簡介
之前的文章我們講到了Socket中的Stream Socket和Datagram Socket，這兩種Socket通常分別是基於tcp和udp協議來進行資料的傳輸。這兩種Socket都有一個共同的特點，那就是需要一個IP地址和埠來建立客戶端和伺服器端的連線。
那麼今天我們會來講解一個特殊的socket，這個socket不需要使用傳統的IP地址和埠，而是使用檔案系統來進行程式之間的資料互動，並且這樣的socket只能使用在unix系統上。這樣的socket就是今天我們要講解的Unix domain Socket。
什麼是Unix domain Socket
什麼是Unix domain Socket呢？ 我們從名字就可以看出來，這個Socket是和unix domain有關係的，也就是說這個socket需要用到unix下面的一些特殊功能。
我們考慮下常用的windows系統和unix系統，他們最大的區別在哪裡呢？
其實最大的區別就是unix作業系統中一切都可以看做是檔案，包括程式執行的一些資訊。
那麼我們是不是可以直接藉助於這些程式執行時產生的檔案來進行不同程式之間資料的互動呢？答案是肯定的。這就是我們今天要討論的Unix domain Socket。
Unix domain Socket可以簡稱為UDS，不同程式間的資料可以在作業系統層，藉助於檔案系統來進行資料交換。
對於程式本身來說，只需要讀取和寫入共享的socket檔案即可，也就是說不同的程式之間通過socket檔案來進行資料互動。
和基於IP和埠的Socket一樣，Unix domain Socket也可以分為Stream Socket和Datagram Socket。
我們最多看到Unix domain socket的地方可能就是docker了，作為一種容器技術，docker需要和實體機進行快速的資料傳輸和資訊交換，一般情況下UDS的檔案是以.socket結尾的，我們可以在/var/run目錄下面使用下面的命令來查詢：
find . -name "*.sock"如果你有docker在執行的話，可以得到下面的結果：
./docker.sock
./docker/libnetwork/6d66a24bfbbfa231a668da4f1ed543844a0514e4db3a1f7d8001a04a817b91fb.sock
./docker/libcontainerd/docker-containerd.sock可以看到docker是通過上面的3個sock檔案來進行通訊的。
使用socat來建立Unix Domain Sockets
之前提到了socat這個萬能的工具，不僅可以建立tcp的監聽伺服器，還能建立udp的監聽伺服器，當然對於UDS來說也不在話下。我們來看下使用socat來建立UDS伺服器所需要用到的引數：
unix-listen:<filename> groups=FD,SOCKET,NAMED,LISTEN,CHILD,RETRY,UNIX
unix-recvfrom:<filename> groups=FD,SOCKET,NAMED,CHILD,RETRY,UNIX這裡我們要使用到unix-listen和unix-recvfrom這兩個引數，unix-listen表示的是建立stream-based UDS服務，而unix-recvfrom表示的是建立datagram-based UDS。
可以看到兩個引數後面都需要傳入一個檔名，表示UDS socket的地址。
我們可以這樣使用：
socat unix-listen:/tmp/stream.sock,fork /dev/null&
socat unix-recvfrom:/tmp/datagram.sock,fork /dev/null&這裡我們使用/tmp/datagram.sock來表示這個socket資訊。
其中fork參數列示程式在接收到程式包之後繼續執行，如果不用fork，那麼程式會自動退出。
socat後面本來要接一個bi-address，這裡我們使用/dev/null，表示丟棄掉所有的income資訊。
執行後我們可能得到下面的結果：
[1] 27442
[2] 27450表示程式已經成功執行了，返回的是程式的pid。
使用ss命令來檢視Unix domain Socket
在使用ss命令之前，我們先來看下使用socat生成的兩個檔案：
srwxrwxr-x 1 flydean flydean 0 Mar 2 21:58 stream.sock
srwxrwxr-x 1 flydean flydean 0 Mar 2 21:59 datagram.sock可以看到這兩個檔案的許可權，rwx大家都懂，分別是read，write和執行許可權。那麼最前面的s是什麼呢？
最前面的一位表示的是檔案型別，s表示的就是socket檔案。
擴充套件一下，這個位置還可以有其他幾種選項：p、d、l、s、c、b和-:
其中p表示命名管道檔案，d表示目錄檔案，l表示符號連線檔案，-表示普通檔案，s表示socket檔案，c表示字元裝置檔案，b表示塊裝置檔案。
接下來我們使用ss命令來檢視一下之前建立的UDS服務。
這裡需要使用到下面幾個引數：
-n, --numeric don't resolve service names
-l, --listening display listening sockets
-x, --unix display only Unix domain sockets這裡我們需要使用到上面3個選項，x表示的是顯示UDS，因為是監聽，所以使用-l引數，最後我們希望看到具體的數字，而不是被解析成了服務名，所以這裡使用-n引數。
我們可以嘗試執行一下下面的命令：
ss -xln輸出會很多，我們可以grep我們需要的socket如下所示：
ss -xln | grep tmp
u_str LISTEN 0 5 /tmp/stream.sock 11881005 * 0
u_dgr UNCONN 0 0 /tmp/datagram.sock 11882190 * 0 u_str表示的是UDS stream socket，而u_dg表示的是UDS datagram socket。
我們可以使用stat命令來檢視socket檔案的具體資訊：
stat /tmp/stream.sock /tmp/datagram.sock
File: ‘/tmp/stream.sock’
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 socket
Device: fd02h/64770d Inode: 134386049 Links: 1
Access: (0775/srwxrwxr-x) Uid: ( 1002/ flydean) Gid: ( 1002/ flydean)
Access: 2022-03-01 22:33:21.533000000 +0800
Modify: 2022-03-01 22:33:21.533000000 +0800
Change: 2022-03-01 22:33:21.533000000 +0800
Birth: -
File: ‘/tmp/datagram.sock’
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 socket
Device: fd02h/64770d Inode: 134386050 Links: 1
Access: (0775/srwxrwxr-x) Uid: ( 1002/ flydean) Gid: ( 1002/ flydean)
Access: 2022-03-01 22:33:22.306000000 +0800
Modify: 2022-03-01 22:33:22.306000000 +0800
Change: 2022-03-01 22:33:22.306000000 +0800
Birth: -使用nc連線到Unix domain Socket服務
nc是一個非常強大的工具，除了可以進行TCP，UDP連線之外，還可以進行UDS的連線，我們需要使用到下面的引數：
-U, --unixsock Use Unix domain sockets only
-u, --udp Use UDP instead of default TCP
-z Zero-I/O mode, report connection status only-U表示連線的是一個unixsocket。-u表示是一個UDP連線。
預設情況下nc使用的是TCP連線，所以不需要額外的引數。
另外我們直接建立連線，並不傳送任何資料，所以這裡使用-z引數。
先連線Stream UDS看看：
nc -U -z /tmp/stream.sock如果沒有輸出任何異常資料，說明連線成功了。
然後再連線Datagram UDS看看：
nc -uU -z /tmp/datagram.sock同樣的，如果沒有任何異常資料，說明Socket連線成功了。
總結
在本章我們詳細介紹了Unix Domain Socket的含義，並且使用了unix中的一些工具實現了UDS的建立，檢測和連線。基本上描述了UDS的使用情況。
本文已收錄於 http://www.flydean.com/17-unix-domain-socket/
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