Swoole 多協議多端口的應用

wenshi11019 發布于2019-07-01 12:47 / 2203人閱讀

摘要：概述這是關于學習的第五篇文章多協議多端口的應用。網絡通信協議設計多端口監聽的使用希望通過我提供的，能夠對文檔有更加深刻的理解。支持了種類型的自定義網絡通信協議結束符協議固定包頭包體協議。

概述

這是關于 Swoole 學習的第五篇文章：Swoole 多協議多端口的應用。

第四篇：Swoole HTTP 的應用

第三篇：Swoole WebSocket 的應用

第二篇：Swoole Task 的應用

第一篇：Swoole Timer 的應用

主要參考官方的這兩篇文章，進行實現的 Demo。

網絡通信協議設計：https://wiki.swoole.com/wiki/...

多端口監聽的使用：https://wiki.swoole.com/wiki/...

希望通過我提供的 Demo，能夠對文檔有更加深刻的理解。

網絡通信協議設計

為什么需要通信協議？

官方：TCP協議在底層機制上解決了UDP協議的順序和丟包重傳問題。但相比UDP又帶來了新的問題，TCP協議是流式的，數據包沒有邊界。應用程序使用TCP通信就會面臨這些難題。因為TCP通信是流式的，在接收1個大數據包時，可能會被拆分成多個數據包發送。多次Send底層也可能會合并成一次進行發送。這里就需要2個操作來解決：分包 和 合包，所以TCP網絡通信時需要設定通信協議。

Swoole 支持了2種類型的自定義網絡通信協議：EOF結束符協議、固定包頭+包體協議。

EOF結束符協議

先看下，未設置協議的效果：

發送的每條數據長度都是 23，但在 onReceive 接收數據的時候每次接收的長度不一樣，并沒有按照想象的方式進行分包。

再看下，設置了EOF結束符協議的效果：

發送的每條數據長度都是 23，在 onReceive 接收數據的時候每次接收的也是 23 ，完美。

主要設置項如下：

"package_max_length" => "8192",
"open_eof_split"     => true,
"package_eof"        => "
"

不做解釋，官方文檔已經寫的很清楚。

示例代碼如下：

server.php

serv = new swoole_server("0.0.0.0", 9501);
        $this->serv->set([
            "worker_num"      => 2, //開啟2個worker進程
            "max_request"     => 4, //每個worker進程 max_request設置為4次
            "dispatch_mode"   => 2, //數據包分發策略 - 固定模式

            //EOF結束符協議
            "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($serv) {
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服務已啟動".PHP_EOL;
        echo "swoole_cpu_num:".swoole_cpu_num().PHP_EOL;
        echo "master_pid: {$serv->master_pid}".PHP_EOL;
        echo "manager_pid: {$serv->manager_pid}".PHP_EOL;
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;
    }

    public function onConnect($serv, $fd) {
        echo "#### onConnect ####".PHP_EOL;
        echo "客戶端:".$fd." 已連接".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, "發送測試數據(Y or N):");
        swoole_event_add(STDIN, function() {
            $msg = trim(fgets(STDIN));
            if ($msg == "y") {
                $this->send();
            }
            fwrite(STDOUT, "發送測試數據(Y or N):");
        });
    }

    public function send() {
        $msg_info =  "客戶端發信息...
";

        $i = 0;
        while ($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();

固定包頭+包體協議

先看下，未設置協議的效果：

很明顯，在 onReceive 接收到的數據，是少的。

再看下，設置協議的效果：

主要設置項如下：

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

不做解釋，官方文檔已經寫的很清楚。

示例代碼如下：

server.php

serv = new swoole_server("0.0.0.0", 9501);
        $this->serv->set([
            "worker_num"      => 2, //開啟2個worker進程
            "max_request"     => 4, //每個worker進程 max_request設置為4次
            "dispatch_mode"   => 2, //數據包分發策略 - 固定模式

            //固定包頭+包體協議
            "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($serv) {
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;
        echo "swoole_cpu_num:".swoole_cpu_num().PHP_EOL;
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服務已啟動".PHP_EOL;
        echo "master_pid: {$serv->master_pid}".PHP_EOL;
        echo "manager_pid: {$serv->manager_pid}".PHP_EOL;
        echo "########".PHP_EOL.PHP_EOL;
    }

    public function onConnect($serv, $fd) {
        echo "#### onConnect ####".PHP_EOL;
        echo "客戶端:".$fd." 已連接".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, "發送測試數據(Y or N):");
        swoole_event_add(STDIN, function() {
            $msg = trim(fgets(STDIN));
            if ($msg == "y") {
                $this->send();
            }
            fwrite(STDOUT, "發送測試數據(Y or N):");
        });
    }

    public function send() {
        $msg = "客戶端發的信息...";
        $msg_info = pack("N", strlen($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();

多端口監聽的使用

上圖，是示例代碼中的端口監聽：

9501 onMessage 處理 WebSocket。

9501 onRequest 處理 HTTP。

9502 onReceive 處理 TCP。

9503 onPacket 處理 UDP。

不多說，看下效果圖：

示例代碼如下：

server.php

serv = new swoole_websocket_server("0.0.0.0", 9501);
        $this->serv->set([
            "worker_num"      => 2, //開啟2個worker進程
            "max_request"     => 4, //每個worker進程 max_request設置為4次
            "task_worker_num" => 4, //開啟4個task進程
            "dispatch_mode"   => 4, //數據包分發策略 - IP分配
            "daemonize"       => false, //守護進程(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"]);

        //監聽 9502 端口
        $tcp = $this->serv->listen("0.0.0.0", 9502, SWOOLE_SOCK_TCP);
        $tcp->set([
            "worker_num"      => 2, //開啟2個worker進程
            "max_request"     => 4, //每個worker進程 max_request設置為4次
            "dispatch_mode"   => 2, //數據包分發策略 - 固定模式

            //固定包頭+包體協議
            "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"]);

        //監聽 9503 端口
        $udp = $this->serv->listen("0.0.0.0", 9503, SWOOLE_SOCK_UDP);
        $udp->set([
            "worker_num"      => 2, //開啟2個worker進程
            "max_request"     => 4, //每個worker進程 max_request設置為4次
            "dispatch_mode"   => 2, //數據包分發策略 - 固定模式
        ]);
        $udp->on("Packet", [$this, "onPacket"]);

        $this->serv->start();
    }

    public function onStart($serv) {
        echo "#### onStart ####".PHP_EOL;
        echo "SWOOLE ".SWOOLE_VERSION . " 服務已啟動".PHP_EOL;
        echo "master_pid: {$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 = "我來了...";
                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); //長度最大不得超過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 個客戶端連接的代碼分別是：

1、9501 onMessage 處理 WebSocket。可以參考原來文章 Swoole WebSocket 的應用中的代碼即可。

2、9501 onRequest 處理 HTTP。可以參考原來文章 Swoole HTTP 的應用中的代碼即可。

3、9502 onReceive 處理 TCP。可以參考原來文章 Swoole Task 的應用中的代碼即可。

4、9503 onPacket 處理 UDP。

示例代碼：

netcat -u 10.211.55.4 9503

小結

一、多端口的應用場景是什么？

比如，開發一個直播網站，直播用一個端口，IM聊天用一個端口。

比如，開發一個RPC服務，數據通訊用一個端口，統計界面用一個端口。

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