Swoole：心跳检测

前言：

心跳：心脏还在跳动，说明还有生命迹象，还活着，还活着就表示还可以继续工作，生命不止，工作不息。

WHY

为什么需要心跳检测？这个小孩没娘，说来话长，long long ago ，TCP协议的诞生，惊天地泣鬼神，改变了世界。

建立连接：三次握手

断开连接：四次挥手 ‍♂️

趣解：

寓言两则:（client、server的精彩对话）。此故事纯属虚构，如有雷同，不好意思。

人物一：小C（client 客户端）

人物二：大S （server 服务端）

场景一：初识（建立连接 ——三次握手）

小C:很高兴认识你，我想和你处对象。

大S:看你挺有诚意的，我同意

小C：收到对方的回信，欣喜若狂，赶紧再说:“你等着我啊，马上咱们就*****（美好的生活）”；

（第一次握手：客户端发送信号，我准备发送数据，客户端进入准备发送状态）

（第二次握手：服务端收到信号，并给客户端回信，服务端进入准备接收状态）

（第三次握手：客户端收到回信，进入已连接状态，并给服务端确认，服务端收到，两端都进入建立连接状态）

场景二：依依惜别 （断开连接——四次挥手）

小C:我不想和你说话了，

大S:你是在开玩笑吧，

大S:（看到小C认真的面容，知道这不是玩笑），好吧

小C:你同意就好，再见。（看这大S伤心而去，驻足一段时间，自己也离开了）

（第一次挥手：客户端发出关闭请求，此时不在发送数据。）

（第二次挥手：服务端收到请求并确认，服务端进入等待关闭状态——把自己想说的话，说完）

（第三次挥手：服务端向客户端发送确认关闭信号，此时不再发送数据，进入最后确认关闭状态）

（第四次挥手：客户端收到关闭请求，向服务端恢复信息，服务端关闭。客户端会在稍后关闭）

详情查看：https://blog.youkuaiyun.com/qq_37837134/article/details/79738329

上面简单了解了TCP协议，那么有没有这样一种场景呢：只建立连接，而不断开连接

答案是肯定的，在复杂的网络环境中，这种情况必然存在。例如：夏天用电高峰期负载高，断电了；我的家里刚通网，还是不很好，时常在高潮的时候莫名其妙的断网……

总之，无缘无故的不辞而别，总是存在的，没有那么完美的爱情。

what

心跳机制：客户端定时发送 ping，服务端回复 pong。

ping、 pong 无特殊意义，就是简单的通讯传输，朋友之间常联络，才不会生疏。时间久了，服务端就要把你踢了，人的精力总是有限的，有的时候，整理自己的心情，会删除一些无用的通讯录。

服务端的资源也是有限的，那么就要把没用的fd 收回，重复利用。

fd 是什么？

fd （file descriptor） 文件描述符

一切皆文件，fd 就相当于索引，拿着这个标示去进行一系列操作。

swoole 中

$fd是TCP客户端连接的标识符，在Server实例中是唯一的，在多个进程内不会重复
fd 是一个自增数字，范围是1 ～ 1600万，fd超过1600万后会自动从1开始进行复用
$fd是复用的，当连接关闭后fd会被新进入的连接复用
正在维持的TCP连接fd不会被复用
不要担心，同一台服务1600万的fd 不够自己用，因为服务器承受不了1600万的连接，如果真有那么多连接，肯定也不是单机了。

How

swoole 实际上已经实现了心跳检测机制，咱们只需要去开启配置就行了。如此方便，不得不赞，峰哥威武！

heartbeat_check_interval
 
心跳检测 每隔多少秒，遍历一遍所有的连接
 
heartbeat_idle_time
 
心跳检测 最大闲置时间，超时触发close并关闭  默认为heartbeat_check_interval的2倍，两倍是容错机制，多一点是网络延迟的弥补
官方文档：https://wiki.swoole.com/wiki/page/283.html

当然，心跳机制也可以自己实现，定期轮询fd，是否在线，记录最近回话时间，剔除超时的连接。

伪代码

webSocket Server：

<?php
/**
 * 心跳检测机制 测试
 * Created by PhpStorm.
 * User: 奔跑吧笨笨
 * Date: 2019/8/1
 * Time: 3:04 PM
 */
 
include_once './class/UsersBind.php';
 
//创建websocket服务器对象，监听0.0.0.0:9876端口
$ws = new swoole_websocket_server("0.0.0.0", 9876);
 
$ws->set([
    'heartbeat_check_interval' => 30,       //心跳检测 每隔多少秒，遍历一遍所有的连接
    'heartbeat_idle_time' => 65,           //心跳检测 最大闲置时间，超时触发close并关闭  默认为heartbeat_check_interval的2倍，两倍是容错机制，多一点是网络延迟的弥补
]);
 
//监听WebSocket连接打开事件
$ws->on('open', function ($ws, $request) {
    var_dump($request->fd, $request->get, $request->server);
    $ws->push($request->fd, "hello, welcome\n");
 
    //一、建立连接 uid、fd 关系绑定
    $bindObj = new UsersBind();
    $bindObj->userIdBind(1,$request->fd);
    $bindObj->fdBind(1,$request->fd);
});
 
//监听WebSocket消息事件
$ws->on('message', function ($ws, $frame) {
    //二、连接关闭 通过uid，获取fd
    $bindObj = new UsersBind();
    $fd = $bindObj->getBindFd(2);
 
    echo "Message: {$frame->data}\n";
    $ws->push($frame->fd, "server: {$frame->data}");
});
 
