每日一篇-7.29-进程通信

为什么需要进程通信

每个进程都是独立的，拥有各自不同的用户地址空间，进程之间看不到其他进程的的变量。所以进程之间交换数据需要通过在内核开辟一块缓冲区，进程A把数据从用户空间拷到内核缓冲区,进程B再从内核缓冲区把数据读走，即进程间通信。

共享内存通信

共享内存是进程间通信最简单的方式之一，共享内存允许两个或更多进程访问同一块内存，通过内存映射，将不同进程的虚拟内存空间映射到相同的物理内存中。
优点：速度快，一个进程向共享的内存区域写入了数据，共享这个内存区域的所有进程就可以立刻看到其中的内容。
缺点：需要进程互斥访问操作，否则进程之间会互相篡改数据。

套接字通信

套接字Socket相当于一个接口，是对网络中不同主机上的应用进程之间进行双向通信的端点的抽象，上联应用层（用户进程），下联传输层（TCP,UDP）。
下面是面向连接的TCP时序图（图为https://www.cnblogs.com/myitn...）

信号量通信

管道通信

所谓的管道，就是在内核开辟一串缓存。从管道的一端写入数据缓存到内核中，另一端读取，也就是从内核中读取这段数据。另外，管道传输的数据是无格式的流且大小受限。
管道是基于“管道流”的通信方式。JDK提供了PipedWriter、 PipedReader、 PipedOutputStream、 PipedInputStream。其中，前面两个是基于字符的，后面两个是基于字节流的。
使用管道多半与I/O流相关。当我们一个线程需要先另一个线程发送一个信息（比如字符串）或者文件等等时，就需要使用管道通信了。

匿名管道通信

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。

匿名管道，即没有名字的管道，如下面的|：
$ ps auxf | grep mysql
如何通过匿名管道实现进程间通信：
1.父进程创建管道，并用两个文件描述符（fd）指向管道的两端用于记录数据的位置
2.通过fork，父进程得到子进程，⼦进程也有两个⽂件描述符指向同⼀管道
3.为了避免父子进程间同时写入或读出，管道只支持单向通信，父进程关闭fd[0],子进程关闭fd[1]，即⽗进程关闭管道读端,⼦进程关闭管道写端。⽗进程可以往管道⾥写,⼦进程可以从管道⾥读,管道是⽤环形队列实现的,数据从写端流⼊从读端流出,这样就实现了进程间通信。

消息队列通信

消息队列( message queue ) ： 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。
消息队列与共享内存对比图：

1.共享内存模型会建立起一块供协作进程共享的内存区域，进程通过向此共享区域读出或写入数据来交换信息。
2.消息传递模型通过在协作进程间交换消息来实现通信。
消息队列API：send(message) 和 receive(message)。