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Swoole\Client

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2023-12-01

Swoole\Client以下简称Client，提供了TCP/UDP、socket的客户端的封装代码，使用时仅需 new Swoole\Client 即可。可用于FPM/Apache环境。
相对传统的streams系列函数，有几大优势：

  • stream函数存在超时设置的陷阱和Bug，一旦没处理好会导致Server端长时间阻塞
  • stream函数的fread默认最大8192长度限制，无法支持UDP的大包
  • Client支持waitall，在有确定包长度时可一次取完，不必循环读取
  • Client支持UDP Connect，解决了UDP串包问题
  • Client是纯C的代码，专门处理socket，stream函数非常复杂。Client性能更好
  • Client支持长连接
  • 可以使用swoole_client_select函数实现多个Client的并发控制

完整示例

$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);
if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, -1)) {
    exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
}
$client->send("hello world\n");
echo $client->recv();
$client->close();

!> 不支持Apache的prework多线程模式

方法

__construct()

构造方法

Swoole\Client->__construct(int $sock_type, int $is_sync = SWOOLE_SOCK_SYNC, string $key);

  • 参数

    • int $sock_type

      • 功能：表示socket的类型【支持SWOOLE_SOCK_TCP、SWOOLE_SOCK_TCP6、SWOOLE_SOCK_UDP、SWOOLE_SOCK_UDP6】具体意义参考此节
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $is_sync

      • 功能：同步阻塞模式，现在只有这一个类型，保留此参数只为了兼容api
      • 默认值：SWOOLE_SOCK_SYNC
      • 其它值：无

    • string $key

      • 功能：用于长连接的Key【默认使用IP:PORT作为key。相同的keynew 两次也只用一个TCP连接】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

?> 可以使用底层提供的宏来指定类型，请参考 常量定义

在 PHP-FPM/Apache 中创建长连接

$cli = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP | SWOOLE_KEEP);

加入 SWOOLE_KEEP 标志后，创建的TCP连接在PHP请求结束或者调用$cli->close()时并不会关闭。下一次执行connect调用时会复用上一次创建的连接。长连接保存的方式默认是以ServerHost:ServerPort为key的。可以再第3个参数内指定key。

Client对象析构会自动调用close方法关闭socket

在 Server 中使用 Client

  • 必须在事件回调函数中使用Client。
  • Server可以用任何语言编写的 socket client来连接。同样Client也可以去连接任何语言编写的socket server

!> 在Swoole4+协程环境下使用此Client会导致退步为同步模型。

set()

设置客户端参数，必须在 connect 前执行。

Swoole\Client->set(array $settings);

可用的配置选项参考 Client - 配置选项

connect()

连接到远程服务器。

Swoole\Client->connect(string $host, int $port, float $timeout = 0.5, int $flag = 0): bool

  • 参数

    • string $host

      • 功能：服务器地址【支持自动异步解析域名，$host可直接传入域名】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $port

      • 功能：服务器端口
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • float $timeout

      • 功能：设置超时时间
      • 值单位: 秒【支持浮点型，如1.5表示1s+500ms】
      • 默认值：0.5
      • 其它值：无

    • int $flag

      • 在UDP类型时表示是否启用udp_connect 设定此选项后将绑定$host与$port，此UDP将会丢弃非指定host/port的数据包。
      • 在TCP类型，$flag=1表示设置为非阻塞socket，之后此fd会变成异步IO，connect会立即返回。如果将$flag设置为1，那么在send/recv前必须使用swoole_client_select来检测是否完成了连接。

  • 返回值

    • 成功返回true
    • 失败返回false，请检查errCode属性获取失败原因

  • 同步模式

connect方法会阻塞，直到连接成功并返回true。这时候就可以向服务器端发送数据或者收取数据了。

if ($cli->connect('127.0.0.1', 9501)) {
      $cli->send("data");
} else {
      echo "connect failed.";
}

如果连接失败，会返回false

同步TCP客户端在执行close后，可以再次发起Connect创建新连接到服务器

  • 失败重连

connect失败后如果希望重连一次，必须先进行close关闭旧的socket，否则会返回EINPROCESS错误，因为当前的socket正在连接服务器，客户端并不知道是否连接成功，所以无法再次执行connect。调用close会关闭当前的socket，底层重新创建新的socket来进行连接。

