进程间的通信方式

一. 定义

进程间的通信（IPC， Inter-process communication）是指在不同进程间传播和交换信息。

二. 集中通信方式的总结

常见的进程间的通信方式有7种：

• 管道（pipe），又称无名管道
• 命名管道（FIFO）
• 消息队列（MessageQueue）
• 信号量（Semaphor）
• 共享内存（SharedMemory）
• 套接字Socket
• 信号（signal）

管道

管道可以分为两类：匿名管道和命名管道。

命令“|”其实就是匿名管道，表示把一个进程的输出传输到另一个进程，如：

echo "Happyjava" | awk -F 'j' '{print $2}'
# 输出 ava

另外，可以通过mkfifo 命令 创建一个命名管道，如：

mkfifo pipe_me

一个进程往管道输入数据，则会自阻塞并等待 别的进程从管道读取数据：

如上图所示，如果右图没有执行 cat < pipe_me命令，则左边的窗口会一直阻塞。当先执行右侧的 cat < pipe_me命令，而没有执行左侧的 echo ‘happeyjava’ > pipe_me 命令，则右边的窗口会一直阻塞。

•   通过上边的实验，可知：命名管道 是连接 输入进程与读取进程的通道，完成一次信息读取之后，输入进程 和 读取进程才会结束阻塞状态。
  

•  通过vi 命令查看pipe_me文件，会发现其中没有输入的字符。可知 命名管道只是暂时的信息通道，而不是存储信息的文件。
  

消息队列

注意，这里的消息队列不是我们常用的MQ, 如kafaka, rabbitmq, rocketmq等。

消息队列提供了一种从一个进程发送一个数据块的方法。每个数据块，都被认为含有一个类型，接收进程可以独立地接受含有不同类型地数据结构。我们可以通过发送消息来避免命名通道地同步和阻塞问题。但是消息队列与命名通道一样，每个数据块都有一个最大长度的限制。

使用消息队列进行进程间的通信，可能会受到数据块最大长度的限制约束等，这也是这种通信方式的缺点。如果频繁的发生进程间的通信行为，那么进程需要频繁的读取队列中的数据到内存，相当于间接的从一个进程拷贝到另一个进程，这需要花费时间。

共享内存

共享内存这个通信方式 就可以很好地解决拷贝所消耗的时间了。系统加载一个进程的时候，分配给进程的内存并不是实际物理内存，而是虚拟内存空间。 那么我们可以让两个进程各自拿出一块虚拟地址空间来，然后映射到相同的务理内存中，这样，两个进程虽然有着独立的虚拟内存空间，但有一部分确实映射到相同的物理内存，这就完成了内存共享机制了。

信号量

共享内存最大的问题是什么？ 没错 ，就是多进程竞争内存的问题，就类似于我们平时说的线程安全问题。而信号量，就是来解决这个问题。

信号量的本质就是一个计数器，用来实现进程之间的互斥与同步。例如信号量的初始值是1，然后 a 进程来访问内存1的时候，我们就把信号量的值设为0，然后进程b 也要来访问内存1的时候，看到信号量的值为0 就知道已经有进程在访问内存1了，这个时候 进程b 就会访问不了 内存1。所以说，信号量也是进程之间的一种通信方式。

Socket

定义：套接字（socket）用于协调不同的进程间的通信，可以是不同计算机上的进程。套接字通信方式很多，有Unix域套接字、TCP套接字、UDP套接字、链路层套接字等等。最常用的时TCP套接字。

信号

概念：
1）信号是在软件层上对中断机制的一种模拟，是一种异步通信方式。
2）信号可以直接进行用户控件进行和内核进程之间的交互，内核进程也可以利用它通知用户空间进程发生了哪些系统事件。
3）如果该进程当前并未处于执行态，则该信号就由内核保护起来，知道该进程恢复执行再传递给它；如果一个信号被进程设置为阻塞，则该信号的传递被延迟，直到其阻塞被取消时才被传递给进程。

还有一篇关于各通信方式的详细总结：
链接：https://www.jianshu.com/p/e0ea38ec4227