Unix Domain Socket（UDS）和 TCP/IP（使用 127.0.0.1）进程间通信（IPC）的比较

Unix Domain Socket（UDS）和 TCP/IP（使用 127.0.0.1 或 localhost）都是进程间通信（IPC）的方式，但它们在实现、性能和适用场景上有显著区别。以下是两者的对比：

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1. 通信机制

• Unix Domain Socket (UDS)

  • 基于文件系统 ：通过一个特殊的 socket 文件（如 /tmp/socket.sock）进行通信，本质是内核级的进程间通信。
  • 仅限本地：只能用于同一台主机上的进程间通信。

• TCP/IP (127.0.0.1)

  • 基于网络协议栈 ：即使使用 127.0.0.1（本地回环），数据仍然要走完整的 TCP/IP 协议栈（包括协议头、校验和等）。
  • 可扩展性：虽然这里用于本地通信，但理论上可以改为远程通信（只需更改 IP）。

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2. 性能对比

指标	Unix Domain Socket	TCP/IP (127.0.0.1)
速度	更快（无需网络协议处理）	较慢（有协议头、TCP 握手等开销）
吞吐量	更高（数据拷贝次数少）	较低（协议栈额外处理）
延迟	更低（直接内核通信）	较高（经过网络栈）
系统调用开销	较少（sendmsg/recvmsg 优化）	较多（send/recv 需经过协议栈）

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3. 安全性

• Unix Domain Socket
  • 可以通过文件系统权限 （chmod/chown）控制访问。
  • 支持 SCM_RIGHTS（传递文件描述符）。
• TCP/IP (127.0.0.1)
  • 依赖 IP/端口权限 ，但 127.0.0.1 默认仅允许本地访问。
  • 可能受防火墙（如 iptables）影响。

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4. 适用场景

场景	推荐方式	原因
高性能本地 IPC	Unix Domain Socket	低延迟、高吞吐，如数据库、容器通信
需要跨主机扩展	TCP/IP	未来可能改为远程通信
传递文件描述符	Unix Domain Socket	TCP/IP 不支持
兼容现有网络应用	TCP/IP	如 HTTP、gRPC 等标准协议
容器间通信（同主机）	Unix Domain Socket	Docker/Podman 支持 UDS，性能更好

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5. 代码示例

Unix Domain Socket (Server)

#include <sys/un.h>
#include <sys/socket.h>

int main() {
    int sock = socket(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_un addr = { .sun_family = AF_UNIX, .sun_path = "/tmp/demo.sock" };
    bind(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    listen(sock, 5);
    // ... accept() 和 read()/write()
}

TCP/IP (Server, 127.0.0.1)

#include <netinet/in.h>

int main() {
    int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    struct sockaddr_in addr = { .sin_family = AF_INET, .sin_port = htons(8080), .sin_addr.s_addr = inet_addr("127.0.0.1") };
    bind(sock, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
    listen(sock, 5);
    // ... accept() 和 send()/recv()
}

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6. 总结

特性	Unix Domain Socket	TCP/IP (127.0.0.1)
速度	⚡ 更快	🐢 较慢
可扩展性	仅本地	可扩展至远程
权限控制	文件系统权限	依赖 IP/端口
适用场景	高性能本地 IPC	兼容网络协议或未来扩展

推荐选择：

• 如果仅需本地通信且追求性能 ，优先用 Unix Domain Socket。
• 如果需要兼容网络协议或未来扩展 ，用 TCP/IP （即使 127.0.0.1 稍慢）。