!> 启用 SWOOLE_KEEP 长连接后，close调用的第一个参数要设置为true表示强行销毁长连接socket

if ($socket->connect('127.0.0.1', 9502) === false) {
    $socket->close(true);
    $socket->connect('127.0.0.1', 9502);
}
  • UDP Connect

默认底层并不会启用udp connect，一个UDP客户端执行connect时，底层在创建socket后会立即返回成功。这时此socket绑定的地址是0.0.0.0，任何其他对端均可向此端口发送数据包。

如$client->connect('192.168.1.100', 9502)，这时操作系统为客户端socket随机分配了一个端口58232，其他机器，如192.168.1.101也可以向这个端口发送数据包。

?> 未开启udp connect，调用getsockname返回的host项为0.0.0.0

将第4项参数设置为1，启用udp connect，$client->connect('192.168.1.100', 9502, 1, 1)。这时将会绑定客户端和服务器端，底层会根据服务器端的地址来绑定socket绑定的地址。如连接了192.168.1.100，当前socket会被绑定到192.168.1.*的本机地址上。启用udp connect后，客户端将不再接收其他主机向此端口发送的数据包。

isConnected()

返回Client的连接状态

  • 返回false，表示当前未连接到服务器
  • 返回true，表示当前已连接到服务器
Swoole\Client->isConnected(): bool;

!> isConnected方法返回的是应用层状态，只表示Client执行了connect并成功连接到了Server，并且没有执行close关闭连接。Client可以执行send、recv、close等操作，但不能再次执行connect 。
这不代表连接一定是可用的，当执行send或recv时仍然有可能返回错误，因为应用层无法获得底层TCP连接的状态，执行send或recv时应用层与内核发生交互，才能得到真实的连接可用状态。

getSocket()

获取底层的socket句柄，返回的对象为sockets资源句柄。

!> 此方法需要依赖sockets扩展，并且编译时需要开启--enable-sockets选项

Swoole\Client->getSocket();

使用socket_set_option函数可以设置更底层的一些socket参数。

$socket = $client->getSocket();
if (!socket_set_option($socket, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, 1)) {
    echo 'Unable to set option on socket: '. socket_strerror(socket_last_error()) . PHP_EOL;
}

getSockName()

用于获取客户端socket的本地host:port。

!> 必须在连接之后才可以使用

Swoole\Client->getsockname(): array|false;
  • 返回值
array('host' => '127.0.0.1', 'port' => 53652);

getPeerName()

获取对端socket的IP地址和端口

!> 仅支持SWOOLE_SOCK_UDP/SWOOLE_SOCK_UDP6/SWOOLE_SOCK_UNIX_DGRAM类型

Swoole\Client->getpeername(): array|false;

UDP协议通信客户端向一台服务器发送数据包后，可能并非由此服务器向客户端发送响应。可以使用getpeername方法获取实际响应的服务器IP:PORT。

!> 此函数必须在$client->recv()之后调用

getPeerCert()

获取服务器端证书信息。

Swoole\Client->getPeerCert(): string|false;

  • 返回值

    • 成功返回一个X509证书字符串信息
    • 失败返回false

!> 必须在SSL握手完成后才可以调用此方法。

可以使用openssl扩展提供的openssl_x509_parse函数解析证书的信息。 !> 需要在编译swoole时启用--enable-openssl

verifyPeerCert()

验证服务器端证书。

Swoole\Client->verifyPeerCert();

send()

发送数据到远程服务器，必须在建立连接后，才可向对端发送数据。

Swoole\Client->send(string $data): int|false;

  • 参数

    • string $data
      • 功能：发送内容【支持二进制数据】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

  • 返回值

    • 成功发送，返回已发数据长度
    • 失败返回false，并设置errCode属性

  • 提示

    • 如果未执行connect，调用send会触发警告
    • 发送的数据没有长度限制
    • 发送的数据太大Socket缓存区塞满，程序会阻塞等待可写

sendto()

向任意IP:PORT的主机发送UDP数据包，仅支持SWOOLE_SOCK_UDP/SWOOLE_SOCK_UDP6类型

Swoole\Client->sendto(string $ip, int $port, string $data): bool;

  • 参数

    • string $ip

      • 功能：目标主机的IP地址，支持IPv4/IPv6
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $port

      • 功能：目标主机的端口
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • string $data

      • 功能：要发送的数据内容【不得超过64K】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

sendfile()

