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如何使用 PHP 構建壹個高性能的彈幕後端服務

隨著WEB2.0的流行,現在很多網站都流行使用“彈幕”這種形式來實現互動。

彈幕(barrage),中文流行詞語,原意指用大量或少量火炮提供密集炮擊。大量以字幕彈(dàn)出形式顯示的評論同時在屏幕上飄過的現象也被稱為彈幕。

作為PHPer的我們,看到現在各種網站都有酷炫的彈幕飛過,我們是不是也想給自己的網站加入彈幕功能呢?

首先彈幕的後端其實說白了和公***聊天室的後端原理十分相似,都是壹個客戶端發送消息給服務端,服務端再將收到的消息廣播給其他的客戶端。對於後端來說他們幾乎沒區別,區別就在於前端。

好在我們有壹個前端彈幕插件,這個插件是壹個jquery插件,github地址:tl、posix、sysvmsg等擴展。PHP只需安裝最基本的擴展即可意味著我們Windows下是無法使用這個擴展了(其實可以借助cygwin在win下使用swoole,但是考慮到我們使用swoole擴展就是為了性能,也為了熟悉以後的生產環節部署做準備,強烈推薦在linux下開發),那麽我們把開發環境轉移到Linux下進行吧。

接著還要求Linux內核版本為2.3.32以上,PHP為5.3.10以上,那麽我們就用最新的CentOS吧,這個版本的yum安裝的php直接就是PHP7最新版,根本無需考慮其他問題,當然妳喜歡圖形界面,用Ubuntu也可以。其他的基本上最新的Linux發行版都是符合版本要求的。

接著我們便來安裝這個擴展,推薦使用PECL來安裝,只需要壹條pecl install swoole

即可,非常方便。當然妳要編譯安裝,具體步驟請參考/wiki/page/6.html安裝完擴展之後在命令行下輸入

php -m

檢查,如果有swoole那麽說明安裝成功了。

接下來就正式開始我們的編碼旅程了。

開始編碼旅程之前我們先看看最基礎的效果原型是什麽樣子沒錯就是這個樣子,兩個瀏覽器之前完全獨立使用Websocket連接服務端,因此對於服務端來說這兩個瀏覽器就相當於兩個完全處在不同機器上的客戶端。

效果看完了就開始來講代碼吧。

我們先看看官網的WebSocket服務端示例代碼。

$serv = new Swoole\Websocket\Server("127.0.0.1", 9502);$serv->on('Open', function($server, $req) {echo "connection open: ".$req->fd;

});

$serv->on('Message', function($server, $frame) {echo "message: ".$frame->data;

$server->push($frame->fd, json_encode(["hello", "world"]));});

$serv->on('Close', function($server, $fd) {echo "connection close: ".$fd;

});

$serv->start();

我們看到這個代碼的第壹行先是new了壹個WebSocket服務端對象,並且在構造方法中的第壹個參數指定了服務端監聽的IP,第二個參數指定了服務端監聽的端口。然後使用on方法為每壹個事件設置了回調函數,最後壹行start方法正式開始運行服務端。

這種寫法非常像Javascript裏面的異步調用,這也是Swoole中的事件驅動異步非阻塞特性,正因為是這種特性,每壹個獨立的事件(請求)會在服務端接收到之後分別異步處理,他們之間無需互相等待,這也是Swoole性能高的原因所在。

我們來分別剖析壹下每壹個事件的含義。

$serv->on('Open', function($server, $req) {echo "connection open: ".$req->fd;

});

顧名思義,Open表示打開壹個新的鏈接,並且在事件觸發之後echo出連接上服務端的客戶端id,該客戶端唯壹id為回調函數第二個參數中的fd字段。這也是服務端區分客戶端的唯壹id。

$serv->on('Message', function($server, $frame) {echo "message: ".$frame->data;

$server->push($frame->fd, json_encode(["hello", "world"]));});

