PHP WebSocket高频数据传输乱码问题解析与解决方案

function unseal($socketData) {
    $length = ord($socketData[1]) & 127; // 获取载荷长度指示器
    if($length == 126) {
        $masks = substr($socketData, 4, 4);
        $data = substr($socketData, 8); // 从固定位置开始截取数据，直到字符串末尾
    }
    elseif($length == 127) {
        $masks = substr($socketData, 10, 4);
        $data = substr($socketData, 14); // 从固定位置开始截取数据，直到字符串末尾
    }
    else {
        $masks = substr($socketData, 2, 4);
        $data = substr($socketData, 6); // 从固定位置开始截取数据，直到字符串末尾
    }
    $socketData = ""; // 变量名易混淆，应为$unmaskedData
    for ($i = 0; $i < strlen($data); ++$i) {
        $socketData .= $data[$i] ^ $masks[$i%4];
    }
    return $socketData;
}

<?php

/**
 * 解码WebSocket帧数据，支持单个TCP包中包含多个帧的情况。
 *
 * @param string $socketData 原始的WebSocket帧数据（可能包含多个帧）。
 * @return array 返回一个包含所有已解码消息字符串的数组。
 */
function unseal(string $socketData): array
{
    $messages = []; // 用于存储所有解码后的消息
    $offset = 0;    // 当前处理的帧在$socketData中的起始偏移量

    // 循环处理，直到所有数据都被处理完毕
    while ($offset < strlen($socketData)) {
        // 确保至少有足够的字节来读取帧头的前两个字节
        if ($offset + 1 >= strlen($socketData)) {
            // 数据不完整，无法解析帧头，通常需要等待更多数据
            error_log("WebSocket frame incomplete: Not enough data for initial bytes.");
            break;
        }

        // 读取第二个字节，包含掩码位和载荷长度指示器
        $byte1 = ord($socketData[$offset + 1]);
        $isMasked = ($byte1 >> 7) & 0x1; // 掩码位
        $payloadLengthIndicator = $byte1 & 0x7F; // 载荷长度指示器 (0-125, 126, 127)

        $actualPayloadLength = 0; // 实际载荷长度
        $maskingKeyStart = 0;     // 掩码键的起始偏移量
        $payloadDataStart = 0;    // 载荷数据的起始偏移量

        // 根据载荷长度指示器确定实际载荷长度和各部分的偏移量
        if ($payloadLengthIndicator == 126) {
            // 载荷长度由接下来的2个字节表示 (16位无符号整数)
            if ($offset + 3 >= strlen($socketData)) {
                error_log("WebSocket frame incomplete: Not enough data for 16-bit length.");
                break;
            }
            $actualPayloadLength = unpack('n', substr($socketData, $offset + 2, 2))[1];
            $maskingKeyStart = $offset + 4; // FIN/Opcode (1) + Mask/Length (1) + Extended Length (2) = 4
            $payloadDataStart = $offset + 8; // 掩码键 (4) 之后
        } elseif ($payloadLengthIndicator == 127) {
            // 载荷长度由接下来的8个字节表示 (64位无符号整数)
            // 注意：PHP的unpack 'J' (64位无符号) 在某些系统或PHP版本上可能存在兼容性问题
            // 对于WebSockets，超过65535字节的消息通常不常见，如果需要处理超大消息，请确保环境支持或使用自定义逻辑
            if ($offset + 9 >= strlen($socketData)) {
                error_log("WebSocket frame incomplete: Not enough data for 64-bit length.");
                break;
            }
            // 假设 'J' 适用于64位无符号整数
            $actualPayloadLength = unpack('J', substr($socketData, $offset + 2, 8))[1];
            $maskingKeyStart = $offset + 10; // FIN/Opcode (1) + Mask/Length (1) + Extended Length (8) = 10
            $payloadDataStart = $offset + 14; // 掩码键 (4) 之后
        } else {
            // 载荷长度直接由载荷长度指示器表示 (0-125)
            $actualPayloadLength = $payloadLengthIndicator;
            $maskingKeyStart = $offset + 2; // FIN/Opcode (1) + Mask/Length (1) = 2
            $payloadDataStart = $offset + 6; // 掩码键 (4) 之后
        }

        // 验证掩码键和载荷数据是否完整
        if (!$isMasked || ($maskingKeyStart + 4 > strlen($socketData)) || ($payloadDataStart + $actualPayloadLength > strlen($socketData))) {
            error_log("WebSocket frame malformed or incomplete: Masking key or payload data missing. isMasked: " . (int)$isMasked . " actualPayloadLength: " . $actualPayloadLength . " dataLen: " . strlen($socketData));
            break; // 帧不完整或格式错误，无法继续解析
        }

        // 提取掩码键和载荷数据
        $masks = substr($socketData, $maskingKeyStart, 4);
        $payload = substr($socketData, $payloadDataStart, $actualPayloadLength);
        $unmaskedPayload = '';

        // 解掩码
        for ($i = 0; $i < $actualPayloadLength; ++$i) {
            $unmaskedPayload .= $payload[$i] ^ $masks[$i % 4];
        }
        $messages[] = $unmaskedPayload; // 将解码后的消息添加到结果数组

        // 更新偏移量，指向下一个可能的帧的起始位置
        $offset = $payloadDataStart + $actualPayloadLength;
    }

    return $messages;
}