Socket

本 Skill 帮助理解和使用套接字（socket）这一层抽象：类型与选项、阻塞/非阻塞、I/O 多路复用，以及与 TCP/UDP 的关系。具体 TCP/UDP 收发示例见 tcp / udp 两个 Skill。

何时使用

当用户提到或需要：

• - socket API 概念（AFINET、SOCKSTREAM、SOCKDGRAM）
• socket 选项（SOREUSEADDR、缓冲区大小、超时等）
• 阻塞 vs 非阻塞、select / poll / epoll / kqueue
• Unix 域套接字（本地进程间通信）
• 如何选 TCP 还是 UDP、如何组织服务端 socket 代码

Socket 类型与协议族

• - AFINET + SOCKSTREAM：TCP，可靠流式；需 connect/listen/accept。
• AFINET + SOCKDGRAM：UDP，无连接数据报；用 sendto/recvfrom。
• AFUNIX（或 AFLOCAL） + SOCKSTREAM / SOCKDGRAM：Unix 域套接字，本机进程间通信，用文件路径作为地址。

选型：要可靠、有序、长连接用 TCP；要低延迟、可容忍丢包用 UDP；本机 IPC 可考虑 Unix domain。

常用 Socket 选项

设置方式依语言而异：Python setsockopt()，Go SetReadDeadline 等，按用户语言给出对应 API。

阻塞与非阻塞

• - 阻塞：read/recv 时无数据会一直等；写缓冲区满时 write/send 会等。实现简单，但一线程一连接时扩展性差。
• 非阻塞：读不到/写不下立即返回错误（如 EAGAIN/EWOULDBLOCK），由调用方重试或配合 I/O 多路复用。
• 超时：通过 SORCVTIMEO/SOSNDTIMEO 或 select/poll 的超时，在阻塞模式下也能限制等待时间。

高并发服务端通常用非阻塞 + I/O 多路复用或异步 API（如 asyncio、libuv、Go net 的 goroutine）。

I/O 多路复用（简要）

单线程/进程同时等待多个 socket 可读/可写：

• - select：跨平台，有 fd 数量上限和性能限制；参数为读/写/异常 fd 集合与超时。
• poll：以 pollfd 数组替代 fd_set，无最大 fd 限制，接口更清晰；Linux/BSD 常见。
• epoll（Linux）/ kqueue（BSD/macOS）：边缘触发或水平触发，适合大量连接。

各语言往往有封装（如 Python selectors、Node 的 libuv、Go 的 net 包），按用户语言给出推荐用法而非手写 C。

Unix 域套接字

• - 地址：文件路径（如 /tmp/app.sock）或抽象命名（Linux）。
• 优点：无需经过网络栈，本机通信更高效；可用文件权限控制访问。
• 流程：服务端 socket + bind(path) + listen（STREAM）或直接 recvfrom（DGRAM）；客户端 connect(path) 或 sendto(path)。

Windows 上无原生 AFUNIX（较新版本有 AFUNIX），跨平台需考虑替代（如 TCP localhost 或命名管道）。

与 TCP / UDP Skill 的关系

• - 具体 TCP 连接、测试、代码示例：见 tcp Skill。
• 具体 UDP 收发、测试、代码示例：见 udp Skill。
• 本 Skill 侧重：socket 抽象、选项、阻塞/非阻塞、多路复用、Unix domain；遇到“怎么设 SO_REUSEADDR”“select 怎么用”“Unix socket 怎么建”等用本 Skill。

常见注意点

• - 服务端关闭时先 close 已 accept 的 client socket，再 close listen socket；客户端确保不再写后再 close，避免 RST。
• 收发包要处理返回值（短写、0 表示对端关闭等），并做好错误与边界处理。
• 生产环境不写死 IP/端口/路径，用配置或环境变量。