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Swoole 多协议 多端口 的应用

作者:互联网

第 81 篇文章

这是关于 Swoole 学习的第五篇文章:Swoole 多协议 多端口 的应用。

概述

主要参考官方的这两篇文章,进行实现的 Demo。

希望通过我提供的 Demo,能够对文档有更加深刻的理解。

网络通信协议设计

为什么需要通信协议?

官方:TCP协议在底层机制上解决了UDP协议的顺序和丢包重传问题。但相比UDP又带来了新的问题,TCP协议是流式的,数据包没有边界。应用程序使用TCP通信就会面临这些难题。因为TCP通信是流式的,在接收1个大数据包时,可能会被拆分成多个数据包发送。多次Send底层也可能会合并成一次进行发送。这里就需要2个操作来解决:分包 和 合包,所以TCP网络通信时需要设定通信协议。

Swoole 支持了2种类型的自定义网络通信协议 :EOF结束符协议、固定包头+包体协议。

EOF结束符协议

640?wx_fmt=png

先看下,未设置协议的效果:

640?wx_fmt=gif

发送的每条数据长度都是 23,但在 onReceive 接收数据的时候每次接收的长度不一样,并没有按照想象的方式进行分包。

再看下,设置了EOF结束符协议的效果:

640?wx_fmt=gif

发送的每条数据长度都是 23,在 onReceive 接收数据的时候每次接收的也是 23 ,完美。

主要设置项如下:

'package_max_length' => '8192',	
'open_eof_split'     => true,	
'package_eof'        => "\r\n"

不做解释,官方文档已经写的很清楚。

示例代码如下:

server.php

serv = new swoole_server('0.0.0.0', 9501);	
        $this->serv->set([	
            'worker_num'      => 2, //开启2个worker进程	
            'max_request'     => 4, //每个worker进程 max_request设置为4次	
            'dispatch_mode'   => 2, //数据包分发策略 - 固定模式	
            //EOF结束符协议	
            'package_max_length' => '8192',	
            'open_eof_split'     => true,	
            'package_eof'        => "\r\n"	
        ]);	
        $this->serv->on('Start', [$this, 'onStart']);	
        $this->serv->on('Connect', [$this, 'onConnect']);	
        $this->serv->on("Receive", [$this, 'onReceive']);	
        $this->serv->on("Close", [$this, 'onClose']);	
        $this->serv->start();	
    }	
    public function onStart($serv) {	
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;	
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服务已启动".PHP_EOL;	
        echo "swoole_cpu_num:".swoole_cpu_num().PHP_EOL;	
        echo "master_pid: {$serv->master_pid}".PHP_EOL;	
        echo "manager_pid: {$serv->manager_pid}".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onConnect($serv, $fd) {	
        echo "#### onConnect ####".PHP_EOL;	
        echo "客户端:".$fd." 已连接".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data) {	
        echo "#### onReceive ####".PHP_EOL;	
        var_dump($data);	
    }	
    public function onClose($serv, $fd) {	
        echo "Client Close.".PHP_EOL;	
    }	
}	
$server = new Server();

client.php

client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);	
        $this->client->on('Connect', [$this, 'onConnect']);	
        $this->client->on('Close', [$this, 'onClose']);	
        $this->client->on('Error', [$this, 'onError']);	
    }	
    public function connect() {	
        if(!$fp = $this->client->connect("127.0.0.1", 9501)) {	
            echo "Error: {$fp->errMsg}[{$fp->errCode}]".PHP_EOL;	
            return;	
        }	
    }	
    public function onConnect() {	
        fwrite(STDOUT, "发送测试数据(Y or N):");	
        swoole_event_add(STDIN, function() {	
            $msg = trim(fgets(STDIN));	
            if ($msg == 'y') {	
                $this->send();	
            }	
            fwrite(STDOUT, "发送测试数据(Y or N):");	
        });	
    }	
    public function send() {	
        $msg_info =  "客户端发信息...\r\n";	
        $i = 0;	
        while ($i < 50) {	
            var_dump($msg_info);	
            $this->client->send($msg_info);	
            $i++;	
        }	
    }	
    public function onClose() {	
        echo "Client close connection".PHP_EOL;	
    }	
    public function onError() {	
    }	
}	
$client = new Client();	
$client->connect();

固定包头+包体协议

640?wx_fmt=png

先看下,未设置协议的效果:

640?wx_fmt=gif

很明显,在 onReceive 接收到的数据,是少的。

再看下,设置协议的效果:

640?wx_fmt=gif

主要设置项如下:

