車輪の再発明をしよう！PHP で実装して学ぶ、Web サーバーの仕組みと HTTP の正体

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1. ⾞輪の再発明をしよう！ PHP で実装して学ぶ、Web サーバーの仕組みと HTTP の正体 PHPerKaigi 2026
2. ⾃⼰紹介 名前：本多 宏謙（H1R0） 所属：BABY JOB株式会社 肩書き：ギャルマインド伝道師（⾃称） 趣味：お酒、ゲーム @H1R0728 エンジニア⼈⽣のほとんどを PHP と歩んできました
3. 本発表のゴール • Web サーバーの基本的な仕組みが理解できる • ⾞輪の再発明をしたくなる
4. なんで PHP で Web サーバーを作ったのか そういえば Web サーバーの仕組みってどうなってるんだ？ → ⾊んなドキュメントを読むも複雑で理解できず → 作った⽅が速いのでは？（AI ですぐ作れそうだし） → 慣れ親しんだ PHP のコードならすぐ理解できるはず！！
5. Gemini に実装させてみた <?php // 1. 80ポートで待ち受けるソケットの作成 $listening = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:80"); while (true) { // 2. ブラウザからの接続を待機 $connected = stream_socket_accept($listening); if ($connected) { // 3. リクエストを読み取る $request = fread($connected, 1024); echo "--- Request Received ---\n" . $request; // 4. レスポンスを組み⽴てる $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"; $response .= "Content-Type: text/html; charset=UTF-8\r\n"; $response .= "\r\n"; // ヘッダーとボディの区切り $response .= "<h1>Hello!</h1>"; // 5. ブラウザに送信して接続を閉じる fwrite($connected, $response); fclose($connected); } }
6. 1. 待つ 接続を 待ち受ける 2. 読む リクエストを 読み取る 3. 返す レスポンスを 組み⽴てて返す Web サーバーの仕事の 3 ステップ
7. 1. 接続を待ち受ける
8. ソケットの作成 <?php // 1. 80ポートで待ち受ける（ソケットの作 成） $listening = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:80"); while (true) { // 2. ブラウザからの接続を待機（accept） $connected = stream_socket_accept($listening); … } • stream_socket_server 指定した IP とポートに リスニングソケットを作る。 この関数ではソケットの作成 のみ⾏われる。
9. 接続を待ち受ける <?php // 1. 80ポートで待ち受ける（ソケットの作 成） $listening = stream_socket_server("tcp://0.0.0.0:80"); while (true) { // 2. ブラウザからの接続を待機（accept） $connected = stream_socket_accept($listening); … } • stream_socket_accept 接続が来るまで待機する。 接続が来ると接続済みソケット を作成し、接続へのストリーム を返す。 無限ループ内で実⾏すること で、後続の処理終了後、待機状 態に戻る。
10. ソケットとは • 通信の出⼊り⼝のこと ◦ クライアント側、サーバー側双⽅に存在する ◦ ソケットを通すことでデータをやり取りする ◦ IP アドレスとポート番号の組み合わせで通信相⼿を識別 • サーバー側にはリスニングソケットと接続済みソケットが存 在する
11. 接続の待ち受け サーバー リスニングソケット クライアント１ クライアントソケット クライアント２ クライアントソケット 接続要求 接続要求
12. 接続の受け⼊れ サーバー リスニングソケット クライアント１ クライアントソケット クライアント２ クライアントソケット 接続済みソケット１ 接続済みソケット２ NEW! NEW!
