linux下的进程间通信概述

时间:2022-10-12 19:02:43
  1. 管道(PIPE)
  2. FIFO(有名管道)
  3. XSI消息队列
  4. XSI信号量
  5. XSI共享内存
  6. POSIX信号量
  7. 域套接字(Domain Socket)
  8. 信号(Signal)
  9. 互斥量(Mutex)

      其中信号(signal)和信号量(semaphore)本质上并不算是进程间通信方式,应该是进程间同步的方式,但是也可以起到一定的通信作用,故也列在上面。另外普通的mutex是作用线程间同步用的,但是可以将进程A和进程B共享的内存中初始化一个mutex,这样就可以用将此mutex用作进程间通信用了。      

各种通信方式的比较和优缺点

  1. 管道:速度慢,容量有限,只有父子进程能通讯,是最基本的进程间通信。

  2. FIFO: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,是速度最快的进程间同步方式,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

各种方法适用场景

1. 管道:只能用于具有亲缘关系的进行通信,使用面相对较窄,实际开发中较少使用。管道和FIFO最适合在进程之间实现生产者/消费者的交互;

2. FIFO(命名管道):可以用于任意进程间的通信,对于大块数据的传输效率较高,可应用于单进程大量数据传递,和多个进程向一个进程传递数据;

3. 信号:无法传递数据,而且信号的种类有限,只适用于完成一些简单的事件通知任务,如配置跟新信号通知,一个服务通过信号告知另一个服务自身状态;

4. 文件锁:不能用来传递数据,用来对操作进行协调,利用文件锁实现多个进程对于某个资源的排队请求,或者多个进程对系统某个全局资源进行读写操作,可以通过文件锁实现进程间读写锁的功能;

 

XSI IPC:

5. 共享内存:最为高效的进程间通信方式,进程可以直接读写内存,不需要任何数据拷贝,适用于多个进程共享数据,或进程间频繁的进行大量的数据交互;--建议使用mmap方式;

6. 消息队列:进程间传递简单的命令和控制消息,如配置更新通知,多进程对多进程的通信等,可以简化代码逻辑,一般用来交换小块数据;--建议使用全双工管道替代;

7. 信号量:某种资源数为N,多个进程都在使用该资源,为了进行进程间的互斥,可以使用初始值为N的信号量;--建议使用记录锁替代;

 

套接字IPC:

8. unix域套接字:某个服务与多个服务同时通信,此时需要维护多个通信通道,使用unix套接字,可以使用linux IO多路复用功能;--建议优先考虑网络套接字;

9. 网络套接字:如果系统需要支持分布式部署,服务可能在同一设备或者不同设备,此时使用网络套接字比较合适,提高了扩展性;