'open_length_check'     => true,	
'package_max_length'    => '8192',	
'package_length_type'   => 'N',	
'package_length_offset' => '0',	
'package_body_offset'   => '4',

不做解释,官方文档已经写的很清楚。

示例代码如下:

server.php

serv = new swoole_server('0.0.0.0', 9501);	
        $this->serv->set([	
            'worker_num'      => 2, //开启2个worker进程	
            'max_request'     => 4, //每个worker进程 max_request设置为4次	
            'dispatch_mode'   => 2, //数据包分发策略 - 固定模式	
            //固定包头+包体协议	
            'open_length_check'     => true,	
            'package_max_length'    => '8192',	
            'package_length_type'   => 'N',	
            'package_length_offset' => '0',	
            'package_body_offset'   => '4',	
        ]);	
        $this->serv->on('Start', [$this, 'onStart']);	
        $this->serv->on('Connect', [$this, 'onConnect']);	
        $this->serv->on("Receive", [$this, 'onReceive']);	
        $this->serv->on("Close", [$this, 'onClose']);	
        $this->serv->start();	
    }	
    public function onStart($serv) {	
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;	
        echo "swoole_cpu_num:".swoole_cpu_num().PHP_EOL;	
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服务已启动".PHP_EOL;	
        echo "master_pid: {$serv->master_pid}".PHP_EOL;	
        echo "manager_pid: {$serv->manager_pid}".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onConnect($serv, $fd) {	
        echo "#### onConnect ####".PHP_EOL;	
        echo "客户端:".$fd." 已连接".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data) {	
        echo "#### onReceive ####".PHP_EOL;	
        $length = unpack('N', $data)[1];	
        echo "Length:".$length.PHP_EOL;	
        $msg = substr($data, -$length);	
        echo "Msg:".$msg.PHP_EOL;	
    }	
    public function onClose($serv, $fd) {	
        echo "Client Close.".PHP_EOL;	
    }	
}	
$server = new Server();

client.php

client = new swoole_client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_ASYNC);	
        $this->client->on('Connect', [$this, 'onConnect']);	
        $this->client->on('Close', [$this, 'onClose']);	
        $this->client->on('Error', [$this, 'onError']);	
    }	
    public function connect() {	
        if(!$fp = $this->client->connect("127.0.0.1", 9501, 1)) {	
            echo "Error: {$fp->errMsg}[{$fp->errCode}]".PHP_EOL;	
            return;	
        }	
    }	
    public function onConnect() {	
        fwrite(STDOUT, "发送测试数据(Y or N):");	
        swoole_event_add(STDIN, function() {	
            $msg = trim(fgets(STDIN));	
            if ($msg == 'y') {	
                $this->send();	
            }	
            fwrite(STDOUT, "发送测试数据(Y or N):");	
        });	
    }	
    public function send() {	
        $msg = '客户端发的信息...';	
        $msg_info = pack('N', strlen($msg)).$msg;	
        $i = 0;	
        while ($i < 50) {	
            var_dump($msg_info);	
            $this->client->send($msg_info);	
            $i++;	
        }	
    }	
    public function onClose() {	
        echo "Client close connection".PHP_EOL;	
    }	
    public function onError() {	
    }	
}	
$client = new Client();	
$client->connect();

多端口监听的使用

640?wx_fmt=png

上图,是示例代码中的端口监听:

不多说,看下效果图:

640?wx_fmt=gif

示例代码如下:

