计算机操作系统基础十七进程同步之Unix域套接字

引言

本篇为第十七篇，进程同步之 Unix 域套接字。上一篇介绍了通过共享内存解决进程同步的问题，本文是实现进程同步的另一个办法 —Unix 域套接字

Unix 域套接字

• 域套接字是一种高级的过程间通信的办法
• Unix 域套接字能够用于 同一机器 过程间通信
• 套接字 (socket) 原是网络通信中应用的术语
• Unix 零碎提供的域套接字提供了网络套接字相似的性能

在前边理解到，共享内存须要额定的 同步机制，来同步多个过程间的通信。Unix 域套接字就不须要额定的机制来保障多个过程间通信的问题(其实咱们在部署 Nginx 的时候，就会应用到 unix 域套接字)

Unix 域套接字应用办法
右边为服务端，左边为客户端

下边是代码示例，客户端和服务端通过域套接字进行连贯

服务端(server.cpp)

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/un.h>
#include<strings.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<stdlib.h>

#include<iostream>

// 定义域套接字门路
// 应用域套接字时，它会在文件系统中创立一个文件，客户端和服务端就是通过这个文件进行连贯 
#define SOCKET_PATH "./domainsocket"
// 定义音讯最大长度
#define MSG_SIZE 2048

int main()
{
    int socket_fd,accept_fd;
    int ret = 0;
    socklen_t addr_len;
    char msg[MSG_SIZE];
    struct sockaddr_un server_addr;

    //1. 创立域套接字
    socket_fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
    if (-1 == socket_fd) {
        std::cout << "Socket create failed" << std::endl;
        return -1;
    }
    // 移除已有域套接字门路
    remove(SOCKET_PATH);
    // 内存区域设置为 0
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sun_family = PF_UNIX;
    strcpy(server_addr.sun_path, SOCKET_PATH);

    //2. 绑定域套接字
    std::cout << "Binding socket..." << std::endl;
    ret = bind(socket_fd, (sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));

    if (0 > ret) {
        std::cout << "Bind socket failed." << std::endl;
        return -1;
    }

    //3. 监听套接字
    std::cout << "Listening socket..." << std::endl;
    ret = listen(socket_fd, 10);// 数字为监听连贯的大小
    if(-1 == ret) {std::cout << "Listen failed" << std::endl;}
    std::cout << "Waiting new request." << std::endl;
    accept_fd = accept(socket_fd, NULL, NULL);

    bzero(msg, MSG_SIZE);

    while(true) {
        //4. 接管 & 解决信息
        recv(accept_fd, msg, MSG_SIZE, 0);
        std::cout << "Received message from remote:" << msg << std::endl;
    }

    close(accept_fd);
    close(socket_fd);

    return 0; 
}

客户端(client.cpp)

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/un.h>
#include<strings.h>
#include<string.h>
#include<netinet/in.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>

#include<iostream>

// 定义域套接字门路
// 应用域套接字时，它会在文件系统中创立一个文件，客户端和服务端就是通过这个文件进行连贯 
#define SOCKET_PATH "./domainsocket"
// 定义音讯最大长度
#define MSG_SIZE 2048

int main()
{
    int socket_fd;
    int ret = 0;
    char msg[MSG_SIZE];
    struct sockaddr_un serve_addr;

    //1. 创立域套接字
    socket_fd = socket(PF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
    if (-1 == socket_fd) {
        std::cout << "Socket create failed" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 内存区域设置为 0
    bzero(&server_addr, sizeof(server_addr));
    server_addr.sun_family = PF_UNIX;
    strcpy(server_addr.sun_path, SOCKET_PATH);

    //2. 连贯域套接字
    ret = connect(socket_fd, (sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
    if (-1 == ret) {
        std::cout << "Connect socket failed" << std::endl;
        return -1;
    }

    while(true) {
        std::cout << "Input message>>>";
        fgets(msg, MSG_SIZE, stdin);
        //3. 发送信息
        ret = send(socket_fd, msg, MSG_SIZE, 0);
    }

    close(socket_fd);

    return 0;
}

运行 server.cpp

运行 cliet.cpp 并发送音讯

服务端接管到音讯

域套接字提供的是一种 牢靠的信息传递，它相比共享内存，不须要保护多个过程去读取内存空间的机制。也就是说域套接字相比共享内存，它多了一些可靠性。从代码中能够看到 client 和 server 通信时，不须要额定的标记去治理同步的机制，应用上要简略一些

总结

• 提供了 单机简略牢靠 的过程通信同步服务
• 只能在 单机 应用，不能跨机器应用(跨机器须要应用网络套接字)

在疾速变动的技术中寻找不变，才是一个技术人的外围竞争力。知行合一，实践联合实际