Go unix domain socket通信
socket大家应该很熟悉，以tcp/ip协议族为传输协议，用于跨主机通信，而unixsocket就是在socket的框架上发展出一种IPC机制（进程间通信），UDS（UNIX Domain Socket）提供面向流和面向数据包两种API接口，类似于TCP和UDP，其中SOCK_STREAM是很可靠的，消息既不会丢失也不会顺序错乱，比传统的socket效率更高，一般是tcp传输的两倍，并且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。
unixsocket服务端和客户端连接及发送消息的过程如下：
C实现客户端与服务器
server
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
/* delete the socket file */
unlink("server_socket");
/* create a socket */
int server_sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_un server_addr;
server_addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(server_addr.sun_path, "server_socket");
/* bind with the local file */
bind(server_sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
/* listen */
listen(server_sockfd, 5);
char ch;
int client_sockfd;
struct sockaddr_un client_addr;
socklen_t len = sizeof(client_addr);
while(1)
{
printf("server waiting:\n");
/* accept a connection */
client_sockfd = accept(server_sockfd, (struct sockaddr *)&client_addr, &len);
/* exchange data */
read(client_sockfd, &ch, 1);
printf("get char from client: %c\n", ch);
++ch;
write(client_sockfd, &ch, 1);
/* close the socket */
close(client_sockfd);
}
return 0;
}
socket
函数原型:
int socket(int domain, int type, int protocol)
domain:指定socket所属的域，常用的是AF_UNIX或AF_INET
- AF_UNIX表示以文件方式创建socket，
- AF_INET表示以端口方式创建socket
type：指定socket的类型，可以是SOCK_STREAM或SOCK_DGRAM
- SOCK_STREAM：表示创建一个有序的，可靠的，面向连接的socket，因此如果我们要使用TCP，就应该指定为SOCK_STREAM
- SOCK_DGRAM：表示创建一个不可靠的，无连接的socket，因此如果我们要使用UDP，就应该指定为SOCK_DGRAM
- protocol：指定socket的协议类型，我们一般指定为0表示由第一第二两个参数自动选择。
- socket()函数返回新创建的socket，出错则返回-1
地址格式
地址格式：
常用的有两种socket域：AF_UNIX或AF_INET，因此就有两种地址格式：sockaddr_un和sockaddr_in，分别定义如下：
struct sockaddr_un
{
sa_family_t sun_family; /* AF_UNIX */
char sun_path[]; // socket的本地文件名
}
struct sockaddr_in
{
short int sin_family; /* AF_INET */
unsigned short int sin_port; // socket 端口号
struct in_addr sin_addr; // socket ip地址
}
// 其中in_addr正是用来描述一个ip地址的：
struct in_addr
{
unsigned long int s_addr;
}
bind
创建完一个socket后，我们需要使用bind将其绑定：
int bind(int socket, const struct sockaddr * address, size_t address_len)
如果我们使用AF_UNIX来创建socket，相应的地址格式是sockaddr_un，而如果我们使用AF_INET来创建socket，相应的地址格式是sockaddr_in，因此我们需要将其强制转换为sockaddr这一通用的地址格式类型，而sockaddr_un中的sun_family和sockaddr_in中的sin_family分别说明了它的地址格式类型，因此bind()函数就知道它的真实的地址格式。第三个参数address_len则指明了真实的地址格式的长度。
bind()函数正确返回0，出错返回-1
listen
接下来我们需要开始监听了：
int listen(int socket, int backlog)
backlog：等待连接的最大个数，如果超过了这个数值，则后续的请求连接将被拒绝
listen()函数正确返回0，出错返回-1
accept
接受连接：
int accept(int socket, struct sockaddr * address, size_t * address_len)
同样，第二个参数也是一个通用地址格式类型，这意味着我们需要进行强制类型转化
这里需要注意的是，address是一个传出参数，它保存着接受连接的客户端的地址，如果我们不需要，将address置为NULL即可。
address_len：我们期望的地址结构的长度，注意，这是一个传入和传出参数，传入时指定我们期望的地址结构的长度，如果多于这个值，则会被截断，而当accept()函数返回时，address_len会被设置为客户端连接的地址结构的实际长度。
另外如果没有客户端连接时，accept()函数会阻塞
accept()函数成功时返回新创建的socket描述符，出错时返回-1
read/write
可以通过read/write来传递数据
close
通信完成后，我们需要关闭socket：
int close(int fd)
close是一个通用函数（和read，write一样），不仅可以关闭文件描述符，还可以关闭socket描述符
client
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
/* create a socket */
int sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
struct sockaddr_un address;
address.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(address.sun_path, "server_socket");
/* connect to the server */
int result = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&address, sizeof(address));
if(result == -1)
{
perror("connect failed: ");
exit(1);
}
/* exchange data */
char ch = 'A';
write(sockfd, &ch, 1);
read(sockfd, &ch, 1);
printf("get char from server: %c\n", ch);
/* close the socket */
close(sockfd);
return 0;
}
connect
客户端通过connect()函数与服务器连接：
int connect(int socket, const struct sockaddr * address, size_t address_len)
对于第二个参数，我们同样需要强制类型转换
address_len指明了地址结构的长度
connect()函数成功时返回0，出错时返回-1
makefile
all: tcp_client.c tcp_server.c
gcc -g -Wall -o tcp_client tcp_client.c
gcc -g -Wall -o tcp_server tcp_server.c
clean:
rm -rf *.o tcp_client tcp_server
Go实现客户端与服务器
服务器
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"time"
)
func main() {
var unixAddr *net.UnixAddr
unixAddr, _ = net.ResolveUnixAddr("unix", "/tmp/unix_sock")
unixListener, _ := net.ListenUnix("unix", unixAddr)
defer unixListener.Close()
for {
unixConn, err := unixListener.AcceptUnix()
if err != nil {
continue
}
fmt.Println("A client connected : " + unixConn.RemoteAddr().String())
go unixPipe(unixConn)
}
}
func unixPipe(conn *net.UnixConn) {
ipStr := conn.RemoteAddr().String()
defer func() {
fmt.Println("disconnected :" + ipStr)
conn.Close()
}()
reader := bufio.NewReader(conn)
for {
message, err := reader.ReadString('\n')
if err != nil {
return
}
fmt.Println(string(message))
msg := time.Now().String() + "\n"
b := []byte(msg)
conn.Write(b)
}
}
客户端
package main
import (
"bufio"
"fmt"
"net"
"time"
)
var quitSemaphore chan bool
func main() {
var unixAddr *net.UnixAddr
unixAddr, _ = net.ResolveUnixAddr("unix", "/tmp/unix_sock")
conn, _ := net.DialUnix("unix", nil, unixAddr)
defer conn.Close()
fmt.Println("connected!")
go onMessageRecived(conn)
b := []byte("time\n")
conn.Write(b)
<-quitSemaphore
}
func onMessageRecived(conn *net.UnixConn) {
reader := bufio.NewReader(conn)
for {
msg, err := reader.ReadString('\n')
fmt.Println(msg)
if err != nil {
quitSemaphore <- true
break
}
time.Sleep(time.Second)
b := []byte(msg)
conn.Write(b)
}
}
参考资料
本地socket unix domain socket_bingqingsuimeng的博客-CSDN博客
本机网络 IO 之 Unix Domain Socket 性能分析 - 知乎 (zhihu.com)
https://blog.csdn.net/Nurke/article/details/77621782
go语言实现unix domain socket 客户端/服务端_ebayboy的技术博客_51CTO博客
