進程及進程間的通信
對于軟件開發人員來說,不管你做的是前端、WEB、中間件、底層,還是其他,掌握進程相關知識都是非常重要的。最近,我被問到了一個問題:進程間通信的方式都有哪些?作為一位多年的開發者,我竟然一時答不上來(相當的尷尬)。后來,我在網上查閱了相關資料,算是對這個問題有了大致的了解。在這篇文章中,根據查閱到的資料,我介紹一下進程及進程間通信的方式,供大家溫習基礎知識,也希望大家在從事開發工作的同時,不要忘了強化自己的基礎知識。
進程簡介
進程的概念已經出現有半個多世紀了,它是60年代初首先在麻省理工學院的MULTICS系統和IBM公司的CTSS/360系統中引入的。
進程的定義有廣義和狹義之分。狹義的進程是指正在運行的程序的實例;廣義的進程是一個具有一定獨立功能的程序關于某個數據集合的一次運行活動,它是操作系統動態執行的基本單元。
關于進程,需要注意的有兩點:***,進程是一個實體,每一個進程都有它自己的地址空間;第二,進程是一個“執行中的程序”(只有當操作系統執行它的時候,它才能成為一個活動的實體)。
進程間通信的方式
進程之間通信的方式有以下8種:
***種,無名管道(pipe):它是一種半雙工的通信方式,數據只能單向流動,而且只能在具有親緣關系的進程間使用(進程的親緣關系通常是指父子進程關系)。
第二種,高級管道(popen):將另一個程序當做一個新的進程在當前程序進程中啟動,則它算是當前程序的子進程,這種方式稱為高級管道方式。具體的程序執行可參考這篇文章:http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/50403299。
第三種,有名管道(named pipe):它也是半雙工的通信方式,但是它允許無親緣關系的進程進行通信。
第四種,消息隊列(message queue):它是一種數據結構,存放在內核中并由消息隊列標識符標識;它克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節流以及緩沖區大小受限等缺點。具體的隊列操作可參考這篇文章:http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/52186663
第五種,信號量(semaphore):它是一個計數器,可以用來控制多個進程對共享資源的訪問;它常作為一種鎖機制,防止某進程正在訪問共享資源時,其他進程也訪問該資源。因此,它主要作為進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
第六種,信號(signal):它是一種比較復雜的通信方式,用于通知接收進程某個事件已經發生。
第七種,共享內存(shared memory):它是由程序映射的一段能被其他進程所訪問的內存,這段共享內存由一個進程創建,但多個進程都可以訪問;它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設計的,往往與其他通信機制(如信號量)配合使用來實現進程間的同步和通信。
第八種,套接字(socket):它也是一種進程間通信機制,與其他通信機制不同的是,它可用于不同機器間的進程通信。具體的socket的消息流程可參考這篇文章:http://blog.csdn.net/zhouzhaoxiong1227/article/details/46416555。
【本文是51CTO專欄作者“周兆熊”的原創文章,作者微信公眾號:周氏邏輯(logiczhou)】