Java基础16：进程间和线程间的通信方式

一、进程间的通信方式

进程间通信又称IPC(Inter-Process Communication),指多个进程之间相互通信，交换信息的方法。根据进程通信时信息量大小的不同,可以将进程通信划分为两大类型:

1、低级通信:控制信息的通信(主要用于进程之间的同步,互斥,终止和挂起等等控制信息的传递)

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。

• 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。

2、高级通信:大批数据信息的通信(主要用于进程间数据块数据的交换和共享)

• 管道(pipe)：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。有名管道(namedpipe),有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

• 消息队列( messagequeue ) ：消息队列是由消息的链表，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。

• 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 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，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

• 套接字(socket )：套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同进程间的进程通信。

二、线程间的通信方式

线程间的通信目的主要是用于线程同步，所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。

 

1、锁机制：包括互斥锁、条件变量、读写锁

a.互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。

b.读写锁允许多个线程同时读共享数据，而对写操作是互斥的。

c.条件变量可以以原子的方式阻塞进程，直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。

2、使用全局变量：主要由于多个线程可能更改全局变量，因此全局变量最好声明为volatile

3、Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法

4、使用消息实现通信
在Windows程序设计中，每一个线程都可以拥有自己的消息队列（UI线程默认自带消息队列和消息循环，工作线程需要手动实现消息循环）。

• 5、信号量机制(Semaphore)：Java中的Semaphore是一种新的同步类，它是一个计数信号。从概念上讲，信号量维护了一个许可集合。如有必要，在许可可用前会阻塞每一个acquire()，然后再获取该许可。每个 release()添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是，不使用实际的许可对象，Semaphore只对可用许可的号码进行计数，并采取相应的行动。信号量常常用于多线程的代码中，比如数据库连接池。

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