macOS跨进程通信: Unix Domain Socket 创建实例
一： 简介
一般我们常用的有
Tcp Socket 能够跨电脑进行通信，即使是在同一个电脑下的多进程间通信，也会通过网卡进行数据传输，如果本地网卡的环回网络被禁用， 则会导致通信失败。Unix Domain Socket ，使用的是Liunx 系统中万物皆文件的概念，和有名管道的操作差不多，都是在文本创建一个特有的文件，用来在两个进程间通信，两个进程分别写入和读取文件流中的数据，达到传输的目的。 和Tcp Socket 不一样的是不用借助网卡通信，限制比较小，传输的效率高。
这里主要针对
在终端使用
可以看到红圈中我们demo创建的
这里还有其他类型的文件。其中
二：主要函数
1. int socket (int domain, int type, int protocol) 创建socket 对象
domain 选择AF_UNIX , 代表 unix domain sockettype . 选择SOCK_STREAM , socket 流protocol 填0， 由系统选择
2. int bind(int sockfd, const struct sockaddr* myaddr, socklen_t addrlen)
将socket 绑定到对应 ip 和 端口上
sockfd 前面返回的描述符myaddr 包含 通信 对象 路径的struct， 这里创建的是/tmp/jimbo_udx_server.sock addrlen 前一个stuct的长度
3. int listen(int sockfd, int backlog)
调用后，本地socket 文件的状态变更
sockfd 前面返回的描述符backlog 此socket 接收的客户端的数量
4. int accept (int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen)
阻塞式等待客户端接入，客户端接入后返回。
传入
后面两个参数代表接口客户端的地址及struct长度
5. int read(int sockfd, void *buf, int len, unsigned int flags)
接收客户端发来的数据
6. int write(int sockfd, const void *msg, int len, int flags)
服务器 往 客户端/服务器发送数据
7. int close(int sockfd) 或 Windows的 7. int closesocket(int sockfd)
关闭连接
三：demo代码
如下图，创建了两个进程，分别为服务器App， 客户端App.
UI 上点击发送按钮。 收到消息后可以在 控制台查看 输出。
1. 服务器端主要逻辑
-
主要创建了
socket 一个AF_UNIX 和SOCK_STREAM 组合的socket -
remove(...) 删除以前的sock 文件 -
bind 将文件路径和 socket 对象绑定在一起 -
listen() 开始监听 -
启动子线程，在线程内 阻塞等待客户端连接(
accept )，和接收客户端消息(read ) -
启动客户端进程。 客户端内进行连接到这个服务器
-
点击ui上的发送按钮，往客户端发送消息
主要代码：
ViewController.mm 文件代码
//
// ViewController.m
// Sockct_UDX_MainApp
//
// Created by jimbo on 2024/1/5.
//
#import "ViewController.h"
#include <sys/socket.h>
const char * s_sock_path = "/tmp/jimbo_udx_server.sock";
@interface ViewController ()
@property (weak) IBOutlet NSTextField *textLabel;
@property (nonatomic, assign) int sfd;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
/**
int socket(int domain, int type, int protocol)
AF_UNIX VS AF_INET(ipv4 tcp)
SOCK_STREAM VS SOCK_DGRAM
当protocol为0时，会自动选择type类型对应的默认协议。
*/
int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
self.sfd = sfd;
if (sfd == -1) {
perror("socket create failed!");
return;
}
// 删除所有与路径名一致的既有文件，这样才能将 socket 绑定到这个路径名上
if (remove(s_sock_path) == -1 && errno != ENOENT){
perror("remove failed");
return;
}
struct sockaddr_un addr = {0};
addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr.sun_path, s_sock_path);
//bind 的时候会在文件路径创建响应的s_sock_path文件. (UI app 需要关闭沙盒才能有权限访问对应的路径)
//当使用ls –ll列出时，UNIX domain socket 在第一列将会显示类型 s
//扩展一下，这个位置还可以有其他几种选项：p、d、l、s、c、b和-:
//其中p表示命名管道文件，d表示目录文件，l表示符号连接文件，-表示普通文件，s表示socket文件，c表示字符设备文件，b表示块设备文件。
int ret = bind(sfd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr_un));
if (ret == -1) {
perror("bind faild!");
return;
}
ret = listen(sfd, 5);
if (ret == -1) {
perror("listen failed!");
return;
}
NSThread *th = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(subThreadWorker) object:nil];
[th setName:@"udx thread"];
[th start];
NSLog(@"---start");
//启动子进程 app client
//启动子进程
NSURL *subAppURL = [[NSBundle mainBundle] URLForResource:@"Sockct_UDX_SubApp" withExtension:@"app"];
[[NSWorkspace sharedWorkspace] openURL:subAppURL configuration:[NSWorkspaceOpenConfiguration configuration] completionHandler:nil];
}
- (void)subThreadWorker {
NSLog(@"---subThreadWorker");
ssize_t numRed = 0;
static const int buffer_size = 100;
char buffer[buffer_size];
while (self.sfd != -1) {
printf("服务器等待客户端%i连接...
