圖解 | 進程之間的通信方式

進程間通信示意圖

管道(pipe)

管道包括三種:

• 普通管道：通常有兩種限制,一是單工,只能單向傳輸;二是只能在父子或者兄弟進程間使用.
• 流管道：去除了第一種限制,為半雙工，只能在父子或兄弟進程間使用，可以雙向傳輸.
• 命名管道：去除了第二種限制,可以在許多并不相關的進程之間進行通訊.

管道實現通信功能的步驟：

信號量(semophore)

信號量是一個計數器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。

消息隊列(message queue)

消息隊列是消息的鏈表，存放在內核中并由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點。

信號 (sinal)

信號是一種比較復雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經發(fā)生。

共享內存(shared memory)

共享內存就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創(chuàng)建，但多個進程都可以訪問。共享內存是最快的 IPC（進程間通信） 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號量，配合使用，來實現進程間的同步和通信。

套接字(socket)

socket 給應用層和傳輸層之間提供應用程序設計接口（應用編程接口API）。它可用于不同機器間的進程通信。socket 通信的一般過程：

幾種通信方式的比較

1. 管道：速度慢，容量有限，只有父子進程能通訊。
2. 命名管道：任何進程間都能通訊，但速度慢。
3. 消息隊列：容量受到系統(tǒng)限制，且要注意第一次讀的時候，要考慮上一次沒有讀完數據的問題。
4. 信號量：不能傳遞復雜消息，只能用來同步。
5. 共享內存區(qū)：能夠很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一個進程在寫的時候，另一個進程要注意讀寫的問題，相當于線程中的線程安全，當然，共享內存區(qū)同樣可以用作線程間通訊，不過沒這個必要，線程間本來就已經共享了同一進程內的一塊內存。