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【进程间通信】Unix domain socket （进程间通信）

news 来源：原创 2024/9/22 3:38:07

socket API原本是为网络通讯设计的，但后来在socket的框架上发展出一种IPC机制，就是UNIX Domain Socket。

虽然网络socket也可用于同一台主机的进程间通讯(通过loopback地址127.0.0.1)，但是UNIX Domain Socket用于IPC更有效率：不需要经过网络协议栈，不需要打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等，只是将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程。

这是因为，IPC机制本质上是可靠的通讯，而网络协议是为不可靠的通讯设计的。UNIX Domain Socket也提供面向流和面向数据包两种API接口，类似于TCP和UDP，但是面向消息的UNIX Domain Socket也是可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱。

　　UNIX Domain Socket是全双工的，API接口语义丰富，相比其它IPC机制有明显的优越性，目前已成为使用最广泛的IPC机制，比如X Window服务器和GUI程序之间就是通过UNIX Domain Socket通讯的。

　　使用UNIX Domain Socket的过程和网络socket十分相似，也要先调用socket()创建一个socket文件描述符，address family指定为AF_UNIX，type可以选择SOCK_DGRAM或SOCK_STREAM，protocol参数仍然指定为0即可。

　　UNIX Domain Socket与网络socket编程最明显的不同在于地址格式不同，用结构体sockaddr_un表示，网络编程的socket地址是IP地址加端口号，而UNIX Domain Socket的地址是一个socket类型的文件在文件系统中的路径，这个socket文件由bind()调用创建，如果调用bind()时该文件已存在，则bind()错误返回。

Unix domain socket和TCP/IP之间有两个重要的不同。

1、socket的地址是文件路径，而不是一个包含ip和端口的元组。

2、在文件系统创建的代表socket的文件在socket关闭后依然存在，并且需要在每次服务器启动时删除。

server.py

import socket
import sys
import os

SERVER_PATH = './uds_socket'

# Make sure the socket does not already exist
if os.path.exists(SERVER_PATH):
    os.remove(SERVER_PATH)
print >>sys.stderr ,'starting unix domain socket server'

# Create a UDS socket
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
# Bind the socket to the port
sock.bind(SERVER_PATH)
# Listen for incoming conns
sock.listen(2)
print >>sys.stderr, 'Listening on path: %s' % SERVER_PATH

while True:
    conn, addr = sock.accept()
    try:
        while True:
            data = conn.recv(1024)
            if data:
                print >>sys.stderr, 'received [%s]' % data
                conn.sendall(data)
            else:
                break
    except Exception,e:
         print e
    finally:
        conn.close()

client.py

import socket
import sys

# Create a UDS socket
sock = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
# Connect the socket to the port where the server is listening
server_address = './uds_socket'
print >>sys.stderr, 'connecting to %s' % server_address
try:
    sock.connect(server_address)
except socket.error, msg:
    print >>sys.stderr, msg
    sys.exit(1)
    
try:
    # Send data
    message = 'This is the message, This will be echoed back'
    print >>sys.stderr, 'sending [%s]' % message
    sock.sendall(message)

    amount_received = 0
    amount_expected = len(message)
    
    while amount_received < amount_expected:
        data = sock.recv(1024)
        amount_received += len(data)
        print >>sys.stderr, 'received [%s]' % data

finally:
    print >>sys.stderr, 'closing socket'
    sock.close()

参考文章：https://www.jianshu.com/p/394dd8448400

https://www.cnblogs.com/chekliang/p/3222950.html