", self.sfd);
//接受新链接， 并得到新的id
self.sfd = accept(self.sfd, NULL, NULL);
printf("收到客户端连接。 sfd:%i
", self.sfd);
if (self.sfd == -1) {
perror("这是一个无效的连接!");
break;
}
while ((numRed = read(self.sfd, buffer, buffer_size)) > 0) {
printf("服务器收到客户端发的数据: %s
", buffer);
}
if (numRed == -1) {
perror("numRed == -1!");
break;
}
if (close(self.sfd) == -1) {
perror("close faild!");
break;
}
printf("for over!
");
}
printf("sub thread over!
");
// exit(0);
}
- (IBAction)sendMsgToClient:(id)sender {
const char *backBuffer = [self.textLabel.stringValue UTF8String];
ssize_t sendLen = write(self.sfd, backBuffer, strlen(backBuffer)+1);
if (sendLen < 0) {
printf("error:%i
", errno);
perror("服务器发送给客户端失败！reason:");
} else {
printf("服务器发送给客户端成功！len:%zi
", sendLen);
}
}
@end
2. 客户端主要逻辑
- 主要创建了
socket 一个AF_UNIX 和SOCK_STREAM 组合的socket connect(...) 使用带服务器创建的sock 路径/tmp/jimbo_udx_server.sock 的结构体，和 socket 对象进行连接。 这样双方通信就建立了read(...) 在子线程 阻塞式 等待服务器的消息.write(..) UI 按钮点击后，往服务器发消息
主要代码：
//
// ViewController.m
// Sockct_UDX_SubApp
//
// Created by jimbo on 2024/1/5.
//
#import "ViewController.h"
#include <sys/socket.h>
const char * s_sock_path = "/tmp/jimbo_udx_server.sock";
@interface ViewController ()
@property (weak) IBOutlet NSTextField *textLabel;
@property (nonatomic, assign) int sfd;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
int sfd = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
self.sfd = sfd;
if (sfd == -1) {
perror("socket create failed!");
return;
}
/*
// client 也可以同事绑定一个路径。自己又当客户端又当服务器
const char * s_sock_path_client = "/tmp/jimbo_udx_client.sock";
// 删除所有与路径名一致的既有文件，这样才能将 socket 绑定到这个路径名上
if (remove(s_sock_path_client) == -1 && errno != ENOENT){
perror("remove jimbo_udx_client.sock failed");
return;
}
struct sockaddr_un addr_client = {0};
addr_client.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr_client.sun_path, s_sock_path_client);
//bind 的时候会在文件路径创建响应的s_sock_path文件. (UI app 需要关闭沙盒才能有权限访问对应的路径)
//当使用ls –l列出时，UNIX domain socket 在第一列将会显示类型 s
//扩展一下，这个位置还可以有其他几种选项：p、d、l、s、c、b和-:
//其中p表示命名管道文件，d表示目录文件，l表示符号连接文件，-表示普通文件，s表示socket文件，c表示字符设备文件，b表示块设备文件。
int ret = bind(sfd, (struct sockaddr *)&addr_client, sizeof(struct sockaddr_un));
if (ret == -1) {
perror("bind addr_client faild!");
return;
}
*/
struct sockaddr_un addr = {0};
addr.sun_family = AF_UNIX;
strcpy(addr.sun_path, s_sock_path);
NSLog(@"准备connect");
int ret = connect(self.sfd, (const struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr));
if (ret == -1) {
perror("connect faild!");
return;
}
NSLog(@"connect成功");
[NSThread detachNewThreadWithBlock:^{
//单独线程监听服务器发回来的消息
static const int buffer_size = 100;
char buffer[buffer_size];
while (self.sfd != -1) {
printf("等待服务的回调...
");
ssize_t len = read(self.sfd, buffer, buffer_size);
printf("收到的服务器回馈长度：%zi
", len);
if (len <= 0) {
printf("read error:%i
", errno);
perror("read failed");
// assert(false); //需要判断是否服务器已经断开了的情况。
exit(0);
}else {
printf("服务器返回的数据：%s
", buffer);
}
}
printf("等待服务器回调线程结束!
");
}];
}
- (IBAction)sendMegToServer:(id)sender {
//发送消息
const char *buf = [self.textLabel.stringValue UTF8String];
size_t numWrite = strlen(buf) + 1;
ssize_t writeSize = write(self.sfd, buf, numWrite);
printf("numWrite: %zu writeSize:%zi
", numWrite, writeSize);
if (writeSize == -1) {
perror("write failed!");
return;
}
}
- (void)dealloc {
if (self.sfd > 0) {
NSLog(@"关闭 sfd");
close(self.sfd);
self.sfd = -1;
}
}
@end