Swoole 多协议多端口的应用

wenshi11019 发布于2019-07-01 12:47 / 2396人阅读

摘要：概述这是关于学习的第五篇文章多协议多端口的应用。网络通信协议设计多端口监听的使用希望通过我提供的，能够对文档有更加深刻的理解。支持了种类型的自定义网络通信协议结束符协议固定包头包体协议。

概述

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

第四篇：Swoole HTTP 的应用

第三篇：Swoole WebSocket 的应用

第二篇：Swoole Task 的应用

第一篇：Swoole Timer 的应用

主要参考官方的这两篇文章，进行实现的 Demo。

网络通信协议设计：https://wiki.swoole.com/wiki/...

多端口监听的使用：https://wiki.swoole.com/wiki/...

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？

</>复制代码 
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

先看下，未设置协议的效果：

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：

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：

</>复制代码 
"package_max_length" => "8192",
"open_eof_split"     => true,
"package_eof"        => "
"

不做解释，官方文档已经写的很清楚。

示例代码如下：

server.php

</>复制代码 
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"        => "
"
        ]);
        $this->serv->on("Start", [$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

</>复制代码 
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...
";
        $i = 0;
        while ($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

先看下，未设置协议的效果：

很明显，在 onReceive 接收到的数据，是少的。

再看下，设置协议的效果：

主要设置项如下：

</>复制代码 
"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

</>复制代码 
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

</>复制代码 
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

上图，是示例代码中的端口监听：

9501 onMessage 处理 WebSocket。

9501 onRequest 处理 HTTP。

9502 onReceive 处理 TCP。

9503 onPacket 处理 UDP。

不多说，看下效果图：

示例代码如下：

server.php

</>复制代码 
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：

</>复制代码 
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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