发送文件到服务器，本函数是基于sendfile操作系统调用实现

Swoole\Client->sendfile(string $filename, int $offset = 0, int $length = 0): bool;

!> sendfile不能用于UDP客户端和SSL隧道加密连接

  • 参数

    • string $filename

      • 功能：指定要发送文件的路径
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $offset

      • 功能：上传文件的偏移量【可以指定从文件的中间部分开始传输数据。此特性可用于支持断点续传。】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $length

      • 功能：发送数据的尺寸【默认为整个文件的尺寸】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

  • 返回值

    • 如果传入的文件不存在，将返回false
    • 执行成功返回true

  • 注意

    • sendfile会一直阻塞直到整个文件发送完毕或者发生致命错误

recv()

从服务器端接收数据。

Swoole\Client->recv(int $size = 65535, int $flags = 0): string | false

  • 参数

    • int $size

      • 功能：接收数据的缓存区最大长度【此参数不要设置过大，否则会占用较大内存】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

    • int $flags

  • 返回值

    • 成功收到数据返回字符串
    • 连接关闭返回空字符串
    • 失败返回 false，并设置$client->errCode属性

  • EOF/Length协议

    • 客户端启用了EOF/Length检测后，无需设置$size和$waitall参数。扩展层会返回完整的数据包或者返回false，参考协议解析章节)。
    • 当收到错误的包头或包头中长度值超过package_max_length设置时，recv会返回空字符串，PHP代码中应当关闭此连接。

close()

关闭连接。

Swoole\Client->close(bool $force = false): bool

  • 参数

    • int $force
      • 功能：强制关闭连接【可用于关闭 SWOOLE_KEEP 长连接】
      • 默认值：无
      • 其它值：无

当一个swoole_client连接被close后不要再次发起connect。正确的做法是销毁当前的Client，重新创建一个Client并发起新的连接。

Client对象在析构时会自动close。

enableSSL()

动态开启SSL隧道加密。

Swoole\Client->enableSSL(): bool

客户端在建立连接时使用明文通信，中途希望改为SSL隧道加密通信，可以使用enableSSL方法来实现。如果一开始就是SSL的请参考参考SSL配置。使用enableSSL动态开启SSL隧道加密，需要满足两个条件：

  • 客户端创建时类型必须为非SSL
  • 客户端已与服务器建立了连接

调用enableSSL会阻塞等待SSL握手完成。

  • 示例
$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);
if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, -1))
{
    exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
}
$client->send("hello world\n");
echo $client->recv();
//启用SSL隧道加密
if ($client->enableSSL())
{
    //握手完成，此时发送和接收的数据是加密的
    $client->send("hello world\n");
    echo $client->recv();
}
$client->close();

swoole_client_select

Swoole\Client的并行处理中用了select系统调用来做IO事件循环，不是epoll_wait，与Event模块不同的是，此函数是用在同步IO环境中的(如果在Swoole的Worker进程中调用，会导致Swoole自己的epollIO事件循环没有机会执行)。

函数原型：

int swoole_client_select(array &$read, array &$write, array &$error, float $timeout);
  • swoole_client_select接受4个参数，$read, $write, $error 分别是可读/可写/错误的文件描述符。
  • 这3个参数必须是数组变量的引用。数组的元素必须为swoole_client对象。
  • 此方法基于select系统调用，最大支持1024个socket
  • $timeout参数是select系统调用的超时时间，单位为秒，接受浮点数
  • 功能与PHP原生的stream_select()类似，不同的是stream_select只支持PHP的stream变量类型，而且性能差。

调用成功后，会返回事件的数量，并修改$read/$write/$error数组。使用foreach遍历数组，然后执行$item->recv/$item->send来收发数据。或者调用$item->close()或unset($item)来关闭socket。

swoole_client_select返回0表示在规定的时间内，没有任何IO可用，select调用已超时。

此函数可以用于Apache/PHP-fpm环境

$clients = array();

for($i=0; $i< 20; $i++)
{
    $client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP, SWOOLE_SOCK_SYNC); //同步阻塞
    $ret = $client->connect('127.0.0.1', 9501, 0.5, 0);
    if(!$ret)
    {
        echo "Connect Server fail.errCode=".$client->errCode;
    }
    else
    {
        $client->send("HELLO WORLD\n");
        $clients[$client->sock] = $client;
    }
}

while (!empty($clients))
{
    $write = $error = array();
    $read = array_values($clients);
    $n = swoole_client_select($read, $write, $error, 0.6);
    if ($n > 0)
    {
        foreach ($read as $index => $c)
        {
            echo "Recv #{$c->sock}: " . $c->recv() . "\n";
            unset($clients[$c->sock]);
        }
    }
}