//监听WebSocket连接关闭事件
$ws->on('close', function ($ws, $fd) {
    $close_str = "client-{$fd} is closed\n";
    echo $close_str;
    file_put_contents('./a.log',$close_str,FILE_APPEND);
 
    //三、连接关闭 uid、fd 关系解除
    $bindObj = new UsersBind();
    $bindObj->unbindFd(1,$fd);
});
 
$ws->start();
客户端 client js：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>ws连接</title>
</head>
<body>
 
</body>
<script>
    var wsServer = 'ws://127.0.0.1:9876';
    var websocket = new WebSocket(wsServer);
    websocket.onopen = function (evt) {
        console.log("Connected to WebSocket server.");
    };
 
    websocket.onclose = function (evt) {
        console.log("Disconnected");
    };
 
    websocket.onmessage = function (evt) {
        console.log('Retrieved data from server: ' + evt.data);
        //websocket.send('Lalal');
    };
 
    websocket.onerror = function (evt, e) {
        console.log('Error occured: ' + evt.data);
    };
</script>
</html>

fd 结合业务user id 用户关系映射：

场景：

多台服务器
同一用户多个客户端可同时登录，消息共享
<?php
 
/**
 * Created by PhpStorm.
 * User: runBaby
 * Date: 2019/8/3
 * Time: 5:55 PM
 */
class UsersBind
{
 
 
    private $redisObj;
    private $fieldPrefix;
    private $serverNode;
    private $redisTable;
 
    private $clientNode = ['APP', 'PC'];
 
    const REDIS_HOST = '127.0.0.1';
    const REDIS_PORT = 6379;
    const REDIS_TIMEOUT = 2;
 
    public function __construct($redisTable = 'ws', $fieldPrefix = 'bind', $serverNode = 0, $client = 0)
    {
        $this->redisObj = new Redis();
        $this->redisObj->connect(self::REDIS_HOST, self::REDIS_PORT, self::REDIS_TIMEOUT);
 
        $this->redisTable = $redisTable;
        $this->serverNode = $serverNode;
        $this->clientNode = $this->clientNode[$client];
        $this->fieldPrefix = $fieldPrefix;
 
    }
 
 
    /**
     * Explain: set field prefix
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:15 PM
     * @return string
     */
    private function setFieldPrefix($type = 0)
    {
        $keyPrefix = $this->fieldPrefix . ':server:' . $this->serverNode . ':client:' . $this->clientNode . ':';
        if ($type === 1) {
            $keyPrefix .= 'fd:';
        } else {
            $keyPrefix .= 'uid:';
        }
 
 
        return $keyPrefix;
    }
 
 
    /**
     * Explain: redis key
     * @param $uid
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:26 PM
     * @return string
     */
    private function setRedisField($id, $type = 0)
    {
        $fieldPrefix = $this->setFieldPrefix($type);
        $key = $fieldPrefix . $id;
 
 
        return $key;
    }
 
 
    /**
     * Explain: user id bind fd
     * @param $uid
     * @param $fd
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:23 PM
     * @return int
     */
    public function userIdBind($uid, $fd)
    {
        $field = $this->setRedisField($uid);
        $result = $this->redisObj->hSet($this->redisTable, $field, $fd);
 
        return $result;
    }
 
 
    /**
     * Explain: fd bind user id
     * @param $uid
     * @param $fd
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/4
     * Time: 9:08 PM
     * @return int
     */
    public function fdBind($uid, $fd)
    {
        $field = $this->setRedisField($fd, 1);
        $result = $this->redisObj->hSet($this->redisTable, $field, $uid);
 
 
        return $result;
    }
 
 
    /**
     * Explain: Two-way binding
     * @param $uid
     * @param $fd
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/4
     * Time: 9:32 PM
     * @return bool
     */
    public function setBindId($uid, $fd)
    {
        $result_uid = $this->userIdBind($uid, $fd);
        $result_fd = $this->fdBind($uid, $fd);
 
 
        if($result_uid && $result_fd) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 
 
    /**
     * Explain: get bind fd
     * @param $uid
     * User:runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:28 PM
     * @return string
     */
    public function getBindFd($uid)
    {
        $field = $this->setRedisField($uid);
        $data = $this->redisObj->hGet($this->redisTable, $field);
 
 
        return $data;
    }
 
 
    /**
     * Explain: get bind user id
     * @param $fd
     * User:runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:28 PM
     * @return string
     */
    public function getBindUserId($fd)
    {
        $field = $this->setRedisField($fd, 1);
        $data = $this->redisObj->hGet($this->redisTable, $field);
 
 
        return $data;
    }
 
 
    /**
     * Explain: unbinds userId and  fd
     * @param $uid
     * User: runBaby
     * Date: 2019/8/3
     * Time: 6:38 PM
     * @return bool
     */
    public function unbindFd($uid, $fd)
    {
        //unbind userId
        $field_uid = $this->setRedisField($uid);
        $result_uid = $this->redisObj->hDel($this->redisTable, $field_uid);
        //unbind fd
        $field_fd = $this->setRedisField($fd, 1);
        $result_fd = $this->redisObj->hDel($this->redisTable, $field_fd);
 
 
        if($result_uid && $result_fd) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }
 
 
}
 

我为人人，人人为我，美美与共，天下大同。
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