server.php

serv = new swoole_websocket_server("0.0.0.0", 9501);	
        $this->serv->set([	
            'worker_num'      => 2, //开启2个worker进程	
            'max_request'     => 4, //每个worker进程 max_request设置为4次	
            'task_worker_num' => 4, //开启4个task进程	
            'dispatch_mode'   => 4, //数据包分发策略 - IP分配	
            'daemonize'       => false, //守护进程(true/false)	
        ]);	
        $this->serv->on('Start', [$this, 'onStart']);	
        $this->serv->on('Open', [$this, 'onOpen']);	
        $this->serv->on("Message", [$this, 'onMessage']);	
        $this->serv->on("Request", [$this, 'onRequest']);	
        $this->serv->on("Close", [$this, 'onClose']);	
        $this->serv->on("Task", [$this, 'onTask']);	
        $this->serv->on("Finish", [$this, 'onFinish']);	
        //监听 9502 端口	
        $tcp = $this->serv->listen("0.0.0.0", 9502, SWOOLE_SOCK_TCP);	
        $tcp->set([	
            'worker_num'      => 2, //开启2个worker进程	
            'max_request'     => 4, //每个worker进程 max_request设置为4次	
            'dispatch_mode'   => 2, //数据包分发策略 - 固定模式	
            //固定包头+包体协议	
            'open_length_check'     => true,	
            'package_max_length'    => '8192',	
            'package_length_type'   => 'N',	
            'package_length_offset' => '0',	
            'package_body_offset'   => '4',	
        ]);	
        $tcp->on("Receive", [$this, 'onReceive']);	
        //监听 9503 端口	
        $udp = $this->serv->listen("0.0.0.0", 9503, SWOOLE_SOCK_UDP);	
        $udp->set([	
            'worker_num'      => 2, //开启2个worker进程	
            'max_request'     => 4, //每个worker进程 max_request设置为4次	
            'dispatch_mode'   => 2, //数据包分发策略 - 固定模式	
        ]);	
        $udp->on("Packet", [$this, 'onPacket']);	
        $this->serv->start();	
    }	
    public function onStart($serv) {	
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;	
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服务已启动".PHP_EOL;	
        echo "master_pid: {$serv->master_pid}".PHP_EOL;	
        echo "manager_pid: {$serv->manager_pid}".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onOpen($serv, $request) {	
        echo "#### onOpen ####".PHP_EOL;	
        echo "server: handshake success with fd{$request->fd}".PHP_EOL;	
        $serv->task([	
            'type' => 'login'	
        ]);	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onTask($serv, $task_id, $from_id, $data) {	
        echo "#### onTask ####".PHP_EOL;	
        echo "#{$serv->worker_id} onTask: [PID={$serv->worker_pid}]: task_id={$task_id}".PHP_EOL;	
        $msg = '';	
        switch ($data['type']) {	
            case 'login':	
                $msg = '我来了...';	
                break;	
            case 'speak':	
                $msg = $data['msg'];	
                break;	
        }	
        foreach ($serv->connections as $fd) {	
            $connectionInfo = $serv->connection_info($fd);	
            if (isset($connectionInfo['websocket_status']) && $connectionInfo['websocket_status'] == 3) {	
                $serv->push($fd, $msg); //长度最大不得超过2M	
            }	
        }	
        $serv->finish($data);	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onFinish($serv,$task_id, $data) {	
        echo "#### onFinish ####".PHP_EOL;	
        echo "Task {$task_id} 已完成".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onClose($serv, $fd) {	
        echo "#### onClose ####".PHP_EOL;	
        echo "client {$fd} closed".PHP_EOL;	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onMessage($serv, $frame) {	
        echo "#### onMessage ####".PHP_EOL;	
        echo "receive from fd{$frame->fd}:{$frame->data},opcode:{$frame->opcode},fin:{$frame->finish}".PHP_EOL;	
        $serv->task(['type' => 'speak', 'msg' => $frame->data]);	
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;	
    }	
    public function onRequest($request, $response) {	
        echo "#### onRequest ####".PHP_EOL;	
        $response->header("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");	
        $server = $request->server;	
        $path_info    = $server['path_info'];	
        $request_uri  = $server['request_uri'];	
        echo "PATH_INFO:".$path_info.PHP_EOL;	
        if ($path_info == '/favicon.ico' || $request_uri == '/favicon.ico') {	
            return $response->end();	
        }	
        $html = "你好 Swoole.";	
        $response->end($html);	
    }	
    public function onReceive($serv, $fd, $from_id, $data) {	
        echo "#### onReceive ####".PHP_EOL;	
        $length = unpack('N', $data)[1];	
        echo "Length:".$length.PHP_EOL;	
        $msg = substr($data, -$length);	
        echo "Msg:".$msg.PHP_EOL;	
    }	
    public function onPacket($serv, $data, $clientInfo) {	
        echo "#### onPacket ####".PHP_EOL;	
        $serv->sendto($clientInfo['address'], $clientInfo['port'], "Server ".$data);	
        var_dump($clientInfo);	
    }	
}	
$server = new Server();

4 个客户端连接的代码分别是:

1、9501 onMessage 处理 WebSocket。可以参考原来文章 Swoole WebSocket 的应用 中的代码即可。

2、9501 onRequest 处理 HTTP。可以参考原来文章 Swoole HTTP 的应用 中的代码即可。

3、9502 onReceive 处理 TCP。可以参考原来文章 Swoole Task 的应用 中的代码即可。

4、9503 onPacket 处理 UDP。

示例代码:

netcat -u 10.211.55.4 9503

小结

一、多端口的应用场景是什么?

比如,开发一个直播网站,直播用一个端口,IM聊天用一个端口。

比如,开发一个RPC服务,数据通讯用一个端口,统计界面用一个端口。

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标签:echo,协议,Swoole,function,端口,EOL,####,serv,PHP
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