面试官问：“请你说说进程间的通信方式有哪些？”
我：“啊，进程间通信，额，额，额”

进程间通信的方式

  • 管道
  • 消息队列
  • 共享内存
  • 信号量
  • 信号
  • Socket

    管道

    1. gaoxi@DESKTOP-298U6LA:~$ ps -ef | grep java
    2. gaoxi       71     9  0 20:09 tty1     00:00:00 grep --color=auto java
    管道就是Linux命令中的 | 管道符。其左右就是将前面一条命令的结果作为下一条命令的入参。这里这种管道符具体来说叫做匿名管道符。

    命名管道符

    命名管道符又称FIFO。可以通过mkfifo命令来创建并指定管道的名字
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    此时向管道中编辑内容，控制台会卡住等待接收
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    可以通过cat < 管道名称的方式取出管道中的内容
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消息队列

消息队列这种方式的具体如何使用小林并没有给出具体的用法。这里我提取中几个重点的介绍

  • 消息队列通信过程中，存在内核态与用户态之间的数据拷贝开销

    共享内存

    共享内存的方式顾名思义，就是两个进程都可以操作的一块物理内存。我们知道，每个进程都是使用自己的虚拟内存。虚拟内存最终映射到具体的物理内存。进程A和进程B在没有沟通必要的时候，各自的虚拟内存映射的物理内存是不同的。那么若想存在共享内存的话，就必须将进程A和进程B的某一块虚拟内存映射到相同的一块物理内存上。这样进程A对这块内存的读写对于进程B也是可见的。这就完成了进程间的通信。
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    信号量

    小林说：“信号量其实就是一个整型的计数器”。
    两个主要的操作：
    P：信号量-1，如果P操作后信号量小于0 阻塞
    V：信号量+1，若V操作后信号量 <= 0 唤醒阻塞进程
    特殊的信号量
    信号量为1：互斥信号量
    信号量为0：同步信号量，就是两个线程V线程走完，P线程走

信号

信号用于异常情况下的通信。Linux提供了几十种信号，可以通过kill -l的方式查看
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CTRL+C：对应图中2
CTRL+Z：对应图中20
信号是进程间通信机制中唯一的异步通信机制，用户进程对于这些信号的处理方式有以下几种：

  • 执行默认操作：每个信号需要执行什么操作都是固定好的
  • 捕捉信号：可以信号发生时，执行对应自定义函数（进程中的）
  • 忽略信号：可以忽略信号，但是9和SEGSTOP不可忽略

    Socket

    Socket主要用于两个不同主机间的进程进行通信，但是同一个主机的两个进程也可以通过Socket通信，但是这就好像，面对面坐的两个人，在用手机打电话。额，形象的比喻。

    针对TCP协议通信的Socket编程模型

    这里全用小林的图了，小林 yyds好吧
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  1. 服务端初始化Socket，得到文件描述符（万物皆文件）
  2. 服务端调用bind，将主机的ip和端口绑定
  3. 服务端调用listen，进行监听
  4. 服务端调用accept，等待客户端连接
  5. 客户端初始化socket，并调用connect想服务端请求
  6. 服务端accept返回用于传输的socket文件描述符（服务端返回给客户端Socket文件描述符）
  7. 客户端write写入，服务read读取
  8. 客户端断开连接时，调用close后，服务端就收到了EOF，等待服务端处理完数据也调用close

双方通信就往这个成功建立连接的Socket文件描述符中写入读取数据。

针对UDP协议通信的Socket编程模型

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  1. 两个主机创建Socket，绑定端口和ip
  2. 不需要建立连接，listen、accept、connect步骤都不需要。
  3. 直接通过sendto()和recvfrom()接发数据即可

    针对本地进程间通信的 socket 编程模型

    本地Socket不必要绑定Ip和端口号，只需要绑定一个本地文件即可。

参考文档

小林-《图解系统》