UDS:一种进程间通信的手段

原理

Unix Domain Sockets,简称UDS,又叫IPC Socket,可以使同一机器上两个或者多个进程进行数据通信,跟传统的TCP/IP socket有所不同:

维度 UDS TCP/IP socket
标识 一个文件名,例如:/var/lib/example/example.socket IP:Port,例如:192.168.0.2::9090
包处理过程 将应用层数据从一个进程拷贝到另一个进程 需要经过网络协议栈,打包拆包、计算校验和、维护序号和应答等
使用场景 同一台机器上两个或多个进程间通信,速度更快 跨网络通信

UDS通信可以用下面的模型描述:

### Unix Domain Socket (UDS) 的进程间通信 #### UDS概述 Unix Domain Sockets (UDS),作为操作系统的一部分,提供了在同一主机上的进程之间高效的数据传输途径[^1]。相较于传统的网络sockets通过IP协议栈来处理数据包的方式,UDS绕过了这一复杂过程,在内核空间直接操作,因此具有更高的性能和更低的延迟。 #### 创建与绑定套接字 为了建立有效的IPC连接,服务端通常会创建一个监听套接字并将其绑定到特定路径下的文件描述符上;而对于客户端来说,则需主动发起连接请求前先执行`bind()`函数以指定本地地址信息,这有助于服务器识别来自不同源的消息发送者身份特征[^4]。 #### 数据交换模式 UDS支持两种主要类型的交互模型——流式(streams)和服务质量(QoS)-导向型(datagram)。前者模仿TCP的行为特性,确保有序无损地传送大量连续性的二进制资料流;后者则接近于UDP的工作方式,但在本机环境下能够保持消息边界清晰可见,并且保证投递成功率达到百分之百。 #### 应用场景示例 当开发者希望在一个应用程序内部或者多个紧密协作的服务组件间快速共享资源或状态更新时,采用UDS不失为一种理想的选择方案之一。例如日志记录系统、数据库管理系统以及图形界面工具集等都可能利用此技术优化其内部架构设计[^3]。 ```c // Server side code snippet for creating a listening socket using UDS. #include <sys/un.h> #include <unistd.h> int main() { int sockfd; struct sockaddr_un addr; // Create the socket file descriptor if ((sockfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0)) == -1) { perror("socket"); exit(EXIT_FAILURE); } memset(&addr, 0, sizeof(addr)); addr.sun_family = AF_UNIX; strncpy(addr.sun_path, "/tmp/my_socket", sizeof(addr.sun_path)-1); unlink("/tmp/my_socket"); // Remove any existing socket with same name // Bind and listen on this address if(bind(sockfd, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr))==-1){ close(sockfd); perror("bind"); exit(EXIT_FAILURE); } if(listen(sockfd, SOMAXCONN)==-1){ close(sockfd); perror("listen"); exit(EXIT_FAILURE); } } ```
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