unix套接字

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unix套接字常识点

性能

很多时候，我们用本机进程间通信时，会使用本地套接字unix socket来通信。
本地套接字少了网络头、检验码等等一系列的东西，函数调用也没那么深，所以性能很高，在本地，使用unix socket+字节流，比tcp本地回路快两倍左右。使用unix socket+数据报，比udp本地回环快10%左右。

缓冲区大小

对于 unix domain socket，设置 SO_SNDBUF 会影响 sendto 最大的报文长度，但是任何针对 SO_RCVBUF 的设置都是无效的 。实际上 unix socket的数据报还是得将数据放入内核所申请的内存块里面，再由另一个进程通过 recvfrom 从内核读取，因此具体可以发送的数据报长度受限于内核的 slab 策略 。在linux平台下，unix socket的数据报一般最大能发128kb，远大于udp的65536字节。

数据报是否可靠

unix domain socket 的数据报既不会丢失也不会乱序 。不过kernel 2.6.4 之后，仍然又提供了一个保证次序的类型 “ SOCK_SEQPACKET ”

数据报缓冲队列长度

有几个因素会影响缓冲队列的长度，一个是上面提到的 slab 策略，另一个则是系统的内核参数 /proc/sys/net/unix/max_dgram_qlen。缓冲队列长度是这二者共同决定的。

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阻塞实验

接收方处理不过来的时候，unix socket也会阻塞住的，所以用来非关键路径的本地通信时，要注意这一点，最好设置成非阻塞，或者加比较短的超时。
下面是测试程序,使用unix socket+数据报，client每10ms发一个请求，svr每500ms才处理一个请求

svr:

include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>

char * server_filename = "/tmp/socket-server";

int main(void)
{
    int s;
    struct sockaddr_un srv_un = {0};

    if ((s = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
        perror("socket server");
        exit(1);
    }   

    srv_un.sun_family = AF_UNIX;
    strncpy(srv_un.sun_path, server_filename, sizeof(srv_un.sun_path));

    unlink(srv_un.sun_path);

    if (bind(s, (struct sockaddr *)&srv_un, sizeof(srv_un)) == -1) {
        perror("bind server");
        exit(1);
    }   
    socklen_t addre_len;
    struct sockaddr_un remote_un = {0};
    int ret;
    int i =0; 
    char buf[1024] = {0};
    for(;;) {
        ++i;
        memset(buf, 0, sizeof(buf));
        ret = recvfrom(s, buf, sizeof(buf), 0,
                (struct sockaddr*)&remote_un, &addre_len);
        if (ret == -1) {
            perror("error when recvfrom, ");
        }   
        printf("%s\n", buf);
        usleep(500000);
    }   

    close(s);

    return 0;
}

client:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/un.h>
#include <fcntl.h>

char * server_filename = "/tmp/socket-server";
char * client_filename = "/tmp/socket-client";

int main(void)
{

    int s;
    char obuf[100];
    struct sockaddr_un srv_un, cli_un = { 0 };

    srv_un.sun_family = AF_UNIX;
    strncpy(srv_un.sun_path, server_filename, sizeof(srv_un.sun_path));

    cli_un.sun_family = AF_UNIX;
    strncpy(cli_un.sun_path, client_filename, sizeof(cli_un.sun_path));
    unlink(cli_un.sun_path);

    if ((s = socket(AF_UNIX, SOCK_DGRAM, 0)) == -1) {
        perror("socket server");
        exit(1);
    }

    //int val = fcntl(s,F_GETFL,0);
    //fcntl(s,F_SETFL,val|O_NONBLOCK); 设置为非阻塞

    if (bind(s, (struct sockaddr *)&cli_un, sizeof(cli_un)) == -1) {
        perror("bind client");
        exit(1);
    }


    int i = 0;
    while (1) {
        ++i;
        usleep(1000); //1ms

        sprintf(obuf, "%d",i);
        if (sendto(s, obuf, strlen(obuf), 0,
                    (struct sockaddr *)&srv_un, sizeof(srv_un)) == -1) {
            perror("send");
            exit(1);
        }
        printf("%d \n", i);

    }
    printf("Sent successfully.\n");
    close(s);

    return 0;
}

在我的机器上，发送第12个报文之后，就出现阻塞了。

如果套接字设置为非阻塞，发生阻塞时，就会返回错误，可以看到打完12之后，就报错了
非阻塞的client运行结果

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