linux 中 socket 文件是什么？和 socket 编程有什么关系？和 TCP/IP 协议栈又有什么关系？

要理解 linux 中的 socket 文件，以及什么是socket 编程，首先需要知道两个知识点：

1、什么是进程，进程名又是什么？

2、进程之间是如何通信的？

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问题1：什么是进程，以及进程名是什么

进程是一个过程，简单理解就是将存放到外部存储（硬盘）上的内容加载到内部存储（内存中），然后经 CPU 的处理来完成某个操作，这个完整的过程就叫做进程。

linux 中常说的进程名其实就是指启动进程的可执行文件的名称。例如：我再终端执行 sleep 100；也可以理解为我启动了一个 sleep 进程，这个进程名就叫作 sleep 100；

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问题2：进程之间是如何通信的

进程间通信方式很多，比如管道、共享内存、消息队列等，这里讨论的是通过 TCP/IP 协议栈 的通信方式。

从 TCP/IP 五层模型上理解，进程位于应用层，假设 A进程 要和 B进程 通信，按照网络中的封装和解封装来说。A进程产生的数据报文会先经过传输层、网络层、数据链路层封装，然后通过物理层以比特流（0和1）的形式传递给进程B。

进程B要收到这个数据，在物理层收到后，经数据链路层、网络层、传输层一路解包，然后根据特定的应用层协议指定的格式来解析数据，从而就得到了A发送的数据。

所以即使是同一个主机上的两个进程通信，也需要经过TCP/IP协议栈（这个就是主机实现数据链路层、网络层、传输层相关功能的内置程序）处理，也就是两个进程之间通信，双方都要开放一个端口来实现端到端传输。

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所以为了优化同一个主机上不同进程之间的通信，也就有了 socket 文件

在 Linux 中，如果两个进程使用 TCP socket（使用 TCP 协议的 socket 编程） 通信，即使位于同一台主机，也要经过传输层和网络层，传输层使用端口标识上层应用层的进程，网络层使用IP地址来寻址，也就是找到和哪个主机通信。所以传统通信模式下，需要知道对方的：IP + 端口。

但是同一个主机上的不同进程间通信，大家都是在同一个主机上的，数据还要通过TCP/IP五层模型，还要经过TCP/IP协议栈来处理，效率不高，所以就出现了 socket 文件。

linux 中 socket 文件的文件类似为s，有了 socket 文件后，同一主机上的socket 文件通信就不走协议栈了，而是将 socket 文件作为通信地址，以前是需要 IP+端口 才能找到对方，现在直接通过 socket 文件就找到对方了。

这种方式因为减少了协议栈封装/解包，而且服务端还不用暴露端口了，就更高效、更快、更安全。

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知道了 socket 文件，那什么是 socket 编程？

socket 是操作系统在 TCP/IP 协议栈之上提供的一组通信接口，它屏蔽了网络协议处理的底层细节，应用程序不需要实现 TCP、UDP、IP 等协议，只需要通过 socket API 函数就可以使用网络通信功能。

例如：开发一个服务需要监听 8080 端口，只需要调用 socke提供的接口即可，无需自己实现 TCP 连接建立、重传机制、ACK、拥塞控制，以及网络层寻址等复杂逻辑。

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什么是 TCP/IP 协议栈，和 TCP socket 有啥关系？

TCP/IP 协议栈是集成在操作系统内核中的程序代码，作用就是实现网络层、传输层等相关的网络协议（协议栈就是 TCP/IP 协议的具体实现）。例如：TCP 如何三次握手建立连接，IP数据包如何分片、IP如何寻址等。

因为 TCP/IP 协议栈本身就是由操作系统内核实现的，所以一台主机其内部包含完整的 TCP/IP 协议栈。

TCP socket 就是访问 TCP/IP 的接口，因为进程都是用编程语言写的程序嘛，程序的编写者会调用 socket API 来实现网络通信。