同樣顧名思義,Message表示消息到達服務端的事件,並且在事件觸發之後echo出發送給服務端的數據,該數據為回調函數第二個參數的data字段。另外我們還看到它調用了$server->push,這是回調函數的第壹個參數中的push方法,它是壹個服務端給客戶的發送數據的方法,第壹個參數為要發送的客戶端id,第二個為要發送的數據,這裏的含義是向發給服務端消息的那個客戶端發送["hello", "world"]這個數組(方括號寫數組為PHP5.4的新特性,如果妳是PHP5.3請使用傳統的array工廠函數生成數組)經過json序列化之後的數據。

$serv->on('Close', function($server, $fd) {echo "connection close: ".$fd;

});

最後壹個事件Close更加容易理解,就是關閉事件,當然關閉的不是服務端,而是客戶端,可以理解為客戶端與服務端斷開連接的事件。回調函數中的代碼含義為echo出與服務端斷開連接的那個客戶端id。

基本的API都清楚了,下面就直接看代碼吧,短短二十行而已。

/cw1997/danmu-demo/blob/master/server.php$server = new swoole_websocket_server("0.0.0.0", 1997);$server->on('open', function (swoole_websocket_server $server, $request) {echo "server: handshake success with fd{$request->fd}\n";//$request->fd 是客戶端id});

$server->on('message', function (swoole_websocket_server $server, $frame) {echo "receive from {$frame->fd}:{$frame->data},opcode:{$frame->opcode},fin:{$frame->finish}\n";//$frame->fd 是客戶端id,$frame->data是客戶端發送的數據//服務端向客戶端發送數據是用 $server->push( '客戶端id' , '內容')$data = $frame->data;

foreach($server->connections as $fd){

$server->push($fd , $data);//循環廣播

}

});

$server->on('close', function ($ser, $fd) {echo "client {$fd} closed\n";

});

$server->start();

這裏最核心的廣播代碼其實還用到了壹個之前沒有提到過的成員,也就是swoole_websocket_server對象的connections成員,這個成員中保存了所有已連接上該WebSocket服務端的fd,也就是客戶端id。因此我們只要在message事件中使用foreach遍歷該成員,循環將所有服務端收到的彈幕消息都發送給其他已連接上該服務端的客戶端即可。

後端講完了再講講前端吧。

前端代碼也不是很多/cw1997/danmu-demo/blob/master/index.htmlvar ws = new WebSocket("ws://192.168.1.107:1997");ws.onopen = function(){

console.log("握手成功");

ws.send('hello world!!!');

};

ws.onmessage = function(e){

console.log("message:" + e.data);

var time = jQuery('#danmu').data("nowtime") + 1;var text_obj = '{ "text":"' + e.data + '" , "color":"green" ,"size":"1","position":"0","time":"' + time + '" ,"isnew":" "}'; //構造加上了innew屬性的字符串danmu對象console.log(text_obj);

var new_obj = eval('(' + text_obj + ')'); //轉化為js對象jQuery('#danmu').danmu("add_danmu", new_obj); //向插件中添加該danmu對象};

ws.onerror = function(){

console.log("error");

};

核心代碼都在這裏,使用new WebSocket("ws://192.168.1.107:1997")創建壹個WebSocket客戶端連接對象,通過該對象的各種事件進行對應的操作,和服務端是不是很像?更多代碼解釋可以參考源代碼中的註釋,這裏不做更多介紹。

看到這裏相信作為壹名PHPer的妳也可以開發出屬於自己的彈幕系統了。這裏展示的只是壹個最基礎最原始的彈幕平臺。我們也了解到了使用PHP開發壹個彈幕平臺需要涉及到的技術有WebSocket,Swoole擴展,甚至碰到了很多初級開發者平時不怎麽接觸的工具,比如說PECL,比如說Linux。

其實PHP結合Swoole擴展還可以做很多事情,比如說對接各種家電,對接各種硬件接口實現在Web端實時控制家電,又比如說結合樹莓派做智能小車,通過web端進行遙控等等,各種新奇的玩法等妳發現。誰說PHP只能做Web開發?PHP擁有了Swoole擴展其實能做的事情還有很多,Swoole就像他的宣傳標題壹樣:重新定義PHP。

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