属性

errCode

错误码

Swoole\Client->errCode: int;

当connect/send/recv/close失败时，会自动设置$swoole_client->errCode的值。

errCode的值等于Linux errno。可使用socket_strerror将错误码转为错误信息。

echo socket_strerror($client->errCode);

可参考：Linux错误码列表

sock

socket连接的文件描述符。

Swoole\Client->sock;

在PHP代码中可以使用

$sock = fopen("php://fd/".$swoole_client->sock);

  • 将Swoole\Client的socket转换成一个stream socket。可以调用fread/fwrite/fclose等函数进程操作。

  • Swoole\Server 中的$fd不能用此方法转换，因为$fd只是一个数字，$fd文件描述符属于主进程，参考 SWOOLE_PROCESS模式。

  • $swoole_client->sock可以转换成int作为数组的key。

!> 这里需要注意的是：$swoole_client->sock属性值，仅在$swoole_client->connect后才能取到。在未连接服务器之前，此属性的值为null。

reuse

表示此连接是新创建的还是复用已存在的。与SWOOLE_KEEP配合使用。

使用场景

WebSocket客户端与服务器建立连接后需要进行握手，如果连接是复用的，那就不需要再次进行握手，直接发送WebSocket数据帧即可。

if ($client->reuse) {
    $client->send($data);
} else {
    $client->doHandShake();
    $client->send($data);
}

常量

SWOOLE_KEEP

Swoole\Client支持在PHP-FPM/Apache中创建一个TCP长连接到服务器端。使用方法：

$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP | SWOOLE_KEEP);
$client->connect('127.0.0.1', 9501);

启用SWOOLE_KEEP选项后，一个请求结束不会关闭socket，下一次再进行connect时会自动复用上次创建的连接。如果执行connect发现连接已经被服务器关闭，那么connect会创建新的连接。

?> SWOOLE_KEEP的优势

  • TCP长连接可以减少connect 3次握手/close 4次挥手带来的额外IO消耗
  • 降低服务器端close/connect次数

Client::MSG_WAITALL

  • 如果设定了Client::MSG_WAITALL参数就必须设定准确的$size，否则会一直等待，直到接收的数据长度达到$size
  • 未设置Client::MSG_WAITALL时，$size最大为64K
  • 如果设置了错误的$size，会导致recv超时，返回 false

Client::MSG_DONTWAIT

非阻塞接收数据，无论是否有数据都会立即返回。

Client::MSG_PEEK

窥视socket缓存区中的数据。设置MSG_PEEK参数后，recv读取数据不会修改指针，因此下一次调用recv仍然会从上一次的位置起返回数据。

Client::MSG_OOB

读取带外数据，请自行搜索"TCP带外数据"。

配置

Client可以使用set方法设置一些选项，启用某些特性。

协议解析

?> 协议解析为了解决tcp粘包问题，相关的配置的意义和Swoole\Server一致，详情请移步到Swoole\Server协议配置章节。

  • 使用说明

    • 目前支持 open_length_check 和 open_eof_check 2种自动协议处理功能
    • 配置好了协议解析后，客户端的recv()方法将不接受长度参数，每次必然返回一个完整的数据包

  • 配置示例

    • 结束符检测
    $client->set(array(
    'open_eof_check' => true,
    'package_eof' => "\r\n\r\n",
    'package_max_length' => 1024 * 1024 * 2,
));
    • 长度检测
    $client->set(array(
    'open_length_check' => 1,
    'package_length_type' => 'N',
    'package_length_offset' => 0, //第N个字节是包长度的值
    'package_body_offset' => 4, //第几个字节开始计算长度
    'package_max_length' => 2000000, //协议最大长度
));
    • MQTT协议

    ?> 启用MQTT协议解析，onReceive回调将收到完整的MQTT数据包。

    $client->set(array(
    'open_mqtt_protocol' => true,
));
    • Socket缓存区尺寸

    !> 包括socket底层操作系统缓存区、应用层接收数据内存缓存区、应用层发送数据内存缓冲区。

    • 关闭Nagle合并算法
    $client->set(array(
    'open_tcp_nodelay' => true,
));

