图解 | 进程之间的通信方式

进程间通信示意图

管道(pipe)

管道包括三种:

• 普通管道：通常有两种限制,一是单工,只能单向传输;二是只能在父子或者兄弟进程间使用.
• 流管道：去除了第一种限制,为半双工，只能在父子或兄弟进程间使用，可以双向传输.
• 命名管道：去除了第二种限制,可以在许多并不相关的进程之间进行通讯.

管道实现通信功能的步骤：

信号量(semophore)

信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

消息队列(message queue)

消息队列是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

信号 (sinal)

信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。

共享内存(shared memory)

共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC（进程间通信） 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号量，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

套接字(socket)

socket 给应用层和传输层之间提供应用程序设计接口（应用编程接口API）。它可用于不同机器间的进程通信。socket 通信的一般过程：

几种通信方式的比较

1. 管道：速度慢，容量有限，只有父子进程能通讯。
2. 命名管道：任何进程间都能通讯，但速度慢。
3. 消息队列：容量受到系统限制，且要注意第一次读的时候，要考虑上一次没有读完数据的问题。
4. 信号量：不能传递复杂消息，只能用来同步。
5. 共享内存区：能够很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一个进程在写的时候，另一个进程要注意读写的问题，相当于线程中的线程安全，当然，共享内存区同样可以用作线程间通讯，不过没这个必要，线程间本来就已经共享了同一进程内的一块内存。