13. データの送受信開始 サーバー リスニングソケット クライアント１ クライアントソケット クライアント２ クライアントソケット 接続済みソケット１ 接続済みソケット２ データ送受信 データ送受信
14. 2. リクエストを読み取る
15. <?php while (true) { … if ($connected) { // 3. リクエストを読み取る $request = fread($connected, 1024); echo "--- Request Received ---\n" . $request; … } } リクエストの読み取り fread で接続済みソケットの ストリームを読むことで、 リクエストの取得できる。 中⾝はテキストであり、RFC で 構造が定義されている。
16. 実際のリクエストの中⾝（⼀部省略） POST / HTTP/1.1 Host: localhost Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) Content-Type: text/plain Accept: text/html,application/xhtml+xml Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd Accept-Language: ja,en-US;q=0.9,en;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh;q=0.6 hoge=piyo&user=h1r0
17. リクエストライン • メソッド、リクエストター ゲット、プロトコルバージョ ンで構成される • リクエストターゲットの形式 は 4 種類 POST / HTTP/1.1 Host: localhost Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) Content-Type: text/plain Accept: text/html,application/xhtml+xml Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd Accept-Language: ja,en-US;q=0.9,en;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh;q=0.6 hoge=piyo&user=h1r0
18. リクエストヘッダー • リクエストのメタデータを 設定する • Host ヘッダーは必須であり、 存在しない場合は 400 でレス ポンスを返す必要がある • 改⾏区切り • クライアントが独⾃にキーを 設定することも可能 POST / HTTP/1.1 Host: localhost Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) Content-Type: text/plain Accept: text/html,application/xhtml+xml Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd Accept-Language: ja,en-US;q=0.9,en;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh;q=0.6 hoge=piyo&user=h1r0
19. リクエストボディ • 任意項⽬ • プレーンテキストや JSON など形式は様々 • Content-Length もしくは Transfer-Encoding ヘッダー で⻑さを把握する POST / HTTP/1.1 Host: localhost Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_15_7) Content-Type: text/plain Accept: text/html,application/xhtml+xml Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd Accept-Language: ja,en-US;q=0.9,en;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh;q=0.6 hoge=piyo&user=h1r0
20. 3. レスポンスを組み⽴てて返す
21. レスポンスの組み⽴て <?php while (true) { … if ($connected) { … // 4. レスポンスを組み⽴てる $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"; $response .= "Content-Type:text/html\r\n"; $response .= "\r\n"; // ヘッダーとボディの 区切り $response .= "<h1>Hello!</h1>"; } } リクエスト同様、中⾝はテキス トであり、RFC で定義された構 造に沿って設定する。
22. ステータスライン • プロトコルバージョン、ス テータスコード、ステータス コードの説明（任意項⽬）で 構成される <?php while (true) { … if ($connected) { … $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"; $response .= "Content-Type:text/html;\r\n"; $response .= "\r\n"; $response .= "<h1>Hello!</h1>"; … } }
23. レスポンスヘッダー • レスポンスのメタデータを 設定する • 必須のキーはない • 改⾏区切り • サーバー独⾃にキーを設定 することも可能 <?php while (true) { … if ($connected) { … $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"; $response .= "Content-Type:text/html;\r\n"; $response .= "\r\n"; $response .= "<h1>Hello!</h1>"; … } }
24. レスポンスボディ • 任意項⽬ • プレーンテキストや JSON など形式は様々 • リクエストメソッド、ステー タスコード、Content-Length もしくはTransfer-Encoding ヘッダーで⻑さを把握する <?php while (true) { … if ($connected) { … $response = "HTTP/1.1 200 OK\r\n"; $response .= "Content-Type:text/html;\r\n"; $response .= "\r\n"; $response .= "<h1>Hello!</h1>"; … } }
25. レスポンスの送信 fwrite で書き込むことでレスポ ンスとしてクライアントへ送信 される。 レスポンスの終了を明確にする ために fclose で接続を閉じる。 <?php while (true) { … if ($connected) { … // 5. ブラウザに送信して接続を閉じる fwrite($connected, $response); fclose($connected); } }
26. リクエストとレスポンスの違い リクエスト レスポンス リクエストラインと ステータスラインの 構造 メソッド リクエストターゲット プロトコルバージョン プロトコルバージョン ステータスコード ステータスコードの説明 必須ヘッダー Host なし ボディの⻑さを決定 するアルゴリズム Content-Length もしくは Transfer-Encoding ヘッダー リクエストメソッド ステータスコード 左記のヘッダー
27. HTTP のプロトコルバージョン 本⽇お話したのは HTTP/1.1（RFC 9112）の内容です。 現在は HTTP/2 と HTTP/3 があり、仕様が異なります。 詳細な仕様についてはそれぞれの RFC をご参照ください。 HTTP/2：RFC 9113 HTTP/3：RFC 9114
28. Web サーバーを作って感じたこと
29. ⾞輪の再発明は無駄じゃない • 20 ⾏程度の簡単なものを作ることが、理解への近道だった ◦ 今⽇話した内容を理解するまでにかかった時間は、トー タル 1 週間程度 • 仕組みを理解することで、Web サーバーの設定値に対する 理解も深まった • 他にも⾊々作ってみたくなった ◦ DB サーバー作成予定
30. まとめ • Web サーバーの仕事は 3 ステップ ◦ 待つ、読む、返す • ソケットを使うことでクライアントとサーバーが通信できる • HTTP/1.1 ではリクエストとレスポンスはテキストである • 普段当たり前に使っているものを⾃作することでより理解を 深められる
31. さあ、⾞輪を再発明しよう。
32. ご清聴ありがとうございました GitHub で実際に作った web サーバー公開してます。 https://github.com/H-H1RO/php-webserver