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tcp loopbcak与unix domain区别

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访问本机网络的方式

访问同一台电脑上的网络，一般用的地址是 localhost 或者 127.0.0.1这两种方式，比如本机有一个Nginx服务器，想要访问本机Nginx，在浏览器中输入localhost 或者 127.0.0.1就能访问到Nginx的首页。如果要连接到本机的mysql， 在连接的时候，把地址填127.0.0.1就好了

tcp 本地回环

为什么使用localhost或者1270.0.1就能访问本机的网络或者程序呢，是因为在每台电脑上都有一个特殊的网络，这个网络就是本地回环（local loopback）。localhost可以看做是 127.0.0.1 的域名。一般在hosts文件中都会有一条配置，使 localhost 映射到1270.0.0.1

在linux系统(debin 11)中, 使用 ip a命令可以查看本机的网络

可以看到，第一个网络就是本地回环（loopback），他的 ip 地址就是就是 127.0.0.1

本地回环也是网络，是一个特殊的虚拟网卡。使用本地回环网络时，数据也会经过网络栈的封包和解包。

可以看到，tcp属于运输层（传输层）协议，所以在本机发送数据时，也会经过

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传输层->网络层->lookback->网络层->传输层

这样一个过程。

unix domain

上面说了什么是 tcp 本地回环，那什么是 unix domain 呢。unix domain 严格来说不是网络，是unix 和 linux系统提供的一个进程间通信的方式，有点类似管道。看名字也知道，unix domain 只支持unix类的系统中，windows系统是不支持的。unix 的使用方式和 tcp很像，但是底层的工作原理差别却很大。

unix domain 中的数据传输 就不需要网络栈了，可以看做是操作系统做了一次内存中的一个数据复制。

使用 unix domain

如何使用tcp 相信都很熟了，就不上demo了。只上 unix domain 的代码吧。因为 unix domain 不支持 windows系统，所以要在linux或者unix系统中测试，下面会使用go在debin中测试一下

unix domain 和tcp 一样 也是分 服务器 和 客户端 的

unix domain 服务器 

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package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "net"
)

func main() {
    listen, err := GetUnixListen("/tmp/test_server.sock")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    defer listen.Close()
    for {
        conn, err := listen.Accept()
        if err != nil {
            panic(err)
        }

        buf := make([]byte, 1024)
        //读数据
        n, err := conn.Read(buf)
        if err != nil && err != io.EOF {
            panic(err)
        }
        fmt.Printf("%s\n", buf[:n])

        //写数据
        _, err = conn.Write([]byte("hello"))
        panic(err)
    }
}

func GetUnixListen(addr string) (net.Listener, error) {
    listen, err := net.Listen("unix", addr)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return listen, nil
}

unix domain 客户端

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package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "net"
)

func main() {
    conn, err := GetUnixConn("/tmp/test_server.sock")
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    buff := make([]byte, 1024)
    n, err := conn.Read(buff)
    if err != nil {
        if err != io.EOF {
            panic(err)
        }
    }
    fmt.Printf("%s\n", buff[:n])

    conn.Write([]byte("ok"))
}

func GetUnixConn(addr string) (net.Conn, error) {
    conn, err := net.Dial("unix", addr)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return conn, nil
}

可以看到，在go中使用 unix domain的api 和tcp基本没有区别。有区别的地方是在监听和连接的地方。

tcp 通过 IP+端口的方式来确定地址的，而unix domain 同时一个文件符 来确定地址。

当unix domain开启监听后，会在目录中创建一个文件。在上面的例子中，就会在 /tmp 目录中创建一个test_server.sock 文件。
这是一个特殊的文件通过 file命令可以看到

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file test_server.sock 
test_server.sock: socket

如果在同一个目录下有一个同名的文件，unix domain 的监听就会失败。就像一个端口默认只能被监听一次一样。

unix domain 和 tcp loopback 性能对比

我没有过严格的性能测试，只是写了一些简单的测试看了一下，在发送小的数据包时，unix domain 的性能会好于 tcp。当发送大的数据包时，两者的性能差距可以忽略不计了。

这个也是符合预期的，小的数据包时，tcp会经过网络协议栈，当数据量变大时，网络协议栈的影响可以忽略不计了。

总结

  1. tcp look back

可以在多个平台使用，通过本机的虚拟网卡完成数据传输，需要经过网络协议栈，性能开销相对大一些。

  1. unix domain

只能在unix类系统中使用，是操作系统提供的一种进程间通信方式。不需要经过网络协议栈，性能相对高一些。