SSL相关

  • SSL/TLS证书配置

    $client->set(array(
    'ssl_cert_file' => $your_ssl_cert_file_path,
    'ssl_key_file' => $your_ssl_key_file_path,
));

  • ssl_verify_peer

验证服务器端证书。

$client->set([
    'ssl_verify_peer' => true,
])

启用后会验证证书和主机域名是否对应，如果为否将自动关闭连接

  • 自签名证书

可设置ssl_allow_self_signed为true，允许自签名证书。

$client->set([
    'ssl_verify_peer' => true,
    'ssl_allow_self_signed' => true,
])
  • ssl_host_name

设置服务器主机名称，与ssl_verify_peer配置配合使用或 Client::verifyPeerCert 配合使用。

$client->set([
    'ssl_host_name' => 'www.google.com',
])
  • ssl_cafile

当设置ssl_verify_peer为true时， 用来验证远端证书所用到的CA证书。 本选项值为CA证书在本地文件系统的全路径及文件名。

$client->set([
    'ssl_cafile' => '/etc/CA',
])
  • ssl_capath

如果未设置ssl_cafile，或者ssl_cafile所指的文件不存在时， 会在ssl_capath所指定的目录搜索适用的证书。 该目录必须是已经经过哈希处理的证书目录。

$client->set([
    'ssl_capath' => '/etc/capath/',
])
  • 完整示例
$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP | SWOOLE_SSL);

$client->set(array(
    'ssl_cert_file' => __DIR__.'/ca/client-cert.pem',
    'ssl_key_file' => __DIR__.'/ca/client-key.pem',
    'ssl_allow_self_signed' => true,
    'ssl_verify_peer' => true,
    'ssl_cafile' => __DIR__.'/ca/ca-cert.pem',
));
if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, -1))
{
    exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
}
echo "connect ok\n";
$client->send("hello world-" . str_repeat('A', $i) . "\n");
echo $client->recv();

package_length_func

设置长度计算函数，与Swoole\Server的package_length_func使用方法完全一致。与open_length_check配合使用。长度函数必须返回一个整数。

  • 返回0，数据不足，需要接收更多数据
  • 返回-1，数据错误，底层会自动关闭连接
  • 返回包的总长度值（包括包头和包体的总长度），底层会自动将包拼好后返回给回调函数

默认底层最大会读取8K的数据，如果包头的长度较小可能会存在内存复制的消耗。可设置package_body_offset参数，底层只读取包头进行长度解析。

  • 示例
$client = new Swoole\Client(SWOOLE_SOCK_TCP);
$client->set(array(
    'open_length_check' => true,
    'package_length_func' => function ($data) {
        if (strlen($data) < 8) {
            return 0;
        }
        $length = intval(trim(substr($data, 0, 8)));
        if ($length <= 0) {
            return -1;
        }
        return $length + 8;
    },
));
if (!$client->connect('127.0.0.1', 9501, -1))
{
    exit("connect failed. Error: {$client->errCode}\n");
}
$client->send("hello world\n");
echo $client->recv();
$client->close();

socks5_proxy

配置socks5代理。

!> 仅设置一个选项是无效的, 每次必须设置host和port；socks5_username、socks5_password为可选参数。

  $client->set(array(
      'socks5_host' => '192.168.1.100',
      'socks5_port' => 1080,
      'socks5_username' => 'username',
      'socks5_password' => 'password',
  ));

http_proxy

配置Http代理。

  • 基础设置
$client->set(array(
    'http_proxy_host' => '192.168.1.100',
    'http_proxy_port' => 1080,
));
  • 验证设置
$client->set(array(
    'http_proxy_user' => 'test',
    'http_proxy_password' => 'test_123456',
));

bind

!> 仅设置bind_port是无效的，请同时设置bind_port和bind_address

?> 机器有多个网卡的情况下，设置bind_address参数可以强制客户端Socket绑定某个网络地址。
设置bind_port可以使客户端Socket使用固定的端口连接到外网服务器。

  $client->set(array(
      'bind_address' => '192.168.1.100',
      'bind_port' => 36002,
  ));

作用范围

以上Client配置项对下面这些客户端同样生效

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