Linux 本地 socket 是一种在同一台主机上进行进程间通信（IPC）的高效机制，它允许不同进程之间通过文件系统中的文件节点或抽象命名空间进行双向数据传输，与网络 socket 不同，本地 socket 不涉及网络协议栈，因此具有更低的延迟和更高的吞吐量,特别适用于需要频繁通信的本地应用程序场景。
本地 socket 的基本概念
本地 socket 也称为 Unix domain socket（UDS），其核心思想是利用文件系统作为通信媒介，在 Linux 中，本地 socket 分为两种类型：字节流 socket（类似 TCP）和数据报 socket（类似 UDP），字节流 socket 提供面向连接的可靠传输，保证数据按序到达且无丢失；数据报 socket 则提供无连接的传输，可能存在数据丢失或重复，但保留了消息边界，本地 socket 的文件节点通常位于 /tmp 或 /var/run 等目录下，文件权限可以精确控制访问权限,确保只有授权进程能够通信。
本地 socket 的创建与绑定
创建本地 socket 需要使用 socket 系统调用，其原型为 int socket(int domain, int type, int protocol)，对于本地 socket，domain 参数设置为 AF_UNIX 或 AF_LOCAL，type 可选择 SOCK_STREAM（字节流）或 SOCK_DGRAM（数据报），protocol 通常设为 0，创建成功后，返回一个文件描述符,后续操作通过该描述符进行。
绑定 socket 是将 socket 与一个文件系统路径关联的过程，对于字节流 socket，使用 bind 系统调用将 socket 描述符与一个文件节点绑定，bind(sockfd, (struct sockaddr_un *)&addr, sizeof(addr))，sockaddr_un 结构体包含 sun_path 字段，用于指定文件路径，绑定后，其他进程可以通过该路径连接到 socket，需要注意的是，绑定前需确保文件节点不存在,否则会绑定失败。
连接与通信流程
字节流 socket 的通信需要先建立连接，服务端通过 listen 系统调用进入监听状态，客户端使用 connect 系统调用发起连接，连接建立后，双方可通过 read 和 write 系统调用进行数据传输，数据报 socket 无需建立连接，直接使用 sendto 和 recvto 发送和接收数据，目标地址通过 sockaddr_un 结构体指定。
在通信过程中，本地 socket 的数据传输本质上是内核空间与用户空间之间的数据拷贝，当发送数据时，数据从用户缓冲区拷贝到内核 socket 缓冲区，接收时再从内核缓冲区拷贝到用户缓冲区，由于避免了网络协议栈的开销，本地 socket 的传输效率远高于网络 socket,适合大数据量或高频次通信场景。
本地 socket 的优势与应用场景
相较于其他 IPC 机制（如管道、消息队列），本地 socket 具有显著优势，它支持双向全双工通信，而管道通常是半双工的，本地 socket 可以传输任意类型的数据，包括文件描述符（通过 SCM_RIGHTS 控制消息），而管道只能传输无格式字节流，本地 socket 的文件权限机制提供了细粒度的访问控制,增强了安全性。
本地 socket 广泛应用于客户端-服务器架构的本地服务中，例如数据库连接、系统服务通信等，MySQL 的本地连接通过 /tmp/mysql.sock 实现，避免了网络协议的开销，容器化技术（如 Docker）也使用本地 socket 实现宿主机与容器之间的通信，如 Docker 守护进程与客户端的交互。
本地 socket 的注意事项
使用本地 socket 时需注意以下几点：一是文件节点的清理，当服务端异常退出时，绑定的文件节点可能残留，导致后续绑定失败，需在程序启动时检查并清理旧文件节点；二是权限控制，文件节点的权限应设置为最小必要权限，避免未授权访问；三是资源限制，本地 socket 受限于系统最大文件描述符数量,高并发场景需注意描述符的复用和释放。
Linux 本地 socket 是一种高效、可靠的 IPC 机制，通过文件系统实现进程间通信，具有低延迟、高吞吐量和灵活的权限控制等优势，它广泛应用于本地服务通信、容器技术等场景，是 Linux 系统编程中不可或缺的工具，掌握本地 socket 的原理和使用方法,有助于开发者构建高性能的本地应用程序。
