事件与方法

7.socket_close()函数socket_close(resource$socket):voidsocket_close()会关闭掉给定的socket资源。这个函数只针对套接字资源有效，不能用在其他类型的资源类型上。socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。Socket通信事件与方法8.Websocket(wsurl)函数varws=newWebSocket('ws://localhost:8080');WebSocket对象作为一个构造函数，用于新建WebSocket实例。socket:用socket_create()创建的一个有效的套接字资源。执行上面语句之后，客户端就会与服务器进行连接。Socket通信事件与方法9.send(string)函数intsend(SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags);向服务器发送数据第一个参数指定发送端套接字描述符；第二个参数指明一个存放应用程序要发送数据的缓冲区；第三个参数指明实际要发送的数据的字节数；第四个参数一般置0。Socket通信事件与方法10.onmessage事件ws.onmessage=function(event){vardata=event.data;//处理数据};实例对象的onmessage属性，用于指定收到服务器数据后的回调函数。用于监听服务器发来的数据。Socket通信事件与方法11.onclose事件ws.onclose=function(event){//处理关闭事件};实例对象的onclose属性，用于指定连接关闭后的回调函数。谢谢大家观看——江西应用技术职业学院——江西应用技术职业学院web前后端数据交互技术Socket通信目录CONTENTSSocket基本操作Socket通信机制Socket通信简介123Socket应用实例4什么是Socket通信？Socket通信原理Socket通信事件和方法Socket使用实例Socket实现聊天室功能04Socket实现聊天室功能7.4.2Socket应用实例任务描述前面我们使用HTTP实现了一个聊天室效果。但是HTTP需要不断发送请求消耗资源，实际上，Socket更适合用来实现聊天室功能。案例分析案例思路：1.使用PHP实现Socket服务端//创建Socket。AF_INET：代表通信时使用IPv4协议；SOCK_STREAM：代表传输的数据是二进制流数据；SOL_TCP：代表底层使用的协议是TCP$socket=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);//指定Socket相应的属性。SOL_SOCKET：设定协议的等级；SO_REUSEADDR：设置端口释放之后可以立即被使用案例分析案例思路：socket_set_option($socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1);//绑定端口socket_bind($socket,0,$port);//监听端口socket_listen($socket);//声明一个数组，用于存放所有的客户端连接$clients=array($socket);案例分析案例思路：while(true){$changed_socket=$clients;//在当前数组中获取活跃的Socket连接，即当前正在发送请求的连接或正在传输数据的连接等socket_select($changed_socket,$null,$null,0,10);案例分析案例思路：//判断当前的Socket是否为活跃的Socket，如果是，说明客户端在请求连接if(in_array($socket,$changed_socket)){echo"clientconnecting";//显示正在连接中$socket_new=socket_accept($socket);//接受连接$clients[]=$socket_new;案例分析案例思路：//发送握手信息$header=socket_read($socket_new,1024);perform_handshaking($header,$socket_new,$host,$port);//在连接成功后，当前Socket要从活跃Socket列表中删除，否则会陷入死循环$key=array_search($socket,$changed_socket);unset($changed_socket[$key]);谢谢大家观看——江西应用技术职业学院——江西应用技术职业学院web前后端数据交互技术Socket通信案例分析案例思路：1.使用PHP实现Socket服务端//创建Socket。AF_INET：代表通信时使用IPv4协议；SOCK_STREAM：代表传输的数据是二进制流数据；SOL_TCP：代表底层使用的协议是TCP$socket=socket_create(AF_INET,SOCK_STREAM,SOL_TCP);//指定Socket相应的属性。SOL_SOCKET：设定协议的等级；SO_REUSEADDR：设置端口释放之后可以立即被使用案例分析案例思路：socket_set_option($socket,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,1);//绑定端口socket_bind($socket,0,$port);//监听端口socket_listen($socket);//声明一个数组，用于存放所有的客户端连接$clients=array($socket);案例分析案例思路：while(true){$changed_socket=$clients;//在当前数组中获取活跃的Socket连接，即当前正在发送请求的连接或正在传输数据的连接等socket_select($changed_socket,$null,$null,0,10);案例分析案例思路：//判断当前的Socket是否为活跃的Socket，如果是，说明客户端在请求连接if(in_array($socket,$changed_socket)){echo"clientconnecting";//显示正在连接中$socket_new=socket_accept($socket);//接受连接$clients[]=$socket_new;案例分析案例思路：//发送握手信息$header=socket_read($socket_new,1024);perform_handshaking($header,$socket_new,$host,$port);//在连接成功后，当前Socket要从活跃Socket列表中删除，否则会陷入死循环$key=array_search($socket,$changed_socket);unset($changed_socket[$key]);案例分析案例思路：如果不是新连接，是客户端在发送数据,服务器开始读取客户端发送的数据并进行格式处理（解包、转换、编码）//解包数据$received_text=unmask($buf);//将数据解包后转成JSON对象$msgJson=json_decode($received_text);案例分析案例思路：

$namer=$msgJson->namer;//读取数据$content=$msgJson->content;$message=mask(json_encode([//将数据进行编码'namer'=>$namer,'content'=>$content,'type'=>'usermsg']));案例分析2.使用Jquery实现Socket客户端$(function(){//连接Socket的URL地址varwsurl="ws://:8085/ajax/server.php";varwebsocket;//用于存放客户端创建的Socket对象案例分析if(window.WebSocket){websocket=newWebSocket(wsurl);websocket.onopen=function(event){//onopen事件，连接成功$('#showMessage').append("<p>connetedsuccess!</p>");}案例分析websocket.onmessage=function(event){//onmessage事件，接收消息，显示在页面上varmsg=JSON.parse(event.data);vartype=msg.type;varnamer=r;varcontent=msg.content;案例分析if(type=='usermsg'){$('#showMessage').append("<p>"+namer+":"+content+"</p>");}else{$('#showMessage').append("<p>system:"+content+"</p>");}}案例分析//数据发送

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