哪个更适合本地 IPC、POSIX 消息队列 (mqueues) 或 Unix 域 (本地) 套接字？答案

【问题标题】：Which is better for local IPC, POSIX message queues (mqueues) or Unix domain (local) sockets?哪个更适合本地 IPC、POSIX 消息队列 (mqueues) 或 Unix 域 (本地) 套接字？
【发布时间】：2011-04-16 00:26:12
【问题描述】：

本地 IPC 通信使用 POSIX 消息队列还是 Unix 域套接字更好？

我曾在机器（不是域）之间使用 Unix 套接字，我记得建立和断开连接会导致套接字在最终消失之前逗留一段时间。此外，如果你想要一个“可靠的”交换，你要么必须使用 TCP，要么设计应用程序来返回一个 ACK。不过，我不确定这是否也适用于 Unix 域套接字。

在我当前的项目中，我们需要本地 IPC。我的第一反应是使用 POSIX MQueues，因为我以前用它们来进行本地消息传递。但是，一位同事建议改为使用 Unix 域套接字。

是一个比另一个更好，还是编程熟悉度的问题？或者它可能取决于正在创建的应用程序？

总体而言，我们正在开发的应用程序遵循客户端/服务器模型。客户端向服务器发送消息以“做某事”。但是，客户端不会等待“完成”响应——尽管他们确实想知道他们的请求是否已收到。

发送端的基本逻辑是：

connect to server
send request
note if the send worked or not
disconnect from server

一台服务器可以有数百个客户端。

我们正在运行 Linux 操作系统的 SMP 系统（4-8 核）上执行。

提前致谢。

【问题讨论】：

标签： c++ c sockets ipc posix

【解决方案1】：

UNIX 域套接字不必“徘徊”在类似TIME_WAIT 的状态，因为该等待时间用于防止来自连接的杂散数据包仍在 Internet 上徘徊。该问题不适用于本地。

UNIX 域套接字可以是 SOCK_STREAM（如 TCP）或 SOCK_DGRAM（如 UDP），并额外保证 UNIX 域数据报套接字是可靠的并且不会重新排序数据报。

如果您想确定您的其他应用程序已读取您发送的消息，您仍然需要某种 ACK（即使使用 TCP）；毕竟，即使send() 成功了，它也可能在有机会处理消息之前就崩溃了。（这也适用于消息队列——为了完全确保消息不会丢失，接收应用程序必须将请求写入日志，将其刷新到磁盘，然后发回确认）。

我同意选择本质上是编程熟悉度的问题。

【讨论】：

【解决方案2】：

是一个比另一个更好，还是编程熟悉度的问题？或者它可能取决于正在创建的应用程序？

SysV 消息队列与 UNIX 域数据报套接字相比具有我所知道的主要区别：

你可以poll()socket，但你不能消息队列。
消息队列是全局的，可能（并且通常会）需要一些管理参与：清理旧的挂起的 SysV 资源是许多系统管理员日常工作之一。虽然 UNIX 域的语义要简单得多，并且应用程序通常可以在内部完全维护它，而无需系统管理员参与。
(?) 消息队列是持久的，它可能会保留来自旧会话的消息。（记不太清了，但 IIRC 不止一次发生在我身上）。
看着man msgrcv，我看不到套接字MSG_PEEK 的类似物。很少需要，但有时很方便。
大多数时候，用户更喜欢在配置中使用符号名称，而不是数字键 ID。 IMO 缺少符号键是对部分 SysV 界面设计者的严重疏忽。

与所有 SysV 资源一样，它们的管理是主要的 PITA。如果您让系统决定消息队列 ID，那么您必须注意与其他应用程序正确共享它。（而且您还必须以某种方式告诉管理员最终必须删除该 ID）。如果您允许为消息队列配置密钥，那么您可能会遇到一些小问题，即 id 已被某些应用程序使用，或者它是前一次运行的残余。（看到服务器仅因为 SysV 资源耗尽而重新启动是很常见的。）

总而言之，我尽可能避免使用 SysV 资源：在大多数情况下缺乏 poll() 支持会破坏交易。

但是，客户端不会等待“完成”响应——尽管他们确实想知道他们的请求是否已收到。

这是事务处理的常见困境。一般响应是（如在 RDBMS 中）您不能，并且在通信中断（崩溃或其他）之后，应用程序必须检查自己是否已处理请求。

据我所知，TCP 可能是一个更好的选择。客户端仅在收到服务器的肯定响应时才发送请求并声明它已完成。除非服务器能够向客户端发送响应，否则必须回滚事务。

【讨论】：

虽然，在 Linux 上，posix 消息队列描述符实际上是一个文件描述符，它支持选择/轮询。我不确定 sysv 消息队列。
@nos：参考？你不是把它和AIX混在一起吗？ POSIX 没有描述这一点，old Linux reference I know 也说不。
man mq_overview, "在 Linux 上，消息队列描述符实际上是一个文件描述符，可以使用 select(2)、poll(2) 或 epoll(7) 进行监控。这不可移植。” ，如前所述，这是 posix 消息队列，我不确定 sysv 消息队列是否以这种方式工作，如果他们这样做，近年来发生了变化。
@nos：谢谢。这就解释了为什么有两个接口。 mq_* 函数是 the new POSIX interface：“在第 5 期中首次发布。包含用于与 POSIX 实时扩展保持一致。”然而 POSIX 并没有定义 poll() 与“消息队列描述符”的使用...... :(

【解决方案3】：

我建议为这样的应用程序查看 DBus，如果只是为了他们的数据编组和类似 RPC 的接口（同步和异步）。它在本地使用域套接字，并且在经过初步学习曲线后工作得非常好。

【讨论】：