如何判断是否有任何进程绑定到Unix域套接字？

Question

我正在为Linux编写一个Unix域套接字服务器，这里有一些关于Unix域套接字的特性需要注意：创建侦听Unix套接字会创建相应的文件系统条目，但关闭套接字并不会删除它。此外，除非手动删除文件系统条目，否则无法将套接字再次绑定到相同的路径：bind()如果给定的路径已在文件系统中存在，则会失败并返回EADDRINUSE错误。

因此，在服务器关闭时，需要使用unlink()操作删除套接字的文件系统条目，以避免在服务器重新启动时出现EADDRINUSE错误。然而，这不能总是实现（例如：服务器崩溃）。我发现大多数FAQ、论坛帖子和问答网站都建议，在调用bind()之前使用unlink()操作来解决此问题。但在这种情况下，最好知道是否有进程已经绑定到该套接字，然后再进行unlink()操作。

当仍有进程绑定到套接字时执行unlink()操作并重新创建侦听套接字不会引发任何错误。但结果是旧的服务器进程仍在运行但无法访问：新套接字掩盖了旧套接字。因此，必须避免这种行为。

理想情况下，使用Unix域套接字时，套接字API应该提供与绑定TCP或UDP套接字时相同的“互斥”行为：“如果有进程已经绑定到地址A，则指示不能将套接字S绑定到地址A！”不幸的是，事实并非如此...

有没有办法强制实现这种“互斥”行为？或者，是否可以通过套接字API知道是否有任何进程在系统上将Unix域套接字绑定到此路径？我应该使用套接字API外部的同步原语（例如flock()）吗？还是我遗漏了什么？

感谢您的建议。

注意：Linux的抽象命名空间Unix套接字似乎解决了这个问题，因为没有文件系统条目可以unlink()。但是，我编写的服务器旨在具有普适性：它必须针对两种类型的Unix域套接字具有健壮性，因为我不负责选择监听地址。

- Simon Malinge

Answer 1

我知道我来晚了，并且这个问题早已有答案，但我在寻找其他内容时遇到了这个问题，我有一个替代方案。

当您遇到bind()返回的EADDRINUSE时，您可以进入一个错误检查例程，该例程连接到套接字。如果连接成功，则至少有一个正在运行的进程已经完成了accept()。对我来说，这似乎是实现您想要实现的最简单和最便携的方法。它的缺点在于，最初创建UDS的服务器可能仍然在运行，但某种方式被“卡住”，无法执行accept()，因此这个解决方案肯定不是万无一失的，但我认为这是朝着正确方向迈出的一步。

如果connect()失败，请继续unlink()端点并再次尝试bind()。

- Kean

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我已经测试过了，看起来按照宣传的那样能够正常工作。太棒了！ - ioquatix

Answer 2

我认为除了你已经考虑过的事情，没有太多可以做的了。你似乎已经很好地研究了它。

有一些方法可以确定套接字是否绑定到Unix套接字（显然lsof和netstat可以做到这一点），但它们足够复杂和依赖于系统，以至于我怀疑它们是否值得处理你提出的问题。

你确实提出了两个问题——解决与其他应用程序的名称冲突和处理之前的应用程序实例。

按定义，你的pgm的多个实例不应该尝试绑定到同一路径，因此这可能意味着你只想同时运行一个实例。如果是这样的话，你只需要使用标准的pid文件锁技术，这样两个实例就不会同时运行。如果你不能获得锁，你不应该删除现有的套接字甚至不能运行。这也解决了服务器崩溃的情况。如果你能获得锁，那么你知道在绑定之前可以删除现有的套接字路径。

据我所知，你很难对其他程序创建的冲突进行控制。文件权限并不完美，但如果可行的话，你可以将你的应用程序放在自己的用户/组中。如果存在一个套接字路径而你不拥有它，那就不要删除它，并输出一个错误消息，让用户或系统管理员解决它。使用配置文件使其易于更改-并提供给客户端-可能有效。除此之外，你几乎必须使用某种发现服务，除非这是一个真正关键的应用程序，否则似乎会出现极大的过度处理。

总体上，你可以放心，这种情况实际上并不经常发生。

- Duck

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感谢您的答复。使用传统的锁定文件系统无疑是最安全的方法。此外，关于服务发现系统是否过度：具有讽刺意味的是，该服务器本身计划成为服务发现系统的一部分（服务“注册”系统似乎更合适）。这应该回答了您的问题;-) - Simon Malinge

Answer 3

假设您只有一个打开该套接字的服务器程序。

那么这个怎么样：

• 创建一个文件，其中包含服务器进程的PID（也可能包括套接字路径）
• 如果成功，则在该文件中写入您的PID（和套接字路径），然后继续创建套接字。
• 如果失败，则套接字已经被创建（很可能），但是服务器可能已经死亡。因此，请从现有文件中读取PID，然后检查是否仍存在这样的进程（例如使用带有0信号的kill）：
• 如果进程存在，则可能是服务器进程，也可能是不相关的进程
  • （这里可能需要更多步骤）
• 如果不存在这样的进程，则删除该文件并开始尝试独占创建它。
• 每当进程终止时，在关闭（和删除）套接字之后删除该文件。
• 如果将套接字和锁定文件都放在易失性文件系统中（旧时代的/tmp，现代的/run），则重新启动将自动清除旧套接字和锁定文件。
• 除非管理员喜欢使用kill -9，否则您还可以建立一个信号处理程序，当接收到致命信号时尝试删除锁定文件。

- U. Windl